Nel processo di evoluzione, i primi meccanismi di regolazione umorale si sono formati. Sono sorti nella fase in cui sono comparsi il sangue e la circolazione. Regolazione umorale (dal latino umorismo- liquido), questo è un meccanismo per coordinare i processi vitali del corpo, effettuato attraverso mezzi liquidi: sangue, linfa, liquido interstiziale e citoplasma cellulare con l'aiuto di sostanze biologicamente attive. Gli ormoni svolgono un ruolo importante nella regolazione umorale. Negli animali e negli esseri umani altamente sviluppati, la regolazione umorale è subordinata alla regolazione nervosa, insieme alla quale formano un sistema unificato di regolazione neuroumorale che garantisce il normale funzionamento del corpo.
I liquidi corporei sono:
Extravasar (fluido intracellulare e interstiziale);
Intravasar (sangue e linfa)
Specializzato (liquido cerebrospinale - liquido cerebrospinale nei ventricoli del cervello, liquido sinoviale - lubrificazione delle capsule articolari, mezzi fluidi del bulbo oculare e dell'orecchio interno).
Tutti i processi vitali fondamentali, tutte le fasi dello sviluppo individuale e tutti i tipi di metabolismo cellulare sono sotto il controllo degli ormoni.
Le seguenti sostanze biologicamente attive partecipano alla regolazione umorale:
Vitamine, aminoacidi, elettroliti, ecc. forniti con il cibo;
Ormoni prodotti dalle ghiandole endocrine;
CO 2, ammine e mediatori formati nel processo del metabolismo;
Sostanze tissutali: prostaglandine, chinine, peptidi.
Ormoni. I più importanti regolatori chimici specializzati sono gli ormoni. Sono prodotti nelle ghiandole endocrine (ghiandole endocrine, dal greco. endo- dentro, krino- evidenziare).
Esistono due tipi di ghiandole endocrine:
Con una funzione mista - secrezione interna ed esterna, questo gruppo comprende le ghiandole sessuali (gonadi) e il pancreas;
Con funzione di organi esclusivamente a secrezione interna, questo gruppo comprende l'ipofisi, la ghiandola pineale, le ghiandole surrenali, la tiroide e le paratiroidi.
La trasmissione delle informazioni e la regolazione delle attività del corpo vengono effettuate dal sistema nervoso centrale con l’aiuto degli ormoni. Il sistema nervoso centrale esercita la sua influenza sulle ghiandole endocrine attraverso l'ipotalamo, in cui si trovano centri regolatori e neuroni speciali che producono intermediari ormonali - rilasciando ormoni, con l'aiuto dei quali l'attività della principale ghiandola endocrina - la ghiandola pituitaria - è regolamentato. Vengono chiamate le concentrazioni ottimali emergenti di ormoni nel sangue stato ormonale .
Gli ormoni sono prodotti nelle cellule secretorie. Sono immagazzinati in granuli all'interno degli organelli cellulari, separati dal citoplasma da una membrana. In base alla loro struttura chimica si distinguono tra ormoni proteici (derivati delle proteine, polipeptidi), ammine (derivati degli aminoacidi) e steroidi (derivati del colesterolo).
Gli ormoni vengono classificati in base alle loro caratteristiche funzionali:
- effettore– agire direttamente sugli organi bersaglio;
- tropico– prodotti nella ghiandola pituitaria e stimolano la sintesi e il rilascio di ormoni effettori;
-rilasciando ormoni (liberine e statine), vengono secreti direttamente dalle cellule dell'ipotalamo e regolano la sintesi e la secrezione degli ormoni trofici. Attraverso il rilascio di ormoni, comunicano tra il sistema endocrino e quello nervoso centrale.
Tutti gli ormoni hanno le seguenti proprietà:
Rigorosa specificità d'azione (è associata alla presenza negli organi bersaglio di recettori altamente specifici, proteine speciali a cui si legano gli ormoni);
Distanza d'azione (gli organi bersaglio si trovano lontano dal luogo di produzione dell'ormone)
Il meccanismo d'azione degli ormoni. Si basa su: stimolazione o inibizione dell'attività catalitica degli enzimi; cambiamenti nella permeabilità delle membrane cellulari. Esistono tre meccanismi: membrana, membrana intracellulare, intracellulare (citosolico).
Membrana– assicura il legame degli ormoni alla membrana cellulare e, nel sito di legame, modifica la sua permeabilità al glucosio, agli amminoacidi e ad alcuni ioni. Ad esempio, l’ormone pancreatico insulina aumenta il trasporto del glucosio attraverso le membrane delle cellule epatiche e muscolari, dove il glucagone viene sintetizzato dal glucosio (Fig **)
Membrana-intracellulare. Gli ormoni non penetrano nella cellula, ma influenzano il metabolismo attraverso intermediari chimici intracellulari. Gli ormoni proteico-peptidici e i derivati degli aminoacidi hanno questo effetto. I nucleotidi ciclici agiscono come messaggeri chimici intracellulari: 3",5"-adenosina monofosfato ciclico (cAMP) e 3",5"-guanosina monofosfato ciclico (cGMP), nonché prostaglandine e ioni calcio (Figura **).
Gli ormoni influenzano la formazione di nucleotidi ciclici attraverso gli enzimi adenilato ciclasi (per cAMP) e guanilato ciclasi (per cGMP). L'adeilato ciclasi è integrato nella membrana cellulare ed è composto da 3 parti: recettore (R), coniugante (N), catalitico (C).
La parte recettore comprende una serie di recettori di membrana che si trovano sulla superficie esterna della membrana. La parte catalitica è una proteina enzimatica, cioè l'adenilato ciclasi stessa, che converte l'ATP in cAMP. Il meccanismo d'azione dell'adenilato ciclasi è il seguente. Dopo che l'ormone si lega al recettore, si forma un complesso ormone-recettore, quindi si forma il complesso N-proteina-GTP (guanosina trifosfato), che attiva la parte catalitica dell'adenilato ciclasi. La parte di accoppiamento è rappresentata da una speciale proteina N situata nello strato lipidico della membrana. L'attivazione dell'adenilato ciclasi porta alla formazione di cAMP all'interno della cellula dall'ATP.
Sotto l'influenza di cAMP e cGMP, vengono attivate le proteine chinasi, che si trovano nello stato inattivo nel citoplasma della cellula (Figura **)
A loro volta, le proteine chinasi attivate attivano gli enzimi intracellulari che, agendo sul DNA, partecipano ai processi di trascrizione genica e alla sintesi degli enzimi necessari.
Meccanismo intracellulare (citosolico). l'azione è tipica degli ormoni steroidei, che hanno molecole più piccole degli ormoni proteici. A loro volta, sono legati alle sostanze lipofile in termini di proprietà fisico-chimiche, che consentono loro di penetrare facilmente nello strato lipidico della membrana plasmatica.
Penetrato nella cellula, l'ormone steroideo interagisce con una specifica proteina recettore (R) situata nel citoplasma, formando un complesso ormone-recettore (GRa). Questo complesso nel citoplasma della cellula subisce attivazione e penetra attraverso la membrana nucleare fino ai cromosomi del nucleo, interagendo con essi. In questo caso si verifica l'attivazione del gene, accompagnata dalla formazione di RNA, che porta ad una maggiore sintesi degli enzimi corrispondenti. In questo caso, la proteina recettore funge da intermediario nell'azione dell'ormone, ma acquisisce queste proprietà solo dopo essersi combinata con l'ormone.
Insieme all'influenza diretta sui sistemi enzimatici dei tessuti, l'effetto degli ormoni sulla struttura e sulle funzioni del corpo può essere effettuato in modi più complessi con la partecipazione del sistema nervoso. In questo caso, gli ormoni agiscono sugli interorecettori (chemocettori) situati nelle pareti dei vasi sanguigni. L'irritazione dei chemocettori funge da inizio di una reazione riflessa, che modifica lo stato funzionale dei centri nervosi.
