Principii generale de reglare a funcţiilor fiziologice. Reglare nervoasă și umorală
Structura complexă a corpului uman este în prezent punctul culminant al transformării evolutive. Un astfel de sistem are nevoie de modalități speciale de coordonare. Reglarea umorală se realizează cu ajutorul hormonilor. Dar cel nervos este coordonarea activității cu ajutorul sistemului de organe cu același nume.
Care este reglarea funcțiilor corpului
Corpul uman are o structură foarte complexă. De la celule la sisteme de organe, este un sistem interconectat, pentru a cărui funcționare normală trebuie creat un mecanism clar de reglare. Se realizează în două moduri. Prima cale este cea mai rapidă. Se numește reglare neuronală. Acest proces este implementat de sistemul cu același nume. Există o opinie eronată că reglarea umorală se realizează cu ajutorul impulsurilor nervoase. Cu toate acestea, acest lucru nu este deloc așa. Reglarea umorală se realizează cu ajutorul hormonilor care intră în mediul fluid al corpului.
Caracteristici ale reglării nervoase
Acest sistem include departamentul central și periferic. Dacă organismul umoral este realizat cu ajutorul substanțelor chimice, atunci această metodă este o „autostradă de circulație”, care leagă corpul într-un singur întreg. Acest proces are loc destul de repede. Imaginează-ți doar că ai atins un fier de călcat fierbinte cu mâna sau că ai mers desculț în zăpadă iarna. Reacția corpului va fi aproape instantanee. Are cea mai importantă valoare protectoare, promovează atât adaptarea, cât și supraviețuirea în diferite condiții. Sistemul nervos stă la baza reacțiilor înnăscute și dobândite ale corpului. Primele sunt reflexele necondiționate. Acestea includ respirația, sugerea, clipirea. Și în timp, o persoană dezvoltă reacții dobândite. Acestea sunt reflexe necondiționate.
Caracteristicile reglării umorale
Reglarea umorală a funcției se realizează cu ajutorul organelor specializate. Ele se numesc glande și sunt combinate într-un sistem separat numit sistem endocrin. Aceste organe sunt formate dintr-un tip special de țesut epitelial și sunt capabile de regenerare. Acțiunea hormonilor este pe termen lung și continuă pe tot parcursul vieții unei persoane.
Ce sunt hormonii
Glandele secretă hormoni. Datorită structurii lor speciale, aceste substanțe accelerează sau normalizează diferite procese fiziologice din organism. De exemplu, la baza creierului se află glanda pituitară. Produce în urma căreia corpul uman crește în dimensiune pentru mai mult de douăzeci de ani.
Glandele: caracteristici ale structurii și funcționării
Deci, reglarea umorală în organism se realizează cu ajutorul unor organe speciale - glande. Ele asigură constanța mediului intern, sau homeostazia. Acțiunea lor este de natura feedback-ului. De exemplu, un indicator atât de important pentru organism precum nivelul zahărului din sânge este reglat de hormonul insulină în limita superioară și glucagon în limita inferioară. Acesta este mecanismul de acțiune al sistemului endocrin.
Glandele exocrine
Reglarea umorală se realizează cu ajutorul glandelor. Cu toate acestea, în funcție de caracteristicile structurale, aceste organe sunt combinate în trei grupe: secreție externă (exocrine), internă (endocrină) și secreție mixtă. Exemple din primul grup sunt salivare, sebacee și lacrimale. Se caracterizează prin prezența propriilor conducte excretoare. Glandele exocrine secretă pe suprafața pielii sau în cavitățile corpului.
Glandele endocrine
Glandele endocrine secretă hormoni în sânge. Nu au propriile conducte excretoare, astfel încât reglarea umorală se realizează cu ajutorul fluidelor corporale. Intrând în sânge sau limfă, ele sunt transportate în tot corpul, ajung la fiecare dintre celulele sale. Și rezultatul acestui lucru este accelerarea sau decelerația diferitelor procese. Aceasta poate fi creșterea, dezvoltarea sexuală și psihologică, metabolismul, activitatea organelor individuale și a sistemelor lor.
Hipo- și hiperfuncții ale glandelor endocrine
Activitatea fiecărei glande endocrine are „două fețe ale monedei”. Să ne uităm la asta cu exemple specifice. Dacă glanda pituitară secretă o cantitate în exces de hormon de creștere, se dezvoltă gigantism, iar cu lipsa acestei substanțe se observă nanism. Ambele sunt abateri de la dezvoltarea normală.
Glanda tiroidă secretă mai mulți hormoni simultan. Acestea sunt tiroxina, calcitonina și triiodotironina. Cu numărul lor insuficient, sugarii dezvoltă cretinism, care se manifestă prin retard mintal. Dacă hipofuncția se manifestă la vârsta adultă, este însoțită de umflarea membranei mucoase și a țesutului subcutanat, căderea părului și somnolență. Dacă cantitatea de hormoni ai acestei glande depășește limita normală, o persoană poate dezvolta boala Graves. Se manifestă prin excitabilitatea crescută a sistemului nervos, tremurul membrelor, anxietatea fără cauză. Toate acestea duc inevitabil la emaciare și pierderea vitalității.
Glandele endocrine includ, de asemenea, paratiroida, timusul și glandele suprarenale. Ultimele glande la momentul unei situații stresante secretă hormonul adrenalină. Prezența sa în sânge asigură mobilizarea tuturor forțelor vitale și capacitatea de a se adapta și de a supraviețui în condiții non-standard pentru organism. În primul rând, acest lucru se exprimă prin furnizarea sistemului muscular cu cantitatea necesară de energie. Hormonul cu acțiune inversă, care este secretat și de glandele suprarenale, se numește norepinefrină. De asemenea, este de mare importanță pentru organism, deoarece îl protejează de excitabilitatea excesivă, pierderea forței, energiei și uzura rapidă. Acesta este un alt exemplu de acțiune inversă a sistemului endocrin uman.
Glande cu secretie mixta
Acestea includ pancreasul și gonadele. Principiul muncii lor este dublu. doar două tipuri și glucagon. Acestea, respectiv, scad și cresc nivelul de glucoză din sânge. Într-un organism uman sănătos, această reglementare trece neobservată. Cu toate acestea, dacă această funcție este încălcată, apare o boală gravă, care se numește diabet zaharat. Persoanele cu acest diagnostic au nevoie de administrare de insulină artificială. Ca glandă de secreție externă, pancreasul secretă suc digestiv. Această substanță este secretată în prima secțiune a intestinului subțire - duoden. Sub influența sa, există un proces de scindare a biopolimerilor complecși în cei simpli. În această secțiune proteinele și lipidele se descompun în părțile lor constitutive.
Gonadele secretă, de asemenea, diverși hormoni. Acestea sunt testosteronul masculin și estrogenul feminin. Aceste substanțe încep să acționeze chiar și în cursul dezvoltării embrionare, hormonii sexuali afectează formarea sexului și apoi formează anumite caracteristici sexuale. Ca și glandele exocrine, ele formează gameți. Omul, ca toate mamiferele, este un organism dioic. Sistemul său de reproducere are un plan structural general și este reprezentat direct de gonade, canalele și celulele acestora. La femei, acestea sunt ovare pereche cu tractul și ovulele lor. La bărbați, sistemul reproducător este format din testicule, canale excretoare și spermatozoizi. În acest caz, aceste glande acționează ca glande de secreție externă.
Reglarea nervoasă și umorală sunt strâns legate între ele. Ele funcționează ca un singur mecanism. Umorul are o origine mai veche, are un efect pe termen lung și acționează asupra întregului organism, deoarece hormonii sunt transportați de sânge și intră în fiecare celulă. Iar cel nervos lucrează punctual, la un moment dat și într-un loc anume, după principiul „aici și acum”. După modificarea condițiilor, acțiunea sa este încheiată.
Deci, reglarea umorală a proceselor fiziologice se realizează cu ajutorul sistemului endocrin. Aceste organe sunt capabile să secrete substanțe speciale biologic active în medii lichide, care sunt numite hormoni.
Mecanismele de reglare a funcțiilor fiziologice sunt împărțite în mod tradițional în nervos și umoral, deși în realitate formează un singur sistem de reglare care menține homeostazia și activitatea adaptativă a organismului. Aceste mecanisme au numeroase conexiuni atât la nivelul de funcționare a centrilor nervoși, cât și la transmiterea informațiilor de semnal către structurile efectoare. Este suficient să spunem că în implementarea celui mai simplu reflex ca mecanism elementar de reglare nervoasă, transmiterea semnalizării de la o celulă la alta se realizează prin factori umorali - neurotransmițători. Sensibilitatea receptorilor senzoriali la acțiunea stimulilor și starea funcțională a neuronilor se modifică sub influența hormonilor, neurotransmițătorilor, a unui număr de alte substanțe biologic active, precum și a celor mai simpli metaboliți și ioni minerali (K+, Na+, Ca-+). , C1~). La rândul său, sistemul nervos poate declanșa sau corecta reglarea umorală. Reglarea umorală în organism este sub controlul sistemului nervos.
Mecanismele umorale sunt mai vechi din punct de vedere filogenetic; sunt prezente chiar și la animalele unicelulare și dobândesc o mare diversitate la organismele multicelulare și în special la om.
Mecanismele nervoase de reglare s-au format filogenetic și se formează treptat în ontogenia umană. O astfel de reglare este posibilă numai în structurile multicelulare care au celule nervoase care se combină în circuite nervoase și alcătuiesc arcuri reflexe.
Reglarea umorală se realizează prin răspândirea moleculelor semnal în fluidele corpului conform principiului „toată lumea, toată lumea, toată lumea” sau principiul „comunicației radio”.
Reglarea nervoasă se realizează conform principiului „scrisoarei cu adresă” sau „comunicației telegrafice”. Semnalizarea este transmisă de la centrii nervoși la structuri strict definite, de exemplu, la fibre musculare precis definite sau grupurile acestora dintr-un anumit mușchi. Numai în acest caz sunt posibile mișcările umane intenționate și coordonate.
Reglarea umorală, de regulă, se realizează mai lent decât reglarea nervoasă. Viteza semnalului (potențialul de acțiune) în fibrele nervoase rapide ajunge la 120 m/s, în timp ce viteza de transport a moleculei semnal cu fluxul sanguin în artere este de aproximativ 200 de ori, iar în capilare - de mii de ori mai mică.
Sosirea unui impuls nervos la un organ efector provoacă aproape instantaneu un efect fiziologic (de exemplu, contracția unui mușchi scheletic). Răspunsul la multe semnale hormonale este mai lent. De exemplu, manifestarea unui răspuns la acțiunea hormonilor tiroidieni și a cortexului suprarenal are loc după zeci de minute și chiar ore.
Mecanismele umorale au o importanță primordială în reglarea proceselor metabolice, rata diviziunii celulare, creșterea și specializarea țesuturilor, pubertatea și adaptarea la condițiile de mediu în schimbare.
Sistemul nervos dintr-un organism sănătos influențează orice reglare umorală și le corectează. Cu toate acestea, sistemul nervos are propriile sale funcții specifice. Reglează procesele vitale care necesită reacții rapide, asigură percepția semnalelor venite de la receptorii senzoriali ai organelor de simț, a pielii și a organelor interne. Reglează tonusul și contracțiile mușchilor scheletici, care asigură menținerea posturii și mișcarea corpului în spațiu. Sistemul nervos asigură manifestarea unor funcții mentale precum senzația, emoțiile, motivația, memoria, gândirea, conștiința, reglează reacțiile comportamentale care vizează obținerea unui rezultat adaptativ util.
Reglarea umorală este împărțită în endocrin și local. Reglarea endocrina se realizeaza datorita functionarii glandelor endocrine (glandele endocrine), care sunt organe specializate care secreta hormoni.
O trăsătură distinctivă a reglării umorale locale este că substanțele biologic active produse de celulă nu intră în fluxul sanguin, ci acționează asupra celulei producătoare și asupra mediului ei imediat, răspândindu-se prin lichidul intercelular datorită difuziei. O astfel de reglare este subdivizată în reglarea metabolismului în celulă datorită metaboliților, autocrinie, paracrinie, juxtacrinie, interacțiuni prin contacte intercelulare. Membranele celulare și intracelulare joacă un rol important în toată reglarea umorală care implică molecule de semnalizare specifice.
Informații conexe:
Cautare site:
(Din cuvântul latin umor - „lichid”) se realizează datorită substanțelor eliberate în mediul intern al corpului (limfă, sânge, lichid tisular). Acesta este un sistem de reglare mai vechi, comparativ cu cel nervos.
Exemple de reglare umorală:
- adrenalina (hormon)
- histamina (hormon tisular)
- dioxid de carbon în concentrație mare (format în timpul muncii fizice active)
- provoacă expansiunea locală a capilarelor, mai mult sânge curge în acest loc
- excită centrul respirator al medulei oblongate, respirația se intensifică
Comparație între reglarea nervoasă și umorală
- După viteza de lucru: reglarea nervoasă este mult mai rapidă: substanțele se mișcă odată cu sângele (acțiunea are loc după 30 de secunde), impulsurile nervoase trec aproape instantaneu (zecimi de secundă).
- După durata muncii: reglarea umorală poate acţiona mult mai mult (atâta timp cât substanţa se află în sânge), impulsul nervos acţionează pentru scurt timp.
- Din punct de vedere al impactului: reglarea umorală operează pe o scară mai mare, tk.
Reglarea umorală
substanțele chimice sunt transportate de sânge în tot corpul, reglarea nervoasă acționează precis - asupra unui organ sau a unei părți a unui organ.
Astfel, este avantajos să se utilizeze reglarea nervoasă pentru o reglare rapidă și precisă și reglarea umorală pentru o reglare pe termen lung și la scară largă.
Relaţie reglare nervoasă și umorală: substanțele chimice acționează asupra tuturor organelor, inclusiv asupra sistemului nervos; nervii merg la toate organele, inclusiv glandele endocrine.
coordonare reglarea nervoasă și umorală este realizată de sistemul hipotalamo-hipofizar, astfel, putem vorbi de o singură reglare neuro-umorală a funcțiilor organismului.
Parte principală. Sistemul hipotalamo-hipofizar este cel mai înalt centru de reglare neuro-umorală
Introducere.
Sistemul hipotalamo-hipofizar este cel mai înalt centru de reglare neuro-umorală a organismului. În special, neuronii hipotalamici au proprietăți unice - de a secreta hormoni ca răspuns la PD și de a genera PD (similar cu PD atunci când apare excitația și se răspândește) ca răspuns la secreția hormonală, adică au proprietățile atât ale celulelor secretoare, cât și ale celulelor nervoase. Aceasta determină legătura dintre sistemul nervos și sistemul endocrin.
Din cursul de morfologie și exerciții practice de fiziologie, suntem bine conștienți de localizarea hipofizei și hipotalamusului, precum și de relația lor strânsă între ele. Prin urmare, nu ne vom opri asupra organizării anatomice a acestei structuri și trecem direct la organizarea funcțională.
Parte principală
Glanda principală a secreției interne este glanda pituitară - glanda glandelor, conductorul reglării umorale în organism. Glanda pituitară este împărțită în 3 părți anatomice și funcționale:
1. Lobul anterior sau adenohipofiza – constă în principal din celule secretoare care secretă hormoni tropicali. Activitatea acestor celule este reglată de activitatea hipotalamusului.
2. Lobul posterior sau neurohipofiza – este format din axonii celulelor nervoase ale hipotalamusului si vaselor de sange.
3. Acești lobi sunt despărțiți de un lob intermediar al glandei pituitare, care la om este redus, dar totuși capabil să producă hormonul intermedină (hormonul stimulator al melanocitelor). Acest hormon la om este eliberat ca răspuns la stimularea intensă a luminii a retinei și activează celulele stratului de pigment negru din ochi, protejând retina de deteriorare.
Întreaga glanda pituitară este reglată de hipotalamus. Adenohipofiza este supusă muncii hormonilor tropicali secretați de glanda pituitară - factori de eliberare și factori inhibitori într-o nomenclatură, sau liberine și statine în alta. Liberinele sau factorii de eliberare - stimulează, iar statinele sau factorii inhibitori - inhibă producția de hormon corespunzător în adenohipofiză. Acești hormoni pătrund în hipofiza anterioară prin vasele porte. În regiunea hipotalamică, în jurul acestor capilare se formează o rețea neuronală, formată din excrescențe ale celulelor nervoase care formează sinapse neurocapilare pe capilare. Fluxul de sânge din aceste vase se duce direct la adenohipofiză, purtând cu ea hormoni hipotalamici. Neurohipofiza are o legătură neuronală directă cu nucleii hipotalamusului, de-a lungul axonilor celulelor nervoase ale căror hormoni sunt transportați în lobul posterior al glandei pituitare. Acolo sunt stocate în terminalele axonale extinse și de acolo intră în fluxul sanguin atunci când AP este generată de neuronii corespunzători ai hipotalamusului.
În ceea ce privește reglarea activității hipofizei posterioare, trebuie spus că hormonii secretați de aceasta sunt produși în nucleii supraoptic și paraventriculari ai hipotalamusului, și sunt transportați la neurohipofiză prin transport axonal în granule de transport.
De asemenea, este important de menționat că dependența glandei pituitare de hipotalamus este dovedită prin transplantarea glandei pituitare la gât. În acest caz, el încetează să mai secrete hormoni tropicali.
Acum să discutăm despre hormonii secretați de glanda pituitară.
neurohipofiza produce doar 2 hormoni oxitocina si ADH (hormon antidiuretic) sau vasopresina (mai buna decat ADH, deoarece aceasta denumire reflecta mai bine actiunea hormonului). Ambii hormoni sunt sintetizați atât în nucleul supraoptic, cât și în cel paraventricular, dar fiecare neuron sintetizează un singur hormon.
ADG- organul țintă sunt rinichii (în concentrații foarte mari afectează vasele, crescând tensiunea arterială, și reducând-o în sistemul portal al ficatului; este important pentru pierderi mari de sânge), cu secreția de ADH, canalele colectoare. a rinichilor devin permeabile la apă, ceea ce crește reabsorbția, iar cu absența - reabsorbția este minimă și practic absentă. Alcoolul reduce producția de ADH, motiv pentru care crește diureza, are loc o pierdere de apă, de unde și așa-numitul sindrom de mahmureală (sau la oamenii de rând - uscat). Se mai poate spune că în condiții de hiperosmolaritate (când concentrația de sare din sânge este mare), este stimulată producția de ADH, ceea ce asigură pierderi minime de apă (se formează urină concentrată). În schimb, în condiții de hipoosmolaritate, ADH crește diureza (se formează urină diluată). Prin urmare, putem spune despre prezența osmo- și baroreceptori care controlează presiunea osmotică și tensiunea arterială (arter.presiune). Osmoreceptorii sunt probabil localizați în hipotalamus însuși, în neurohipofiză și în vasele porte ale ficatului. Baroreceptorii se găsesc în artera carotidă și bulbul aortic, precum și în regiunea toracică și în atriu, unde presiunea este minimă. Reglați tensiunea arterială în poziții orizontale și verticale.
Patologie. Cu încălcarea secreției de ADH, se dezvoltă diabetul insipid - o cantitate mare de urinare, iar urina nu este dulce la gust. Anterior, chiar au gustat urina și au pus un diagnostic: dacă era dulce, era diabet, iar dacă nu, era diabet insipid.
Oxitocina- organe țintă - miometrul și mioepiteliul glandei mamare.
