 |
|
Роль эндокринной системы в регуляции процессов роста, развития, размножения, разных форм адаптации, поведения. Классификация гормонов
Основные физиологические свойства гормонов:
1) Обеспечение полноценного физического, психического и полового развития.Гормоны необходимы для дифференцировки тканей развивающегося эмбриона (например, тироксин необходим для дифференцировки ЦНС, а тестостерон – для дифференцировки полового тракта), успешного становления репродуктивных функций (оплодотворение, имплантация яйцеклетки, беременность и лактация требуют участия многих гормонов, например, кроме половых гормонов, непосредственно участвующих в функционировании половых желез, тимус и эпифиз подавляют преждевременное половое развитие, тиреоидные гормоны способствуют развитию половых желез и половой функции), роста и развития созревающего организма (оптимальный рост обусловливается совместным действием гормона роста, тиреоидных гормонов и инсулина).
2) Регуляция гомеостаза:
а) Регуляция водно-солевого баланса, осмотического давления и ионного состава: например, вазопрессин уменьшает выделения воды и ионов натрия с мочой; натрий-уретический пептид, который вырабатывается в правом предсердии, увеличивает выведение ионов натрия с мочой.
б) Регуляция уровня ионов кальция: паратгормон увеличивает выделение кальция из костей и повышает его уровень в крови, а кальцитонин действует противоположно.
в) Регуляция уровня глюкозы: инсулин снижает, а глюкагон, адреналин, СТГ, кортикостероиды увеличивают уровень глюкозы в крови.
3) Обеспечение адаптации организма к изменениям окружающей среды. Гормоны обеспечивают кратковременную и долговременную адаптацию организма к изменениям внешней и внутренней среды.
Эндокринные железы не имеют выводных протоков и выделяют вырабатываемые ими гормоны или секреты в кровь или лимфу.
Секреты – вещества специфического действия, участвующие в регуляции различных процессов жизнедеятельности организма.
Гормоны– биологически активные вещества, выделяемые железами внутренней секреции
Ферменты (энзимы)— обычно белковые молекулы или молекулы РНК или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах.
Свойства гормонов
1. Действуют на клетки организма
2. Обладают высокой биологическая активностью
3. Отличаются специфичностью действия (некоторые действуют лишь на определённые органы-мишени);
4. Обладают дистантным воздействием, (т. е. влияют на органы и ткани, расположенные вдали от места образования гормонов.)
Гормоны регулируют:
- обменные процессы организма;
рост и развитие организма (умственное, физическое, половое);
обеспечивает постоянство внутренней среды(гомеостаз) и нормальное течение всех биохимических процессов.
Механизмы действия гормонов
Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы "считывают послание" организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно "свои" рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях - только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.
Механизмы действия гормонов могут быть разными. Одну из групп составляют гормоны, которые соединяются с рецепторами, находящимися внутри клеток - как правило, в цитоплазме. К ним относятся гормоны с липофильными свойствами - например, стероидные гормоны (половые, глюко- и минералокортикоиды), а также гормоны щитовидной железы. Будучи жирорастворимыми, эти гормоны легко проникают через клеточную мембрану и начинают взаимодействовать с рецепторами в цитоплазме или ядре. Они слабо растворимы в воде, при транспорте по крови связываются с белками-носителями.
Считается, что в этой группе гормонов гормон-рецепторный комплекс выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле - образовавшись в клетке, он начинает взаимодействовать с хроматином, который находится в клеточных ядрах и состоит из ДНК и белка, и тем самым ускоряет или замедляет работу тех или иных генов. Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и вместе с тем корректирует процессы метаболизма.
Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1% белков и РНК, этого оказывается вполне достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта.
Большинство других гормонов характеризуются тремя особенностями:
• они растворяются в воде;
• не связываются с белками носителей;
• начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться в ядре клетки, ее цитоплазме или располагаться на поверхности плазматической мембраны.
В механизме действия гормон-рецепторного комплекса таких гормонов обязательно участвуют посредники, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важные из таких посредников - цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), инозитолтрифосфат, ионы кальция.
Так, в среде, лишенной ионов кальция, или в клетках с недостаточным их количеством, действие многих гормонов ослабляется; при применении веществ, увеличивающих внутриклеточную концентрацию кальция, возникают эффекты, идентичные воздействию некоторых гормонов.
Участие ионов кальция как посредника обеспечивает воздействие на клетки таких гормонов, как вазопрессин и катехоламины.