Gli effetti fisiologici degli ormoni sono molto diversi. Hanno un effetto pronunciato sul metabolismo, sulla differenziazione dei tessuti e degli organi, sulla crescita e sullo sviluppo. Gli ormoni sono coinvolti nella regolazione e nell'integrazione di molte funzioni del corpo, adattandolo alle mutevoli condizioni dell'ambiente interno ed esterno e mantenendo l'omeostasi.
Il nostro corpo è un enorme sistema multicellulare. Ogni cellula del corpo contiene informazioni genetiche sufficienti per riprodurre l'intero organismo. Questa informazione è registrata nella struttura del DNA (acido desossiribonucleico) ed è contenuta nei geni situati nel nucleo. Insieme al nucleo, una componente molto importante della cellula è la membrana, che determina la specializzazione cellulare (muscolo, osso, connettivo, ecc.). Cellule della stessa “specializzazione” formano i tessuti. I tessuti formano gli organi. Gli organi come singoli componenti sono inclusi in sistemi funzionali che partecipano a un particolare lavoro.
L'analisi chimica mostra che tutti gli esseri viventi e non viventi sono costituiti dagli stessi elementi. Ma negli organismi viventi sono combinati in speciali composti organici: sostanze organiche. Si possono distinguere tre grandi gruppi di queste sostanze:
1. Scoiattoli- questi sono 12 aminoacidi non essenziali e 8 aminoacidi essenziali,
che devono essere riforniti di cibo. Le proteine vengono prima
sono un materiale da costruzione e solo allora una fonte
energia (1 g - 4,2 kcal).
2. Grassi- è sia un materiale da costruzione che una fonte di energia
(1 g - 9,3 kcal).
3. Carboidrati- è principalmente la principale fonte di energia
(1 g-4,1 kcal).
Nel corpo esiste la possibilità di trasformazioni reciproche di proteine, grassi e carboidrati durante le reazioni biochimiche all'interno del corpo. Entrando nel corpo con il cibo insieme a sostanze inorganiche: acqua, sali minerali, vitamine, partecipano ai processi metabolici.
Metabolismo- un processo biologico di base che è caratteristico di tutti gli esseri viventi ed è una complessa catena di reazioni biochimiche redox con la partecipazione dell'ossigeno (via aerobica) e senza la partecipazione temporanea dell'ossigeno (via anaerobica). L'essenza di queste reazioni è l'assimilazione e l'elaborazione nel corpo di sostanze provenienti dall'ambiente esterno, il rilascio di energia chimica, la sua trasformazione in altri tipi (meccanica, termica, elettrica) e il rilascio di prodotti di decomposizione di queste sostanze (carbonio biossido, acqua, ammoniaca, urea) nell'ambiente esterno, ecc.).
Come vediamo, il metabolismo è un processo su due fronti associato alla costante disgregazione delle sostanze, che è accompagnata dal rilascio e dal consumo di energia (il processo di dissimilazione) e dal loro costante rinnovamento e rifornimento di energia (il processo di assimilazione). In un organismo in crescita e sviluppo, i processi di assimilazione prevalgono sui processi di dissimilazione. È di conseguenza che le sostanze si accumulano e il corpo cresce. In un organismo adulto maturo, questi processi sono in equilibrio dinamico. Tuttavia, qualsiasi aumento dell'attività del corpo, ad esempio dei muscoli, porta ad un aumento dei processi di dissimilazione. Per mantenere nell'organismo un equilibrio tra apporto e dispendio di sostanze ed energia, è necessario rafforzare i processi di assimilazione dovuti, innanzitutto, all'assunzione dei nutrienti. Va ricordato che i nutrienti in eccesso si depositano nel corpo sotto forma di tessuto adiposo in eccesso. Se i processi di dissimilazione cominciano a prevalere sui processi di assimilazione, il corpo si esaurisce e muore a causa della distruzione delle proteine vitali dei tessuti.
Insieme ai processi metabolici in un organismo vivente, si verificano anche altri due: riproduzione(garantendo la conservazione della specie) e adattamento(adattamento alle mutevoli condizioni degli ambienti esterni ed interni del corpo). Per non morire, il corpo reagisce in modo adattivo alle influenze dell'ambiente esterno, e questo comporta un cambiamento nel corpo stesso. Pertanto, l'attività muscolare sistematica porta ad una maggiore formazione di proteine muscolari e ad un aumento della massa muscolare, nonché ad un aumento del contenuto nei muscoli di sostanze che servono come fonti di energia durante l'attività muscolare (creatina fosfato, glicogeno).
I processi metabolici e altri sono regolati già al primo livello cellulare. La regolazione del corpo nel suo insieme e dell'attività umana come individuo è assicurata da un sistema di controllo a più livelli. Esamineremo più in dettaglio la regolamentazione del corpo.
Esistono due meccanismi per regolare la relativa costanza dell'ambiente interno del corpo (omeostasi): umorale e nervoso. L'essenza umorale, oppure il meccanismo chimico della fegolazione, in quanto in varie cellule e organi nel corso della vita si formano sostanze che differiscono per natura chimica e azione fisiologica. La maggior parte di essi ha la capacità di provocare cambiamenti significativi nella funzione in concentrazioni molto piccole. Entrando nel fluido tissutale e poi nel sangue, si diffondono in tutto il corpo e colpiscono tutte le cellule e i tessuti. Questo è il secondo livello di controllo, sopracellulare. Gli irritanti chimici non hanno una “destinazione” specifica e agiscono in modo diverso sulle diverse cellule. I principali rappresentanti dei regolatori umorali sono prodotti metabolici (metaboliti), derivati delle ghiandole surrenali, del pancreas, della tiroide e di altre ghiandole endocrine (ormoni), intermediari chimici nella trasmissione dell'eccitazione dalla fibra nervosa alle cellule dell'organo funzionante (mediatori ). Inoltre, i più attivi sono i metaboliti e gli ormoni. Si tratta, in termini più generali, di informazioni sulla regolazione del corpo attraverso il sangue e la linfa, evolutivamente più antiche rispetto a nervoso regolamentazione emersa durante l’evoluzione del mondo animale.
Il meccanismo nervoso di regolazione viene effettuato per riflesso. Riflesso- questa è la risposta del corpo all'una o all'altra influenza sotto forma di impulsi nervosi. La formazione dei riflessi si basa sull'eccitazione e sull'inibizione nella corteccia cerebrale come due lati opposti di un unico processo di interazione del corpo con l'ambiente esterno. Riflesso incondizionato- queste sono reazioni ereditarie innate del corpo, vengono chiamati riflessi che sorgono in determinate condizioni come risultato dell'esperienza di vita di un particolare organismo condizionale. I riflessi condizionati determinano le abitudini del corpo, il suo umore, il benessere, formano abilità professionali, capacità motorie, capacità di leggere, scrivere, ricordare, ecc. attraverso ripetute ripetizioni durante una specifica attività. In questo caso, si formano nella corteccia cerebrale stereotipo motorio, una condizione necessaria per la formazione delle capacità motorie. Il meccanismo di regolazione nervoso è più avanzato di quello umorale. Il fatto è che, in primo luogo, l'interazione delle cellule attraverso il sistema nervoso avviene molto più velocemente (la velocità dell'impulso è di 120 m/s e la velocità del flusso sanguigno è di circa 0,5 m/s). In secondo luogo, gli impulsi nervosi hanno sempre un destinatario specifico, ad es. diretto a cellule strettamente definite. In terzo luogo, la regolazione nervosa è più economica e richiede un dispendio energetico minimo, perché si accende istantaneamente e si spegne rapidamente quando non è necessario coordinare alcun processo. Il sistema nervoso è multifunzionale e ha un'influenza illimitata sui processi fisiologici; la regolazione umorale è in una certa misura soggetta ad essa. Tuttavia, la regolazione nervosa agisce sempre in stretto coordinamento con il meccanismo di regolazione umorale, e vari composti chimici lungo le vie umorali influenzano le cellule nervose, modificandone lo stato.