1. Mioepiteliul glandei mamare: după naștere, laptele începe să fie secretat în 24 de ore. Sfarcurile sânului sunt puternic iritate în timpul actului de supt. Iritația ajunge la creier, unde este stimulată eliberarea de oxitocină, care afectează mioepiteliul glandei mamare. Acesta este un epiteliu muscular, situat paraalveolar, și în timpul contracției stoarce laptele din glanda mamară. Alăptarea în prezența copilului se oprește mai încet decât în absența acestuia.
2. Miometru: atunci când colul uterin și vaginul sunt iritați, este stimulată producția de oxitocină, ceea ce face ca miometrul să se contracte, împingând fătul spre colul uterin, de la mecanoreceptorii cărora iritația intră din nou în creier și stimulează producția și mai mare de oxitocina. Acest proces în limită merge la naștere.
Un fapt interesant este că oxitocina este eliberată și la bărbați, dar rolul ei nu este clar. Poate că stimulează mușchiul care ridică testiculul în timpul ejaculării.
Adenohipofiza. Să subliniem imediat momentul patologic în filogeneza adenohipofizei. În embriogeneză, este așezată în regiunea cavității bucale primare, iar înlocuirea este mutată pe șaua turcească. Acest lucru poate duce la faptul că particulele de țesut nervos pot rămâne pe calea mișcării, care în timpul vieții pot începe să se dezvolte ca ectoderm și să dea naștere proceselor tumorale în zona capului. Adenohipofiza în sine are originea epiteliului glandular (reflectat în titlu).
Adenohipofiza secretă 6 hormoni(reflectat în tabel).
Hormoni glandotropi sunt hormoni ale căror organe țintă sunt glandele endocrine. Eliberarea acestor hormoni stimulează activitatea glandelor.
Hormoni gonadotropi- hormoni care stimulează activitatea gonadelor (organele genitale). FSH stimulează maturarea foliculului ovarian la femei și maturizarea spermei la bărbați. Și LH (luteina - un pigment aparținând grupului de carotenoide care conțin oxigen - xantofile; xantos - galben) provoacă ovulația și formarea unui corp galben la femei, iar la bărbați stimulează sinteza testosteronului în celulele interstițiale Leydig.
Hormoni efectori- afectează întregul organism în ansamblu sau sistemele sale. Prolactina implicate în alăptare, alte funcții sunt probabil prezente, dar nu sunt cunoscute la om.
secreţie hormon de creștere provoacă următorii factori: hipoglicemie de post, anumite tipuri de stres, muncă fizică. Hormonul este eliberat în timpul somnului profund și, în plus, glanda pituitară secretă ocazional cantități mari din acest hormon în absența stimulării. Creșterea hormonului se agită indirect, determinând formarea hormonilor hepatici - somatomedinele. Acestea afectează țesutul osos și cartilajului, contribuind la absorbția ionilor anorganici. Principalul este somatomedină C, stimulând sinteza proteinelor în toate celulele corpului. Hormonul afectează metabolismul în mod direct, mobilizând acizii grași din rezervele de grăsime, favorizând intrarea în sânge a materialului energetic suplimentar. Atragem atenția fetelor asupra faptului că producția de somatotropină este stimulată de activitatea fizică, iar somatotropina are un efect de lipomobilizare. Asupra metabolismului carbohidraților, GH are 2 efecte opuse. La o oră după administrarea hormonului de creștere, concentrația de glucoză din sânge scade brusc (acțiunea asemănătoare insulinei a somatomedinei C), dar apoi concentrația de glucoză începe să crească ca urmare a acțiunii directe a GH asupra țesutului adipos și glicogen. În același timp, inhibă absorbția glucozei de către celule. Astfel, există un efect diabetogen. Hipofuncția cauzează nanism normal, gigantism hiperfuncțional la copii și acromegalie la adulți.
Reglarea secreției de hormoni de către glanda pituitară, după cum sa dovedit, este mai complicată decât era de așteptat. Anterior, se credea că fiecare hormon are propria liberină și statină.
Dar s-a dovedit că secretul unor hormoni este stimulat doar de liberină, secretul celorlalți doi numai de liberină (vezi tabelul 17.2).
Hormonii hipotalamici sunt sintetizați prin apariția AP pe neuronii nucleelor. Cele mai puternice AP provin din partea creierului mediu și a sistemului limbic, în special din hipocamp și amigdală, prin neuronii noradrenergici, adrenergici și serotoninergici. Acest lucru vă permite să integrați influențele externe și interne și starea emoțională cu reglarea neuroendocrină.
Concluzie
Rămâne doar să spunem că un sistem atât de complex ar trebui să funcționeze ca un ceasornic. Și cel mai mic eșec poate duce la perturbarea întregului corp. Nu degeaba se spune: „Toate bolile sunt de la nervi”.
Referințe
1. Ed. Schmidt, Fiziologia umană, volumul 2, p.389
2. Kositsky, fiziologia umană, p.183
mybiblioteka.su - 2015-2018. (0,097 sec)
Mecanisme umorale de reglare a funcțiilor fiziologice ale organismului
În procesul de evoluție, mecanismele umorale de reglare au fost primele care s-au format. Au apărut în stadiul în care a apărut sângele și circulația. Reglarea umorală (din latină umor- lichid), acesta este un mecanism de coordonare a proceselor vitale ale organismului, desfășurat prin medii lichide - sânge, limfa, lichid interstițial și citoplasmă celulară cu ajutorul unor substanțe biologic active. Hormonii joacă un rol important în reglarea umorală. La animalele și la om foarte dezvoltate, reglarea umorală este subordonată reglării nervoase, împreună cu care constituie un singur sistem de reglare neuroumorală care asigură funcționarea normală a organismului.
Fluidele corpului sunt:
- extravascular (lichidul intracelular și interstițial);
- intravascular (sânge și limfa)
- specializate (lichidul cefalorahidian - lichidul cefalorahidian în ventriculii creierului, lichidul sinovial - lubrifierea pungilor articulare, medii lichide ale globului ocular și urechii interne).
Sub controlul hormonilor se află toate procesele de bază ale vieții, toate etapele dezvoltării individuale, toate tipurile de metabolism celular.
Următoarele substanțe biologic active sunt implicate în reglarea umorală:
- Vitamine, aminoacizi, electroliți etc., care vin cu alimente;
- hormoni produși de glandele endocrine;
- formata in procesul de metabolizare a CO2, aminelor si mediatorilor;
- substante tisulare - prostaglandine, kinine, peptide.
Hormonii. Cei mai importanti regulatori chimici specializati sunt hormonii. Sunt produse în glandele endocrine (glandele endocrine, din greacă. endo- interior crino- a evidentia).
Glandele endocrine sunt de două tipuri:
- cu functie mixta - secretie interna si externa, acest grup include glandele sexuale (gonade) si pancreasul;
- cu functia de organe de secretie numai interna, acest grup include glandele pituitare, pineale, suprarenale, tiroide si paratiroide.
Transferul de informații și reglarea activității organismului se realizează de către sistemul nervos central cu ajutorul hormonilor. Sistemul nervos central își exercită influența asupra glandelor endocrine prin intermediul hipotalamusului, în care există centrii de reglare și neuroni speciali care produc mediatori hormonali - hormoni eliberatori, cu ajutorul cărora se desfășoară activitatea principalei glande endocrine, glanda pituitară. reglementate. Concentrația optimă rezultată de hormoni în sânge se numește starea hormonală .
Hormonii sunt produși în celulele secretoare. Ele sunt stocate în granule de organele intracelulare separate de citoplasmă printr-o membrană. După structura chimică, se disting hormonii proteici (derivați de proteine, polipeptide), amine (derivați de aminoacizi) și steroizi (derivați de colesterol).
În funcție de baza funcțională, hormonii se disting:
- efector- actioneaza direct asupra organelor tinta;
- tropic- sunt produse în glanda pituitară și stimulează sinteza și eliberarea hormonilor efectori;
—eliberarea hormonilor (liberine și statine), acestea sunt secretate direct de celulele hipotalamusului și reglează sinteza și secreția hormonilor tropicali. Prin eliberarea hormonilor, aceștia comunică între sistemul endocrin și sistemul nervos central.
Toți hormonii au următoarele proprietăți:
- specificitatea strictă de acțiune (este asociată cu prezența în organele țintă a unor receptori foarte specifici, proteine speciale de care se leagă hormonii);
- îndepărtarea acțiunii (organele țintă sunt departe de locul în care se formează hormonii)
Mecanismul de acțiune al hormonilor. Se bazează pe: stimularea sau inhibarea activității catalitice a enzimelor; modificări ale permeabilității membranelor celulare. Există trei mecanisme: membranar, membrana-intracelular, intracelular (citosol.)
Membrană- asigură legarea hormonilor de membrana celulară iar la locul de legare îi modifică permeabilitatea pentru glucoză, aminoacizi și unii ioni. De exemplu, hormonul pancreatic insulina crește transportul glucozei prin membranele celulelor hepatice și musculare, unde glucagonul este sintetizat din glucoză (Fig **)
Membrană-intracelular. Hormonii nu pătrund în celulă, ci afectează schimbul prin mediatori chimici intracelulari. Hormonii proteino-peptidici și derivații de aminoacizi au acest efect. Nucleotidele ciclice acționează ca mediatori chimici intracelulari: 3',5'-adenozin monofosfat ciclic (cAMP) și 3',5'-guanozin monofosfat ciclic (cGMP), precum și prostaglandine și ionii de calciu (Fig. **).
Hormonii influențează formarea nucleotidelor ciclice prin enzimele adenilat ciclază (pentru cAMP) și guanilat ciclază (pentru cGMP). Adeilat ciclaza este construită în membrana celulară și constă din 3 părți: receptor (R), conjugare (N), catalitic (C).
Partea receptorului include un set de receptori membranari care sunt localizați pe suprafața exterioară a membranei. Partea catalitică este o proteină enzimatică, adică. adenilat ciclaza însăși, care transformă ATP în cAMP. Mecanismul de acțiune al adenilat-ciclazei este următorul. După ce hormonul se leagă de receptor, se formează un complex hormon-receptor, apoi se formează complexul N-proteină-GTP (guanozin trifosfat), care activează partea catalitică a adenilat-ciclazei. Partea de conjugare este reprezentată de o proteină N specială situată în stratul lipidic al membranei. Activarea adenilat-ciclazei duce la formarea de cAMP în interiorul celulei din ATP.
Sub acțiunea cAMP și cGMP, sunt activate protein kinazele care se află în citoplasma celulei în stare inactivă (Fig. **)
La rândul lor, protein kinazele activate activează enzimele intracelulare, care, acționând asupra ADN-ului, sunt implicate în procesele de transcripție a genelor și sinteza enzimelor necesare.
Mecanism intracelular (citosol). acțiunea este caracteristică hormonilor steroizi, care au o dimensiune moleculară mai mică decât hormonii proteici. La rândul lor, ele sunt legate de substanțele lipofile în funcție de proprietățile lor fizico-chimice, ceea ce le permite să pătrundă cu ușurință în stratul lipidic al membranei plasmatice.
După ce a pătruns în celulă, hormonul steroid interacționează cu o proteină receptor specifică (R) situată în citoplasmă, formând un complex hormon-receptor (GRa). Acest complex din citoplasma celulei suferă activare și pătrunde prin membrana nucleară până la cromozomii nucleului, interacționând cu aceștia. În acest caz, are loc activarea genelor, însoțită de formarea de ARN, ceea ce duce la creșterea sintezei enzimelor corespunzătoare. În acest caz, proteina receptorului servește ca intermediar în acțiunea hormonului, dar dobândește aceste proprietăți numai după ce este combinată cu hormonul.
Împreună cu un efect direct asupra sistemelor enzimatice ale țesuturilor, acțiunea hormonilor asupra structurii și funcțiilor corpului poate fi efectuată în moduri mai complexe, cu participarea sistemului nervos.
Reglarea umorală și procesele vieții
În acest caz, hormonii acționează asupra interoreceptorilor (chemoreceptori) localizați în pereții vaselor de sânge. Iritația chemoreceptorilor este începutul unei reacții reflexe care modifică starea funcțională a centrilor nervoși.
Acțiunea fiziologică a hormonilor este foarte diversă. Au un efect pronunțat asupra metabolismului, diferențierii țesuturilor și organelor, creșterii și dezvoltării. Hormonii sunt implicați în reglarea și integrarea multor funcții ale corpului, adaptându-l la condițiile în schimbare ale mediului intern și extern și mențin homeostazia.
biologie Umana
Manual pentru clasa a 8-a
Reglarea umorală
O varietate de procese de susținere a vieții au loc în mod constant în corpul uman. Deci, în timpul perioadei de veghe, toate sistemele de organe funcționează simultan: o persoană se mișcă, respiră, sângele curge prin vasele sale, procesele de digestie au loc în stomac și intestine, se efectuează termoreglarea etc. O persoană percepe toate schimbările care apar în mediul înconjurător, reacționează la ele. Toate aceste procese sunt reglate și controlate de sistemul nervos și glandele aparatului endocrin.
Reglarea umorală (din latină „umor” - lichid) - o formă de reglare a activității corpului, inerentă tuturor ființelor vii, se realizează cu ajutorul unor substanțe biologic active - hormoni (din greacă „gormao" - excita), care sunt produse de glande speciale. Ele sunt numite glande endocrine sau glande endocrine (din grecescul „endon” – interior, „krineo” – a secreta). Hormonii pe care îi secretă intră direct în lichidul tisular și în sânge. Sângele transportă aceste substanțe în tot corpul. Odată ajunși în organe și țesuturi, hormonii au un anumit efect asupra lor, de exemplu, afectează creșterea țesuturilor, ritmul de contracție a mușchiului inimii, provoacă îngustarea lumenului vaselor de sânge etc.
Hormonii afectează celule, țesuturi sau organe strict definite. Sunt foarte activi, acționând chiar și în cantități neglijabile. Cu toate acestea, hormonii sunt distruși rapid, așa că trebuie să intre în sânge sau în lichidul tisular, după cum este necesar.
De obicei, glandele endocrine sunt mici: de la fracțiuni de gram la câteva grame.
Cea mai importantă glandă endocrină este glanda pituitară, situată sub baza creierului într-o adâncitură specială a craniului - șaua turcească și conectată la creier printr-un picior subțire. Glanda pituitară este împărțită în trei lobi: anterior, mijlociu și posterior. În lobii anterior și mijlociu se produc hormoni care, intrând în sânge, ajung la alte glande endocrine și le controlează activitatea. Doi hormoni produși în neuronii diencefalului intră în lobul posterior al glandei pituitare de-a lungul tulpinii. Unul dintre acești hormoni reglează volumul de urină produs, iar al doilea intensifică contracția mușchilor netezi și joacă un rol foarte important în procesul de naștere.
Glanda tiroidă este situată pe gât în fața laringelui. Produce o serie de hormoni care sunt implicați în reglarea proceselor de creștere, dezvoltarea țesuturilor. Acestea cresc intensitatea metabolismului, nivelul consumului de oxigen de către organe și țesuturi.
Glandele paratiroide sunt situate pe suprafața posterioară a glandei tiroide. Există patru dintre aceste glande, sunt foarte mici, masa lor totală este de doar 0,1-0,13 g. Hormonul acestor glande reglează conținutul de săruri de calciu și fosfor din sânge, cu lipsa acestui hormon, creșterea oaselor. iar dinții este perturbat, iar excitabilitatea sistemului nervos crește.
Glandele suprarenale pereche sunt situate, după cum sugerează și numele, deasupra rinichilor. Ele secretă mai mulți hormoni care reglează metabolismul carbohidraților, grăsimilor, afectează conținutul de sodiu și potasiu din organism și reglează activitatea sistemului cardiovascular.
Eliberarea de hormoni suprarenalii este deosebit de importantă în cazurile în care organismul este forțat să lucreze în condiții de stres mental și fizic, adică sub stres: acești hormoni îmbunătățesc activitatea musculară, cresc glicemia (pentru a asigura costuri crescute de energie ale creierului), cresc fluxul de sânge în creier și alte organe vitale, crește nivelul tensiunii arteriale sistemice, crește activitatea cardiacă.
Unele glande din corpul nostru îndeplinesc o funcție dublă, adică acționează simultan ca glande de secreție internă și externă - mixtă. Acestea sunt, de exemplu, glandele sexuale și pancreasul. Pancreasul secretă suc digestiv care pătrunde în duoden; în același timp, celulele sale individuale funcționează ca glande endocrine, producând hormonul insulină, care reglează metabolismul carbohidraților în organism. În timpul digestiei, carbohidrații sunt descompuși în glucoză, care este absorbită din intestine în vasele de sânge. O scădere a producției de insulină duce la faptul că cea mai mare parte a glucozei nu poate pătrunde din vasele de sânge mai departe în țesuturile organelor. Ca urmare, celulele diferitelor țesuturi rămân fără cea mai importantă sursă de energie - glucoza, care este în cele din urmă excretată din organism cu urina. Această boală se numește diabet. Ce se întâmplă când pancreasul produce prea multă insulină? Glucoza este consumată foarte repede de diverse țesuturi, în primul rând mușchi, iar conținutul de zahăr din sânge scade la un nivel periculos de scăzut. Drept urmare, creierului îi lipsește „combustibil”, persoana cade în așa-numitul șoc cu insulină și își pierde cunoștința. În acest caz, este necesar să se introducă rapid glucoză în sânge.
Glandele sexuale formează celule sexuale și produc hormoni care reglează creșterea și maturizarea organismului, formarea caracteristicilor sexuale secundare. La bărbați, aceasta este creșterea mustaților și a bărbii, îngroșarea vocii, o schimbare a fizicului, la femei - o voce înaltă, rotunjime a formelor corpului. Hormonii sexuali determină dezvoltarea organelor genitale, maturizarea celulelor germinale, la femei controlează fazele ciclului sexual, cursul sarcinii.
Structura glandei tiroide
Glanda tiroidă este unul dintre cele mai importante organe ale secreției interne. Descrierea glandei tiroide a fost dată înapoi în 1543 de A. Vesalius și și-a primit numele mai mult de un secol mai târziu - în 1656.
Ideile științifice moderne despre glanda tiroidă au început să prindă contur până la sfârșitul secolului al XIX-lea, când chirurgul elvețian T. Kocher a descris în 1883 semne de retard mintal (cretinism) la un copil care s-a dezvoltat după îndepărtarea acestui organ.
În 1896, A. Bauman a stabilit un conținut ridicat de iod în fier și a atras atenția cercetătorilor asupra faptului că până și vechii chinezi au tratat cu succes cretinismul cu cenușa bureților de mare care conținea o cantitate mare de iod. Glanda tiroidă a fost supusă pentru prima dată unui studiu experimental în 1927. Nouă ani mai târziu, a fost formulat conceptul funcției sale intrasecretorii.
Acum se știe că glanda tiroidă este formată din doi lobi conectați printr-un istm îngust. Otho este cea mai mare glandă endocrină. La un adult, masa sa este de 25-60 g; este situat in fata si pe lateralele laringelui. Țesutul glandei este format în principal din multe celule - tirocite, care se combină în foliculi (vezicule). Cavitatea fiecărei astfel de vezicule este umplută cu produsul activității tirocitelor - un coloid. Vasele de sânge se învecinează cu foliculii din exterior, de unde intră în celule substanțele inițiale pentru sinteza hormonilor. Este coloidul care permite organismului să se facă fără iod pentru o perioadă de timp, care de obicei vine cu apă, alimente și aer inhalat. Cu toate acestea, cu deficit prelungit de iod, producția de hormoni este perturbată.
