Гормональная регуляция обмена углеводов при мышечной деятельности
Гормональная регуляция обмена углеводов при мышечной деятельности
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
КАФЕДРА: «БИОХИМИЯ»
РЕФЕРАТ
ТЕМА: «ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ ПРИ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ»
ВЫПОЛНИЛА:
КОВАЛЕВИЧ
ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА
СТУДЕНТКА 1 КУРСА ГРУППА № 112
ФАКУЛЬТЕТ СИ и Е
МИНСК 2002
Понятие о гормонах, их биологическая роль.
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА – система желез, вырабатывающих гормоны, и выделяющих
их непосредственно в кровь. Эти железы, называемые эндокринными или
железами внутренней секреции, не имеют выводных протоков; они расположены в
разных частях тела, но функционально тесно взаимосвязаны. На рисунке
показано расположение основных эндокринных желез в организме человека.
Отсутствующая на рисунке шишковидная железа (эпифиз), изучена недостаточно,
но в настоящее время ее относят к эндокринной системе. Данная железа –
небольшое образование в среднем мозге, и у млекопитающих она играет роль
нейроэндокринного преобразователя, в котором идущие от глаз через мозг
нервные импульсы превращаются в гормональный сигнал, вызывая секрецию
гормона мелатонина. Мелатонин влияет на биологические ритмы, в том числе на
суточные колебания физиологических функций и сезонные половые циклы. У
низших позвоночных эпифиз может непосредственно воспринимать свет («третий
глаз»).
[pic]
ГОРМОНЫ, органические соединения, вырабатываемые определенными клетками и
предназначенные для управления функциями организма, их регуляции и
координации. У высших животных есть две регуляторных системы, с помощью
которых организм приспосабливается к постоянным внутренним и внешним
изменениям. Одна из них – нервная система, быстро передающая сигналы (в
виде импульсов) через сеть нервов и нервных клеток; другая – эндокринная,
осуществляющая химическую регуляцию с помощью гормонов, которые переносятся
кровью и оказывают эффект на отдаленные от места их выделения ткани и
органы. Химическая система связи взаимодействует с нервной системой; так,
некоторые гормоны функционируют в качестве медиаторов (посредников) между
нервной системой и органами, отвечающими на воздействие. Таким образом,
различие между нервной и химической координацией не является абсолютным.
Гормоны есть у всех млекопитающих, включая человека; они обнаружены и у
других живых организмов. Физиологическое действие гормонов направлено на:
1) обеспечение гуморальной, т.е. осуществляемой через кровь, регуляции
биологических процессов;
2) поддержание целостности и постоянства внутренней среды, гармоничного
взаимодействия между клеточными компонентами тела;
3) регуляцию процессов роста, созревания и репродукции.
Гипофиз является главной железой внутренней секреции, от деятельности
которой зависит деятельность других желез. Гипофиз расположен в черепной
коробке под головным мозгом, поэтому еще называется нижним мозговым
придатком. И по расположению, и по строению, и по происхождению гипофиз
тесто связан с нервной системой, которая оказывает не него влияния,
усиливая или тормозя выработку его гормонов.
Не смотря на малые размеры и массу всего около полуграмма, гипофиз по сути
представляет собой две железы, объединенные в одном органе (передняя доля -
одна железа, а задняя и промежуточная доля - вторая железа).
Гипофиз состоит из трех долей - передней, состоящей из клеток железистой
ткани, задней, состоящей из клеток нервной ткани, и промежуточной, тесно
связанной с задней долей. Каждая из долей гипофиза вырабатывает собственные
гормоны.
Гормоны регулируют активность всех клеток организма. Они влияют на остроту
мышления и физическую подвижность, телосложение и рост, определяют рост
волос, тональность голоса, половое влечение и поведение. Благодаря
эндокринной системе человек может приспосабливаться к сильным температурным
колебаниям, излишку или недостатку пищи, к физическим и эмоциональным
стрессам. Изучение физиологического действия эндокринных желез позволило
раскрыть секреты половой функции и чудо рождения детей, а также ответить на
вопрос, почему одни люди высокого роста, а другие низкого, одни полные,
другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие
слабые.