Quindi, tutti i livelli di controllo (da quello cellulare al livello del sistema nervoso centrale), completandosi a vicenda, formano il corpo un unico sistema di autosviluppo e autoregolamentazione. Uno dei fattori che garantiscono il processo di autoregolamentazione è la presenza di feedback tra il processo regolato e il sistema normativo.
Il collegamento di deposizione svolge il ruolo di tampone, consentendo un aumento a breve termine della secrezione ormonale senza un sovraccarico significativo dei processi di sintesi. L'ormone si deposita molto spesso nello stesso elemento secretorio dove avviene la sua sintesi.
Il collegamento della secrezione prevede il rilascio di un regolatore umorale (ormone) da una cellula secretoria nel sangue. Questo processo può avvenire in modo diverso in cellule diverse. Ad esempio, le cellule della midollare del surrene secernono il loro secreto nel sangue facendo fuoriuscire il contenuto dei granuli, dove si depositano le catecolamine, attraverso i pori della membrana cellulare. Nelle cellule della corteccia surrenale non ci sono granuli che depositano ormoni, nel loro citoplasma si trovano formazioni “a sacco” che si aprono direttamente sulla superficie delle cellule nello spazio pericellulare sotto l'endotelio dei capillari surrenali. La reazione secretoria quasi istantanea della corteccia surrenale è spiegata dal rapido ingresso nel sangue del contenuto di questi spazi subendoteliali.
Il collegamento di trasporto consiste nel trasferimento dei regolatori umorali attraverso il fluido intercellulare, la linfa e il sangue. La lunghezza delle rotte di trasporto varia a seconda dei diversi sistemi normativi.
Quindi, il trasmettitore umorale del sistema nervoso parasimpatico- acetilcolina - supera solo lo spazio del gap interneuronale con una larghezza di 1 - 2 micron e gli ormoni delle ghiandole endocrine si diffondono in quasi tutte le parti del corpo umano, ad es. a una distanza massima di 1 - 1,5 M. Il collegamento metabolico copre i processi di trasformazione biochimica delle molecole ormonali.
Queste trasformazioni avvengono, di regola, negli organi sotto l'influenza di specifici enzimi ivi presenti e di solito portano ad una diminuzione o alla completa perdita dell'attività biologica degli ormoni. Un'elevata attività enzimatica si trova nel fegato, che funge da organo per l'inattivazione delle sostanze biologicamente attive. Tuttavia, gli enzimi per lo scambio di ormoni e mediatori si trovano anche nelle cellule di altri organi.
Il collegamento di escrezione è uno dei meccanismi più importanti per mantenere le concentrazioni ormonali ad un certo livello. È fornito principalmente dai processi di filtrazione glomerulare e di secrezione tubulare nei reni.
Tuttavia, la rimozione degli ormoni è possibile in altri modi.- attraverso lo stomaco, l'intestino, con il sudore, la saliva. La deposizione nei tessuti, il metabolismo e l'escrezione dal corpo sono i principali canali per eliminare gli ormoni dal flusso sanguigno.
“Sexopatologia”, G.S. Vasilchenko
La forma di CACN con spreco di sale si osserva più spesso nei bambini. Oltre ai segni caratteristici della forma virile non complicata, questi pazienti presentano sintomi di insufficienza surrenalica, disturbi del metabolismo degli elettroliti (iponatriemia e iperkaliemia), scarso appetito, mancato aumento di peso, vomito, disidratazione e ipotensione arteriosa. Con l'età, con un trattamento adeguato, questi fenomeni scompaiono. Senza trattamento, i pazienti muoiono nella prima infanzia. Ipertensivo…
Condizione patologica caratterizzata da un arresto della crescita rispetto alla norma media per il corrispondente sesso, età, razza, popolazione. Il nanismo ipofisario è causato da una disfunzione della ghiandola pituitaria. Esistono tre tipi di nanismo: con deficit isolato dell'ormone somatotropo (GH), con livelli normali di GH nel plasma insieme alla sua inattività biologica, e nanismo con panipopituitarismo. La carenza assoluta o relativa di GH è spesso combinata...
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Per un chiaro orientamento nelle varie forme di patologia di genere, va ricordato che il concetto di “sesso” è costituito da numerose componenti biologiche e socio-psicologiche interconnesse. La differenziazione biologica del sesso è programmata dall'insieme genetico dei cromosomi sessuali formati nello zigote durante la fusione dei gameti materni e paterni. La cellula gametasperma femminile normalmente porta un cromosoma X, mentre la cellula gametasperma maschile può portare un cromosoma X o Y. Così,…
La CAH nelle femmine deve essere differenziata dai tumori che producono androgeni (androsteroma, arrhenoblastoma) e dal vero ermafroditismo, in cui non vi è sviluppo sessuale e fisico prematuro. Inoltre, nei tumori che producono androgeni, un test al desametasone non porta a una diminuzione significativa dell'escrezione urinaria di 17-KS e nell'ermafroditismo l'escrezione urinaria di 17-KS è solitamente entro limiti normali, talvolta ridotta. Soprarenorografia,...
umorale.
durata dell'azione.
Potenziale di membrana a riposo. Idee moderne sul meccanismo della sua origine. Metodo della sua registrazione.
Potenziale di riposo. Il potenziale di membrana a riposo è il potenziale elettrico tra l'interno della membrana plasmatica e l'esterno della membrana cellulare. Rispetto alla superficie esterna a riposo, la parte interna della membrana è sempre carica negativamente. Per ciascun tipo di cellula, il potenziale di riposo è quasi costante. Negli animali a sangue caldo è: nelle fibre muscolari scheletriche - 90 mV, nelle cellule miocardiche - 80, nelle cellule e fibre nervose - 60–70, nelle cellule ghiandolari secretrici - 30–40, nelle cellule muscolari lisce - 30–70 mV . Tutte le cellule viventi hanno un potenziale di riposo, ma il suo valore è molto inferiore (ad esempio, nei globuli rossi - 7-10 mV).
Secondo la moderna teoria della membrana, il potenziale di riposo nasce dal movimento passivo e attivo degli ioni attraverso la membrana.
Il movimento passivo degli ioni avviene lungo un gradiente di concentrazione e non richiede energia. A riposo, la membrana cellulare è più permeabile agli ioni potassio. Il citoplasma delle cellule muscolari e nervose contiene 30-50 volte più ioni potassio rispetto al fluido intercellulare. Gli ioni potassio nel citoplasma sono allo stato libero e, secondo il gradiente di concentrazione, si diffondono attraverso la membrana cellulare nel fluido extracellulare; non vengono dispersi in esso, ma vengono trattenuti sulla superficie esterna della membrana dagli anioni intracellulari.
All'interno della cellula ci sono principalmente anioni di acidi organici: aspartico, acetico, piruvico, ecc. Il contenuto di anioni inorganici nella cellula è relativamente piccolo. Gli anioni non possono penetrare nella membrana e rimangono nella cellula, situata sulla superficie interna della membrana.
Poiché gli ioni potassio hanno carica positiva e gli anioni hanno carica negativa, la superficie esterna della membrana è carica positivamente e quella interna è carica negativamente. Nel liquido extracellulare sono presenti 8-10 volte più ioni sodio che nella cellula; la loro permeabilità attraverso la membrana è insignificante. La penetrazione degli ioni sodio dal fluido extracellulare nella cellula porta ad una leggera diminuzione del potenziale di riposo.