Principalul produs hormonal al glandei tiroide este tiroxina. Un alt hormon, triiodtiraniul, este produs doar în cantități mici de glanda tiroidă. Se formează în principal din tiroxină după eliminarea unui atom de iod din aceasta. Acest proces are loc în multe țesuturi (în special în ficat) și joacă un rol important în menținerea echilibrului hormonal al organismului, deoarece triiodotironina este mult mai activă decât tiroxina.
Bolile asociate cu funcționarea afectată a glandei tiroide pot apărea nu numai cu modificări ale glandei în sine, ci și cu o lipsă de iod în organism, precum și cu boli ale glandei pituitare anterioare etc.
Cu o scădere a funcțiilor (hipofuncției) glandei tiroide în copilărie, se dezvoltă cretinismul, caracterizat prin inhibarea dezvoltării tuturor sistemelor corpului, statură mică și demență. La un adult cu o lipsă de hormoni tiroidieni, apare mixedemul, în care se observă edem, demență, scăderea imunității și slăbiciune. Această boală răspunde bine la tratamentul cu preparate cu hormoni tiroidieni. Odată cu creșterea producției de hormoni tiroidieni, apare boala Graves, în care excitabilitatea, rata metabolică, ritmul cardiac cresc brusc, se dezvoltă ochi bombați (exoftalmie) și are loc pierderea în greutate. În acele zone geografice în care apa conține puțin iod (se găsește de obicei în munți), populația are adesea gușă - o boală în care țesutul secretor al glandei tiroide crește, dar nu poate, în absența cantității necesare de iod, să sintetizeze hormoni cu drepturi depline. În astfel de zone ar trebui crescut consumul de iod de către populație, ceea ce poate fi asigurat, de exemplu, prin utilizarea sării de masă cu mici adaosuri obligatorii de iodură de sodiu.
Un hormon de creștere
Pentru prima dată, o presupunere despre eliberarea unui anumit hormon de creștere de către glanda pituitară a fost făcută în 1921 de un grup de oameni de știință americani. În experiment, ei au reușit să stimuleze creșterea șobolanilor până la de două ori dimensiunea lor normală prin administrarea zilnică a unui extract din glanda pituitară. În forma sa pură, hormonul de creștere a fost izolat abia în anii 1970, mai întâi din glanda pituitară a taurului, apoi de la cai și oameni. Acest hormon nu afectează o anumită glandă, ci întregul corp.
Înălțimea omului este o valoare variabilă: crește până la 18-23 de ani, rămâne neschimbată până la aproximativ 50 de ani, iar apoi scade cu 1-2 cm la fiecare 10 ani.
În plus, ratele de creștere variază de la o persoană la alta. Pentru o „persoană condiționată” (un astfel de termen este adoptat de Organizația Mondială a Sănătății la definirea diferiților parametri ai vieții), înălțimea medie este de 160 cm pentru femei și 170 cm pentru bărbați. Dar o persoană sub 140 cm sau peste 195 cm este deja considerată foarte joasă sau foarte înaltă.
Cu o lipsă de hormon de creștere la copii, se dezvoltă nanismul pituitar, iar cu un exces - gigantismul hipofizar. Cel mai înalt gigant hipofizar a cărui înălțime a fost măsurată cu precizie a fost americanul R. Wadlow (272 cm).
Dacă la un adult se observă un exces al acestui hormon, când creșterea normală s-a oprit deja, apare boala acromegalie, în care cresc nasul, buzele, degetele de la mâini și de la picioare și alte părți ale corpului.
Testează-ți cunoștințele
- Care este esența reglării umorale a proceselor care au loc în organism?
- Ce glande sunt glandele endocrine?
- Care sunt funcțiile glandelor suprarenale?
- Enumerați principalele proprietăți ale hormonilor.
- Care este funcția glandei tiroide?
- Ce glande cu secretie mixta cunoasteti?
- Unde se duc hormonii secretați de glandele endocrine?
- Care este funcția pancreasului?
- Enumerați funcțiile glandelor paratiroide.
Gândi
Ce poate duce la o lipsă de hormoni secretați de organism?
Direcția procesului în reglarea umorală
Glandele endocrine secretă hormoni direct în sânge - biolo! ic substanțe active. Hormonii reglează metabolismul, creșterea, dezvoltarea organismului și funcționarea organelor acestuia.
Reglare nervoasă și umorală
Reglarea nervoasă efectuate cu ajutorul impulsurilor electrice care trec prin celulele nervoase. Comparativ cu umoral
- mergand mai repede
- mai exact
- necesită multă energie
- mai tânăr din punct de vedere evolutiv.
Reglarea umorală procesele vitale (de la cuvântul latin umor - „lichid”) se desfășoară datorită substanțelor eliberate în mediul intern al corpului (limfă, sânge, lichid tisular).
Reglarea umorală poate fi realizată cu ajutorul:
- hormoni- substanțe biologic active (acționând în concentrație foarte mică) secretate în sânge de glandele endocrine;
- alte substante. De exemplu, dioxidul de carbon
- provoacă expansiunea locală a capilarelor, mai mult sânge curge în acest loc;
- excită centrul respirator al medulei oblongate, respirația se intensifică.
Toate glandele corpului sunt împărțite în 3 grupuri
1) Glandele endocrine ( endocrin) nu au canale excretoare și își secretă secretele direct în sânge. Secretele glandelor endocrine sunt numite hormoni, au activitate biologică (acţionează în concentraţie microscopică). De exemplu: glanda tiroidă, glanda pituitară, glandele suprarenale.
2) Glandele secretiei externe au canale excretoare si isi secreta secretele NU in sange, ci in orice cavitate sau pe suprafata corpului. De exemplu, ficat, lacrimal, salivar, sudoare.
3) Glandele de secreție mixtă realizează atât secreția internă, cât și cea externă. De exemplu
- pancreasul secretă insulină și glucagon în sânge, și nu în sânge (în duoden) - suc pancreatic;
- genital glandele secretă hormoni sexuali în sânge, și nu în sânge - celulele germinale.
MAI MULTE INFORMAȚII: Reglarea umorală, Tipuri de glande, Tipuri de hormoni, momentul și mecanismele de acțiune a acestora, Menținerea concentrației de glucoză din sânge
SARCINI PARTEA 2: Reglarea nervoasă și umorală
Teste și sarcini
Stabiliți o corespondență între organul (departamentul de organe) implicat în reglarea vieții corpului uman și sistemul căruia îi aparține: 1) nervos, 2) endocrin.
A) un pod
B) glanda pituitară
B) pancreasul
D) măduva spinării
D) cerebel
Stabiliți succesiunea în care se realizează reglarea umorală a respirației în timpul lucrului muscular în corpul uman
1) acumularea de dioxid de carbon în țesuturi și sânge
2) excitarea centrului respirator în medula oblongata
3) transmiterea impulsului către mușchii intercostali și diafragmă
4) întărirea proceselor oxidative în timpul lucrului muscular activ
5) inhalare și flux de aer în plămâni
Stabiliți o corespondență între procesul care are loc în timpul respirației umane și modul în care acesta este reglat: 1) umoral, 2) nervos
A) excitarea receptorilor nazofaringieni de către particulele de praf
B) încetinirea respirației atunci când este scufundat în apă rece
C) o schimbare a ritmului de respirație cu un exces de dioxid de carbon în cameră
D) insuficienta respiratorie la tuse
D) o modificare a ritmului de respirație cu o scădere a conținutului de dioxid de carbon din sânge
1. Stabiliți o corespondență între caracteristicile glandei și tipul căruia îi aparține: 1) secreția internă, 2) secreția externă. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) au canale excretoare
b) produce hormoni
C) asigură reglarea tuturor funcțiilor vitale ale corpului
D) secretă enzime în stomac
D) canalele excretoare merg la suprafața corpului
E) substanțele produse sunt eliberate în sânge
2. Stabiliți o corespondență între caracteristicile glandelor și tipul lor: 1) secreția externă, 2) secreția internă.
Reglarea umorală a corpului
Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
a) produce enzime digestive
B) secretă în cavitatea corpului
B) secreta substante chimic active - hormoni
d) participa la reglarea proceselor vitale ale organismului
D) au canale excretoare
Stabiliți o corespondență între glande și tipurile lor: 1) secreția externă, 2) secreția internă. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) epifiza
B) glanda pituitară
B) glanda suprarenală
D) salivare
D) ficat
E) celulele pancreasului care produc tripsina
Stabiliți o corespondență între un exemplu de reglare a activității inimii și tipul de reglare: 1) umoral, 2) nervos
A) creșterea frecvenței cardiace sub influența adrenalinei
B) modificări ale activității inimii sub influența ionilor de potasiu
C) modificări ale ritmului cardiac sub influența sistemului autonom
D) slăbirea activității inimii sub influența sistemului parasimpatic
Stabiliți o corespondență între glanda din corpul uman și tipul acesteia: 1) secreția internă, 2) secreția externă
A) lactate
B) tiroida
B) ficat
D) transpirație
D) glanda pituitară
E) glandele suprarenale
1. Stabiliți o corespondență între semnul reglării funcțiilor din corpul uman și tipul acestuia: 1) nervos, 2) umoral. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) este livrat la organe prin sânge
B) viteză mare de răspuns
B) este mai veche
D) se efectuează cu ajutorul hormonilor
D) este asociat cu activitatea sistemului endocrin
2. Stabiliți o corespondență între caracteristicile și tipurile de reglare a funcțiilor corpului: 1) nervos, 2) umoral. Notați numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) pornește încet și durează mult timp
B) semnalul se propagă de-a lungul structurilor arcului reflex
B) se realizează prin acţiunea unui hormon
D) semnalul se propaga cu fluxul sanguin
D) pornește rapid și acționează pentru scurt timp
E) reglementare evolutiv mai veche
Alege una, cea mai corectă variantă. Care dintre următoarele glande își secretă produsele prin canale speciale în cavitățile organelor corpului și direct în sânge
1) sebacee
2) transpirație
3) glandele suprarenale
4) sexuale
Stabiliți o corespondență între glanda corpului uman și tipul căruia îi aparține: 1) secreție internă, 2) secreție mixtă, 3) secreție externă
A) pancreasul
B) tiroida
B) lacrimal
d) sebacee
d) sexuale
E) glanda suprarenală
Alege trei opțiuni. În ce cazuri se realizează reglarea umorală?
1) exces de dioxid de carbon în sânge
2) reacția corpului la un semafor verde
3) excesul de glucoză în sânge
4) reacția corpului la schimbarea poziției corpului în spațiu
5) eliberarea de adrenalină în timpul stresului
Stabiliți o corespondență între exemple și tipuri de reglare respiratorie la om: 1) reflex, 2) umoral. Notați numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) opriți respirația la inspirație când intrați în apă rece
B) o creștere a adâncimii respirației datorită creșterii concentrației de dioxid de carbon din sânge
C) tuse când alimentele intră în laringe
D) o ușoară întârziere a respirației din cauza scăderii concentrației de dioxid de carbon din sânge
D) modificarea intensității respirației în funcție de starea emoțională
E) spasm al vaselor cerebrale din cauza creșterii accentuate a concentrației de oxigen din sânge
Alege trei glande endocrine.
1) glanda pituitară
2) sexuale
3) glandele suprarenale
4) tiroida
5) gastric
6) lactate
Alege trei opțiuni. Efecte umorale asupra proceselor fiziologice din corpul uman
1) efectuat cu ajutorul substanțelor active chimic
2) asociată cu activitatea glandelor de secreție externă
3) se răspândesc mai lent decât nervul
4) apar cu ajutorul impulsurilor nervoase
5) sunt controlate de medulla oblongata
6) efectuate prin sistemul circulator
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2018
Reglarea nervoasă este efectuată de sistemul nervos, creier și măduva spinării prin nervii care sunt furnizați tuturor organelor corpului nostru. Organismul este afectat constant de anumiți stimuli. Corpul răspunde tuturor acestor stimuli cu o anumită activitate sau, după cum se obișnuiește să creeze, funcțiile corpului se adaptează la condițiile de mediu în continuă schimbare. Astfel, o scădere a temperaturii aerului este însoțită nu numai de o îngustare a vaselor de sânge, ci și de o creștere a metabolismului în celule și țesuturi și, în consecință, o creștere a generării de căldură. Din acest motiv, se stabilește un anumit echilibru între transferul de căldură și generarea de căldură, hipotermia organismului nu are loc și se menține constanta temperaturii corpului. Iritarea alimentară a papilelor gustative ale benzilor bucale determină separarea salivei și a altor sucuri digestive. sub influența cărora are loc digestia alimentelor. Datorită acestui fapt, substanțele necesare pătrund în celule și țesuturi și se stabilește un anumit echilibru între disimilare și asimilare. Conform acestui principiu, are loc reglarea altor funcții ale corpului.
Reglarea nervoasă este de natură reflexă. Diferiți stimuli sunt percepuți de receptori. Excitația rezultată de la receptori prin nervii senzoriali este transmisă sistemului nervos central, iar de acolo prin nervii motori către organele care desfășoară o anumită activitate. Astfel de răspunsuri ale organismului la stimuli efectuate prin sistemul nervos central. numit reflexe. Calea pe care se transmite excitația în timpul unui reflex se numește arc reflex. Reflexele sunt variate. I.P. Pavlov a împărțit toate reflexele în necondiționat și condiționat. Reflexele necondiționate sunt reflexe congenitale care sunt moștenite. Un exemplu de astfel de reflexe sunt reflexele vasomotorii (constricția sau extinderea vaselor de sânge ca răspuns la iritația pielii cu frig sau căldură), reflexul de salivare (saliva când papilele gustative sunt iritate de alimente) și multe altele.
Reflexele condiționate sunt reflexe dobândite, ele se dezvoltă pe parcursul vieții unui animal sau a unei persoane. Aceste reflexe apar
numai în anumite condiţii şi poate dispărea. Un exemplu de reflexe condiționate este separarea salivei la vederea alimentelor, la mirosul alimentelor și la o persoană chiar și atunci când vorbește despre aceasta.
Reglarea umorală (Humor - lichid) se realizează prin sânge și alte lichide și, constituind mediul intern al organismului, diverse substanțe chimice care sunt produse în organismul însuși sau provin din mediul extern. Exemple de astfel de substanțe sunt hormonii secretați de glandele endocrine și vitaminele care intră în organism cu alimente. Substanțele chimice sunt transportate de sânge în tot organismul și afectează diferite funcții, în special metabolismul în celule și țesuturi. Mai mult, fiecare substanță afectează un anumit proces care are loc într-un anumit organ.
Mecanismele nervoase și umorale de reglare a funcțiilor sunt interconectate. Astfel, sistemul nervos exercită o influență reglatoare asupra organelor nu doar direct prin intermediul nervilor, ci și prin intermediul glandelor endocrine, modificând intensitatea formării hormonilor în aceste organe și intrarea lor în sânge.
La rândul lor, mulți hormoni și alte substanțe afectează sistemul nervos.
Într-un organism viu, reglarea nervoasă și umorală a diferitelor funcții se realizează conform principiului autoreglării, adică. automat. Conform acestui principiu de reglare, tensiunea arterială, constanța compoziției și proprietățile fizico-chimice ale sângelui și temperatura corpului sunt menținute la un anumit nivel. metabolismul, activitatea inimii, a sistemelor respiratorii și a altor organe în timpul muncii fizice etc. se modifică într-o manieră strict coordonată.
Din acest motiv, se mențin anumite condiții relativ constante în care se desfășoară activitatea celulelor și țesuturilor corpului sau, cu alte cuvinte, se menține constanta mediului intern.
Trebuie remarcat faptul că la om, sistemul nervos joacă un rol principal în reglarea activității vitale a organismului.
Astfel, corpul uman este un sistem biologic unic, integral, complex, autoreglabil și autodezvoltat, cu anumite capacități de rezervă. în care
să știți că capacitatea de a efectua o muncă fizică poate crește de multe ori, dar până la o anumită limită. În timp ce activitatea mentală de fapt nu are restricții în dezvoltarea sa.
Activitatea musculară sistematică permite, prin îmbunătățirea funcțiilor fiziologice, mobilizarea rezervelor organismului, a căror existență mulți nici măcar nu o cunosc. Trebuie remarcat faptul că există un proces invers, o scădere a capacităților funcționale ale corpului și o îmbătrânire accelerată cu o scădere a activității fizice.
În cursul exercițiilor fizice, activitatea nervoasă superioară și funcțiile sistemului nervos central sunt îmbunătățite. neuromuscular. cardiovascular, respirator, excretor și alte sisteme, metabolism și energie, precum și sistemul de reglare neuroumorală a acestora.
Corpul uman, folosind proprietățile de autoreglare a proceselor interne sub influență externă, realizează cea mai importantă proprietate - adaptarea la condițiile externe în schimbare, care este un factor determinant în capacitatea de a dezvolta calități fizice și abilități motorii în timpul antrenamentului.
Să luăm în considerare mai detaliat natura modificărilor fiziologice în procesul de antrenament.
Activitatea fizică duce la diverse modificări ale metabolismului, a căror natură depinde de durata, puterea muncii și de numărul de mușchi implicați. În timpul efortului predomină procesele catabolice, mobilizarea și utilizarea substraturilor energetice, iar produsele metabolice intermediare se acumulează. Perioada de odihnă se caracterizează prin predominanța proceselor anabolice, acumularea unei rezerve de nutrienți și sinteza proteică îmbunătățită.
Rata de recuperare depinde de amploarea modificărilor care apar în timpul funcționării, adică de mărimea sarcinii.
În perioada de repaus, modificările metabolice apărute în timpul activității musculare sunt eliminate. Dacă în timpul activității fizice predomină procesele catabolice, mobilizarea și utilizarea substraturilor energetice, există o acumulare de produse metabolice intermediare, atunci perioada de repaus se caracterizează prin predominarea proceselor anabolice, acumularea unei rezerve de nutrienți și creșterea sintezei proteice.
În perioada post-lucrare, intensitatea oxidării aerobe crește, consumul de oxigen este crescut, adică. datoria de oxigen este eliminată. Substratul oxidării sunt produșii metabolici intermediari formați în timpul activității musculare, acidul lactic, corpii cetonici, cetoacizii. Rezervele de carbohidrați în timpul muncii fizice, de regulă, sunt reduse semnificativ, astfel încât acizii grași devin substratul principal pentru oxidare. Datorită utilizării crescute a lipidelor în perioada de recuperare, coeficientul respirator scade.
Perioada de recuperare se caracterizează prin creșterea biosintezei proteinelor, care este inhibată în timpul muncii fizice, iar formarea și excreția produselor finite ai metabolismului proteic (uree etc.) din organism crește, de asemenea.
Rata de recuperare depinde de amploarea modificărilor care apar în timpul funcționării, adică. asupra mărimii sarcinii, care este prezentată schematic în Fig. 1
Fig.1 Schema proceselor de cheltuieli și de recuperare a surselor
energie în timpul activităţii musculare de intensitate militară
Recuperarea modificărilor care apar sub influența sarcinilor de intensitate scăzută și medie este mai lentă decât după sarcini de intensitate crescută și extremă, ceea ce se explică prin modificări mai profunde în timpul perioadei de lucru. După încărcări de intensitate crescută, rata metabolică observată, substanțele nu numai că atinge nivelul inițial, dar îl și depășește. Această creștere peste nivelul inițial se numește peste recuperare (super compensare). Se înregistrează numai atunci când sarcina depășește un anumit nivel de valoare, adică. când modificările rezultate ale metabolismului afectează aparatul genetic al celulei. Severitatea suprarecuperării și durata acesteia depind direct de intensitatea sarcinii.