Однако есть гормоны, у которых внутриклеточный посредник до сих пор не обнаружен. Из наиболее известных таких гормонов можно назвать инсулин, у которого на роль посредника предлагали цАМФ и цГМФ, а также ионы кальция и даже перекись водорода, но убедительных доказательств в пользу какого-нибудь одного вещества до сих пор нет. Многие исследователи считают, что в таком случае посредниками могут выступать химические соединения, структура которых полностью отличается от структуры уже известных науке посредников.
Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо, наконец, удаляются из организма в основном с мочой (например, адреналин).
Серде́чный цикл — понятие, отражающее последовательность процессов, происходящих за одно сокращение сердца и его последующее расслабление. Каждый цикл включает в себя три большие стадии: систола предсердий, систола желудочков и диастола. Термин систола означает сокращение мышцы. Выделяютэлектрическую систолу — электрическую активность, которая стимулирует миокард и вызывает механическую систолу — сокращение сердечной мышцы и уменьшение сердечных камер в объёме. Термин диастола означает расслабление мышцы. Во время сердечного цикла происходит повышение и снижение давления крови, соответственно высокое давление в момент систолы желудочков называется систолическим, а низкое во время их диастолы — диастолическим.
Частота повторения сердечного цикла называется частотой сердечных сокращений, её задаёт водитель ритма сердца.
Систола желудочков[править | править вики-текст]
Систола желудочков
Систола желудочков — период сокращения желудочков, что позволяет протолкнуть кровь в артериальное русло.
В сокращении желудочков можно выделить несколько периодов и фаз:
· Период напряжения — характеризуется началом сокращения мышечной массы желудочков без изменения объёма крови внутри них.
· Асинхронное сокращение — начало возбуждения миокарда желудочков, когда только отдельные волокна вовлечены. Изменения давления в желудочках хватает для закрытия предсердно-желудочковых клапанов в конце этой фазы.
· Изоволюметрическое сокращение — вовлечен практически весь миокард желудочков, но изменения объёма крови внутри них не происходит, так как закрыты выносящие (полулунные — аортальный и лёгочный) клапаны. Терминизометрическое сокращение не совсем точен, так как в это время происходит изменение формы (ремоделирование) желудочков, натяжение хорд.
· Период изгнания — характеризуется изгнанием крови из желудочков.
· Быстрое изгнание — период от момента открытия полулунных клапанов до достижения в полости желудочков систолического давления — за этот период выбрасывается максимальное количество крови.
· Медленное изгнание — период, когда давление в полости желудочков начинает снижаться, но все ещё больше диастолического давления. В это время кровь из желудочков продолжает двигаться под действием сообщенной ей кинетической энергии, до момента выравнивания давления в полости желудочков и выносящих сосудов.
В состоянии спокойствия желудочек сердца взрослого человека за каждую систолу выбрасывает от 60 мл крови (ударный объём). Сердечный цикл длится до 1 с, соответственно, сердце делает от 60 сокращений в минуту (частота сердечных сокращений, ЧСС). Нетрудно подсчитать, что даже в состоянии покоя сердце перегоняет 4 л крови в минуту (минутный объём сердца, МОС). Во время максимальной нагрузки ударный объём сердца тренированого человека может превышать 200 мл, пульс — превышать 200 ударов в минуту, а циркуляция крови может достигать 40 л в минуту.
Диастола[править | править вики-текст]
Диастола
Диастола — период времени, в течение которого сердце расслабляется для приема крови. В целом характеризуется снижением давления в полости желудочков, закрытием полулунных клапанов и открытием предсердно-желудочковых клапанов с продвижением крови в желудочки.
· Диастола желудочков
· Протодиастола — период начала расслабления миокарда с падением давления ниже, чем в выносящих сосудах, что приводит к закрытию полулунных клапанов.
· Изоволюметрическое расслабление — аналогична фазе изволюметрического сокращения, но с точностью до наоборот. Происходит удлинение мышечных волокон, но без изменения объёма полости желудочков. Фаза заканчивается открытием предсердно-желудочковых (митрального и трехстворчатого) клапанов.
· Период наполнения
· Быстрое наполнение — желудочки стремительно восстанавливают свою форму в расслабленном состоянии, что значительно снижает давление в их полости и засасывает кровь из предсердий.
· Медленное наполнение — желудочки практически полностью восстановили свою форму, кровь течет уже из-за градиента давления в полых венах, где оно выше на 2-3 мм рт. ст.