Il potenziale di riposo è la differenza di potenziale elettrico tra il lato interno e quello esterno della membrana quando la cellula è in uno stato di riposo fisiologico. Il suo valore medio è -70 mV (millivolt).
Potenziale d'azione.
Un potenziale d'azione è uno spostamento del potenziale di membrana che si verifica nel tessuto sotto l'azione di uno stimolo di soglia e soprasoglia, accompagnato dalla ricarica della membrana cellulare.
Quando l'azione di uno stimolo viene eccitata, i canali del sodio ionoselettivi si aprono sulla membrana cellulare e il sodio proveniente dall'ambiente esterno entra a valanga nel citoplasma cellulare a seguito dei movimenti degli ioni sodio in stato di eccitazione lungo la concentrazione gradiente all'interno delle pareti; la membrana è carica (-). Questo è il potenziale d'azione.
Disegno e grafico
La dottrina del riflesso (R. Descartes, G. Prokhazka), il suo sviluppo nelle opere di I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, P.K. Anokhin. Classificazione dei riflessi. Via riflessa, afferenza inversa e suo significato. Tempo riflesso. Campo recettivo del riflesso.
L'attività del corpo è una reazione riflessa naturale a uno stimolo. Il riflesso è la reazione del corpo all'irritazione dei recettori, che viene effettuata con la partecipazione del sistema nervoso centrale. La base strutturale del riflesso è l'arco riflesso.
Un arco riflesso è una catena di cellule nervose connessa in sequenza che garantisce l'attuazione di una reazione, una risposta alla stimolazione.
L'arco riflesso è costituito da sei componenti: recettori, percorso afferente (sensibile), centro riflesso, percorso efferente (motore, secretorio), effettore (organo funzionante), feedback.
Gli archi riflessi possono essere di due tipi:
1) semplice - archi riflessi monosinaptici (arco riflesso del riflesso tendineo), costituiti da 2 neuroni (recettore (afferente) ed effettore), c'è 1 sinapsi tra di loro;
2) archi riflessi complessi – polisinaptici. Sono costituiti da 3 neuroni (potrebbero essercene di più): un recettore, uno o più intercalari e un effettore.
L'idea dell'arco riflesso come una risposta opportuna del corpo impone la necessità di integrare l'arco riflesso con un altro collegamento: un circuito di feedback. Questo componente stabilisce una connessione tra il risultato realizzato della reazione riflessa e il centro nervoso che emette i comandi esecutivi. Con l'aiuto di questo componente, l'arco riflesso aperto viene trasformato in uno chiuso.
Caratteristiche di un semplice arco riflesso monosinaptico:
1) recettore ed effettore geograficamente vicini;
2) arco riflesso a due neuroni, monosinaptico;
3) fibre nervose del gruppo A? (70-120 m/s);
4) breve tempo di riflesso;
5) muscoli che si contraggono in base al tipo di contrazione del singolo muscolo.
Caratteristiche di un arco riflesso monosinaptico complesso:
1) recettore ed effettore territorialmente separati;
2) arco recettoriale a tre neuroni (potrebbero esserci più neuroni);
3) la presenza di fibre nervose dei gruppi C e B;
4) contrazione muscolare a seconda del tipo di tetano.
Caratteristiche del riflesso autonomo:
1) l'interneurone è situato nelle corna laterali;
2) la via del nervo pregangliare inizia dalle corna laterali, dopo il ganglio - il postgangliare;
3) il percorso efferente del riflesso dell'arco nervoso autonomo è interrotto dal ganglio autonomo, in cui si trova il neurone efferente.
La differenza tra l'arco nervoso simpatico e il parasimpatico: l'arco nervoso simpatico ha una breve via pregangliare, poiché il ganglio autonomo si trova più vicino al midollo spinale, e la via postgangliare è lunga.
Nell'arco parasimpatico è vero il contrario: la via pregangliare è lunga, poiché il ganglio si trova vicino all'organo o nell'organo stesso, e la via postgangliare è breve.
Metabolismo lavorativo, dispendio energetico del corpo durante i vari tipi di travaglio. Controllo del funzionamento. Nello specifico: l'effetto dinamico del cibo. Distribuzione della popolazione in gruppi in base al consumo energetico.
L'intensità dei processi metabolici nel corpo aumenta significativamente in condizioni di attività fisica. Un criterio oggettivo per valutare i costi energetici associati all'attività fisica di diversi gruppi professionali è il coefficiente di attività fisica. Rappresenta il rapporto tra il dispendio energetico totale e il metabolismo basale. La dipendenza diretta della quantità di consumo energetico dalla gravità del carico consente di utilizzare il livello di consumo energetico come uno degli indicatori dell'intensità del lavoro svolto
La differenza tra il dispendio energetico del corpo per eseguire vari tipi di lavoro e il dispendio energetico per il metabolismo basale costituisce il cosiddetto aumento lavorativo (al livello minimo di dispendio energetico). La gravità massima consentita del lavoro svolto per un certo numero di anni non deve superare il consumo energetico del metabolismo basale di un dato individuo di più di 3 volte.
^ Il lavoro mentale non richiede tanta energia quanto il lavoro fisico.
^ L'effetto dinamico specifico del cibo è un aumento dell'intensità del metabolismo sotto l'influenza dell'assunzione di cibo e un aumento del dispendio energetico del corpo rispetto ai livelli di metabolismo e dispendio energetico verificatisi prima del pasto. L'effetto dinamico specifico del cibo è dovuto al dispendio di energia per la digestione del cibo, l'assorbimento dei nutrienti dal tratto gastrointestinale nel sangue e nella linfa, la risintesi di proteine, lipidi complessi e altre molecole; influenza sul metabolismo delle sostanze biologicamente attive che entrano nel corpo come parte del cibo (in particolare proteine) e si formano in esso durante il processo di digestione.
^ Un aumento del consumo energetico del corpo al di sopra del livello osservato prima del pasto si verifica circa un'ora dopo il pasto, raggiungendo un massimo dopo tre ore, il che è dovuto allo sviluppo a questo punto di un'elevata intensità dei processi di digestione, assorbimento e risintesi delle sostanze che entrano nel corpo. L'effetto dinamico specifico del cibo può durare 12-18 ore ed è più pronunciato quando si assumono alimenti proteici, che aumentano il tasso metabolico fino al 30%, e in modo meno significativo quando si assumono alimenti misti, che aumentano il tasso metabolico di 6-15 ore. %.
^ Il livello del consumo energetico totale, così come il metabolismo basale, dipende dall'età: il consumo energetico giornaliero aumenta nei bambini da 800 kcal (6 mesi - 1 anno) a 2850 kcal (11-14 anni). Un forte aumento del consumo energetico si verifica nei ragazzi adolescenti di età compresa tra 14 e 17 anni (3150 kcal). Dopo i 40 anni il consumo energetico diminuisce e verso gli 80 anni è di circa 2000-2200 kcal/giorno.
Quando predomina l'eccitazione, i riflessi condizionati inibitori vengono soppressi e appare l'eccitazione motoria e autonomica. Quando prevale il processo inibitorio, i riflessi condizionati positivi si indeboliscono o scompaiono. Compaiono debolezza, sonnolenza e l'attività motoria è limitata. L'attività lavorativa di una persona è la base della sua esistenza. Qualsiasi lavoro si svolge in un ambiente specifico, che determina le condizioni di lavoro. In ogni tipo di processo lavorativo ci sono elementi di lavoro fisico (in cui viene eseguito il carico muscolare) ed elementi di lavoro mentale. Pertanto, qualsiasi lavoro viene suddiviso in base alla gravità (4-6 gruppi) e all'intensità (4-6 gruppi). Di norma, qualsiasi lavoro è accompagnato da un aumento della tensione nervosa sullo sfondo di una diminuzione dello sforzo muscolare.