Fenomenul de copleșire este un mecanism important de adaptare (a unui organ) la condițiile în schimbare de funcționare și este important pentru înțelegerea fundamentelor biochimice ale antrenamentului sportiv. Trebuie remarcat faptul că, ca model biologic general, se extinde nu numai la acumularea de material energetic, ci și la sinteza proteinelor, care, în special, se manifestă sub forma hipertrofiei de lucru a mușchilor scheletici, a mușchiului inimii. . După o încărcare intensă, sinteza unui număr de enzime (inducerea enzimatică) crește, crește concentrația de creatină fosfat, mioglobina și apar o serie de alte modificări.
S-a stabilit că activitatea musculară activă determină o creștere a activității sistemului cardiovascular, respirator și a altor sisteme ale corpului. În orice activitate umană, toate organele și sistemele corpului acționează în comun, în strânsă unitate. Această relație se realizează cu ajutorul sistemului nervos și reglării umorale (fluide).
Sistemul nervos reglează activitatea organismului prin impulsuri bioelectrice. Principalele procese nervoase sunt excitația și inhibiția care apar în celulele nervoase. Excitaţie- starea activă a celulelor nervoase, atunci când transmit nămol, ele însele direcționează impulsurile nervoase către alte celule: nervoase, musculare, glandulare și altele. Frânare- starea celulelor nervoase, când activitatea lor vizează refacerea.Somnul, de exemplu, este o stare a sistemului nervos, când marea majoritate a celulelor nervoase ale sistemului nervos central sunt inhibate.
Reglarea umorală se realizează prin sânge prin intermediul unor substanțe chimice speciale (hormoni) secretate de glandele endocrine, raportul de concentrație CO2şi O2 prin alte mecanisme. De exemplu, în starea de pre-start, când se așteaptă o activitate fizică intensă, glandele endocrine (glandele suprarenale) secretă în sânge un hormon special, adrenalina, care ajută la îmbunătățirea activității sistemului cardiovascular.
Reglarea umorală și nervoasă se realizează în unitate. Rolul principal este atribuit sistemului nervos central, creierul, care este, parcă, sediul central pentru controlul activității vitale a organismului.
STRUCTURA, FUNCȚII
O persoană trebuie să regleze în mod constant procesele fiziologice în conformitate cu propriile nevoi și cu schimbările din mediu. Pentru implementarea reglementării constante a proceselor fiziologice, se folosesc două mecanisme: umoral și nervos.
Modelul de control neuroumoral se bazează pe principiul unei rețele neuronale cu două straturi. Rolul neuronilor formali din primul strat din modelul nostru este jucat de receptori. Al doilea strat este format dintr-un neuron formal - centrul inimii. Semnalele sale de intrare sunt semnalele de ieșire ale receptorilor. Valoarea de ieșire a factorului neuroumoral este transmisă de-a lungul axonului unic al neuronului formal al celui de-al doilea strat.
Sistemul de control nervos, sau mai degrabă neuro-umoral al corpului uman este cel mai mobil și răspunde la influența mediului extern în câteva fracțiuni de secundă. Sistemul nervos este o rețea de fibre vii interconectate între ele și cu alte tipuri de celule, de exemplu, receptorii senzoriali (receptorii organelor mirosului, atingerii, vederii etc.), musculare, celulelor secretoare etc. Între toate aceste celule nu există o legătură directă, deoarece ele sunt întotdeauna separate de mici goluri spațiale, care sunt numite crăpături sinaptice. Celulele, fie ele nervoase sau de altă natură, comunică între ele prin transmiterea unui semnal de la o celulă la alta. Dacă semnalul este transmis prin celulă însăși datorită diferenței dintre concentrațiile ionilor de sodiu și potasiu, atunci transmiterea semnalului între celule are loc prin ejectarea materiei organice în fanta sinaptică, care intră în contact cu receptorii celulei gazdă localizate. pe cealaltă parte a despicăturii sinaptice. Pentru a ejecta substanța în fanta sinaptică, celula nervoasă formează o veziculă (o înveliș de glicoproteine) care conține 2000-4000 de molecule de materie organică (de exemplu, acetilcolină, adrenalină, norepinefrină, dopamină, serotonină, acid gama-aminobutiric, glicină și glutamat etc.). Un complex de glicoproteine este, de asemenea, utilizat ca receptori pentru una sau alta substanță organică din celula primitoare.
Reglarea umorală se realizează cu ajutorul substanțelor chimice care vin din diferite organe și țesuturi ale corpului în sânge și sunt transportate de acesta în tot corpul. Reglarea umorală este o formă străveche de interacțiune între celule și organe.
Reglarea nervoasă a proceselor fiziologice constă în interacțiunea organelor corpului cu ajutorul sistemului nervos. Reglarea nervoasă și umorală a funcțiilor corpului sunt legate reciproc, formând un singur mecanism de reglare neuro-umorală a funcțiilor corpului.
Sistemul nervos joacă un rol important în reglarea funcțiilor organismului. Acesta asigură funcționarea coordonată a celulelor, țesuturilor, organelor și sistemelor acestora. Corpul funcționează ca un întreg. Datorită sistemului nervos, organismul comunică cu mediul extern. Activitatea sistemului nervos stă la baza sentimentelor, învățării, memoriei, vorbirii și gândirii - procese mentale prin care o persoană nu numai că cunoaște mediul înconjurător, dar îl poate și schimba în mod activ.
Sistemul nervos este împărțit în două părți: central și periferic. Învierea sistemului nervos central include creierul și măduva spinării, formate din țesut nervos. Unitatea structurală a țesutului nervos este o celulă nervoasă - un neuron.Un neuron este format dintr-un corp și procese. Corpul unui neuron poate avea diferite forme. Neuronul are un nucleu, procese scurte și groase (dendrite) puternic ramificate în apropierea corpului și un proces axonal lung (până la 1,5 m). Axonii formează fibre nervoase.
Corpurile neuronilor formează substanța cenușie a creierului și a măduvei spinării, iar grupurile proceselor lor formează substanța albă.
Corpurile celulare nervoase din afara sistemului nervos central formează ganglioni. Nodurile și nervii nervoși (acumulări de procese lungi de celule nervoase acoperite cu o teacă) formează sistemul nervos periferic.
Măduva spinării este situată în canalul rahidian.
Este un cordon alb lung de aproximativ 1 cm în diametru.Un canal spinal îngust trece prin centrul măduvei spinării și este umplut cu lichid cefalorahidian. Există două șanțuri longitudinale profunde pe suprafețele anterioare și posterioare ale măduvei spinării. Îl împart în jumătăți drepte și stângi. Partea centrală a măduvei spinării este formată din substanță cenușie, care constă din neuroni intercalari și motori. În jurul substanței cenușii se află substanța albă, formată din procese lungi ale neuronilor. Ele merg în sus sau în jos de-a lungul măduvei spinării, formând căi ascendente și descendente. Din măduva spinării pleacă 31 de perechi de nervi spinali mixți, fiecare dintre care începe cu două rădăcini: anterioară și posterioară. Rădăcinile posterioare sunt axonii neuronilor senzoriali. Acumulările corpurilor acestor neuroni formează nodulii spinali. Rădăcinile anterioare sunt axonii neuronilor motori. Măduva spinării îndeplinește 2 funcții principale: reflex și conducere.
Funcția reflexă a măduvei spinării asigură mișcarea. Prin măduva spinării trec arcurile reflexe, cu care este asociată contracția mușchilor scheletici ai corpului. Substanța albă a măduvei spinării asigură comunicarea și munca coordonată a tuturor părților sistemului nervos central, îndeplinind o funcție conducătoare. Creierul reglează funcționarea măduvei spinării.
Creierul este situat în cavitatea craniană. Include departamentele: medular oblongata, pons, cerebel, mezencefal, diencefal și emisferele cerebrale. Substanța albă formează căile creierului. Ele conectează creierul cu măduva spinării, părți ale creierului între ele.
Datorită căilor, întregul sistem nervos central funcționează ca un întreg. Substanța cenușie sub formă de nuclee este situată în interiorul substanței albe, formează cortexul, acoperind emisferele creierului și cerebelului.
Medula oblongata și puntea - o continuare a măduvei spinării, îndeplinesc funcții reflexe și conductoare. Nucleii medulei oblongate și puntea reglează digestia, respirația și activitatea cardiacă. Aceste departamente reglează masticația, înghițirea, suptul, reflexele de protecție: vărsături, strănut, tuse.
Cerebelul este situat deasupra medulului oblongata. Suprafața sa este formată din substanță cenușie - scoarța, sub care se află nuclee în substanța albă. Cerebelul este conectat la multe părți ale sistemului nervos central. Cerebelul reglează actele motorii. Când activitatea normală a cerebelului este perturbată, oamenii își pierd capacitatea de a efectua mișcări precis coordonate, menținând echilibrul corpului.
În mijlocul creierului există nuclei care trimit impulsuri nervoase către mușchii scheletici care își mențin tensiunea – tonusul. În creierul mediu, există arcuri reflexe de orientare a reflexelor la stimuli vizuali și sonori. Medula oblongata, puțul și mesenencefalul formează trunchiul cerebral. Din el pleacă 12 perechi de nervi cranieni. Nervii conectează creierul cu organele de simț, mușchii și glandele situate pe cap. O pereche de nervi - nervul vag - conectează creierul cu organele interne: inima, plămânii, stomacul, intestinele etc. Prin diencefal, impulsurile vin în cortexul cerebral de la toți receptorii (vizuali, auditivi, piele, gust).
Mersul, alergatul, înotul sunt legate de diencefal. Nucleii săi coordonează activitatea diferitelor organe interne. Diencefalul reglează metabolismul, aportul de alimente și apă și menține o temperatură constantă a corpului.
Partea sistemului nervos periferic care reglează activitatea mușchilor scheletici se numește sistemul nervos somatic (greacă, "soma" - corp). Partea sistemului nervos care reglează activitatea organelor interne (inima, stomacul, diferite glande) se numește sistem nervos autonom sau autonom. Sistemul nervos autonom reglează funcționarea organelor, adaptându-le cu precizie activitatea la condițiile de mediu și la nevoile proprii ale organismului.
Arcul reflex vegetativ este format din trei verigi: sensibil, intercalar și executiv. Sistemul nervos autonom este împărțit în diviziuni simpatice și parasimpatice. Sistemul nervos autonom simpatic este conectat la măduva spinării, unde se află corpurile primilor neuroni, ale căror procese se termină în ganglionii a două lanțuri simpatice situate pe ambele părți în fața coloanei vertebrale. În ganglionii simpatici se află corpurile celui de-al doilea neuron, ale căror procese inervează direct organele de lucru. Sistemul nervos simpatic îmbunătățește metabolismul, crește excitabilitatea majorității țesuturilor și mobilizează forțele organismului pentru o activitate viguroasă.
Partea parasimpatică a sistemului nervos autonom este formată din mai mulți nervi care se extind din medula oblongata și din măduva spinării inferioară. Nodurile parasimpatice, unde se află corpurile neuronilor secunde, sunt localizate în organele a căror activitate o influențează. Majoritatea organelor sunt inervate atât de sistemul nervos simpatic, cât și de sistemul nervos parasimpatic. Sistemul nervos parasimpatic contribuie la refacerea rezervelor de energie consumată, reglează activitatea vitală a organismului în timpul somnului.
Cortexul cerebral formează pliuri, brazde, circumvoluții. Structura pliată crește suprafața cortexului și volumul acestuia și, prin urmare, numărul de neuroni care o formează. Cortexul este responsabil de percepția tuturor informațiilor care intră în creier (vizual, auditiv, tactil, gustativ), de gestionarea tuturor mișcărilor musculare complexe. Activitatea mentală și de vorbire și memoria sunt conectate cu funcțiile cortexului.
Cortexul cerebral este format din patru lobi: frontal, parietal, temporal și occipital. În lobul occipital sunt zonele vizuale responsabile de percepția semnalelor vizuale. Zonele auditive responsabile de percepția sunetelor sunt situate în lobii temporali. Lobul parietal este un centru sensibil care primește informații de la piele, oase, articulații și mușchi. Lobul frontal al creierului este responsabil pentru programarea comportamentului și gestionarea activităților de muncă. Dezvoltarea zonelor frontale ale cortexului este asociată cu un nivel ridicat de abilități psihice umane în comparație cu animalele. Creierul uman conține structuri pe care animalele nu le au - centrul vorbirii. La om, există o specializare a emisferelor - multe funcții superioare ale creierului sunt îndeplinite de una dintre ele. Persoanele dreptaci au centrii auditivi și motorii de vorbire în emisfera stângă. Ele oferă percepția orală și formarea vorbirii orale și scrise.
Emisfera stângă este responsabilă de implementare, operații matematice și procesul de gândire. Emisfera dreaptă este responsabilă pentru recunoașterea oamenilor prin voce și pentru perceperea muzicii, recunoașterea fețelor umane și este responsabilă pentru creativitatea muzicală și artistică - participă la procesele gândirii figurative.
Sistemul nervos central controlează constant activitatea inimii prin impulsuri nervoase. În interiorul cavităților inimii în sine și în. pereții vaselor mari sunt terminații nervoase - receptori care percep fluctuațiile de presiune în inimă și vasele de sânge. Impulsurile de la receptori provoacă reflexe care afectează activitatea inimii. Există două tipuri de influențe nervoase asupra inimii: unele sunt inhibitorii (reduc frecvența contracțiilor inimii), altele sunt accelerate.
Impulsurile sunt transmise inimii de-a lungul fibrelor nervoase din centrii nervosi situati in medula oblongata si maduva spinarii.
Influențele care slăbesc activitatea inimii se transmit prin nervii parasimpatici, iar cele care sporesc activitatea inimii se transmit prin intermediul simpaticului. Activitatea inimii este, de asemenea, sub influența reglării umorale. Adrenalina este un hormon al glandelor suprarenale, chiar și în doze foarte mici, îmbunătățește activitatea inimii. Deci, durerea provoacă eliberarea de adrenalină în sânge în cantitate de câteva micrograme, ceea ce modifică semnificativ activitatea inimii. În practică, adrenalina este uneori injectată într-o inimă oprită pentru a o forța să se contracte. O creștere a conținutului de săruri de potasiu din sânge deprimă, iar calciul îmbunătățește activitatea inimii. Substanța care inhibă activitatea inimii este acetilcolina. Inima este sensibilă chiar și la o doză de 0,0000001 mg, ceea ce îi încetinește clar ritmul. Reglarea nervoasă și umorală asigură împreună o adaptare foarte precisă a activității inimii la condițiile de mediu.
Consistența, contracțiile ritmice și relaxarea mușchilor respiratori se datorează impulsurilor care vin la ei prin nervii din centrul respirator al medulei oblongate. LOR. Sechenov în 1882 a constatat că aproximativ la fiecare 4 secunde, excitațiile apar automat în centrul respirator, oferind o alternanță între inspirație și expirație.
Centrul respirator modifică adâncimea și frecvența mișcărilor respiratorii, asigurând conținutul optim de gaze din sânge.
Reglarea umorală a respirației constă în faptul că o creștere a concentrației de dioxid de carbon din sânge excită centrul respirator - frecvența și profunzimea respirației cresc, iar o scădere a CO2 scade excitabilitatea centrului respirator - frecvența și scăderea adâncimii respirației.
Multe funcții fiziologice ale corpului sunt reglate de hormoni. Hormonii sunt substanțe foarte active produse de glandele endocrine. Glandele endocrine nu au canale excretoare. Fiecare celulă secretorie a glandei cu suprafața sa este în contact cu peretele vasului de sânge. Acest lucru permite hormonilor să pătrundă direct în sânge. Hormonii sunt produși în cantități mici, dar rămân activi o lungă perioadă de timp și sunt transportați în tot corpul cu fluxul sanguin.
Hormonul pancreatic, insulina, joacă un rol important în reglarea metabolismului. O creștere a glicemiei servește ca semnal pentru eliberarea de noi porțiuni de insulină. Sub influența sa, utilizarea glucozei de către toate țesuturile corpului crește. O parte din glucoză este transformată într-o substanță de rezervă glicogen, care se depune în ficat și mușchi. Insulina din organism este distrusă destul de repede, astfel încât aportul ei în sânge trebuie să fie regulat.
Hormonii tiroidieni, principalul fiind tiroxina, reglează metabolismul. Nivelul consumului de oxigen de către toate organele și țesuturile corpului depinde de cantitatea lor din sânge. Creșterea producției de hormoni tiroidieni duce la o creștere a ratei metabolice. Aceasta se manifestă printr-o creștere a temperaturii corpului, o asimilare mai completă a produselor alimentare, o creștere a defalcării proteinelor, grăsimilor, carbohidraților și creșterii rapide și intensive a organismului. O scădere a activității glandei tiroide duce la mixedem: procesele oxidative din țesuturi scad, temperatura scade, obezitatea se dezvoltă și excitabilitatea sistemului nervos scade. Odată cu creșterea activității glandei tiroide, nivelul proceselor metabolice crește: ritmul cardiac, tensiunea arterială, excitabilitatea sistemului nervos crește. Persoana devine iritabila si oboseste rapid. Acestea sunt semne ale bolii Graves.
Hormonii suprarenalii sunt glande pereche situate pe suprafața superioară a rinichilor. Ele constau din două straturi: exterior - cortical și interior - medular. Glandele suprarenale produc o serie de hormoni. Hormonii stratului cortical reglează schimbul de sodiu, potasiu, proteine, carbohidrați. Medulara produce hormonul norepinefrină și adrenalină. Acești hormoni reglează metabolismul carbohidraților și grăsimilor, activitatea sistemului cardiovascular, mușchii scheletici și mușchii organelor interne. Producția de adrenalină este importantă pentru pregătirea de urgență a răspunsurilor organismului la o situație critică cu o creștere bruscă a stresului fizic sau mental. Adrenalina asigură o creștere a zahărului din sânge, creșterea activității cardiace și a performanței musculare.
Hormonii hipotalamusului și glandei pituitare. Hipotalamusul este o parte specială a diencefalului, iar glanda pituitară este un apendice cerebral situat pe suprafața inferioară a creierului. Hipotalamusul și glanda pituitară formează un singur sistem hipotalamo-hipofizar, iar hormonii lor se numesc neurohormoni. Asigură constanța compoziției sângelui și nivelul necesar de metabolism. Hipotalamusul reglează funcțiile glandei pituitare, care controlează activitatea altor glande endocrine: tiroida, pancreasul, glandele genitale, suprarenale. Munca acestui sistem se bazează pe principiul feedback-ului, un exemplu de combinație strânsă a metodelor nervoase și umorale de reglare a funcțiilor corpului nostru.
Hormonii sexuali sunt produși de gonade, care îndeplinesc și funcția glandelor de secreție externă.
Hormonii sexuali masculini reglează creșterea și dezvoltarea corpului, apariția caracteristicilor sexuale secundare - creșterea mustaței, dezvoltarea părului caracteristic altor părți ale corpului, o grosieră a vocii și o schimbare a fizicului.
Hormonii sexuali feminini reglează dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare la femei - o voce înaltă, forme rotunjite ale corpului, dezvoltarea glandelor mamare, controlează ciclurile sexuale, cursul sarcinii și nașterii. Ambele tipuri de hormoni sunt produși atât de bărbați, cât și de femei.
