Роль гормонов в обмене веществ: провокаторы процессов. Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций

Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций

Роль гормонов в обмене веществ: провокаторы процессов. Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ

Гормоны– это вещества, которые образуются в эндокринных железах, выделяются в лимфу или кровь и регулируют обмен веществ и развитие организма.

Гормоны способны воздействовать на прилегающие клетки данной ткани (паракринный эффект) а также на клетки, в которых они синтезируются (аутокринный эффект).

Для гормонов типичны три признака:

1) Дистантность действия – регулируют обмен веществ и функцию эффекторных клеток на расстоянии;

2) Строгая специфичность действия – по биологическим эффектам нельзя один гормон заменить другим.

3) Обладают очень высокой степенью биологической активности.

Для нормального функционирования многоклеточного организма необходима взаимосвязь между отдельными клетками, тканями и органами. Эту взаимосвязь осуществляют 4 основные системы ре­гуляции.

* Центральная и периферическая нервные системы через нервные импульсы и нейромедиаторы;

* Эндокринная система через эндокринные железы и гормоны, которые секретируются в кровь и влияют на метаболизм раз­личных клеток-мишеней;

* Паракринная и аyтокринная системы посредством различных со­единений, которые секретируются в межклеточное пространство и взаимодействуют с рецепторами либо близлежащих клеток, либо той же клетки (простагландины, гормоны ЖКТ, гистамин и др.);

* Иммунная система через специфические белки (цитокины, антитела).

ИЕРАРХИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП УПРАВЛЕНИЯ В ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЕ

Системы регуляции обмена веществ и функций организма обра­зуют 3 иерархических уровня.

Первый уровень – ЦНС. Нервные клетки получают сигналы, поступающие из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы – медиаторы. Медиаторы вызывают изменения метаболизма в эффекторных клетках.

Второй уровень – эндокринная система. Включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы (а также отдель­ные клетки), синтезирующие гормоны и высвобождающие их в кровь при действии соответствующего стимула.

Третий уровень – внутриклеточный. Его составляют изменения метаболизма в пределах клетки или отдельного метаболического пути, происходящие в результате:

– изменения активности ферментов путём активации или ингибирования;

– изменения количества ферментов по механизму индукции или репрессии синтеза белков или изменения скорости их разрушения;

– изменения скорости транспорта веществ через мембраны клеток.

Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций

Интегрирующими регуляторами, связывающими различные регуляторные механизмы и метаболизм в разных органах, являются гормоны. Они функционируют как химические посредники, переносящие сигналы, возникающие в различных органах и ЦНС. Ответная клетки на действие гормона очень разнообразна и определяется как химическим строением гормона, так и типом клетки, на которую направлено действие гормона.

В крови гормоны присутствуют в очень низкой концентрации. Для того чтобы передавать сигналы в клетки, гормоны должны распознаваться и связываться особыми белками клетки – рецепторами, обладающими высокой специфичностью.

Физиологический эффект гормона определяется разными факторами, например концентрацией гормона (которая определяется скоростью инактивации в результате распада гормонов, протекающего в основном в печени, и скоростью выведения гормонов и его метаболитов из организма), егосродством к белкам-переносчикам (Стероидные и тиреоидные гормоны транспортируются по кровеносному pycлу в комплексе с белками), количеством и типом рецепторов на поверхности клеток-мишеней.

Синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС.

Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов (от англ.

Releasе – освобождать) – либеринов и статинов, которые, соответственно, стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза.

Гормоны передней доли гипофиза, называемые тропными гормонами, стимлируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз, которые поступают в общий кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями.

Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи.

Изменение концентрации метаболитов вклетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гoрмонов, дей­ствуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус.

Синтез и секреция тропных гормоновподавляется гормонами эндокринныхпериферических желёз. Такие петли обратнойсвязи действуют в системах регуляции гopмo­нов надпочечников, щитовидной железы, по­ловых желёз.

Не все эндокринные железы регулируются по­добным образом. Гормоны задней доли гипо­физа (вазопрессин и окситоцин) синтезируют­ся в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов ней­рогипофиза. Секреция гормонов поджелудоч­ной железы (инсулина и глюкагона) напрямую зависит от концентрации глюкозы в крови.