Il sangue e le sue funzioni, quantità e composizione. Ematocrito Plasma sanguigno e sue proprietà fisico-chimiche. Pressione arteriosa osmotica e suo ruolo funzionale. Regolazione della costanza della pressione osmotica del sangue.
L'ematocrito è la percentuale (come percentuale) del volume totale del sangue costituito da globuli rossi. Normalmente questa cifra è del 40-48% per gli uomini, del 36-42% per le donne.
Il sangue è un sistema fisiologico che comprende:
1) sangue periferico (circolante e depositato);
2) organi emopoietici;
3) organi di distruzione del sangue;
4) meccanismi regolatori.
Il sistema sanguigno ha una serie di caratteristiche:
1) dinamismo, ovvero la composizione della componente periferica può cambiare costantemente;
2) mancanza di significato autonomo, poiché svolge tutte le sue funzioni in costante movimento, cioè funziona insieme al sistema circolatorio.
I suoi componenti sono formati in vari organi.
Il sangue svolge molte funzioni nel corpo:
trasporto; respiratorio; nutrizionale; escretore; termoregolatore; protettivo.
Il sangue è costituito da elementi formati (45%) e da una parte liquida o plasma (55%)
Gli elementi formati includono globuli rossi, leucociti, piastrine
La composizione del plasma comprende acqua (90-92%) e residuo secco (8-10%)
Il residuo secco è costituito da sostanze organiche e inorganiche
Le sostanze organiche includono:
Proteine plasmatiche (quantità totale 7-8%) - albumine (4,5%), globuline (2-3,5%), fibrinogeno (0,2-0,4%)
Composti non proteici contenenti azoto (amminoacidi, polipeptidi, urea, acido urico, creatina, creatinina, ammoniaca)
La quantità totale di azoto non proteico (azoto residuo) è di 11-15 mmol/l (30-40 mg%). Se la funzione dei reni, che espellono i rifiuti dal corpo, è compromessa, il contenuto di azoto residuo aumenta notevolmente
Sostanze organiche esenti da azoto: glucosio 4,4-6,65 mmol/l (80-120 mg%), grassi neutri, lipidi
Enzimi e proenzimi: alcuni di essi sono coinvolti nei processi di coagulazione del sangue e fibrinolisi (protrombina, profibrinolisina), altri scompongono il glucogeno, i grassi, le proteine, ecc.
Le sostanze inorganiche nel plasma costituiscono circa l'1% della sua composizione
Questi includono principalmente cationi (Na+, Ca2+, K+, Mg2+) e anioni (Cl-, HPO42-, HCO3-)
Un gran numero di prodotti metabolici, sostanze biologicamente attive (serotonina, istamina), ormoni entrano nel sangue dai tessuti del corpo; i nutrienti e le vitamine vengono assorbiti dall'intestino
Il plasma costituisce la parte liquida del sangue ed è una soluzione salina di proteine. È costituito dal 90–95% di acqua e dall'8–10% di sostanza secca. La composizione del residuo secco comprende sostanze inorganiche e organiche. Le sostanze organiche includono proteine, sostanze contenenti azoto di natura non proteica, componenti organici privi di azoto ed enzimi.
Le proprietà fisico-chimiche del sangue si manifestano attraverso una combinazione delle proprietà della sospensione, del colloide e della soluzione elettrolitica
1. Le proprietà della sospensione si manifestano dalla capacità degli elementi formati di essere in sospensione e sono determinate dalla composizione proteica del sangue e dal rapporto tra le frazioni di albumina e globulina
2. Le proprietà colloidali sono determinate dalla quantità di proteine plasmatiche e garantiscono la costanza della composizione liquida del sangue e del suo volume.
3. Le proprietà elettrolitiche del sangue dipendono dal contenuto di anioni e cationi, la cui quantità (così come i non elettroliti a basso peso molecolare - glucosio) determina il valore della pressione osmotica (normalmente 7,3-7,6 atm. o 745-760 kPa)
4. La viscosità del sangue è determinata dalle proteine e dagli elementi formati, principalmente dai globuli rossi
5. Densità relativa (gravità specifica) (normalmente, il peso specifico del sangue è 1,05-1,064, plasma - 1,025-1,03)
6. La reazione attiva del sangue è determinata dalla concentrazione di ioni idrogeno. Per determinare l'acidità o l'alcalinità dell'ambiente, utilizzano l'indicatore di pH dell'idrogeno, che è caratterizzato da un valore elevato
7. Il mantenimento della costanza della reazione ematica attiva è assicurato dall'attività dei polmoni, dei reni, delle ghiandole sudoripare e dei sistemi tampone
La pressione osmotica del sangue è assicurata dalla concentrazione di sostanze osmoticamente attive nel sangue, cioè è la differenza di pressione tra elettroliti e non elettroliti.
La pressione osmotica è una costante rigida, il suo valore è 7,3–8,1 atm. Gli elettroliti creano fino al 90-96% della pressione osmotica totale, di cui il 60% è cloruro di sodio, poiché gli elettroliti hanno un basso peso molecolare e creano un'elevata concentrazione molecolare. I non elettroliti costituiscono il 4-10% della pressione osmotica e hanno un peso molecolare elevato, creando quindi una bassa concentrazione osmotica. Questi includono glucosio, lipidi e proteine del plasma sanguigno. La pressione osmotica creata dalle proteine è detta oncotica. Con il suo aiuto gli elementi formati vengono mantenuti in sospensione nel flusso sanguigno. Per mantenere le normali funzioni vitali è necessario che la pressione osmotica sia sempre entro limiti accettabili.
Il concetto di emostasi. Emostasi vascolo-piastrinica e coagulativa. Fattori e fasi della coagulazione del sangue. Piastrine e loro ruolo nell'emocoagulazione. Interazione tra i sistemi di coagulazione e anticoagulante del sangue. Fibrinolisi.
Le piastrine (piastrine rosse) sono cellule piatte, non nucleari, di forma rotonda irregolare, il cui numero nel sangue varia da 200 a 300 mila per 1 mm3
Si formano nel midollo osseo rosso staccando sezioni del citoplasma dai megacariociti
Le piastrine circolano nel sangue periferico da 5 a 11 giorni, dopodiché vengono distrutte nel fegato, nei polmoni e nella milza
Le piastrine contengono fattori della coagulazione del sangue, serotonina, istamina
Le piastrine hanno proprietà adesive e agglutinanti
(cioè la capacità di aderire a pareti estranee e alterate, nonché la capacità di aderire e allo stesso tempo secernere fattori emostatici), influenzare il tono dei microvasi e la permeabilità delle loro pareti, prendere parte al processo di coagulazione del sangue
L'emostasi è un insieme complesso di processi fisiologici, biochimici e biofisici che prevengono il verificarsi di sanguinamento e ne assicurano l'arresto.