STRUCTURA, FUNCȚII
O persoană trebuie să regleze în mod constant procesele fiziologice în conformitate cu propriile nevoi și cu schimbările din mediu. Pentru implementarea reglementării constante a proceselor fiziologice, se folosesc două mecanisme: umoral și nervos.
Modelul de control neuroumoral se bazează pe principiul unei rețele neuronale cu două straturi. Rolul neuronilor formali din primul strat din modelul nostru este jucat de receptori. Al doilea strat este format dintr-un neuron formal - centrul inimii. Semnalele sale de intrare sunt semnalele de ieșire ale receptorilor. Valoarea de ieșire a factorului neuroumoral este transmisă de-a lungul axonului unic al neuronului formal al celui de-al doilea strat.
Hormonii sexuali masculini reglează creșterea și dezvoltarea corpului, apariția caracteristicilor sexuale secundare - creșterea mustaței, dezvoltarea părului caracteristic altor părți ale corpului, o grosieră a vocii și o schimbare a fizicului.
Hormonii sexuali feminini reglează dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare la femei - o voce înaltă, forme rotunjite ale corpului, dezvoltarea glandelor mamare, controlează ciclurile sexuale, cursul sarcinii și nașterii. Ambele tipuri de hormoni sunt produși atât de bărbați, cât și de femei.
organism
Reglarea funcțiilor celulelor, țesuturilor și organelor, relația dintre ele, i.e. integritatea organismului, iar unitatea organismului și a mediului extern este realizată de sistemul nervos și calea umorală. Cu alte cuvinte, avem două mecanisme de reglare a funcțiilor - nervos și umoral.
Reglarea nervoasă este efectuată de sistemul nervos, creier și măduva spinării prin nervii care sunt furnizați tuturor organelor corpului nostru. Organismul este afectat constant de anumiți stimuli. Corpul răspunde tuturor acestor stimuli cu o anumită activitate sau, după cum se obișnuiește să creeze, funcțiile corpului se adaptează la condițiile de mediu în continuă schimbare. Astfel, o scădere a temperaturii aerului este însoțită nu numai de o îngustare a vaselor de sânge, ci și de o creștere a metabolismului în celule și țesuturi și, în consecință, o creștere a generării de căldură. Din acest motiv, se stabilește un anumit echilibru între transferul de căldură și generarea de căldură, hipotermia organismului nu are loc și se menține constanta temperaturii corpului. Iritarea alimentară a papilelor gustative ale benzilor bucale determină separarea salivei și a altor sucuri digestive. sub influența cărora are loc digestia alimentelor. Datorită acestui fapt, substanțele necesare pătrund în celule și țesuturi și se stabilește un anumit echilibru între disimilare și asimilare. Conform acestui principiu, are loc reglarea altor funcții ale corpului.
Reglarea nervoasă este de natură reflexă. Diferiți stimuli sunt percepuți de receptori. Excitația rezultată de la receptori prin nervii senzoriali este transmisă sistemului nervos central, iar de acolo prin nervii motori către organele care desfășoară o anumită activitate. Astfel de răspunsuri ale organismului la stimuli efectuate prin sistemul nervos central. numit reflexe. Calea pe care se transmite excitația în timpul unui reflex se numește arc reflex. Reflexele sunt variate. I.P. Pavlov a împărțit toate reflexele în necondiționat și condiționat. Reflexele necondiționate sunt reflexe congenitale care sunt moștenite. Un exemplu de astfel de reflexe sunt reflexele vasomotorii (constricția sau extinderea vaselor de sânge ca răspuns la iritația pielii cu frig sau căldură), reflexul de salivare (saliva când papilele gustative sunt iritate de alimente) și multe altele.
Reflexele condiționate sunt reflexe dobândite, ele se dezvoltă pe parcursul vieții unui animal sau a unei persoane. Aceste reflexe apar
numai în anumite condiţii şi poate dispărea. Un exemplu de reflexe condiționate este separarea salivei la vederea alimentelor, la mirosul alimentelor și la o persoană chiar și atunci când vorbește despre aceasta.
Reglarea umorală (Humor - lichid) se realizează prin sânge și alte lichide și, constituind mediul intern al organismului, diverse substanțe chimice care sunt produse în organismul însuși sau provin din mediul extern. Exemple de astfel de substanțe sunt hormonii secretați de glandele endocrine și vitaminele care intră în organism cu alimente. Substanțele chimice sunt transportate de sânge în tot organismul și afectează diferite funcții, în special metabolismul în celule și țesuturi. Mai mult, fiecare substanță afectează un anumit proces care are loc într-un anumit organ.
Mecanismele nervoase și umorale de reglare a funcțiilor sunt interconectate. Astfel, sistemul nervos exercită o influență reglatoare asupra organelor nu doar direct prin intermediul nervilor, ci și prin intermediul glandelor endocrine, modificând intensitatea formării hormonilor în aceste organe și intrarea lor în sânge.
La rândul lor, mulți hormoni și alte substanțe afectează sistemul nervos.
Într-un organism viu, reglarea nervoasă și umorală a diferitelor funcții se realizează conform principiului autoreglării, adică. automat. Conform acestui principiu de reglare, tensiunea arterială, constanța compoziției și proprietățile fizico-chimice ale sângelui și temperatura corpului sunt menținute la un anumit nivel. metabolismul, activitatea inimii, a sistemelor respiratorii și a altor organe în timpul muncii fizice etc. se modifică într-o manieră strict coordonată.
Din acest motiv, se mențin anumite condiții relativ constante în care se desfășoară activitatea celulelor și țesuturilor corpului sau, cu alte cuvinte, se menține constanta mediului intern.
Trebuie remarcat faptul că la om, sistemul nervos joacă un rol principal în reglarea activității vitale a organismului.
Astfel, corpul uman este un sistem biologic unic, integral, complex, autoreglabil și autodezvoltat, cu anumite capacități de rezervă. în care
să știți că capacitatea de a efectua o muncă fizică poate crește de multe ori, dar până la o anumită limită. În timp ce activitatea mentală de fapt nu are restricții în dezvoltarea sa.
Activitatea musculară sistematică permite, prin îmbunătățirea funcțiilor fiziologice, mobilizarea rezervelor organismului, a căror existență mulți nici măcar nu o cunosc. Trebuie remarcat faptul că există un proces invers, o scădere a capacităților funcționale ale corpului și o îmbătrânire accelerată cu o scădere a activității fizice.
În cursul exercițiilor fizice, activitatea nervoasă superioară și funcțiile sistemului nervos central sunt îmbunătățite. neuromuscular. cardiovascular, respirator, excretor și alte sisteme, metabolism și energie, precum și sistemul de reglare neuroumorală a acestora.
Corpul uman, folosind proprietățile de autoreglare a proceselor interne sub influență externă, realizează cea mai importantă proprietate - adaptarea la condițiile externe în schimbare, care este un factor determinant în capacitatea de a dezvolta calități fizice și abilități motorii în timpul antrenamentului.
Să luăm în considerare mai detaliat natura modificărilor fiziologice în procesul de antrenament.
Activitatea fizică duce la diverse modificări ale metabolismului, a căror natură depinde de durata, puterea muncii și de numărul de mușchi implicați. În timpul efortului predomină procesele catabolice, mobilizarea și utilizarea substraturilor energetice, iar produsele metabolice intermediare se acumulează. Perioada de odihnă se caracterizează prin predominanța proceselor anabolice, acumularea unei rezerve de nutrienți și sinteza proteică îmbunătățită.
Rata de recuperare depinde de amploarea modificărilor care apar în timpul funcționării, adică de mărimea sarcinii.
În perioada de repaus, modificările metabolice apărute în timpul activității musculare sunt eliminate. Dacă în timpul activității fizice predomină procesele catabolice, mobilizarea și utilizarea substraturilor energetice, există o acumulare de produse metabolice intermediare, atunci perioada de repaus se caracterizează prin predominarea proceselor anabolice, acumularea unei rezerve de nutrienți și creșterea sintezei proteice.
În perioada post-lucrare, intensitatea oxidării aerobe crește, consumul de oxigen este crescut, adică. datoria de oxigen este eliminată. Substratul oxidării sunt produșii metabolici intermediari formați în timpul activității musculare, acidul lactic, corpii cetonici, cetoacizii. Rezervele de carbohidrați în timpul muncii fizice, de regulă, sunt reduse semnificativ, astfel încât acizii grași devin substratul principal pentru oxidare. Datorită utilizării crescute a lipidelor în perioada de recuperare, coeficientul respirator scade.
Perioada de recuperare se caracterizează prin creșterea biosintezei proteinelor, care este inhibată în timpul muncii fizice, iar formarea și excreția produselor finite ai metabolismului proteic (uree etc.) din organism crește, de asemenea.
Rata de recuperare depinde de amploarea modificărilor care apar în timpul funcționării, adică. asupra mărimii sarcinii, care este prezentată schematic în Fig. 1
Fig.1 Schema proceselor de cheltuieli și de recuperare a surselor
energie în timpul activităţii musculare de intensitate militară
Recuperarea modificărilor care apar sub influența sarcinilor de intensitate scăzută și medie este mai lentă decât după sarcini de intensitate crescută și extremă, ceea ce se explică prin modificări mai profunde în timpul perioadei de lucru. După încărcări de intensitate crescută, rata metabolică observată, substanțele nu numai că atinge nivelul inițial, dar îl și depășește. Această creștere peste nivelul inițial se numește super recuperare (super compensare). Se înregistrează numai atunci când sarcina depășește un anumit nivel de valoare, adică. când modificările rezultate ale metabolismului afectează aparatul genetic al celulei. Severitatea suprarecuperării și durata acesteia depind direct de intensitatea sarcinii.
Fenomenul de copleșire este un mecanism important de adaptare (a unui organ) la condițiile în schimbare de funcționare și este important pentru înțelegerea fundamentelor biochimice ale antrenamentului sportiv. Trebuie remarcat faptul că, ca model biologic general, se extinde nu numai la acumularea de material energetic, ci și la sinteza proteinelor, care, în special, se manifestă sub forma hipertrofiei de lucru a mușchilor scheletici, a mușchiului inimii. . După o încărcare intensă, sinteza unui număr de enzime (inducerea enzimatică) crește, crește concentrația de creatină fosfat, mioglobina și apar o serie de alte modificări.
S-a stabilit că activitatea musculară activă determină o creștere a activității sistemului cardiovascular, respirator și a altor sisteme ale corpului. În orice activitate umană, toate organele și sistemele corpului acționează în comun, în strânsă unitate. Această relație se realizează cu ajutorul sistemului nervos și reglării umorale (fluide).
Sistemul nervos reglează activitatea organismului prin impulsuri bioelectrice. Principalele procese nervoase sunt excitația și inhibiția care apar în celulele nervoase. Excitaţie- starea activă a celulelor nervoase, atunci când transmit nămol, ele însele direcționează impulsurile nervoase către alte celule: nervoase, musculare, glandulare și altele. Frânare- starea celulelor nervoase, când activitatea lor vizează refacerea.Somnul, de exemplu, este o stare a sistemului nervos, când marea majoritate a celulelor nervoase ale sistemului nervos central sunt inhibate.
Reglarea umorală se realizează prin sânge prin intermediul unor substanțe chimice speciale (hormoni) secretate de glandele endocrine, raportul de concentrație CO2şi O2 prin alte mecanisme. De exemplu, în starea de pre-start, când se așteaptă o activitate fizică intensă, glandele endocrine (glandele suprarenale) secretă în sânge un hormon special, adrenalina, care ajută la îmbunătățirea activității sistemului cardiovascular.
Reglarea umorală și nervoasă se realizează în unitate. Rolul principal este atribuit sistemului nervos central, creierul, care este, parcă, sediul central pentru controlul activității vitale a organismului.
2.10.1. Natura reflexă și mecanismele reflexe ale activității motorii
Sistemul nervos funcționează pe principiul unui reflex. Reflexele moștenite, inerente sistemului nervos de la naștere, în structura acestuia, în conexiunile dintre celulele nervoase, se numesc reflexe necondiționate. Combinându-se în lanțuri lungi, reflexele necondiționate stau la baza comportamentului instinctiv. La oameni și la animalele superioare, comportamentul se bazează pe reflexe condiționate dezvoltate în procesul vieții pe baza reflexelor necondiționate.
Activitatea sportivă și de muncă a unei persoane, inclusiv stăpânirea abilităților motorii, se desfășoară conform principiului relației dintre reflexele condiționate și stereotipurile dinamice cu reflexele necondiționate.
Pentru a efectua mișcări clare țintite, este necesar să primiți continuu semnale către sistemul nervos central despre starea funcțională a mușchilor, despre gradul de contracție, tensiune și relaxare a acestora, despre postura corpului, despre poziția articulațiilor. și unghiul de îndoire din ele.
Toate aceste informații sunt transmise de la receptorii sistemelor senzoriale și mai ales de la receptorii sistemului senzorial motor, de la așa-numiții proprioreceptori, care sunt localizați în țesutul muscular, fascie, pungi articulare și tendoane.
De la acești receptori, prin principiul feedback-ului și prin mecanismul reflex, SNC primește informații complete despre efectuarea unei acțiuni motorii date și despre compararea acesteia cu un program dat.
Fiecare, chiar și cea mai simplă mișcare, are nevoie de o corecție constantă, care este furnizată de informațiile provenite de la proprioceptori și alte sisteme senzoriale. Odată cu repetarea repetată a unei acțiuni motorii, impulsurile de la receptori ajung la centrii motorii din sistemul nervos central, care, în consecință, își schimbă impulsurile mergând către mușchi pentru a îmbunătăți mișcarea învațată.
Datorită unui mecanism reflex atât de complex, activitatea motorie este îmbunătățită.
Educația motricității
O abilitate motrică este o formă de acțiuni motorii dezvoltate conform mecanismului unui reflex condiționat ca urmare a unor exerciții sistematice adecvate.
Procesul de formare a unei deprinderi motorii trece secvenţial prin trei faze: generalizare, concentrare, automatizare.
Faza de generalizare Se caracterizează prin extinderea și intensificarea procesului excitator, în urma căruia sunt implicate grupuri musculare suplimentare în muncă, iar tensiunea mușchilor care lucrează se dovedește a fi nerezonabil de mare. În această fază, mișcările sunt constrânse, neeconomice, prost coordonate și inexacte.
Se schimbă faza de generalizare faza de concentrare, când excitația excesivă, din cauza inhibiției diferențiate, este concentrată în zonele drepte ale creierului. Intensitatea excesivă a mișcărilor dispare, ele devin precise, economice, executate liber, fără tensiune, stabil.
ÎN faza de automatizare deprinderea se rafinează și se consolidează, efectuarea mișcărilor individuale devine parcă automată, nefiind necesar controlul activ al conștiinței, care poate fi comutată în mediu, căutarea unei soluții etc. O abilitate automatizată se distinge prin precizie ridicată și stabilitate în execuția tuturor mișcărilor sale constitutive.
Automatizarea abilităților face posibilă efectuarea mai multor acțiuni motorii simultan.
În formarea unei abilități motorii sunt implicați diferiți analizatori: motorii (proprioceptive), vestibulare, auditive, vizuale, tactile.
2.10.3 Procese aerobe, anaerobe
Pentru ca munca musculară să continue, este necesar ca rata de resinteză a ATP să corespundă consumului acestuia. Există trei moduri de resinteză (reumplerea ATP consumată în timpul funcționării):
· aerob (fosforilare respiratorie);
· mecanisme anaerobe;
· creatina fosfat si glicoliza anaeroba.
Practic, în orice muncă (efectuarea de exerciții fizice), alimentarea cu energie se realizează datorită funcționării tuturor celor trei mecanisme de resinteză ATP. În legătură cu aceste diferențe, toate tipurile de exerciții fizice (muncă fizică) au fost împărțite în două tipuri. Unul dintre ele - munca aerobă (performanța) include exerciții efectuate în principal datorită mecanismelor de alimentare cu energie aerobă: resinteza ATP este efectuată prin fosforilarea respiratorie în timpul oxidării diferitelor substraturi cu participarea oxigenului care intră în celula musculară. Al doilea tip de muncă este munca anaerobă (productivitate), acest tip de muncă include exerciții, a căror performanță depinde în mod critic de mecanismele anaerobe ale resintezei ATP în mușchi. Uneori se distinge un tip de muncă mixt (aerob-anaerob), când mecanismele de alimentare cu energie atât aerobe, cât și anaerobe au o contribuție semnificativă.
CARACTERISTICI GENERALE ALE REGLĂRII UMORALE
Reglarea umorală- acesta este un fel de reglare biologică, în care informațiile sunt transmise folosind substanțe chimice biologic active care sunt transportate în tot corpul de sânge sau limfă, precum și prin difuzie în lichidul intercelular.
Diferențele dintre reglarea umorală și cea nervoasă:
1 Purtătorul de informații în reglarea umorală este o substanță chimică, în reglarea nervoasă este un impuls nervos. 2 Transferul de reglare umorală se realizează prin fluxul de sânge, limfa, prin difuzie: nervos - cu ajutorul conductoarelor nervoase.
3 Semnalul umoral se propagă mai lent (viteza fluxului sanguin în capilare este de 0,03 cm/s) decât semnalul nervos (viteza de transmisie nervoasă este de 120 m/s).
4 Semnalul umoral nu are un destinatar atât de exact (funcționează pe principiul „toată lumea, toată lumea, toți cei care răspund”), ca semnal nervos (de exemplu, un impuls nervos este transmis la mușchiul degetului). Totuși, această diferență nu este semnificativă, deoarece celulele au sensibilitate diferită la substanțele chimice. Prin urmare, substanțele chimice acționează asupra celulelor strict definite, și anume asupra celor care sunt capabile să perceapă această informație. Celulele cu o sensibilitate atât de mare la factorul umoral sunt numite celule țintă.
5 Reglarea umorală este folosită pentru a oferi reacții care nu necesită viteză mare și precizie de execuție.
6 Reglarea umorală, ca și reglarea nervoasă, se realizează printr-un circuit de reglare închis, în care toate elementele sale sunt interconectate (Fig. 6.1). În circuitul de reglare umorală, nu există (ca structură independentă) un dispozitiv de urmărire (SP), deoarece funcțiile sale sunt îndeplinite de receptorii membranei celulare endocrine.
7 Factorii umorali care intră în sânge sau limfa difuzează în lichidul intercelular și, prin urmare, acțiunea lor se poate răspândi la celulele organelor din apropiere, adică influența lor este locală. Ele pot avea, de asemenea, un efect la distanță, extinzându-se la celulele țintă de la distanță.
Dintre substanțele biologic active, hormonii joacă rolul principal în reglare. Reglarea locală poate fi efectuată și datorită metaboliților formați în toate țesuturile corpului, în special în timpul activității lor intense.
Hormonii sunt împărțiți în reali și tisulare (Fig. 6.2), hormoni reali produs de glandele endocrine si celulele specializate. Hormonii adevărați interacționează cu celulele, care sunt numite „ținte”, și afectează astfel funcțiile organismului.
hormoni tisulari produs de celule nespecializate alt fel. Ele sunt implicate în reglementarea locală a funcțiilor viscerale.
Semnalizarea, transmisă de hormoni către celulele țintă, poate fi efectuată în trei moduri:
1 Hormonii reali acționează la distanță (îndepărtat) deoarece glandele endocrine sau celulele endocrine secretă hormoni în sânge, care sunt transportați către celulele țintă, deci un astfel de sistem de semnalizare
OREZ. 6.1.