В регуляции межклеточных взаимодействий участвуют также низкомолекулярные белковые соединения – цитокины.

Влияние цитокинов на различные функции клеток обусловлено их взаимодействием с мембранными рецепторами.

Через образование внутриклеточных посредни­ков сигналы передаются в ядро, где происходят активация определённых генов и индукция син­теза белков. Все цитокины объединяются сле­дующими общими свойствами:

. синтезируются в процессе иммунного ответа организма, служат медиаторами иммунной и воспалительной реакций и обладают в ос­новном аутокринной, в некоторых случаях паракринной и эндокринной активностью;

. действуют как факторы роста и факторы диф­ференцировки клеток (при этом вызывают преимущественно медленные клеточные ре­акции, требующие синтеза новых белков);

. обладают плейотропной (полифункциональ­ной) активностью.

1

+ 2

Рисунок 1. Схема взаимодействия регуляторных систем организма.

1- синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами;

2- сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез и секрецию рилизинг-гормонов;

3- рилизинг-гормоны стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) синтез и секрецию тропных гормонов гипофиза;

4- тропные гормоны стимулируют синтез и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз;

5- гормоны эндокринных желёз поступают в кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями;

6- изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов эндокринных желёз и гипоталамуса;

7- синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных желёз;

+ – стимуляция синтеза и секреции гормонов;

– – подавление синтеза и секреции гормонов (отрицательная обратная связь).

Источник: https://studopedia.ru/16_62936_rol-gormonov-v-regulyatsii-obmena-veshchestv-i-funktsiy.html

Роль гормонов в обменных процессах

Роль гормонов в обмене веществ: провокаторы процессов. Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций

Дата создания: 2015/02/16

Любому человеку приходится постоянно регулировать физиологические процессы в соответствии с собственными потребностями и изменениями окружающей среды. В морозную погоду человек борется с холодом, а входя в теплое помещение – с перегревом организма. Во время обеда значительно усиливается работа органов пищеварения.

Бег на лыжах требует усиленной работы мышц ног, а при решении трудной математической задачи необходимо повысить работоспособность мозга. Зато когда человек приляжет отдохнуть, большинство органов и тканей снижает свою активность.

Для осуществления этой постоянной регуляции физиологических процессов используются 2 механизма: гуморальный и нервный.

Гуморальная регуляция физиологических процессов (от лат. «гумор» – жидкость) осуществляется с помощью химических веществ, которые поступают из различных органов и тканей тела в кровь и разносятся ею по всему организму.

Преимущество этого способа регуляции функций состоит в том, что химические вещества доставляются ко всем тканям и органам тела.

Однако распространяются они относительно медленно и по пути частично разрушаются или выводятся из организма.

Гуморальная регуляция является древней формой взаимодействия клеток и органов. Она имеет особенно большое значение для низших организмов. В процессе эволюции животных, по мере усложнения их нервной системы, гуморальная регуляция постепенно дополнялась более совершенными механизмами нервной регуляции.

Нервная регуляция физиологических процессов заключается во взаимодействии органов тела с помощью нервной системы. Нервные влияния всегда предназначаются определенным органам и тканям и распространяются в сотни или тысячи раз быстрее доставки к ним химических веществ.

Нервный и гуморальный способы регуляции функций тесно связаны между собой. На деятельность нервной системы постоянно оказывают влияние переносимые с током крови химические вещества.

Однако само образование большинства химических веществ и выделение их в кровь находятся под постоянным контролем нервной системы.

Поэтому регуляция физиологических функций в организме не может осуществляться ни чисто нервным, ни исключительно гуморальным путем, а всегда является единым нервно-гуморальным способом регуляции.

Отдельные группы клеток, органы и системы органов взаимно влияют друг на друга и обеспечивают важнейшее свойство организма – саморегуляцию всех его физиологических процессов. Например, известно, что частота сокращений сердца зависит от содержания в крови кислорода, который необходим для нормальной работы клеток.