L'emostasi è assicurata dall'interazione di tre sistemi: vascolare, cellulare (piastrine) e plasma
Esistono due meccanismi di emostasi:
1. Primario (vascolare-piastrinico)
2. Secondario (coagulazione o coagulazione del sangue)
L'emostasi vascolo-piastrinica è assicurata dalla reazione vascolare che coinvolge le piastrine
Il danno ai piccoli vasi (arteriole, capillari, venule) è accompagnato dal loro spasmo riflesso, dovuto a influenze vegetative o umorali
Allo stesso tempo, dai tessuti danneggiati e dalle cellule del sangue vengono rilasciate sostanze biologicamente attive (serotonina, norepinefrina) che causano vasocostrizione
Dopo 1-2 ore, le piastrine iniziano ad aderire alle aree danneggiate della parete vascolare e si diffondono su di esse (adesione)
Allo stesso tempo, le piastrine iniziano ad aderire tra loro, formando grumi (aggregazione)
Gli aggregati risultanti si sovrappongono alle cellule aderenti, determinando la formazione di un tappo piastrinico che chiude il vaso danneggiato e arresta il sanguinamento
Durante questa reazione, le sostanze che promuovono la coagulazione del sangue vengono rilasciate dalle piastrine
Il processo termina con la compattazione del trombo piastrinico, che avviene a causa della proteina contrattile delle piastrine - trombostenina
L’emocoagulazione è il secondo meccanismo più importante dell’emostasi, che si attiva quando vengono danneggiati i vasi più grandi, quando le reazioni vascolo-piastrine sono insufficienti
Allo stesso tempo, la formazione di trombi è assicurata da un complesso sistema di coagulazione del sangue, con il quale interagisce il sistema anticoagulante
La coagulazione del sangue avviene in più fasi (4 fasi o fasi) come risultato dell'interazione dei fattori plasmatici del sangue e di vari composti contenuti negli elementi e nei tessuti formati
Nel plasma sono presenti 13 fattori della coagulazione:
Fibrinogeno (I), Protrombina (II), Tromboplastina (III), Ca+ (IV), Proaccelerina (V), Accelerina (VI), Proconvertina (VII), Globulina antiemofilica A (VIII), Fattore Natale (IX), Fattore Stewart -Prower (X), precursore plasmatico della tromboplastina (XI), fattore di Hageman (XII), fattore stabilizzante la fibrina (XIII)
Nella fase I, la tromboplastina attiva si forma entro 5-10 minuti
Nella fase II della coagulazione (dura 2-5 secondi), dalla protrombina (III) si forma l'enzima trombina con la partecipazione della tromboplastina attiva (prodotto della fase I).
La fase III (dura 2-5 secondi) consiste nella formazione di fibrina insolubile dalla proteina del fibrinogeno (I) sotto l'influenza della trombina risultante
La fase IV (dura diverse ore) è caratterizzata dall'ispessimento o dalla retrazione del coagulo di sangue
Allo stesso tempo, il siero viene rilasciato dal polimero della fibrina con l'aiuto di una proteina contrattile della piastra del sangue - l'enzima retracto, che viene attivato dagli ioni calcio
Il sistema anticoagulante è rappresentato dagli anticoagulanti naturali (sostanze che inibiscono la coagulazione del sangue)
Si formano nei tessuti, negli elementi formati e sono presenti nel plasma
Questi includono: eparina, antitrombina, antitromboplastina
L’eparina è un importante anticoagulante naturale, prodotto dai mastociti
Il suo punto di applicazione è la reazione di conversione del fibrinogeno in fibrina, che blocca grazie al legame della trombina
L'attività dell'eparina dipende dal contenuto di antitrombina nel plasma, che ne aumenta la capacità coagulante
Le antitromboplastine sono sostanze che bloccano i fattori della coagulazione coinvolti nell'attivazione della tromboplastina
La fibrinolisi è il processo di degradazione della fibrina, formata durante la coagulazione del sangue, sotto l'influenza del sistema fibrinolitico
Gli attivatori tissutali vengono rilasciati quando le cellule di vari organi (eccetto il fegato) vengono danneggiate sotto forma di idrolasi, trypsin, urokinase
Gli attivatori dei microrganismi sono streptochinasi, stafilochinasi, ecc.
Elettroencefalografia.
L'elettroencefalografia è un metodo per studiare l'attività elettrica del cervello. Il metodo si basa sul principio della registrazione dei potenziali elettrici che compaiono nelle cellule nervose durante la loro attività. L'attività elettrica del cervello è piccola, espressa in milionesimi di volt. Lo studio dei biopotenziali del cervello viene quindi effettuato utilizzando speciali strumenti di misura o amplificatori altamente sensibili chiamati elettroencefalografi (Fig.). A tale scopo, sulla superficie del cranio umano vengono posizionate piastre metalliche (elettrodi), collegate tramite fili all'ingresso dell'elettroencefalografo. L'output del dispositivo è un'immagine grafica su carta delle oscillazioni nella differenza dei biopotenziali del cervello, chiamata elettroencefalogramma (EEG).
I dati EEG risultano essere diversi in una persona sana e malata. A riposo, l'EEG di una persona adulta sana mostra fluttuazioni ritmiche di due tipi di biopotenziali. Oscillazioni più grandi, con una frequenza media di 10 per 1 secondo. e con una tensione di 50 microvolt sono chiamate onde alfa. Altre oscillazioni più piccole, con una frequenza media di 30 al secondo. e una tensione di 15-20 microvolt sono chiamate onde beta. Se il cervello di una persona passa da uno stato di relativo riposo a uno stato di attività, il ritmo alfa si indebolisce e il ritmo beta aumenta. Durante il sonno diminuiscono sia il ritmo alfa che il ritmo beta e compaiono biopotenziali più lenti con una frequenza di 4-5 o 2-3 vibrazioni al secondo. e una frequenza di 14-22 vibrazioni al secondo. Nei bambini, l'EEG differisce dai risultati dello studio dell'attività elettrica del cervello negli adulti e si avvicina a loro quando il cervello è completamente maturo, cioè entro 13-17 anni di vita.
Con varie malattie del cervello, si verificano varie anomalie nell'EEG. Segni di patologia sull'EEG a riposo sono: persistente assenza di attività alfa (desincronizzazione del ritmo alfa) o, al contrario, il suo forte aumento (ipersincronizzazione); violazione della regolarità delle fluttuazioni dei biopotenziali; così come la comparsa di forme patologiche di biopotenziali - lente di grande ampiezza (onde theta e delta, onde acute, complessi di onde di picco e scariche parossistiche, ecc. Sulla base di questi disturbi, un neurologo può determinare la gravità e, fino a un certo punto l'entità della malattia cerebrale, quindi, ad esempio, se c'è un tumore al cervello o si è verificata un'emorragia cerebrale, le curve elettroencefalografiche danno al medico un'indicazione su dove (in quale parte del cervello) si trova questo danno .Nell'epilessia, l'EEG, anche nel periodo interictale, può osservare la comparsa di onde acute sullo sfondo della normale attività bioelettrica o dei complessi di onde di picco.
L'elettroencefalografia è particolarmente importante quando sorge la domanda sulla necessità di un intervento chirurgico al cervello per rimuovere un tumore, un ascesso o un corpo estraneo da un paziente. I dati dell'elettroencefalografia in combinazione con altri metodi di ricerca vengono utilizzati per delineare un piano per un intervento chirurgico futuro.
In tutti i casi in cui, durante l'esame di un paziente con una malattia del sistema nervoso centrale, un neurologo sospetta lesioni strutturali del cervello, è consigliabile uno studio elettroencefalografico e a questo scopo si raccomanda di indirizzare i pazienti a istituti specializzati dove operano le sale di elettroencefalografia.
Forme fondamentali di regolazione delle funzioni fisiologiche. La relazione tra meccanismi regolatori nervosi e umorali.
La regolazione fisiologica è il controllo attivo delle funzioni del corpo e del suo comportamento per mantenere un livello ottimale di attività vitale, costanza dell’ambiente interno e processi metabolici al fine di adattare il corpo alle mutevoli condizioni ambientali.
Meccanismi di regolazione fisiologica:
umorale.
La regolazione fisiologica umorale utilizza i fluidi corporei (sangue, linfa, liquido cerebrospinale, ecc.) per trasmettere informazioni.I segnali vengono trasmessi attraverso sostanze chimiche: ormoni, mediatori, sostanze biologicamente attive (BAS), elettroliti, ecc.
Caratteristiche della regolazione umorale: non ha un destinatario esatto - con il flusso di fluidi biologici, le sostanze possono essere consegnate a qualsiasi cellula del corpo;
la velocità di consegna delle informazioni è bassa - determinata dalla velocità del flusso dei fluidi biologici - 0,5-5 m/s;
durata dell'azione.