OREZ. 6.2.
numit semnalizare endocrină (de exemplu, hormonii glandei tiroide, adenohipofiza, glandele suprarenale și multe altele).
2 Hormonii tisulari pot acționa prin lichidul interstițial asupra celulelor țintă care sunt situate în apropiere. - Este un sistem semnalizare paracrină (de exemplu, hormonul tisular histamina, care este secretat de celulele enterocromafine ale mucoasei gastrice, acţionează asupra celulelor parietale ale glandelor gastrice).
3 Unii hormoni pot regla activitatea acelor celule care îi produc - acesta este un sistem semnalizare augrocrină (de exemplu, hormonul insulina își reglează producția de către celulele beta ale insulelor pancreatice).
În funcție de structura chimică, hormonii sunt împărțiți în trei grupuri:
1 Proteine și polipeptide (hormoni ai hipotalamusului, glandei pituitare, pancreasului etc.)- Acesta este cel mai numeros grup de hormoni: sunt solubili în apă și circulă în plasmă în stare liberă; sintetizat în celule endocrine și depozitat în granule secretoare în citoplasmă; intră în fluxul sanguin prin exocitoză, concentrația în sânge este în intervalul 10-12-10-10 mol / l;
În aminoacizi și derivații acestora. Acestea includ;
Hormonii medularei suprarenale - catecolamine (adrenalină, norepinefrină), care sunt solubili în apă și derivați ai aminoacidului tirozină; secretat și depozitat în citoplasmă în granule secretoare; în sânge circulă în stare liberă: concentrația plasmatică de adrenalină - 2 10-10 mol / l. norepinefrină - 13 10-10 mol / l;
Hormoni tiroidieni - tiroxina, triiodotironina; sunt solubile în grăsimi. Acestea sunt singurele substanțe din organism care conțin iod și sunt produse de celulele foliculare; secretate în sânge prin difuzie simplă: majoritatea sunt transportate de sânge în stare legată cu o proteină de transport - globulină de legare a tiroxinei; concentrația plasmatică a hormonilor tiroidieni - 10-6 mol / l.
3 Hormonii steroizi (hormonii cortexului suprarenal și gonadelor) sunt derivați ai colesterolului și sunt solubili în grăsimi; au solubilitate ridicată în lipide și se difuzează ușor prin membranele celulare. În plasmă, ele circulă în stare legată cu proteine de transport - globuline care leagă steroizii; concentrația plasmatică -10-9 mol/l.
Perioada de latență a hormonilor- intervalul dintre stimulul declanșator și răspunsul care implică hormoni - poate dura de la câteva secunde, minute, ore sau zile. Astfel, secretia de lapte de catre glandele mamare poate avea loc in cateva secunde de la introducerea hormonului oxitocina; reacțiile metabolice la tiroxină se observă după 3 zile.
inactivare hormonii apar predominant în ficat și rinichi prin mecanisme enzimatice precum hidroliza, oxidarea, hidroxilarea, decarboxilarea și altele. Excreția unor hormoni din organism cu urină sau fecale este neglijabilă (
Odată cu reglarea fiziologică a organismului, funcțiile se desfășoară la un nivel optim pentru performanța normală, suport pentru condiții homeostatice cu procese metabolice. Scopul său este de a se asigura că organismul este întotdeauna adaptat la condițiile de mediu în schimbare.
În corpul uman, activitatea de reglare este reprezentată de următoarele mecanisme:
- reglare nervoasă;
Munca de reglare nervoasă și umorală este comună, sunt strâns legate între ele. Compușii chimici care reglează organismul afectează neuronii cu o schimbare completă a stării lor. Compușii hormonali secretați în glandele respective afectează și NS. Iar funcțiile glandelor care produc hormoni sunt controlate de NS, a cărui semnificație, cu sprijinul funcției de reglare pentru organism, este enormă. Factorul umoral face parte din reglarea neuroumorală.
Exemple de reglementare
Claritatea reglementării va arăta un exemplu despre modul în care presiunea osmotică a sângelui se modifică atunci când unei persoane îi este sete. Acest tip de presiune crește din cauza lipsei de umiditate în organism. Acest lucru duce la iritarea receptorilor osmotici. Excitația rezultată este transmisă prin căile nervoase către sistemul nervos central. Din aceasta, multe impulsuri intră în glanda pituitară, stimularea are loc cu eliberarea hormonului hipofizar antidiuretic în sânge. În fluxul sanguin, hormonul pătrunde în canalele renale curbate și există o creștere a reabsorbției umidității din ultrafiltratul glomerular (urină primară) în fluxul sanguin. Rezultatul este o scădere a urinei excretate cu apă și restabilirea presiunii osmotice a organismului care a deviat de la valorile normale.
Cu un nivel excesiv de glucoză al fluxului sanguin, sistemul nervos stimulează funcțiile regiunii de introsecreție a organului endocrin care produce hormonul insulinic. Deja în sânge, aportul de hormon de insulină a crescut, glucoza inutilă, datorită influenței sale, trece la ficat, mușchi sub formă de glicogen. Munca fizică întărită contribuie la creșterea consumului de glucoză, volumul acesteia în fluxul sanguin scade, iar funcțiile glandelor suprarenale sunt întărite. Hormonul adrenalinic este responsabil pentru conversia glicogenului în glucoză. Astfel, reglarea nervoasă care afectează glandele intrasecretorii stimulează sau inhibă funcțiile unor compuși biologici activi importanți.
Reglarea umorală a funcțiilor vitale ale corpului, spre deosebire de reglarea nervoasă, la transferul de informații, utilizează un mediu fluid diferit al corpului. Transmiterea semnalului se realizează folosind compuși chimici:
- hormonal;
- mediator;
- electrolit și multe altele.
Reglarea umorală, precum și reglarea nervoasă, conține unele diferențe.
- nu exista o adresa specifica. Fluxul de biosubstanțe este livrat către diferite celule ale corpului;
- informația este furnizată la o viteză mică, care este comparabilă cu viteza de curgere a mediilor bioactive: de la 0,5-0,6 la 4,5-5 m/s;
- acțiunea este lungă.
Reglarea nervoasă a funcțiilor vitale din corpul uman se realizează cu ajutorul sistemului nervos central și al SNP. Transmisia semnalului se realizează folosind numeroase impulsuri.
Acest regulament se caracterizează prin diferențele sale.
- există o adresă specifică pentru livrarea semnalului către un anumit organ, țesut;
- informațiile sunt livrate cu viteză mare. Viteza pulsului ─ până la 115-119 m/s;
- acțiune pe termen scurt.
Reglarea umorală
Mecanismul umoral este o formă străveche de interacțiune care a evoluat în timp. La oameni, există mai multe opțiuni diferite pentru implementarea acestui mecanism. O variantă nespecifică de reglementare este locală.
Reglarea celulară locală se realizează prin trei metode, baza lor este transferul de semnale de către compuși la granița unui singur organ sau țesut folosind:
- comunicare celulară creativă;
- tipuri simple de metaboliți;
- compuși biologici activi.
Datorită conexiunii creative, are loc un schimb de informații intercelulare, care este necesar pentru ajustarea direcționată a sintezei intracelulare a moleculelor de proteine cu alte procese de transformare a celulelor în țesuturi, diferențiere, dezvoltare cu creștere și, ca urmare, îndeplinirea funcțiilor celulelor conținute în țesut ca sistem multicelular integral.
Un metabolit este un produs al proceselor metabolice, poate acționa autocrin, adică să modifice performanța celulară, prin care este eliberat, sau paracrin, adică să schimbe activitatea celulară, în cazul în care celula este situată la granița acesteia. țesut, ajungând la el prin lichidul intracelular. De exemplu, odată cu acumularea de acid lactic în timpul muncii fizice, vasele care aduc sângele în mușchi se extind, saturația de oxigen a mușchiului crește, cu toate acestea, puterea contractilității musculare scade. Așa funcționează reglarea umorală.
Hormonii localizați în țesuturi sunt, de asemenea, compuși biologic activi - produse ale metabolismului celular, dar au o structură chimică mai complexă. Sunt prezentate:
- amine biogene;
- kinine;
- angiotensine;
- prostaglandine;
- endoteliu și alți compuși.
Acești compuși modifică următoarele proprietăți celulare biofizice:
- permeabilitatea membranei;
- stabilirea proceselor metabolice energetice;
- potențial de membrană;
- reacții enzimatice.
De asemenea, contribuie la formarea mediatorilor secundari și modifică aportul de sânge a țesuturilor.
BAS (substanțe biologic active) reglează celulele cu ajutorul unor receptori speciali din membrană celulară. Substanțele biologic active modulează și influențele de reglare, deoarece modifică sensibilitatea celulară la influențele nervoase și hormonale prin modificarea numărului de receptori celulari și asemănarea acestora cu diverse molecule purtătoare de informații.
BAS, formate în diferite țesuturi, acționează autocrin și paracrin, dar sunt capabili să pătrundă în sânge și să acționeze sistemic. Unele dintre ele (kinine) sunt formate din precursori în plasma sanguină, astfel încât aceste substanțe, atunci când acționează local, provoacă chiar un efect larg răspândit similar hormonal.
Ajustarea fiziologică a funcțiilor corpului se realizează prin interacțiunea bine coordonată a NS și a sistemului umoral. Reglarea nervoasă și reglarea umorală combină funcțiile corpului pentru funcționalitatea deplină a acestuia, iar corpul uman funcționează ca un întreg.
Interacțiunea corpului uman cu condițiile de mediu se realizează cu ajutorul unui NS activ, a cărui performanță este determinată de reflexe.
Fiecare organism, fie unicelular sau multicelular, este o singură entitate. Toate organele sale sunt strâns legate între ele și sunt controlate de un mecanism comun, precis și bine coordonat. Cu cât organismul este mai dezvoltat, cu atât este mai complex și mai fin aranjat, cu atât sistemul nervos este mai important pentru acesta. Dar în organism există și așa-numita reglare umorală și coordonare a activității organelor individuale și a sistemelor fiziologice. Se efectuează cu ajutorul unor substanțe chimice speciale foarte active care se acumulează în sânge și țesuturi în timpul vieții corpului.
Celulele, țesuturile, organele secretă produsele metabolismului lor, așa-numiții metaboliți, în fluidul tisular din jur. În multe cazuri, aceștia sunt cei mai simpli compuși chimici, produsele finale ale transformărilor interne succesive care au loc în materia vie. Figurat vorbind, acesta este „deșeuri de producție”. Dar adesea astfel de deșeuri au o activitate extraordinară și sunt capabile să provoace un întreg lanț de noi procese fiziologice, formarea de noi compuși chimici și substanțe specifice.
Printre produsele metabolice mai complexe se numără hormonii secretați în sânge de glandele endocrine (glande suprarenale, glanda pituitară, glanda tiroidă, gonade etc.) și mediatorii - transmițători ai excitației nervoase. Acestea sunt substanțe chimice puternice, de obicei cu o compoziție destul de complexă, implicate în marea majoritate a proceselor de viață. Ele au cea mai decisivă influență asupra diferitelor aspecte ale activității organismului: afectează activitatea psihică, înrăutățesc sau îmbunătățesc starea de spirit, stimulează performanța fizică și psihică, stimulează activitatea sexuală. Dragostea, conceptia, dezvoltarea fetala, cresterea, maturizarea, instinctele, emotiile, sanatatea, bolile trec in viata noastra sub semnul sistemului endocrin.
Extractele din glandele endocrine și preparatele pure din punct de vedere chimic de hormoni obținute artificial în laborator sunt utilizate în tratamentul diferitelor boli. În farmacii se vând insulina, cortizonul, tiroxina, hormonii sexuali. Preparatele hormonale purificate și sintetice aduc mari beneficii oamenilor. Doctrina fiziologiei, farmacologiei și patologiei organelor de secreție internă a devenit în ultimii ani una dintre cele mai importante secțiuni ale biologiei moderne.
Dar într-un organism viu, celulele glandelor endocrine eliberează în sânge nu un hormon chimic pur, ci complexe de substanțe care conțin produse metabolice complexe (proteine, lipide, carbohidrați), strâns legate de principiul activ și intensificând sau slăbind acțiunea acestuia. .
Toate aceste substanțe nespecifice participă activ la reglarea armonioasă a funcțiilor vitale ale organismului. Intrând în sânge, limfă, lichid tisular, ele joacă un rol important în reglarea umorală a proceselor fiziologice prin medii lichide.
Reglarea umorală este strâns legată de cea nervoasă și formează împreună cu aceasta un singur mecanism neuroumoral al adaptărilor reglatoare ale organismului. Factorii nervoși și umorali sunt atât de strâns împletite între ei încât orice opoziție între ei este inacceptabilă, la fel cum este inacceptabilă împărțirea proceselor de reglare și coordonare a funcțiilor din organism în componente autonome ionice, vegetative, animale. Toate aceste tipuri de reglementări sunt atât de strâns legate între ele, încât încălcarea unuia dintre ele, de regulă, le dezorganizează pe celelalte.
În stadiile incipiente ale evoluției, când sistemul nervos este absent, relația dintre celulele individuale și chiar organele se realizează într-un mod umoral. Dar pe măsură ce aparatul nervos se dezvoltă, pe măsură ce se îmbunătățește la cele mai înalte niveluri de dezvoltare fiziologică, sistemul umoral devine din ce în ce mai subordonat sistemului nervos.
Caracteristici ale reglării nervoase și umorale
Mecanismele de reglare a funcțiilor fiziologice sunt împărțite în mod tradițional în nervos și umoral, deși în realitate formează un singur sistem de reglare care menține homeostazia și activitatea adaptativă a organismului. Aceste mecanisme au numeroase conexiuni atât la nivelul de funcționare a centrilor nervoși, cât și la transmiterea informațiilor de semnal către structurile efectoare. Este suficient să spunem că în timpul implementării celui mai simplu reflex ca mecanism elementar de reglare nervoasă, transmiterea semnalizării de la o celulă la alta se realizează prin factori umorali - neurotransmițători. Sensibilitatea receptorilor senzoriali la acțiunea stimulilor și starea funcțională a neuronilor se modifică sub influența hormonilor, neurotransmițătorilor, a unui număr de alte substanțe biologic active, precum și a celor mai simpli metaboliți și ioni minerali (K + , Na + , Ca -+ , C1~). La rândul său, sistemul nervos poate declanșa sau corecta reglarea umorală. Reglarea umorală în organism este sub controlul sistemului nervos.
Mecanismele umorale sunt mai vechi din punct de vedere filogenetic; sunt prezente chiar și la animalele unicelulare și dobândesc o mare diversitate la organismele multicelulare și în special la om.
Mecanismele nervoase de reglare s-au format filogenetic și se formează treptat în ontogenia umană. O astfel de reglare este posibilă numai în structurile multicelulare care au celule nervoase care se combină în circuite nervoase și alcătuiesc arcuri reflexe.
Reglarea umorală se realizează prin răspândirea moleculelor semnal în fluidele corpului conform principiului „toată lumea, toată lumea, toată lumea” sau principiul „comunicației radio”.
Reglarea nervoasă se realizează conform principiului „scrisoarei cu adresă” sau „comunicației telegrafice”. Semnalizarea este transmisă de la centrii nervoși la structuri strict definite, de exemplu, la fibre musculare precis definite sau grupurile acestora dintr-un anumit mușchi. Numai în acest caz sunt posibile mișcările umane intenționate și coordonate.
Reglarea umorală, de regulă, se realizează mai lent decât reglarea nervoasă. Viteza semnalului (potențialul de acțiune) în fibrele nervoase rapide ajunge la 120 m/s, în timp ce viteza de transport a moleculei semnal cu fluxul sanguin în artere este de aproximativ 200 de ori, iar în capilare - de mii de ori mai mică.
Sosirea unui impuls nervos la un organ efector provoacă aproape instantaneu un efect fiziologic (de exemplu, contracția unui mușchi scheletic). Răspunsul la multe semnale hormonale este mai lent. De exemplu, manifestarea unui răspuns la acțiunea hormonilor tiroidieni și a cortexului suprarenal are loc după zeci de minute și chiar ore.
Mecanismele umorale au o importanță primordială în reglarea proceselor metabolice, rata diviziunii celulare, creșterea și specializarea țesuturilor, pubertatea și adaptarea la condițiile de mediu în schimbare.
Sistemul nervos dintr-un organism sănătos influențează orice reglare umorală și le corectează. Cu toate acestea, sistemul nervos are propriile sale funcții specifice. Reglează procesele vitale care necesită reacții rapide, asigură percepția semnalelor venite de la receptorii senzoriali ai organelor de simț, a pielii și a organelor interne. Reglează tonusul și contracțiile mușchilor scheletici, care asigură menținerea posturii și mișcarea corpului în spațiu. Sistemul nervos asigură manifestarea unor funcții mentale precum senzația, emoțiile, motivația, memoria, gândirea, conștiința, reglează reacțiile comportamentale care vizează obținerea unui rezultat adaptativ util.
Reglarea umorală este împărțită în endocrin și local. Reglarea endocrina se realizeaza datorita functionarii glandelor endocrine (glandele endocrine), care sunt organe specializate care secreta hormoni.
O trăsătură distinctivă a reglării umorale locale este că substanțele biologic active produse de celulă nu intră în fluxul sanguin, ci acționează asupra celulei producătoare și asupra mediului ei imediat, răspândindu-se prin lichidul intercelular datorită difuziei. O astfel de reglare este subdivizată în reglarea metabolismului în celulă datorită metaboliților, autocrinie, paracrinie, juxtacrinie, interacțiuni prin contacte intercelulare. Membranele celulare și intracelulare joacă un rol important în toată reglarea umorală care implică molecule de semnalizare specifice.
1. Proprietăți generale ale hormonilor Hormonii sunt substanțe biologic active care sunt sintetizate în cantități mici în celulele specializate ale sistemului endocrin și sunt eliberați prin fluide circulante (de exemplu, sânge) către celulele țintă, unde își exercită efectul reglator.
Hormonii, ca și alte molecule de semnalizare, au unele proprietăți comune.
1) sunt eliberate din celulele care le produc în spațiul extracelular;
2) nu sunt componente structurale ale celulelor și nu sunt utilizate ca sursă de energie;
3) sunt capabili să interacționeze în mod specific cu celulele care au receptori pentru un anumit hormon;
4) au o activitate biologică foarte mare - acționează eficient asupra celulelor la concentrații foarte mici (aproximativ 10 -6 -10 -11 mol/l).
2. Mecanisme de acţiune a hormonilor Hormonii afectează celulele țintă.
Celulele țintă sunt celule care interacționează în mod specific cu hormonii folosind proteine speciale ale receptorilor. Aceste proteine receptore sunt localizate pe membrana exterioară a celulei, sau în citoplasmă, sau pe membrana nucleară și alte organite ale celulei.
Mecanisme biochimice de transmitere a semnalului de la hormon la celula țintă.
Orice proteină receptor constă din cel puțin două domenii (regiuni) care asigură două funcții:
1) recunoașterea hormonilor;
2) transformarea și transmiterea semnalului primit către celulă.
Cum recunoaște proteina receptorului molecula de hormon cu care poate interacționa?
Unul dintre domeniile proteinei receptorului conține o regiune complementară unei părți a moleculei semnal. Procesul de legare a unui receptor la o moleculă semnal este similar cu procesul de formare a unui complex enzimă-substrat și poate fi determinat de valoarea constantei de afinitate.