В нормальном состоянии существует гармоничный баланс между активностью
эндокринных желез, состоянием нервной системы и ответом тканей-мишеней
(тканей, на которые направлено воздействие). Любое нарушение в каждом из
этих звеньев быстро приводит к отклонениям от нормы. Избыточная или
недостаточная продукция гормонов служит причиной различных заболеваний,
сопровождающихся глубокими химическими изменениями в организме.
Что такое гормоны? Согласно классическому определению, гормоны – продукты
секреции эндокринных желез, выделяющиеся прямо в кровоток и обладающие
высокой физиологической активностью. Главные эндокринные железы
млекопитающих – гипофиз, щитовидная и паращитовидные железы, кора
надпочечников, мозговое вещество надпочечников, островковая ткань
поджелудочной железы, половые железы (семенники и яичники), плацента и
гормон- продуцирующие участки желудочно-кишечного тракта. В организме
синтезируются и некоторые соединения гормоноподобного действия. Например,
исследования гипоталамуса показали, что ряд секретируемых им веществ
необходим для высвобождения гормонов гипофиза. Эти «рилизинг-факторы», или
либерины, были выделены из различных участков гипоталамуса. Они поступают в
гипофиз через систему кровеносных сосудов, соединяющих обе структуры.
Поскольку гипоталамус по своему строению не является железой, а рилизинг-
факторы поступают, по-видимому, только в очень близко расположенный
гипофиз, эти выделяемые гипоталамусом вещества могут считаться гормонами
лишь при расширительном понимании данного термина.
Другие вопросы еще более трудны. Почки секретируют в кровоток фермент
ренин, который через активацию ангиотензиновой системы (эта система
вызывает расширение кровеносных сосудов) стимулирует продукцию гормона
надпочечников – альдостерона. Регуляция выделения альдостерона этой
системой весьма схожа с тем, как гипоталамус стимулирует высвобождение
гипофизарного гормона АКТГ (адренокортикотропного гормона, или
кортикотропина), регулирующего функцию надпочечников. Почки секретируют
также эритропоэтин – гормональное вещество, стимулирующее продукцию
эритроцитов. Можно ли отнести почку к эндокринным органам? Все эти примеры
доказывают, что классическое определение гормонов и эндокринных желез не
является достаточно исчерпывающим.
|Гормон |Действие гормона |Изменение секреции |
| | |гормона при мышечной |
| | |деятельности средней |
| | |тяжести |
|Гормон роста или |У детей стимулирует |Увеличивается, |
|соматотропный гормон |рост организма. |обеспечивая распад |
| |Увеличивает синтез |жиров в жировой ткани и|
| |белков, помогает |их использование как |
| |клеткам усваивать |источник энергии для |
| |питательные вещества, |мышечного сокращения. |
| |усиливает распад жиров | |
| |в жировой ткани. | |
|Гормон, регулирующий |Усиливает выделение |Увеличивается, так как |
|деятельность коры |гормонов коры |деятельность |
|надпочечников или |надпочечников. |надпочечников |
|адренокортикотропный | |необходима для мышечной|
|гормон или | |работы. |
|андренокортикотропин | | |
|Гормон, регулирующий |Усиливает выделение |Вероятно, |
|деятельность щитовидной|гормонов щитовидной |увеличивается. |
|железы или тиреотропный|железы. | |
|гормон или тиреотропин | | |
|Группа гормонов, |Стимулируют функции |Снижается, так как |
|регулирующих |половых желез. |специфическая |
|деятельность половых | |деятельность половых |
|желез, или | |желез не требуется для |
|гонадотропные гормоны | |выполнения мышечной |
|или гонадотропины | |работы. |
|Гормон, регулирующий |Стимулирует развитие |Снижается, так как |
|деятельность молочных |желтого тела (женской |изменения, вызываемые |
|желез или лютеотропный |железы внутренней |гормоном, не требуются |
|гормон или пролактин |секреции, образующейся |для выполнения мышечной|
|(часто причисляется к |на месте созревшего |работы. |
|группе гонадотропных |фолликула) у женщин и | |
|гормонов) |выделение тестостерона | |
| |(мужского полового | |
| |гормона) у мужчин. | |
| |Обуславливает | |
| |проявление материнского| |
| |инстинкта. Во время | |
| |беременности и | |
| |кормления стимулирует | |
| |выработку молока | |
| |молочными железами. | |
Роль гормонов надпочечников, поджелудочной и щитовидной железы в регуляции
обмена углеводов.