Больше всего нуждаются в кислороде нервные клетки головного мозга и мышечные клетки сердца. Как только концентрация кислорода в крови снижается (например, в душном помещении), специальные чувствительные клетки в стенках кровеносных сосудов посылают в мозг нервные сигналы. По нервам, идущим от мозга к сердцу, направляется команда.

В результате этого сердце начинает учащенно биться и быстрее проталкивает кровь к сосудам. Значит, к клеткам и тканям поступает больше крови и они получат необходимое для работы количество кислорода. Только надежность процессов саморегуляции обеспечивает поддержание постоянства химического состава и физико-математических свойств клеток тела.

Без этого невозможно нормальное существование и даже жизнь организма

Эндокринный аппарат человека

Регуляцию всех жизненно важных функций организма обеспечивают эндокринный аппарат и нервная система. Ни один процесс в организме не совершается без их участия. Эндокринная и нервная системы неразрывно связаны между собой и при нарушении их функций происходят выраженные расстройства в организме.

Эндокринный аппарат состоит из желёз внутренней секреции, характерной особенностью которых является отсутствие выводных протоков, поэтому вырабатываемые ими вещества выделяются непосредственно в кровь и лимфу. Процесс выделения этих веществ во внутреннюю среду организма получил название внутренней, или эндокринной секреции (от греч.

слов «эндон»-внутри, «крино»-выделяю).

Наука, изучающая строение, функции и нарушения деятельности желёз внутренней секреции получила название эндокринологии.

В эндокринный аппарат (систему) входят гипоталамус (подбугорье) – часть ЦНС, гипофиз, шишковидное тело (эпифиз), щитовидная, паращитовидные железы, вилочковая, поджелудочная железы, надпочечники, яичники.

Железы внутренней секреции, составляющие эндокринный аппарат человека, различны по величине, форме и расположены в различных частях тела, общим для них является выделение гормонов.

Гормоны и их свойства

Гормоны – это биологически активные вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции.

https://www.youtube.com/watch?v=yOEXyhlxBk4

Главное свойство гормонов заключается в том, что они действуют на определенные органы или клетки в ничтожно малых количествах. Органы, на которые действуют гормоны, называют органами-адресатами данного гормона или органами-мишенями.

Другое свойство гормонов заключается в том, что после своего действия гормон разрушается. Благодаря этому создаётся возможность для следующих гормональных воздействий.

Если бы предшествующие порции гормонов не разрушались, последующие не могли бы действовать. Но если гормоны непрерывно разрушаются, то они должны непрерывно вырабатываться в течение всей жизни, что и происходит в здоровом организме.

Изменение активности желез внутренней секреции и нарушение их функций приводит к серьёзным расстройствам

Выделение гормонов контролируется гуморальной регуляцией. Но очень часто употребляют понятие нервно-гуморальная регуляция.

Что же это такое? Дело в том, что нервный и гуморальный способы регуляции функций нашего организма тесно взаимосвязаны: нервная система управляет работой желез внутренней секреции, а те, в свою очередь, с помощью выделяемых гормонов влияют на воспринимающие нервные окончания и нервные центры.

Нарушения нервно-гуморальной регуляции, признаки, профилактика

Гормон роста. Всемирной организацией здравоохранения принято считать, что средний рост женщин составляет 160 см, а мужчин 170 см. Человек ниже 140 см или 195см считается либо очень низким, либо очень высоким.

Известно, что римский император МАКСИМИЛИАН имел рост 2,5 м, а русский крестьянин Махнов – 2,85 м!!! У женщин наибольший отмеченный рост – 2,35 м.

Некоторые люди имеют рост от нескольких десятков сантиметров (например 60) до 1 м. Египетская карлица (т.е. карлик) АГИБЕ была ростом всего 38 см!!!

Почему наблюдается такая разница в росте людей? Ученые выяснили, что процессом роста ведает ГИПОФИЗ. Эта железка, имеющая форму фасоли, массой около 0,65 г, располагается в костном углублении основания черепа. Она связана с мозгом почти 100 тысячами нервных волокон. Гипофиз вырабатывает до 25 гормонов, один из которых – ГОРМОН РОСТА.