Majoritatea receptorilor nu sunt bine înțeleși deoarece izolarea și purificarea lor sunt foarte dificile, iar conținutul fiecărui tip de receptor din celule este foarte scăzut. Dar se știe că hormonii interacționează cu receptorii lor într-un mod fizico-chimic. Interacțiunile electrostatice și hidrofobe se formează între molecula de hormon și receptor. Când receptorul se leagă de hormon, apar modificări conformaționale în proteina receptor și complexul moleculei semnal cu proteina receptor este activat. În stare activă, poate provoca reacții intracelulare specifice ca răspuns la semnalul primit. Dacă sinteza sau capacitatea proteinelor receptorilor de a se lega la moleculele semnal este afectată, apar boli - tulburări endocrine. Există trei tipuri de astfel de boli.
1. Asociat cu sinteza insuficientă a proteinelor receptorului.
2. Asociat cu modificări ale structurii receptorului – defecte genetice.
3. Asociat cu blocarea proteinelor receptorului de către anticorpi.
Mecanisme de acțiune a hormonilor asupra celulelor țintă În funcție de structura hormonului, există două tipuri de interacțiuni. Dacă molecula de hormon este lipofilă (de exemplu, hormonii steroizi), atunci poate pătrunde în stratul lipidic al membranei exterioare a celulelor țintă. Dacă molecula este mare sau polară, atunci pătrunderea ei în celulă este imposibilă. Prin urmare, pentru hormonii lipofili, receptorii sunt localizați în interiorul celulelor țintă, iar pentru hormonii hidrofili, receptorii sunt localizați în membrana exterioară.
În cazul moleculelor hidrofile, un mecanism de transducție a semnalului intracelular funcționează pentru a obține un răspuns celular la un semnal hormonal. Acest lucru se întâmplă cu participarea unor substanțe, care sunt numite intermediari secundi. Moleculele hormonale sunt foarte diverse ca formă, dar „secunzi mesageri” nu sunt.
Fiabilitatea transmiterii semnalului oferă o afinitate foarte mare a hormonului pentru proteina receptorului său.
Care sunt mediatorii care sunt implicați în transmiterea intracelulară a semnalelor umorale?
Acestea sunt nucleotide ciclice (cAMP și cGMP), inozitol trifosfat, proteină care leagă calciul - calmodulină, ioni de calciu, enzime implicate în sinteza nucleotidelor ciclice, precum și protein kinaze - enzime de fosforilare a proteinelor. Toate aceste substanțe sunt implicate în reglarea activității sistemelor enzimatice individuale în celulele țintă.
Să analizăm mai detaliat mecanismele de acțiune ale hormonilor și mediatorilor intracelulari. Există două modalități principale de transmitere a unui semnal către celulele țintă de la molecule de semnalizare cu un mecanism de acțiune membranar:
1) sisteme de adenilat ciclază (sau guanilat ciclază);
2) mecanism fosfoinozitid.
sistemul de adenilat ciclază.
Componente principale: receptor de proteină membranară, proteină G, enzimă adenilat ciclază, guanozin trifosfat, protein kinaze.
În plus, ATP este necesar pentru funcționarea normală a sistemului de adenil-ciclază.
Proteina receptorului, proteina G, lângă care se află GTP și enzima (adenilat ciclaza), sunt încorporate în membrana celulară.
Până în momentul acțiunii hormonale, aceste componente se află în stare disociată, iar după formarea complexului moleculei semnal cu proteina receptoră, apar modificări în conformația proteinei G. Ca rezultat, una dintre subunitățile proteinei G dobândește capacitatea de a se lega de GTP.
Complexul G-proteină-GTP activează adenilat ciclaza. Adenilat ciclaza începe să transforme activ moleculele de ATP în cAMP.
cAMP are capacitatea de a activa enzime speciale - protein kinaze, care catalizează reacțiile de fosforilare ale diferitelor proteine cu participarea ATP. În același timp, reziduurile de acid fosforic sunt incluse în compoziția moleculelor de proteine. Principalul rezultat al acestui proces de fosforilare este o modificare a activității proteinei fosforilate. În diferite tipuri de celule, proteinele cu activități funcționale diferite sunt supuse fosforilării ca rezultat al activării sistemului adenilat ciclază. De exemplu, acestea pot fi enzime, proteine nucleare, proteine membranare. Ca rezultat al reacției de fosforilare, proteinele pot deveni funcțional active sau inactive.
Astfel de procese vor duce la modificări ale ratei proceselor biochimice în celula țintă.
Activarea sistemului de adenilat ciclază durează foarte puțin, deoarece proteina G, după ce se leagă de adenilat ciclază, începe să prezinte activitate GTPază. După hidroliza GTP, proteina G își restabilește conformația și încetează să activeze adenilat ciclaza. Ca rezultat, reacția de formare a cAMP se oprește.
Pe lângă participanții la sistemul de adenilat ciclază, unele celule țintă au proteine receptor asociate cu proteinele G, care duc la inhibarea adenilat-ciclazei. În același timp, complexul GTP-G-protein inhibă adenilat ciclaza.
Când formarea cAMP se oprește, reacțiile de fosforilare din celulă nu se opresc imediat: atâta timp cât moleculele de cAMP continuă să existe, procesul de activare a protein kinazei va continua. Pentru a opri acțiunea cAMP, există o enzimă specială în celule - fosfodiesteraza, care catalizează reacția de hidroliză a 3, 5 "-ciclo-AMP la AMP.
Unele substanțe care au un efect inhibitor asupra fosfodiesterazei (de exemplu, alcaloizii cofeina, teofilina) ajută la menținerea și creșterea concentrației de ciclo-AMP în celulă. Sub influența acestor substanțe în organism, durata activării sistemului de adenil-ciclază devine mai lungă, adică acțiunea hormonului crește.
În plus față de sistemele de adenilat ciclază sau guanilat ciclază, există și un mecanism de transfer de informații în interiorul celulei țintă cu participarea ionilor de calciu și trifosfat de inozitol.
Inozitol trifosfat este o substanță care este un derivat al unei lipide complexe - inozitol fosfatid. Se formează ca urmare a acțiunii unei enzime speciale - fosfolipaza „C”, care este activată ca urmare a modificărilor conformaționale în domeniul intracelular al proteinei receptorului membranar.
Această enzimă hidrolizează legătura fosfoesterului din molecula de fosfatidil-inozitol-4,5-bifosfat, rezultând formarea de diacilglicerol și inozitol trifosfat.
Se știe că formarea diacilglicerolului și trifosfatului de inozitol duce la creșterea concentrației de calciu ionizat în interiorul celulei. Acest lucru duce la activarea multor proteine dependente de calciu în interiorul celulei, inclusiv la activarea diferitelor proteine kinaze. Și aici, ca și în cazul activării sistemului de adenil-ciclază, una dintre etapele de transmitere a semnalului în interiorul celulei este fosforilarea proteinelor, care duce la un răspuns fiziologic al celulei la acțiunea hormonului.
O proteină specială care leagă calciul, calmodulina, participă la activitatea mecanismului de semnalizare a fosfoinozitidului în celula țintă. Aceasta este o proteină cu greutate moleculară mică (17 kDa), 30% constând din aminoacizi încărcați negativ (Glu, Asp) și, prin urmare, capabilă să lege activ Ca +2. O moleculă de calmodulină are 4 situsuri de legare a calciului. După interacțiunea cu Ca +2, apar modificări conformaționale ale moleculei de calmodulină și complexul "Ca +2 -calmodulină" devine capabil să regleze activitatea (inhiba sau activa alosteric) multe enzime - adenilat ciclază, fosfodiesteraza, Ca +2, Mg + 2-ATPaza și diverse proteine kinaze.
În celule diferite, când complexul „Ca + 2-calmodulină” este expus la izoenzimele aceleiași enzime (de exemplu, pentru adenilarea ciclazei de diferite tipuri), în unele cazuri se observă activarea, iar în altele, inhibarea formării cAMP. reacţie. Astfel de efecte diferite apar deoarece centrii alosterici ai izoenzimelor pot include diferiți radicali de aminoacizi și răspunsul lor la acțiunea complexului Ca + 2-calmodulină va fi diferit.
Astfel, rolul „secunzilor mesageri” pentru transmiterea semnalelor de la hormoni în celulele țintă poate fi:
1) nucleotide ciclice (c-AMP și c-GMP);
2) ionii de Ca;
3) complex "Sa-calmodulin";
4) diacilglicerol;
5) inozitol trifosfat.
Mecanismele de transfer de informații de la hormoni în interiorul celulelor țintă cu ajutorul mediatorilor de mai sus au caracteristici comune:
1) una dintre etapele transmisiei semnalului este fosforilarea proteinelor;
2) încetarea activării are loc ca urmare a unor mecanisme speciale inițiate de participanții la procesele înșiși - există mecanisme de feedback negativ.
Hormonii sunt principalii regulatori umorali ai funcțiilor fiziologice ale organismului, iar proprietățile, procesele biosintetice și mecanismele de acțiune ale acestora sunt acum bine cunoscute.
Caracteristicile prin care hormonii diferă de alte molecule de semnalizare sunt următoarele.
1. Sinteza hormonilor are loc în celule speciale ale sistemului endocrin. Sinteza hormonilor este funcția principală a celulelor endocrine.
2. Hormonii sunt secretați în sânge, mai des în venos, uneori în limfă. Alte molecule de semnalizare pot ajunge la celulele țintă fără a fi secretate în fluidele circulante.
3. Efectul telecrin (sau acțiunea la distanță) - hormonii acționează asupra celulelor țintă aflate la mare distanță de locul de sinteză.
Hormonii sunt substanțe foarte specifice față de celulele țintă și au o activitate biologică foarte mare.
3. Structura chimică a hormonilor Structura hormonilor este diferită. În prezent, aproximativ 160 de hormoni diferiți din diferite organisme multicelulare au fost descriși și izolați. În funcție de structura chimică, hormonii pot fi clasificați în trei clase:
1) hormoni proteino-peptidici;
2) derivați ai aminoacizilor;
3) hormoni steroizi.
Prima clasă include hormonii hipotalamusului și glandei pituitare (în aceste glande sunt sintetizate peptide și unele proteine), precum și hormonii pancreasului și glandelor paratiroide și unul dintre hormonii tiroidieni.
A doua clasă include amine, care sunt sintetizate în medula suprarenală și în epifiză, precum și hormoni tiroidieni care conțin iod.
A treia clasă este hormonii steroizi, care sunt sintetizați în cortexul suprarenal și în gonade. Prin numărul de atomi de carbon, steroizii diferă unul de celălalt:
C 21 - hormoni ai cortexului suprarenal și progesteron;
C 19 - hormoni sexuali masculini - androgeni si testosteron;
De la 18 - hormoni sexuali feminini - estrogeni.
Comun tuturor steroizilor este prezența unui miez de steran.
4. Mecanisme de acţiune ale sistemului endocrin Sistem endocrin - un set de glande endocrine și unele celule endocrine specializate în țesuturi pentru care funcția endocrină nu este singura (de exemplu, pancreasul are nu numai funcții endocrine, ci și exocrine). Orice hormon este unul dintre participanții săi și controlează anumite reacții metabolice. În același timp, există niveluri de reglare în cadrul sistemului endocrin - unele glande au capacitatea de a le controla pe altele.
Schema generală pentru implementarea funcțiilor endocrine în organism Această schemă include cele mai înalte niveluri de reglare în sistemul endocrin - hipotalamusul și glanda pituitară, care produc hormoni care afectează ei înșiși procesele de sinteza și secreția hormonilor altor celule endocrine.
Aceeași schemă arată că rata de sinteză și secreție a hormonilor se poate modifica și sub influența hormonilor din alte glande sau ca urmare a stimulării de către metaboliți non-hormonali.
De asemenea, vedem prezența feedback-urilor negative (-) - inhibarea sintezei și (sau) a secreției după eliminarea factorului primar care a determinat accelerarea producției de hormoni.
Ca urmare, conținutul de hormon din sânge este menținut la un anumit nivel, care depinde de starea funcțională a organismului.
În plus, organismul creează de obicei o mică rezervă de hormoni individuali în sânge (acest lucru nu este vizibil în diagramă). Existența unei astfel de rezerve este posibilă deoarece mulți hormoni din sânge sunt într-o stare asociată cu proteine speciale de transport. De exemplu, tiroxina este asociată cu globulina care leagă tiroxina, iar glucocorticosteroizii sunt asociați cu proteina transcortină. Două forme de astfel de hormoni - asociate cu proteinele de transport și libere - se află în sânge într-o stare de echilibru dinamic.
Aceasta înseamnă că atunci când formele libere ale unor astfel de hormoni sunt distruse, forma legată se va disocia și concentrația hormonului în sânge va fi menținută la un nivel relativ constant. Astfel, un complex de hormon cu o proteină de transport poate fi considerat drept o rezervă a acestui hormon în organism.
Efecte care se observă în celulele țintă sub influența hormonilor Este foarte important ca hormonii să nu provoace noi reacții metabolice în celula țintă. Ele formează doar un complex cu proteina receptorului. Ca rezultat al transmiterii unui semnal hormonal în celula țintă, reacțiile celulare sunt pornite sau oprite, oferind un răspuns celular.
În acest caz, în celula țintă pot fi observate următoarele efecte principale:
1) modificarea ratei de biosinteză a proteinelor individuale (inclusiv proteine enzimatice);
2) o schimbare a activității enzimelor deja existente (de exemplu, ca rezultat al fosforilării - așa cum sa arătat deja folosind sistemul adenilat ciclază ca exemplu;
3) o modificare a permeabilității membranelor în celulele țintă pentru substanțe sau ioni individuali (de exemplu, pentru Ca +2).
S-a spus deja despre mecanismele de recunoaștere a hormonilor - hormonul interacționează cu celula țintă numai în prezența unei proteine speciale de receptor. Legarea hormonului de receptor depinde de parametrii fizico-chimici ai mediului - de pH și concentrația diferiților ioni.
De o importanță deosebită este numărul de molecule de proteine receptor pe membrana exterioară sau în interiorul celulei țintă. Se modifică în funcție de starea fiziologică a organismului, cu boli sau sub influența medicamentelor. Și asta înseamnă că în diferite condiții reacția celulei țintă la acțiunea hormonului va fi diferită.
Diferiți hormoni au proprietăți fizico-chimice diferite și de aceasta depinde localizarea receptorilor pentru anumiți hormoni. Se obișnuiește să se facă distincția între două mecanisme de interacțiune a hormonilor cu celulele țintă:
1) mecanism membranar - atunci când hormonul se leagă de receptorul de pe suprafața membranei exterioare a celulei țintă;
2) mecanism intracelular - atunci când receptorul pentru hormon este localizat în interiorul celulei, adică în citoplasmă sau pe membranele intracelulare.
Hormoni cu mecanism de acțiune membranar:
1) toți hormonii proteici și peptidici, precum și aminele (adrenalină, norepinefrină).
Mecanismul de acțiune intracelular este:
1) hormoni steroizi și derivați ai aminoacizilor - tiroxina și triiodotironina.
Transmiterea unui semnal hormonal către structurile celulare are loc conform unuia dintre mecanisme. De exemplu, prin sistemul de adenil-ciclază sau cu participarea Ca +2 și fosfoinozitide. Acest lucru este valabil pentru toți hormonii cu mecanism de acțiune membranar. Dar hormonii steroizi cu un mecanism de acțiune intracelular, care de obicei reglează rata de biosinteză a proteinelor și au un receptor pe suprafața nucleului celulei țintă, nu au nevoie de mesageri suplimentari în celulă.
Caracteristici ale structurii receptorilor proteici pentru steroizi Cel mai studiat este receptorul pentru hormonii cortexului suprarenal - glucocorticosteroizii (GCS). Această proteină are trei regiuni funcționale:
1 - pentru legarea de hormon (C-terminal);
2 - pentru legarea de ADN (central);
3 - situs antigenic, capabil simultan să moduleze funcția promotorului în procesul de transcripție (N-terminal).
Funcțiile fiecărui situs al unui astfel de receptor sunt clare din numele lor, este evident că o astfel de structură a receptorului de steroizi le permite să influențeze rata de transcripție în celulă. Acest lucru este confirmat de faptul că sub acțiunea hormonilor steroizi, biosinteza anumitor proteine din celulă este stimulată (sau inhibată) selectiv. În acest caz, se observă accelerarea (sau decelerația) formării ARNm. Ca urmare, se modifică numărul de molecule sintetizate ale anumitor proteine (adesea enzime) și se modifică rata proceselor metabolice.
5. Biosinteza si secretia de hormoni de diferite structuri Hormoni proteico-peptidici. În procesul de formare a hormonilor proteici și peptidici în celulele glandelor endocrine, se formează o polipeptidă care nu are activitate hormonală. Dar o astfel de moleculă în compoziția sa are un fragment(e) care conține (e) secvența de aminoacizi a acestui hormon. O astfel de moleculă de proteină se numește pre-pro-hormon și are (de obicei la capătul N-terminal) o structură numită lider sau secvență semnal (pre-). Această structură este reprezentată de radicali hidrofobi și este necesară pentru trecerea acestei molecule din ribozomi prin straturile lipidice ale membranelor în cisternele reticulului endoplasmatic (RE). În același timp, în timpul trecerii moleculei prin membrană, ca urmare a proteolizei limitate, secvența lider (pre-) este scindată și un prohormon apare în interiorul RE. Apoi, prin sistemul EPR, prohormonul este transportat în complexul Golgi, iar aici se încheie maturizarea hormonului. Din nou, ca rezultat al hidrolizei sub acțiunea proteinazelor specifice, fragmentul rămas (N-terminal) (pro-site) este scindat. Molecula de hormon formată cu activitate biologică specifică pătrunde în veziculele secretoare și se acumulează până în momentul secreției.
În timpul sintezei hormonilor dintre proteinele complexe ale glicoproteinelor (de exemplu, hormoni de stimulare a foliculului (FSH) sau de stimulare a tiroidei (TSH) ai glandei pituitare), în procesul de maturare, componenta carbohidrată este inclusă în structură a hormonului.
Poate avea loc și sinteza extraribozomală. Asa se sintetizeaza tripeptida tiroliberina (hormonul hipotalamusului).
Hormonii sunt derivați ai aminoacizilor. Din tirozină, se sintetizează hormonii medulei suprarenale adrenalină și norepinefrină, precum și hormonii tiroidieni care conțin iod. În timpul sintezei adrenalinei și norepinefrinei, tirozina suferă hidroxilare, decarboxilare și metilare cu participarea formei active a aminoacidului metionină.
Glanda tiroida sintetizeaza hormonii care contin iod triiodotironina si tiroxina (tetraiodotironina). În timpul sintezei, are loc iodarea grupului fenolic al tirozinei. De interes deosebit este metabolismul iodului în glanda tiroidă. Molecula de glicoproteină tiroglobulină (TG) are o greutate moleculară mai mare de 650 kDa. În același timp, în compoziția moleculei TG, aproximativ 10% din masă este carbohidrați și până la 1% este iod. Depinde de cantitatea de iod din alimente. Polipeptida TG conține 115 reziduuri de tirozină, care sunt iodate de iodul oxidat cu ajutorul unei enzime speciale - tiroperoxidaza. Această reacție se numește organizare a iodului și are loc în foliculii tiroidieni. Ca rezultat, mono- și di-iodotirozina sunt formate din reziduuri de tirozină. Dintre acestea, aproximativ 30% din reziduuri pot fi transformate în tri- și tetra-iodotironine ca urmare a condensării. Condensarea și iodarea au loc cu participarea aceleiași enzime, tiroperoxidază. Maturarea ulterioară a hormonilor tiroidieni are loc în celulele glandulare - TG este absorbit de celule prin endocitoză și se formează un lizozom secundar ca urmare a fuziunii lizozomului cu proteina TG absorbită.
