Reglarea hormonală a metabolismului carbohidraților în activitatea musculară
Conceptul de hormoni, rolul lor biologic.
SISTEMUL ENDOCRIN este un sistem de glande care produc hormoni și le eliberează direct în sânge. Aceste glande, numite glande endocrine sau glande interne de secreție, nu au conducte excretoare; ele sunt situate în diferite părți ale corpului, dar sunt strâns legate între ele. Figura arată locația glandelor endocrine majore în corpul uman. Glanda pineală (glanda pituitară) absentă în imagine nu a fost studiată suficient, dar în prezent este denumită sistem endocrin. Acest fier - formarea mică în mezencefal, iar la mamifere acționează ca un traductor neuroendocrin, care provin din ochi prin creier impulsurile nervoase sunt convertite în semnal hormonal, determinând secreția hormonului melatonina. Melatonina afectează ritmurile biologice, inclusiv fluctuațiile zilnice ale funcțiilor fiziologice și ciclurile sexuale sezoniere. La vertebratele inferioare, epifiza poate percepe direct lumina ("al treilea ochi").
Hormoni, compuși organici produși de anumite celule și concepuți pentru a controla funcțiile corpului, reglarea și coordonarea acestora. Animalele mai mari au două sisteme de reglementare prin care organismul se adaptează schimbărilor permanente interne și externe. Unul dintre ele este un sistem nervos care transmite rapid semnale (sub formă de impulsuri) printr-o rețea de nervi și celule nervoase; cealaltă este endocrină, care efectuează reglarea chimică cu ajutorul hormonilor, care sunt transportați prin sânge și au un efect asupra țesuturilor și organelor aflate la distanță de locul secreției lor. Sistemul de comunicare chimică interacționează cu sistemul nervos; astfel, unii hormoni funcționează ca mediatori (intermediari) între sistemul nervos și organele responsabile de efect. Astfel, diferența dintre coordonarea chimică și neuronală nu este absolută.
Hormonii sunt prezenți la toate mamiferele, inclusiv la oameni; ele se găsesc în alte organisme vii. Acțiunea fiziologică a hormonilor este îndreptată către:
1) menținerea umoralului, adică efectuată prin sânge, reglementarea proceselor biologice;
2) menținerea integrității și consistenței mediului intern, interacțiunea armonioasă între componentele celulare ale corpului;
3) reglementarea proceselor de creștere, maturare și reproducere.
Glanda pituitară este glanda principală a secreției interne, a cărei activitate depinde de activitatea altor glande. Glanda pituitară este localizată în craniu sub creier, motiv pentru care se numește și apendice cerebrale inferioare. Și locația și structura, și de origine hipofizară sunt strâns legate de sistemul nervos, care nu are nici o influență el, fie creșterea sau inhibarea producerii de hormoni sale.
În ciuda dimensiunii reduse și greutatea de numai aproximativ polugramma, hipofiza în esență un două glande, combinate într-un singur corp (lobul anterior al - unul din fier și din spate și fracțiune intermediară - al doilea fier).
Glanda pituitară este formată din trei lobi - cel anterior, constând din celule de țesut glandular, cel posterior constând din celule ale țesutului nervos și un intermediar, strâns legat de lobul posterior. Fiecare dintre glanda pituitară își produce propriile hormoni.
Hormonii reglează activitatea tuturor celulelor din organism. Ele afectează claritatea gândirii și a mobilității fizice, să construiască și înălțime, pentru a defini creșterea părului, tonul vocii, atracția sexuală și comportament. Datorită sistemului endocrin, o persoană se poate adapta la fluctuații de temperatură semnificative, excesul sau lipsa de alimente, la stresul fizic și emoțional. Studiul acțiunii fiziologice a glandelor endocrine a permis să dezvăluie secretele funcției sexuale și nașterea miracol a copiilor, precum și să răspundă la întrebarea de ce unii oameni sunt înalte și unele mici, unele complete, altele subtiri, unele lente, unele agil, unele puternice, altele slabe.
Într-o stare normală, există un echilibru armonios între activitatea glandelor endocrine, starea sistemului nervos și răspunsul țesuturilor țintă (țesuturile la care este îndreptat efectul). Orice încălcare în fiecare dintre aceste legături duce rapid la anomalii. Excesul sau inadecvarea producției de hormoni este cauza diferitelor boli, însoțite de schimbări chimice profunde în organism.