НАДПОЧЕЧНИКИ, маленькие уплощенные парные железы желтоватого цвета,
расположенные над верхними полюсами обеих почек. Правый и левый
надпочечники различаются по форме: правый треугольный, а левый в форме
полумесяца. Это эндокринные железы, т.е. выделяемые ими вещества (гормоны)
поступают непосредственно в кровоток и участвуют в регуляции
жизнедеятельности организма. Средний вес одной железы от 3,5 до 5 г. Каждая
железа состоит из двух анатомически и функционально различных частей:
внешнего коркового и внутреннего мозгового слоев.
[pic]
Корковый слой происходит из мезодермы (среднего зародышевого листка)
эмбриона. Из того же листка развиваются и половые железы – гонады. Как и
гонады, клетки коры надпочечников секретируют (выделяют) половые стероиды –
гормоны, по химическому строению и биологическому действию аналогичные
гормонам половых желез. Кроме половых, клетки коры производят еще две очень
важные группы гормонов: минералокортикоиды (альдостерон и
дезоксикортикостерон) и глюкокортикоиды (кортизол, кортикостерон и др.).
[pic]
Сниженная секреция гормонов коры надпочечников приводит к состоянию,
известному как аддисонова болезнь. Таким больным показана заместительная
терапия.
Избыточная продукция корковых гормонов лежит в основе т.н. синдрома
Кушинга. В этом случае иногда производится хирургическое удаление
обладающей избыточной активностью ткани надпочечников с последующим
назначением заместительных доз гормонов.
Повышенная секреция мужских половых стероидов (андрогенов) является
причиной вирилизма – появления мужских черт у женщин. Обычно это следствие
опухоли коры надпочечников, поэтому лучшее лечение – удаление опухоли.
Мозговой слой происходит из симпатических ганглиев нервной системы
эмбриона. Основные гормоны мозгового слоя – адреналин и норадреналин.
Адреналин был выделен Дж.Абелем в 1899; это был первый гормон, полученный в
химически чистом виде. Он является производным аминокислот тирозина и
фенилаланина. Норадреналин, предшественник адреналина в организме, имеет
сходное строение и отличается от последнего лишь отсутствием одной
метильной группы. Роль адреналина и норадреналина сводится к усилению
эффектов симпатической нервной системы; они повышают частоту сердечных
сокращений и дыхания, кровяное давление, а также влияют на сложные функции
самой нервной системы.
Гормоны коркового вещества надпочечников
|Гормон |Действие гормона |Изменение секреции |
| | |гормона при мышечной |
| | |деятельности средней |
| | |тяжести |
|Минералокортикоиды|Регулируют обмен воды и |Увеличив |
|(группа гормонов) |минеральных веществ в | |
| |организме - задерживает воду и| |
| |натрий в организме, | |
| |увеличивает выделение калия из| |
| |организма. | |
Биология. Нервная система реагирует на многие внешние воздействия (в том
числе стрессовые), посылая нервные импульсы в особый отдел мозга –
гипоталамус. В ответ на эти сигналы гипоталамус секретирует кортиколиберин,
который переносится кровью по т.н. воротной системе прямо в гипофиз
(расположенный в основании мозга) и стимулирует секрецию им кортикотропина
(адренокортикотропного гормона, АКТГ). Последний поступает в общий кровоток
и, попав в надпочечники, стимулирует в свою очередь выработку и секрецию
корой надпочечников кортизола.
ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА, пищеварительная и эндокринная железа. Имеется у всех
позвоночных за исключением миног, миксин и других примитивных позвоночных.
Вытянутой формы, по очертаниям напоминает кисть винограда.
Строение. У человека поджелудочная железа весит от 80 до 90 г, расположена
вдоль задней стенки брюшной полости и состоит из нескольких отделов:
головки, шейки, тела и хвоста. Головка находится справа, в изгибе
двенадцатиперстной кишки – части тонкого кишечника – и направлена вниз,
тогда как остальная часть железы лежит горизонтально и заканчивается рядом
с селезенкой. Поджелудочная железа состоит из двух типов ткани, выполняющих
совершенно разные функции. Собственно ткань поджелудочной железы составляют
мелкие дольки – ацинусы, каждый из которых снабжен своим выводным протоком.
Эти мелкие протоки сливаются в более крупные, в свою очередь впадающие в
вирсунгиев проток – главный выводной проток поджелудочной железы. Дольки
почти целиком состоят из клеток, секретирующих сок поджелудочной железы
(панкреатический сок, от лат. pancreas – поджелудочная железа).
Панкреатический сок содержит пищеварительные ферменты. Из долек по мелким
выводным протокам он поступает в главный проток, который впадает в
двенадцатиперстную кишку. Главный проток поджелудочной железы расположен
вблизи общего желчного протока и соединяется с ним перед впадением в
двенадцатиперстную кишку. Между дольками вкраплены многочисленные группы
клеток, не имеющие выводных протоков, – т.н. островки Лангерганса.
Островковые клетки выделяют гормоны инсулин и глюкагон.
Функции. Поджелудочная железа имеет одновременно эндокринную и экзокринную
функции, т.е. осуществляет внутреннюю и внешнюю секрецию. Экзокринная
функция железы – участие в пищеварении.
Пищеварение. Часть железы, участвующая в пищеварении, через главный проток
секретирует панкреатический сок прямо в двенадцатиперстную кишку. Он
содержит 4 необходимых для пищеварения фермента: амилазу, превращающую
крахмал в сахар; трипсин и химотрипсин – протеолитические (расщепляющие
белок) ферменты; липазу, которая расщепляет жиры; и реннин, створаживающий
молоко. Таким образом, сок поджелудочной железы играет важную роль в
переваривании основных питательных веществ.
Эндокринные функции. Островки Лангерганса функционируют как железы
внутренней секреции (эндокринные железы), выделяя непосредственно в
кровоток глюкагон и инсулин – гормоны, регулирующие метаболизм углеводов.
Эти гормоны обладают противоположным действием: глюкагон повышает, а
инсулин понижает уровень сахара в крови.
Заболевания. К заболеваниям поджелудочной железы относятся острое или
хроническое воспаление (панкреатит), атрофия, опухоли, жировой некроз,
кисты, склероз и абсцессы. Недостаточная секреция инсулина приводит к
снижению способности клеток усваивать углеводы, т.е. к сахарному диабету.
Болезни, связанные с нарушениями питания, вызывают атрофию или фиброз
поджелудочной железы. Причина острого панкреатита – действие выделяемых
ферментов на ткань самой железы
|Гормон |Действие гормона |Изменение секреции |
| | |гормона при мышечной |
| | |деятельности средней |
| | |тяжести |
|Тироксин или |Усиливает процессы окисления |Практически не |
|тетрайодтиронин |жиров, углеводов и белков в |меняется. |
| |клетках, ускоряя, таким | |
| |образом, обмен веществ в | |
| |организме. Повышает | |
| |возбудимость центральной | |
| |нервной системы. | |
|Инсулин |Облегчает проникание сахара из |В начале работы - |
| |крови в клетки мышц и жировой |увеличивается, облегчая|
| |ткани, облегчает проникновение |проникновение глюкозы в|
| |аминокислот из крови в клетки, |клетки, а затем - |
Страницы: 1, 2
|