Надежно повышает жизненные силы человека физическая тренировка. Механизм ее сводится к регулированию взаимоотношения процессов утомления и восстановления. Тренируется ли отдельная мышца или несколько групп, нервная клетка или слюнная железа, сердце, легкие или печень, основные закономерности тренировки каждого из них, как и системы органов, принципиально сходны. Под влиянием нагрузки, которая специфична для каждого органа, усиливается его жизнедеятельность и скоро развивается утомление. Общеизвестно, что утомление снижает работоспособность органа, менее известна его способность стимулировать восстановительный процесс в работающем органе, что существенно меняет бытующее представление об утомлении. Этот процесс полезен, и от него следует не избавляться как от чего-то вредного, и, напротив, стремиться к нему ради стимуляции восстановительных процессов!
В условиях напряженной деятельности, работоспособность постепенно снижается, утомление нарастает. Как только работа прекращается, баланс основных процессов, обеспечивающих жизнедеятельность работающего органа, изменяется в сторону преобладания восстановления. Будучи сильно «разогнанным» утомлением, процесс восстановления вначале протекает очень интенсивно, а затем по мере приближения к исходному уровню ослабевает. И здесь отметим очень важный момент. Если работа была достаточно (но не чрезмерно!) напряженной, то после достижения исходного уровня работоспособность на некоторое время поднимается выше, чем до нагрузки. Этот период, называемый фазой суперкомпенсации, когда утомление и вызванные им изменения в тканях восполняются с избытком, означает переход организма в качественно новое состояние повышенной готовности к выполнению работы. Если в этот период повторить нагрузку, то последующие изменения функционального состояния органа в восстановительном периоде поднимают работоспособность еще выше. С каждой нагрузкой уровень работоспособности поднимается выше и выше. Так происходит при идеальном функционировании механизма тренировки. Происходящая в реальной жизни тренировка дает нередко «сбои», если нагрузка превышает возможности организма, если она попадает на период недостаточно восстановившейся или уже несколько снизившейся после фазы суперкомпенсации работоспособности.
Знание механизма тренировки позволяет уяснить и основной механизм нарушений, которые могут развиваться при повторных нагрузках. Если значительная работа выполняется в условиях неполного восстановления работоспособности, вызванного чрезмерными или слишком рано примененными нагрузками, то происходит обратный процесс – снижение работоспособности.
Повторные утомления как бы накапливаются, создавая состояние длительного, стойкого хронического утомления. Такое состояние в спорте называют перетренировкой. Оно характеризуется утратой способности организма быстро восстанавливаться после функционального напряжения. Сниженная интенсивность восстановления при выполнении самой работы проявляется в быстрой утомляемости, мышечной слабости или сниженной выносливости при физических нагрузках.
Переход механизма тренировки в противоположный происходит очень легко. Иногда он вкрапливается в тренировочный процесс как кратковременный сбой и остается почти незамеченным для человека, иногда затягивается. Длительный или осложненный заболеванием период перетренировки может резко подорвать силы человека. Из-за ухудшения общего состояния организма обостряются не полностью вылеченные патологические процессы, хронические тонзиллиты, бронхиты, ухудшается работа сердца, печени и других органов.
Приведенная схема позволяет понять, и механизм детренированности, когда незначительные физические нагрузки, не способные стимулировать восстановительные процессы, постепенно приводят к снижению общего уровня мышечной работоспособности человека. По этому пути, к сожалению, идет значительная часть молодежи и еще большее число людей зрелого возраста.
Развитие тренировочного эффекта под влиянием систематических физических нагрузок приводит к повышению работоспособности не только нервномышечного аппарата, включая высшие корковые центры движений, но и сердца и всей сердечно-сосудистой системы. В равной мере «сбои» в механизме тренировки, детренерованность или особенно перетренированность приводят к ухудшению функционального состояния сердца, всей системы кровообращения.
Смысл тренировки в том и состоит, чтобы системой физических нагрузок, стимулирующих восстановительные процессы в скелетных мышцах, в мышце самого сердца и в мышечных элементах стенок сосудов, настолько повысить работоспособность органов кровообращения, чтобы даже небольшой, экономной их работы было достаточно для обеспечения потребностей обмена веществ в организме. Легко понять, что, чем выше уровень восстановительных процессов в самих работающих тканях (например, в мышцах ног при беге), тем меньше потребность в снабжении их кровью, в следовательно, уменьшается работа сердца по обслуживанию этих тканей. Такова суть развивающейся под влияниям тренировки экономизации.
http://torba.ucoz.ru/index/0-16