Ce sunt hormonii? Conform definiției clasice, hormoni - produse de secretie a glandelor endocrine secretoare direct în fluxul sanguin și au o activitate fiziologică înaltă. Principalele glande endocrine ale mamiferelor - hipofizei, tiroida si glandele paratiroide, cortexul adrenal, medulla suprarenale, tesutului insulita pancreasului, gonade (testicule și ovare), placenta și produc hormoni zone ale tractului gastro-intestinal. In corpul uman, iar unii dintre compușii sintetizați hormon acțiune. De exemplu, studiile hipotalamus au arătat că un număr de substanțe secretate de acestea este necesară pentru eliberarea de hormoni hipofizari. Acești "factori eliberatori", sau liberi, au fost izolați din diferite părți ale hipotalamusului. Ele acționează în glanda pituitara prin sistemul vas de sânge, care leagă cele două structuri. Deoarece hipotalamus în structura sa nu este glanda, iar factorii de eliberare acționează, aparent numai hipofizară foarte strâns distanțate, aceste substante secretate de hormonii hipotalamus pot fi luate în considerare numai atunci când sensul de extindere a termenului.
Alte probleme sunt și mai dificile. Rinichi secreta enzima renină în circulație, care, prin intermediul sistemului de activare a angiotensinei (acest sistem duce la vasodilatație) stimulează producerea hormonilor glandei suprarenale - aldosteron. Regulamentul de eliberare a aldosteronului acestui sistem este foarte similar cu modul în care hipotalamus stimulează eliberarea de ACTH hormonului hipofizar (hormonul adrenocorticotrop sau corticotropină) reglarea funcției suprarenale. Rinichii secreta eritropoietina, de asemenea - o substanță hormonală care stimulează producerea de celule roșii din sânge. Pot include rinichi la organele endocrine? Toate aceste exemple arată că definiția clasică a hormonilor și a glandelor endocrine nu este suficient de cuprinzătoare.
Crește, oferind dezintegrare și o cantitate de sânge de carbohidrați și grăsimi, dând energie pentru contracția musculară.
Glanda tiroidă, glanda endocrină la vertebrate și la oameni. Hormonii ei (hormonii tiroidieni) afectează reproducerea, creșterea, diferențierea țesuturilor și metabolismul; Se crede, de asemenea, că acestea activează procesele de migrare la salmonide. Funcția principală a glandei tiroide la om este reglementarea proceselor metabolice, incluzând consumul de oxigen și utilizarea resurselor energetice în celule. O creștere a cantității de hormoni tiroidieni accelerează metabolismul; Dezavantajul duce la încetinirea acestuia.
Structura glandei tiroide la diferite vertebrate diferite. La păsări, de exemplu, este alcătuită din două structuri mici în gât, în timp ce majoritatea peștilor este reprezentat de grupuri mici de celule (foliculi) din regiunea faringelui. La om, glanda tiroidă - o densă, ca o formațiune fluture, situată chiar sub laringe (glota). Două „aripi“ ale „fluture“, lobului tiroidian, de obicei, cu dimensiuni aplatizate piatra piersica, se extind în sus pe ambele laturi ale traheei. Proporția conectată fâșie îngustă de țesătură (istm), care se extinde pe suprafața frontală a traheei.
Producția de hormoni. Thyroid absoarbe iod din sânge, precum și proteine specifice sintetizeze - tiroglobulina de care cuprinde o multitudine de resturi de aminoacizi și tirozina este precursorul hormonilor tiroidieni. Iodul se leagă de tirozină din compozitia acestei proteine, și înfrățire ulterioară (condensare oxidativă) resturile de tirozină iodați duce eventual la formarea de hormoni tiroidieni - triiodotironina (T3) sau tetraiodothyronine (T4). Acesta din urmă este numit de obicei tiroxină. Sub influența enzimelor tisulare, tirozoglobulina se descompune și hormonii tiroidieni liberi intră în sânge. Forma lor principală în sânge este T4. Sunt două treimi (în greutate) de iod și sunt produse numai în glanda tiroidă. T3 conține un iod mai puțin, dar de 10 ori mai activ decât T4. Deși o parte din ea este secretat de glanda tiroidă, în principal, este format din 4 (prin îndepărtarea unui atom de iod), în celelalte țesuturi ale corpului, în principal în ficat și rinichi.
Cantitatea de hormoni produși de glanda tiroidă, care în mod normal, reglementate de sistemul de feedback, care funcționează hormon de stimulare tiroidiana (TSH), glanda pituitară tiroida ei insisi hormoni. Atunci când nivelul TSH crește, glanda tiroidă produce și eliberează mai mulți hormoni, iar creșterea nivelului lor suprimă producția și secreția glandei hipofizare a TSG.