Enzimele proteolitice ale lizozomilor asigură hidroliza TG și formarea de T3 și T4, care sunt eliberate în spațiul extracelular. Și mono- și diiodotirozina sunt deiodate folosind o enzimă deiodinază specială și iodul poate fi reorganizat. Pentru sinteza hormonilor tiroidieni, mecanismul de inhibare a secreției prin tipul de feedback negativ este caracteristic (T 3 și T 4 inhibă eliberarea de TSH).
Hormoni steroizi Hormonii steroizi sunt sintetizați din colesterol (27 de atomi de carbon), iar colesterolul este sintetizat din acetil-CoA.
Colesterolul este transformat în hormoni steroizi ca urmare a următoarelor reacții:
1) eliminarea radicalului lateral;
2) formarea de radicali laterali suplimentari ca urmare a reacției de hidroxilare cu ajutorul enzimelor speciale de monooxigenaze (hidroxilaze) - cel mai adesea în pozițiile 11, 17 și 21 (uneori în a 18-a). În prima etapă a sintezei hormonilor steroizi, se formează mai întâi precursori (pregnenolon și progesteron), apoi alți hormoni (cortizol, aldosteron, hormoni sexuali). Din corticosteroizi se pot forma aldosteron, mineralocorticoizi.
Secreția de hormoni reglată de sistemul nervos central. Hormonii sintetizați se acumulează în granule secretoare. Sub acțiunea impulsurilor nervoase sau sub influența semnalelor de la alte glande endocrine (hormoni tropicali), ca urmare a exocitozei, are loc degranularea și hormonul este eliberat în sânge.
Mecanismele de reglare în ansamblu au fost prezentate în schema mecanismului de implementare a funcției endocrine.
6. Transportul hormonilor Transportul hormonilor este determinat de solubilitatea lor. Hormonii de natură hidrofilă (de exemplu, hormonii proteino-peptidici) sunt de obicei transportați în sânge într-o formă liberă. Hormonii steroizi, hormonii tiroidieni care conțin iod sunt transportați sub formă de complexe cu proteinele plasmatice ale sângelui. Acestea pot fi proteine de transport specifice (transport globuline cu greutate moleculară mică, proteină de legare a tiroxinei; transcortina proteică a corticosteroizilor de transport) și transport nespecific (albumine).
S-a spus deja că concentrația de hormoni în sânge este foarte scăzută. Și se poate schimba în funcție de starea fiziologică a corpului. Odată cu scăderea conținutului de hormoni individuali, se dezvoltă o afecțiune, caracterizată ca hipofuncție a glandei corespunzătoare. În schimb, o creștere a conținutului de hormon este o hiperfuncție.
Constanța concentrației de hormoni în sânge este asigurată și de procesele de catabolism al hormonilor.
7. Catabolismul hormonal Hormonii proteino-peptidici suferă proteoliză, se descompun în aminoacizi individuali. Acești aminoacizi intră în continuare în reacțiile de dezaminare, decarboxilare, transaminare și se descompun în produșii finali: NH3, CO2 și H2O.
Hormonii suferă dezaminare oxidativă și oxidare ulterioară la CO 2 și H 2 O. Hormonii steroizi se descompun diferit. Nu există sisteme enzimatice în organism care să asigure descompunerea lor.
Practic, radicalii laterali sunt modificați. Sunt introduse grupări hidroxil suplimentare. Hormonii devin mai hidrofili. Se formează molecule care sunt structura unui steran, în care grupul ceto este situat în poziția a 17-a. În această formă, produșii catabolismului hormonilor sexuali steroizi sunt excretați în urină și se numesc 17-cetosteroizi. Determinarea cantității lor în urină și sânge arată conținutul de hormoni sexuali din organism.
55. Glande endocrine, sau organele endocrine, sunt numite glande care nu au canale excretoare. Ei produc substanțe speciale - hormoni care intră direct în sânge.
Hormonii- substante organice de natura chimica variata: peptida si proteina (hormonii proteici includ insulina, somatotropina, prolactina etc.), derivati ai aminoacizilor (adrenalina, norepinefrina, tiroxina, triiodotironina), steroizii (hormonii gonadelor si cortexului suprarenal). Hormonii au activitate biologică mare (prin urmare, sunt produși în doze extrem de mici), specificitate de acțiune, efect la distanță, adică afectează organe și țesuturi situate departe de locul în care se formează hormonii. Intrând în sânge, ele sunt transportate în tot corpul și efectuează reglarea umorală a funcțiilor organelor și țesuturilor, modificându-le activitatea, stimulând sau inhibându-le activitatea. Acțiunea hormonilor se bazează pe stimularea sau inhibarea funcției catalitice a anumitor enzime, precum și impactul asupra biosintezei acestora prin activarea sau inhibarea genelor corespunzătoare.
Activitatea glandelor endocrine joacă un rol major în reglarea proceselor pe termen lung: metabolismul, creșterea, dezvoltarea psihică, fizică și sexuală, adaptarea organismului la condițiile în schimbare ale mediului extern și intern, asigurând constanța celor mai importanți indicatori fiziologici (homeostazia) , precum și în reacțiile organismului la stres. Când activitatea glandelor endocrine este perturbată, apar boli numite endocrine. Încălcările pot fi asociate fie cu o activitate crescută (în comparație cu norma) a glandei - hiperfuncție, în care se formează și se eliberează o cantitate crescută de hormon în sânge sau cu activitate redusă a glandei - hipofuncţie urmată de rezultatul opus.
Activitatea intrasecretorie a celor mai importante glande endocrine. Cele mai importante glande endocrine includ tiroida, glandele suprarenale, pancreasul, genitale, hipofiza. Hipotalamusul (regiunea hipotalamica a diencefalului) are si o functie endocrina. Pancreasul și gonadele sunt glande cu secreție mixtă, deoarece, pe lângă hormoni, produc secrete care intră prin canalele excretoare, adică îndeplinesc și funcțiile glandelor de secreție externă.
Glanda tiroida(greutate 16-23 g) este situat pe părțile laterale ale traheei chiar sub cartilajul tiroidian al laringelui. Hormonii tiroidieni (tiroxina si triiodotironina) contin iod, a carui aport cu apa si alimente este o conditie necesara pentru functionarea sa normala.
Hormonii tiroidieni reglează metabolismul, îmbunătățesc procesele oxidative din celule și descompunerea glicogenului în ficat, afectează creșterea, dezvoltarea și diferențierea țesuturilor, precum și activitatea sistemului nervos. Odată cu hiperfuncția glandei, se dezvoltă boala Graves. Semnele sale principale sunt: proliferarea țesutului glandelor (gușă), ochi bombați, bătăi rapide ale inimii, excitabilitate crescută a sistemului nervos, metabolism crescut, scădere în greutate. Hipofuncția glandei la un adult duce la dezvoltarea mixedemului (edem mucos), care se manifestă printr-o scădere a metabolismului și a temperaturii corpului, o creștere a greutății corporale, umflarea și umflarea feței și o tulburare psihică. Hipofuncția glandei în copilărie provoacă întârzierea creșterii și dezvoltarea nanismului, precum și o întârziere accentuată a dezvoltării mentale (cretinism).
glandele suprarenale(greutate 12 g) - glande pereche adiacente polilor superiori ai rinichilor. La fel ca rinichii, glandele suprarenale au două straturi: cel exterior, stratul cortical, și cel interior, medulara, care sunt organe secretoare independente care produc diferiți hormoni cu diferite modele de acțiune. Celulele stratului cortical sintetizează hormoni care reglează metabolismul mineralelor, carbohidraților, proteinelor și grăsimilor. Deci, cu participarea lor, nivelul de sodiu și potasiu din sânge este reglat, se menține o anumită concentrație de glucoză în sânge, crește formarea și depunerea de glicogen în ficat și mușchi. Ultimele două funcții ale glandelor suprarenale sunt efectuate împreună cu hormonii pancreatici.
Cu hipofuncția stratului cortical al glandelor suprarenale, bronzul sau boala Addison, se dezvoltă boala. Semnele sale: tonul bronz al pielii, slăbiciune musculară, oboseală crescută, imunitatea scăzută. Medula suprarenală produce hormonii adrenalină și norepinefrină. Se remarcă prin emoții puternice - furie, frică, durere, pericol. Intrarea acestor hormoni în sânge provoacă palpitații, îngustarea vaselor de sânge (cu excepția vaselor inimii și creierului), creșterea tensiunii arteriale, descompunerea crescută a glicogenului în celulele ficatului și mușchilor la glucoză, inhibarea motilității intestinale. , relaxarea mușchilor bronhiilor, excitabilitatea crescută a receptorilor retinei, aparatul auditiv și vestibular. Ca urmare, funcțiile organismului sunt restructurate sub acțiunea unor stimuli extremi și forțele organismului sunt mobilizate pentru a suporta situații stresante.
Pancreas Are celule insulare speciale care produc hormonii insulină și glucagon, care reglează metabolismul carbohidraților în organism. Deci, insulina crește consumul de glucoză de către celule, favorizează conversia glucozei în glicogen, reducând astfel cantitatea de zahăr din sânge. Datorită acțiunii insulinei, conținutul de glucoză din sânge se menține la un nivel constant, favorabil fluxului proceselor vitale. Cu o producție insuficientă de insulină, nivelul de glucoză din sânge crește, ceea ce duce la dezvoltarea diabetului zaharat. Zahărul neutilizat de organism este excretat prin urină. Pacienții beau multă apă, slăbesc. Insulina este necesară pentru a trata această boală. Un alt hormon pancreatic - glucagonul - este un antagonist al insulinei și are efectul opus, adică îmbunătățește descompunerea glicogenului în glucoză, crescând conținutul acestuia în sânge.
Cea mai importantă glandă a sistemului endocrin al corpului uman este pituitară, sau apendicele inferior al creierului (greutate 0,5 g). Produce hormoni care stimulează funcțiile altor glande endocrine. Există trei lobi în glanda pituitară: anterior, mijlociu și posterior și fiecare dintre ei produce hormoni diferiți. Deci, în glanda pituitară anterioară se produc hormoni care stimulează sinteza și secreția hormonilor tiroidieni (tirotropină), glandelor suprarenale (corticotropină), gonadelor (gonadotropină), precum și hormonului de creștere (somatotropină).
Cu secreția insuficientă de hormon de creștere la un copil, creșterea este inhibată și se dezvoltă o boală de nanism hipofizar (înălțimea unui adult nu depășește 130 cm). Cu un exces de hormon, dimpotrivă, se dezvoltă gigantismul. Secreția crescută de somatotropină la un adult provoacă boala acromegalie, în care cresc anumite părți ale corpului - limba, nasul, mâinile. Hormonii glandei pituitare posterioare cresc reabsorbția apei în tubii renali, reducând urinarea (hormon antidiuretic) și cresc contracțiile mușchilor netezi ai uterului (oxitocină).
gonade- testiculele, sau testiculele, la bărbați și ovarele la femei - aparțin glandelor de secreție mixtă. Testiculele produc androgeni, iar ovarele produc estrogeni. Ele stimulează dezvoltarea organelor de reproducere, maturizarea celulelor germinale și formarea caracteristicilor sexuale secundare, adică caracteristicile structurale ale scheletului, dezvoltarea mușchilor, distribuția firului de păr și a grăsimii subcutanate, structura laringelui, timbrul vocii etc. la bărbați și femei. Efectul hormonilor sexuali asupra proceselor de modelare este evident mai ales la animale atunci când gonadele sunt îndepărtate (castracină) sau transplantate. Funcția exocrină a ovarelor și testiculelor este formarea și excreția de ouă și, respectiv, spermatozoizi prin canalele genitale.
Hipotalamus. Funcționarea glandelor endocrine, care formează împreună sistemul endocrin, se realizează în strânsă interacțiune între ele și interconectate cu sistemul nervos. Toate informațiile din mediul extern și intern al corpului uman intră în zonele corespunzătoare ale cortexului cerebral și în alte părți ale creierului, unde sunt procesate și analizate. Din ele, semnalele informaționale sunt transmise hipotalamusului - zona hipotalamică a diencefalului și, ca răspuns la acestea, produce hormoni de reglare care intră în glanda pituitară și prin aceasta își exercită efectul de reglare asupra activității glandelor endocrine. Astfel, hipotalamusul îndeplinește funcții de coordonare și reglare în activitatea sistemului endocrin uman.
În corpul uman, există mai multe sisteme de reglare care asigură funcționarea normală a organismului. Aceste sisteme, în special, includ glandele secreției interne și externe.
Este destul de ușor să perturbi echilibrul în organism. Experții recomandă evitarea factorilor care provoacă dezechilibru.
Glandele de secreție externă (exocrine) secretă diferite substanțe în mediul intern al corpului și pe suprafața corpului. Ele formează un miros individual și specific. În plus, glandele de secreție externă oferă protecție împotriva pătrunderii microorganismelor dăunătoare în organism. Descărcarea lor (secretul) are un efect micostatic și bactericid.
Glandele de secreție externă (salivare, lacrimale, sudoripare, lapte, genitale) sunt implicate în reglarea relațiilor intraspecifice și interspecifice. Acest lucru se datorează în principal faptului că descărcarea lor este înzestrată cu funcția de a influența metabolic sau informațional organismele externe din jur.
În gură se află glande salivare mici și mari de secreție externă. Canalele lor se deschid în cavitatea bucală. Glandele mici sunt situate în submucoasa sau mucusul mai gros. În funcție de localizare, se disting lingual, palatin, molar, labial. În funcție de natura secreției lor, ele sunt împărțite în mucoase, seroase și mixte. Nu departe de ele se află glanda tiroidă a secreției interne. Acumulează și secretă hormoni care conțin iod.
Glandele salivare majore sunt organe pereche care sunt situate în afara cavității bucale. Acestea includ sublingualul, submandibularul și parotidianul.
Amestecul secretat de glandele salivare se numește saliva. Procesele secretoare au loc în perioada modificărilor hormonale din organism (la vârsta de doisprezece până la paisprezece ani) cel mai intens.
Glandele mamare sunt (după origine) glande sudoripare modificate ale pielii și sunt depuse în a șasea până la a șaptea săptămână. La început arată ca două sigilii ale epidermei. Ulterior, din ele încep să se formeze „puncte de lapte”.
Înainte de debutul pubertății, glandele mamare ale fetelor sunt în repaus. Ramificarea are loc la ambele sexe. Odată cu debutul maturității, încep schimbări bruște ale ratei de dezvoltare a glandelor mamare. La băieți, rata dezvoltării lor încetinește și apoi se oprește cu totul. La fete, dezvoltarea se accelerează. Până la începutul primei menstruații, se formează secțiuni de sfârșit. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că glanda mamară la femei continuă să se dezvolte până la sarcină. Formarea sa finală are loc în timpul alăptării.
Cea mai masivă glandă digestivă la om este ficatul. Greutatea sa (la un adult) este de la unu la un kilogram și jumătate. Pe lângă faptul că ficatul este implicat în metabolismul carbohidraților, vitaminelor, proteinelor și grăsimilor, îndeplinește funcții de protecție, formatoare de bilă și alte funcții. În timpul dezvoltării intrauterine, acest organ este și hematopoietic.
Glandele sudoripare din piele produc transpirație. Ei participă la procesul de termoreglare, formează un miros individual. Aceste glande sunt tuburi simple cu capete îndoite. Fiecare glandă sudoripare are o parte terminală (corp), un canal sudoripare. Acesta din urmă se deschide uneori spre exterior.
Glandele sudoripare au diferențe în semnificația funcțională și caracteristicile morfologice, precum și în dezvoltare. Sunt localizate în țesutul subcutanat (conjunctiv). În medie, o persoană are aproximativ două până la trei milioane și jumătate de glande sudoripare. Dezvoltarea lor morfologică este finalizată cu aproximativ șapte ani.
Glandele sebacee ating apogeul la pubertate. Aproape toate sunt legate de păr. În zonele în care nu există linie de păr, glandele sebacee se află pe cont propriu. Secreția lor - untură - servește ca lubrifiant pentru păr și piele. În medie, aproximativ douăzeci de grame de grăsime sunt eliberate pe zi.
58 Timus(timus, sau, cum se numea acest organ, glanda timus, glanda gușă) este, ca și măduva osoasă, organul central al imunogenezei. Celulele stem care pătrund în timus din măduva osoasă cu fluxul sanguin, după ce trec printr-o serie de etape intermediare, se transformă în limfocite T responsabile de reacțiile imunității celulare. Ulterior, limfocitele T intră în sânge, părăsesc timusul și populează zonele dependente de timus ale organelor periferice ale imunogenezei. Reticuloepiteliocitele timusului secretă substanțe biologic active numite factor timic (umoral). Aceste substanțe afectează funcțiile limfocitelor T.
Timusul este format din doi lobi asimetrici: lobul stâng (lobus dexter) și lobul stâng (lobul sinistru). Ambele părți pot fi fuzionate sau se pot alătura strâns unul cu celălalt la nivelul mijlocului. Partea inferioară a fiecărui lob este extinsă, iar cea superioară este îngustată. Adesea, părțile superioare ies în gât sub forma unei furculițe cu două capete (de unde și numele „glandă timus”). Lobul stâng al timusului este aproximativ jumătate din timp mai lung decât cel drept. În perioada de dezvoltare maximă (10-15 ani), greutatea timusului atinge în medie 37,5 g, iar lungimea este de 7,5-16,0 cm.
Topografia timusului (glanda timus)
Timusul este situat în partea anterioară a mediastinului superior, între pleura mediastinală dreaptă și stângă. Poziția timusului corespunde câmpului interpleural superior când marginile pleurale sunt proiectate pe peretele toracic anterior. Partea superioară a timusului se extinde adesea în secțiunile inferioare ale spațiului interfascial pretraheal și se află în spatele mușchilor sternohioid și sternotiroidian. Suprafața anterioară a timusului este convexă, adiacentă suprafeței posterioare a manubriului și corpului sternului (până la nivelul IV al cartilajului costal). În spatele timusului se află partea superioară a pericardului, care acoperă partea din față a secțiunilor inițiale ale aortei și trunchiului pulmonar, arcul aortic cu vase mari care se extind din acesta, brahiocefalia stângă și vena cavă superioară.
Structura timusului (glanda timus)
Timusul are o capsulă delicată de țesut conjunctiv subțire (capsula thymi), din care în interiorul organului, în substanța lui corticală, pleacă septuri interlobulare (septa corticales), împărțind substanța timusului în lobuli (lobuli thymi). Parenchimul timusului este format dintr-un cortex mai întunecat (cortex thymi) și o medulă mai deschisă (medulla thymi) care ocupă partea centrală a lobulilor.
Stroma timusului este reprezentată de țesut reticular și celule epiteliale cu creștere multiplă în formă de stelat - epitelioreticulocite timusului.
Limfocitele timusului (timocitele) sunt situate în buclele rețelei formate din celule reticulare și fibre reticulare, precum și epitelioreticulocite.
In medulara se gasesc corpi densi ai timusului (corpuscula thymici, corpii mici ai lui Hassall), formati din celule epiteliale situate concentric, puternic turtite.