La regolazione fisiologica nervosa per l'elaborazione e la trasmissione delle informazioni è mediata attraverso il sistema nervoso centrale e periferico. I segnali vengono trasmessi utilizzando impulsi nervosi.
Caratteristiche della regolazione nervosa: ha un destinatario preciso - i segnali vengono inviati a organi e tessuti strettamente definiti; alta velocità di consegna delle informazioni - velocità di trasmissione dell'impulso nervoso - fino a 120 m/s; breve durata dell'azione.
Per la normale regolazione delle funzioni corporee è necessaria l'interazione tra il sistema nervoso e quello umorale.
La regolazione neuroumorale combina tutte le funzioni del corpo per raggiungere un obiettivo, mentre il corpo funziona come un tutto unico. Il corpo è in unità inestricabile con l'ambiente esterno a causa dell'attività del sistema nervoso, la cui attività si svolge sul base dei riflessi. Un riflesso è una reazione strettamente predeterminata del corpo alla stimolazione esterna o interna, effettuata con la partecipazione obbligatoria del sistema nervoso centrale. Un riflesso è un'unità funzionale dell'attività nervosa.
La regolazione umorale viene effettuata con l'aiuto di speciali regolatori chimici dell'ambiente interno - ormoni. Si tratta di sostanze chimiche prodotte e rilasciate da cellule, tessuti e organi endocrini specializzati. Gli ormoni differiscono da altre sostanze biologicamente attive (metaboliti, mediatori) in quanto sono formati da cellule endocrine specializzate ed esercitano il loro effetto su organi distanti da esse.
Si ritiene che la regolazione ormonale venga effettuata dal sistema endocrino. Questa associazione funzionale comprende organi o ghiandole endocrine (ad esempio, la ghiandola tiroidea, le ghiandole surrenali, ecc.). Tessuto endocrino in un organo (un insieme di cellule endocrine, ad esempio le isole di Langerhans nel pancreas). Cellule di organi che, oltre alla funzione principale, hanno anche una funzione endocrina (ad esempio, le cellule muscolari degli atri, insieme alla funzione contrattile, formano e secernono ormoni che influenzano la diuresi).
Apparato di controllo della regolazione ormonale. La regolazione ormonale ha anche un apparato di controllo. Uno dei modi di tale controllo è implementato dalle singole strutture del sistema nervoso centrale, che trasmettono direttamente gli impulsi nervosi agli elementi endocrini. È nervoso o cerebroghiandolare(cervello - ghiandola) sentiero. Il sistema nervoso implementa un altro modo per controllare le cellule endocrine attraverso la ghiandola pituitaria ( via ipofisaria). Un modo importante per controllare l'attività di alcune cellule endocrine è autoregolamentazione locale(ad esempio, la secrezione degli ormoni che regolano gli zuccheri da parte delle isole di Langerhans è regolata dal livello di glucosio nel sangue; la calcitonina dal livello di calcio).
La struttura centrale del sistema nervoso che regola le funzioni dell'apparato endocrino è ipotalamo. Questa funzione dell'ipotalamo è associata alla presenza in esso di gruppi di neuroni che hanno la capacità di sintetizzare e secernere speciali peptidi regolatori - neuroormoni. L'ipotalamo è una formazione sia nervosa che endocrina. Viene chiamata la capacità dei neuroni ipotalamici di sintetizzare e secernere peptidi regolatori neurosecrezione. Va notato che, in linea di principio, tutte le cellule nervose hanno questa proprietà: trasportano proteine ed enzimi sintetizzati in esse.
Il neurosegreto viene trasferito alle strutture cerebrali, al liquido cerebrospinale e alla ghiandola pituitaria. I neuropeptidi ipotalamici sono divisi in tre gruppi. Neurormoni viscerocettori – hanno un effetto prevalentemente sugli organi viscerali (vasopressina, ossitocina). Neurormoni neurorecettori – neuromodulatori e mediatori che hanno effetti pronunciati sulle funzioni del sistema nervoso (endorfine, encefaline, neurotensina, angiotensina). Neurormoni recettoriali dell’adenoipofisi – realizzando l'attività delle cellule ghiandolari dell'adenoipofisi.
Oltre all'ipotalamo, nel controllo generale dell'attività degli elementi endocrini è coinvolto anche il sistema limbico.
Sintesi, secrezione e rilascio degli ormoni. Secondo la loro natura chimica, tutti gli ormoni sono divisi in tre gruppi. Derivati degli amminoacidi– ormoni tiroidei, adrenalina, ormoni della ghiandola pineale. Ormoni peptidici – neuropeptidi ipotalamici, ormoni dell'ipofisi, apparato insulare del pancreas, ormoni paratiroidei. Ormoni steroidei - formato da colesterolo - ormoni surrenali, ormoni sessuali, un ormone di origine renale - calcitrolo.
Gli ormoni vengono solitamente depositati nei tessuti in cui si formano (follicoli tiroidei, midollare surrenale - sotto forma di granuli). Ma alcuni di essi vengono depositati anche da cellule non secretrici (le catecolamine vengono catturate dalle cellule del sangue).
Il trasporto degli ormoni viene effettuato dai fluidi interni (sangue, linfa, microambiente cellulare) in due forme: legato e libero. Gli ormoni legati (alle membrane dei globuli rossi, delle piastrine e delle proteine) hanno una bassa attività. Quelli liberi sono i più attivi, attraversano le barriere e interagiscono con i recettori cellulari.
Le trasformazioni metaboliche degli ormoni portano alla formazione di nuove molecole informative con proprietà che differiscono dall'ormone principale. Gli ormoni vengono metabolizzati con l'aiuto di enzimi nei tessuti endocrini stessi, nel fegato, nei reni e nei tessuti effettori.
Il rilascio di molecole informative di ormoni e dei loro metaboliti dal sangue avviene attraverso i reni, le ghiandole sudoripare, le ghiandole salivari, la bile e i succhi digestivi.
Il meccanismo d'azione degli ormoni. Esistono diversi tipi, percorsi e meccanismi d'azione degli ormoni sui tessuti bersaglio. Azione metabolica – cambiamenti nel metabolismo nei tessuti (cambiamenti nella permeabilità delle membrane cellulari, attività enzimatica nella cellula, sintesi enzimatica). Effetto morfogenetico – l'influenza degli ormoni sui processi di formazione, differenziazione e crescita degli elementi strutturali (cambiamenti nell'apparato genetico e nel metabolismo). Azione cinetica – la capacità di innescare l'attività dell'effettore (ossitocina - contrazione dei muscoli dell'utero, adrenalina - degradazione del glicogeno nel fegato). Azione correttiva - cambiamenti nell'attività degli organi (adrenalina - aumento della frequenza cardiaca). Azione reattogenica – la capacità di un ormone di modificare la reattività dei tessuti all'azione dello stesso ormone, di altri ormoni o mediatori (i glucocorticoidi facilitano l'azione dell'adrenalina, l'insulina migliora l'attuazione dell'azione della somatotropina).
Le vie d'azione degli ormoni sulle cellule bersaglio possono avvenire in due modi. L'azione dell'ormone dalla superficie della membrana cellulare dopo essersi legato a uno specifico recettore di membrana (innescando quindi una catena di reazioni biochimiche nella membrana e nel citoplasma). Ecco come agiscono gli ormoni peptidici e le catecolamine. Oppure attraverso la penetrazione attraverso la membrana e il legame con i recettori citoplasmatici (dopo di che il complesso ormone-recettore penetra nel nucleo e negli organelli della cellula). Ecco come funzionano gli ormoni steroidei e gli ormoni tiroidei.