Al treilea hormon al glandei tiroide, calcitonina, participă la reglarea nivelului de calciu din sânge.
Creste cu oboseala considerabila, aparand in timpul unei activitati musculare lungi.
Tulburări clinice. În majoritatea regiunilor din lume, mâncarea obișnuită asigură aportul de iod într-o cantitate suficientă pentru producția normală de hormoni tiroidieni. Cu toate acestea, în zonele unde există un deficit de iod în sol și, bineînțeles, alimente, utilizarea de sare iodată face posibilă rezolvarea acestei probleme.
Producția insuficientă de hormoni tiroidieni duce la hipotiroidism, sau mixedem. Cu hipotiroidism, glanda tiroidă poate fi mărită (goiter), dar poate dispărea complet. Această condiție este mai frecventă la femei decât la bărbați, și este adesea rezultatul de deteriorare a sistemului imunitar al organismului tiroidei (autoanticorpi). De obicei, observați somnolență și intoleranță la frig. În cazurile severe, se dezvoltă o comă și se poate produce moartea. Pentru tratamentul hipotiroidismului, se utilizează preparate ale glandei tiroide uscate a animalelor, iar în ultima perioadă - tablete de T4 sintetice.
Excesul de secreție a hormonilor tiroidieni duce la hipertiroidism sau tirotoxicoză. Cea mai obișnuită formă de hipertiroidism este gusa toxică difuză, sau boala lui Graves, o descriere a căreia se găsește în articolul ZOB.
Tiroidianul necesită, de obicei, tratament chirurgical, uneori în combinație cu administrarea de iod radioactiv. Acest tip de cancer este mai frecvent la persoanele care au suferit iradierea capului și a gâtului.
Caracteristici ale reglării hormonale a metabolismului carbohidraților în activitatea musculară.
În orice proces de activitate vitală a corpului, energia este consumată. Această energie se formează ca urmare a descompunerii diferitelor substanțe chimice - carbohidrați, grăsimi (mai puțin deseori - proteine) care intră în organism împreună cu alimentele.
Carbohidrații intră în organism cu legume și în cantități mai mici cu hrană pentru animale. În plus, ele sunt sintetizate în el din produsele de scindare a aminoacizilor și a grăsimilor. Carbohidrații sunt o parte importantă a unui organism viu, deși cantitatea lor în organism este mult mai mică decât proteinele și grăsimile - doar aproximativ 2% din substanța uscată a organismului.
Dacă energia stocată în legăturile chimice ale substanțelor care provin din alimente este mai mare decât consumul de energie al organismului asupra proceselor de activitate vitală, o parte din energie este stocată în rezervă. În corpul mamiferelor, o sursă de rezervă de energie este țesutul gras. Orice substanță, a cărei cantitate în organism depășește nivelul cerut, se transformă în grăsimi și este depozitată în grăsimi din grăsime. Cu alte cuvinte, dacă o persoană consumă mai multă mâncare decât consumă energie, atunci devine grăsime. Dacă cantitatea de energie furnizată de alimente este mai mică decât consumul de energie al corpului, atunci corpul este forțat să ia energia lipsă din rezerve. Inițial, organismul își petrece carbohidrații disponibili în celule și în sânge. Procesul de descompunere a carbohidraților este destul de ușor și rapid, spre deosebire de un proces complex și lung de descompunere a grăsimilor. Când cantitatea de carbohidrați atinge un anumit minim, corpul începe să descompună grăsimile. Astfel, dacă o persoană mănâncă mai puțin decât consumă energie, pierde în greutate.
În unele cazuri, atunci când mâncarea sosește foarte puțină putere, sau nu o intra deloc (post), iar cererile de energie ale corpului sunt mari (activitate mai mult sau mai puțin intense musculare), organismul nu consuma energie asupra procesului complex de lipoliza. În aceste cazuri, corpul este mai ușor de împărțit câteva tipuri de proteine moleculare scăzute. Aceste proteine includ, în primul rând, proteinele imune. Scindarea proteinelor imune ale plasmei sanguine reduce în mod semnificativ apărarea imună a corpului. Prin urmare, cu un stil de viață activ, postul poate fi foarte periculos.
NN Yakovlev. "Biochimie": un manual pentru IFC. Mn. FIS 1974.
N. Iacovlev "Chimia mișcării". Leningrad: Știința 1983.
VV Vasilyeva "Metabolismul carbohidraților și reglementarea sa."