Избыточное выделение гипофизом этого гормона в кровь человека может усилить его рост. При недостатке гормона рост замедляется. Известен случай, когда у девочки в 6 лет прекратился рост. В 9 лет её рост составлял 90 см. Чтобы увеличить её рост, ей вводили гормон роста в течении 9 месяцев. За это время она подросла на 7 см, а в последующие 2 года ещё на 14 см.

Сахарное равновесие в крови

Недостаточное выделение поджелудочной железой гормона инсулина вызывает тяжелую болезнь – ДИАБЕТ.

При этом заболевании поджелудочная железа почти не вырабатывает инсулин. Организм теряет способность усваивать сахар, он накапливается в крови и выводится с мочой. Недостаток инсулина приводит к обезвоживанию тканей и потере воды организмом, что вызывает у больного мучительную жажду. Больной выделяет в сутки от 10 до 30 литров мочи.

сахара в ней может достигать до 5-10 % (в норме моча не содержит сахара). Наблюдается исхудание, иногда, наоборот, ожирение. У диабетиков нарушается обмен жиров и белков. Белки расщепляются не полностью, промежуточные продукты ядовиты и вызывают тяжелое самоотравление организма.

Так нарушение нормальной функции поджелудочной железы вызывает глубокие сдвиги обмена веществ.

Как же вернуть её к норме? Знание физиологической основы этих процессов позволяет успешно лечить диабетиков. Прежде всего врач устанавливает правильную диету для больного. Важным средством лечения является введение инсулина. Он тормозит выделение сахара печенью и улучшает усвоение сахара всеми клетками.

Гормон активных действий – адреналин

Надпочечники выделяют в кровь ничтожно малое количество гормона адреналина; 15 г его хватило бы с избытком для всех людей земного шара.

В особых, критических состояниях человека – при испуге, возбуждении – количество адреналина может повысится в 1000 раз.

Адреналин учащает биение сердца, расширяет сосуды, изменяет кровяное давление, возбуждает нервные центры непроизвольных мышц, готовя таким образом организм к активным действиям.

Тяжелые расстройства развиваются при недостатке гормонов надпочечников.

Нарушение работы надпочечников, вызванное воспалительными процессами, приводит к бронзовой болезни. Эта болезнь была открыта в 1855 году английским врачом Т. Аддисоном.

И.С.Тургенев так описал эту болезнь в рассказе «Живые мощи»: «Я приблизился и остолбенел от удивления.

Передо мной лежало живое человеческое существо, но что это было такое?! Голова совершенно высохшая, одноцветная, бронзовая – ни дать, ни взять икона старинного письма; нос узкий, как лезвие ножа, губ почти не видно – только зубы белеют и глаза, да из-под платка выбиваются на лоб пряди желтых волос». При аддисоновой болезни нарушается обмен солей между кровью и тканями тела. Лечат её введением гормонов надпочечников. Удаление надпочечников у животных приводит к их смерти.

Щитовидная железа и ее гормоны

Одно из заболеваний, связанных с нарушением функции щитовидной железы, называется БАЗЕДОВОЙ болезнью. При этом увеличивается щитовидная железа, а следовательно, и клетки, которые выбрасывают гормон.

В результате гормон становится ядом для организма, вызывая жестокое отравление нервной системы. Резко увеличивается расход энергии. Поэтому наступает резкое похудение, дрожание рук и другие признаки болезни.

Больному может помочь хирург. После удаления разросшихся тканей щитовидной железы исчезает пучеглазие, понижается нервозность, улучшается работа сердца, прекращается дрожание рук.

Что же произойдет, если в кровь поступит мало гормонов? Признаки болезни будут другими: вялость, апатия, голос становится резким, расход энергии резко падает. Гормон щитовидной железы выделен в чистом виде. При первых признаках, связанных с недостатком этого гормона в крови, врач может предотвратить развитие болезни, вводя его в кровь заболевшего.

Источник: http://www.medroad.ru/zdorovie/rol-gormonov-v-obmennih-protsessah.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.