Nei peptidi, negli ormoni proteici e nelle catecolamine, il complesso ormone-recettore porta all'attivazione degli enzimi di membrana e alla formazione intermediari secondari effetto regolatore ormonale. Sono noti i seguenti sistemi di intermediari secondari: adenilato ciclasi - adenosina ciclica - monofosfato (cAMP), guanilato ciclasi - guanosina ciclica - monofosfato (cGMP), fosfolipasi C - inositolo - trifosfato (IF), calcio ionizzato.
Il lavoro dettagliato di tutti questi secondi messaggeri sarà discusso nel tuo corso di biochimica. Mi basta quindi notare che nella maggior parte delle cellule del corpo sono presenti o possono formarsi quasi tutti i messaggeri secondari sopra menzionati, ad eccezione del cGMP. A questo proposito, tra loro si stabiliscono vari rapporti (pari partecipazione, uno è il principale, e gli altri vi contribuiscono, agiscono in modo coerente, si duplicano a vicenda, sono antagonisti).
Negli ormoni steroidei, il recettore di membrana garantisce il riconoscimento specifico dell'ormone e il suo trasferimento nella cellula, e nel citoplasma è presente una speciale proteina citoplasmatica: il recettore con cui si lega l'ormone. Quindi avviene l'interazione di questo complesso con il recettore nucleare e inizia un ciclo di reazioni con l'inclusione del DNA nel processo e con la sintesi finale di proteine ed enzimi nei ribosomi. Inoltre, gli ormoni steroidei modificano il contenuto di cAMP e calcio ionizzato nella cellula. A questo proposito, i meccanismi d’azione dei diversi ormoni hanno caratteristiche comuni.
Negli ultimi decenni, un folto gruppo di cosiddetti ormoni tissutali. Ad esempio, gli ormoni del tratto digestivo, dei reni e di quasi tutti i tessuti del corpo. Questi includono prostaglandine, chinine, istamina, serotonina, citomedine e altri.
Parleremo più in dettaglio di tutte queste sostanze quando passeremo allo studio della fisiologia privata (la fisiologia dei singoli sistemi e organi). La seconda metà del secolo scorso in biologia e medicina è caratterizzata dal rapido sviluppo dello studio del ruolo dei peptidi nel funzionamento del corpo. Ogni anno compaiono numerose pubblicazioni dedicate all'effetto dei peptidi sul corso di varie funzioni fisiologiche. Attualmente sono stati isolati più di 1000 peptidi da vari (quasi tutti) tessuti del corpo. Tra questi c'è un ampio gruppo di neuropeptidi. Ad oggi, i regolatori dei peptidi sono stati trovati nel tratto gastrointestinale, nel sistema cardiovascolare, negli organi respiratori ed escretori. Quelli. esiste una sorta di sistema neuroendocrino diffuso, talvolta chiamato terzo sistema nervoso. I regolatori endogeni dei peptidi contenuti nel sangue, nella linfa, nel liquido interstiziale e in vari tessuti possono avere almeno tre fonti di origine: cellule endocrine, elementi neuronali dell'organo, nonché un deposito per il trasporto assonale del peptide dal sistema nervoso centrale. Il cervello sintetizza costantemente e quindi contiene, con poche eccezioni, tutti i bioregolatori peptidici. Pertanto, il cervello può essere giustamente definito un organo endocrino. Alla fine del secolo scorso è stato dimostrato che nelle cellule del corpo si trovano molecole informative che forniscono collegamenti nelle attività del sistema nervoso e immunitario. Hanno preso il nome citomedine. Si tratta di composti che comunicano tra piccoli gruppi di cellule e hanno un effetto pronunciato sulla loro attività specifica. Le citomedine trasportano determinate informazioni da cellula a cellula, registrate utilizzando sequenze di aminoacidi e modifiche conformazionali. Le citomedine causano l'effetto maggiore nei tessuti dell'organo da cui sono isolate. Queste sostanze mantengono un certo rapporto di cellule nelle popolazioni a diversi stadi di sviluppo. Effettuano lo scambio di informazioni tra i geni e l'ambiente intercellulare. Sono coinvolti nella regolazione dei processi di differenziazione e proliferazione cellulare, modificando l'attività funzionale del genoma e la biosintesi delle proteine. Attualmente viene avanzata l’idea dell’esistenza di un unico sistema neuro-endocrino-citomedico per la regolazione delle funzioni dell’organismo.
In particolare vorrei sottolineare che il nostro dipartimento è impegnato nello studio del meccanismo d'azione di un ampio gruppo di sostanze chiamate citomedine. Queste sostanze di natura peptidica sono state ora isolate da quasi tutti gli organi e tessuti e rappresentano l'anello più importante nella regolazione delle funzioni fisiologiche dell'organismo.
Alcune di queste sostanze sono state sottoposte a test sperimentali, anche presso il nostro dipartimento, e sono attualmente descritte come farmaci (timogeno, timalina - dal tessuto del timo, corteccia - dal tessuto cerebrale, cardialina - dal tessuto cardiaco - i farmaci sono stati ottenuti in Russia) . I nostri dipendenti hanno studiato il meccanismo d'azione di tali citomedine - dai tessuti delle ghiandole salivari - V.N. Sokolenko. Dal tessuto epatico e dai globuli rossi – L.E. Vesnina, T.N. Zaporozhets, V.K. Parkhomenko, A.V. Katrushov, O.I. Tsebrzhinsky, S.V. Mishchenko. Dal tessuto cardiaco - A.P. Pavlenko, da tessuto renale – I.P. Kaidashev, dal tessuto cerebrale - N.N. Gritsai, N.V. Litvinenko. Citomedina “Vermilato” da tessuti del verme californiano - I.P. Kaidashev, O.A., Bashtovenko.
Questi peptidi svolgono un ruolo importante nella regolazione della difesa antiossidante nel corpo, nell'immunità, nella resistenza non specifica, nella coagulazione del sangue, nella fibrinolisi e in altre reazioni.
Il rapporto tra meccanismi nervosi e umorali nella regolazione delle funzioni fisiologiche. I principi di regolazione nervosa e umorale discussi sopra sono funzionalmente e strutturalmente combinati in un unico regolazione neuroumorale. Il collegamento iniziale di tale meccanismo di regolazione, di regola, è il segnale afferente all'ingresso, e i canali effettori della comunicazione delle informazioni sono nervosi o umorali. Le reazioni riflesse del corpo sono le prime in una complessa risposta olistica, ma solo in combinazione con l’apparato del sistema endocrino è assicurata la regolazione sistematica dell’attività vitale del corpo per adattarlo in modo ottimale alle condizioni ambientali. Uno dei meccanismi di una tale organizzazione di regolazione dell'attività della vita è sindrome generale di adattamento o stress. È un insieme di reazioni aspecifiche e specifiche dei sistemi di regolazione neuroumorale, metabolismo e funzioni fisiologiche. Il livello sistemico di regolazione neuroumorale dell'attività vitale si manifesta durante lo stress sotto forma di maggiore resistenza del corpo nel suo insieme all'azione dei fattori ambientali, compresi quelli dannosi per il corpo.
Studierai più in dettaglio il meccanismo dello stress nel corso di fisiologia patologica. Tuttavia, vorrei attirare la vostra attenzione sul fatto che quando viene effettuata questa reazione, la relazione tra i meccanismi nervosi e umorali di regolazione delle funzioni fisiologiche nel corpo è chiaramente dimostrata. Nel corpo, questi meccanismi regolatori si completano a vicenda, formando un meccanismo funzionalmente unificato. Gli ormoni, ad esempio, influenzano i processi che avvengono nel cervello (comportamento, memoria, apprendimento). Il cervello, a sua volta, controlla l'attività dell'apparato endocrino.
La relazione del corpo con l'ambiente esterno circostante, che influenza così le sue funzioni, viene effettuata utilizzando uno speciale apparato del sistema nervoso, chiamato analizzatori. Parleremo della loro struttura e funzione nella prossima lezione.
