Физиология пищеварения

Лекция 1

ФИЗИОЛОГИЯ              ПИЩЕВАРЕНИЯ

Эволюционные и экологические аспекты системы пищеварения

• Лишение поступающей пищи видовой специфичности (конечная цель)

• Общность строения системы пищеварения у млекопитающих с целью извлечения из пищи энергетических субстратов, структурных элементов, микронутриентов.

• Важное звено в процессах эволюции живого. Работы Уголева.

• Этнические особенности формирования системы пищеварения.

 

Морфофункциональные особенности организации системы пищеварения

• Эффекторная часть - клеточные элементы, осуществляющие процессы сокращения (гладкомышечные клетки), секреции (секреторные клетоки), мембранного гидролиза и транспорта (кишечные клетки- энтероциты).

• Регуляторная (управляющая часть) – нервные иэндокринные элементы, осуществляющие нейрогуморальную регуляцию деятельности пищеварительной системы.

• Исполнительные элементы пищеварительной системы (аппарата) объединены в пищеварительный канал (трубку) с примыкающими к нему компактными железистыми образованиями (слюнные и поджелудочные железы, печень) Все это обозначают термином желудочно-кишечный (пищеварительный тракт).

• Функция ЖКТ-гидролиз пищевых веществ до мономеров и транспорт (всасывание) их во внутреннюю среду организма. Этот процесс является сущностью пищеварения, он осуществляется при участии секреторной и моторной функций ЖКТ.

 

 

Регуляторная часть пищеварительной системы

• Местный уровень регуляции обеспечивается энтеральной нервной системой (часть метасимпатической нервной системы) и диффузной эндокринной системой ЖКТ.

• Центральный уровень регуляции включает ряд структур ЦНС (спинного мозга и ствола мозга), которые входят в состав пищеварительного центра, активность которого осуществляет регуляцию пищевого поведения.

• Центральный и местный уровни связаны эфферентными проводниками, относящимися к симпатическому и парасимпатическому отделам вегетативной нервной системы, которые проходят в составе блуждающих, чревных и тазовых нервов

Энтеральная нервная система

• Часть метасимпатической нервной системы (Мейснеровское- подслизистое сплетение и Ауэрбахово –межмышечное).

• ЭНС-является самостоятельной интегративной системой, обладающей структурными и функциональными свойствами, характерными для нейронных сетей ЦНС. В ней насчитывается 108 нейронов.

• Сенсорные нейроны воспринимают информацию с механо-, хемо-, термо- и других рецепторов ЖКТ, кодируют её и доставляют в интегрирующие системы, образованные интернейронами, интрамуральных ганглиев – местом организации метасимпатической нервной системы.

• Нейромедиатор холинэргических нейронов ацетилхолин активирует метасимпатические нейроны, действуя на Н и М –холинорецепторы. Активация метасимпатической системы сопровождается уменьшением мембранного потенциала.

• Адренергическая иннервация осуществляется нейронами, располагающимися в экстрамуральных (пара- и превертебральных) ганглиях. Норадреналин тормозит выделение ацетилхолина из нервных окончаний, за счет этого механизма формируется процесс торможения в энтеральной системе.

Аппетит и его регуляция

Характер реципрокных взаимоотношений между латеральными и вентромедиальными гипоталамическими ядрами

• Активация латеральных ядер вызывает усиленное потребление пищи, а его двустороннее разрушение сопровождается полным отказом от пищи, вплоть до гибели.

• Напротив, повышение активности вентромедиального ядра снижает уровень пищевой мотивации. При разрушении этого ядра возникает повышение потребления пищи (гиперфагия, булимия), ожирение.

• Таким образом, вентромедиальные ядра рассматриваются как структуры, посредством которых ограничивается прием пищи,т.е. связанные с насыщением, а латеральные ядра-как структуры, повышающие уровень пищевой мотивации, т.е. связанные с голодом.

 

Лекция 2

Значение ротовой полости

• распознавание вкуса,

• защита,

• механическая обработка,

• первичный гидролиз углеводов,

• всасывание ряда соединений, включая лекарственные препараты (нитроглицерин).

 

Слюнные железы

• Околоушные- жидкая слюна с большим количеством натрия и калия, высокой активности амилазы.

• Поднижнечелюстная- богата органическими веществами, в том числе муцином.

• Подъязычная (смешанная) – богата муцином, имеет выраженную щелочную реакцию, высокую фосфатазную активность.

Рецепторы

• Тактильные –

• Терморецепторы

• Вкусовые - различают сладкое, солёное, горькое и кислое (Зоны языка)

• Болевые

• Возбуждение от рецепторов передается в ЦНС по афферентным волокнам тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. Импульсы достигают продолговатого мозга и других отделов мозга.

• Центр слюноотделения расположен в продолговатом мозге

Эфферентные нервы

• Парасимпатические – секреторные(большое количество жидкой слюны с высокой концентрацией электролитов и низкой муцина)

• Симпатические – трофические (выделение небольшого количества густой слюны, усиливает образование в железах ферментов и муцина.

• Гипосаливация - снижение слюноотделения, причина трофических нарушений в полости рта.

• Гиперсаливация- избыточное слюноотделение, наблюдается при различных патологических процессах.

Регуляция процесса жевания

1. Тройничные нерв

2. Лицевой

3. Языкоглоточный

Импульсы поступают в сенсорные ядра

 продолговатого мозга, ядра зрительного бугра, оттуда в кору

большого мозга. В регуляции жевания принимают участие

двигательные ядра продолговатого мозга, красное ядро, черное

вещество и кора большого мозга.

Совокупность управляющих жеванием нейронов различных

отделов мозга называют центром жевания. Импульсы от него по

двигательным волокнам тройничного нерва поступают к

жевательным мышцам.

 

Лекция 3

Пищеварение в желудке

 

Основные операции для подготовки животных к эксперименту по изучению систем регуляции функции пищеварения

1. Наложение фистулы слюнной железы

2. Эзофаготомия

3. Фистула желудка

4. Маленький желудочек

Для изучения 1 фазы – 2 и 3

 

 

Железы желудка

• Различают три вида желудочных желез: собственные железы желудка, кардиальные и пилорические.

• Собственные железы желудка располагаются в области тела и дна желудка (фундальные).

• Фундальные железы состоят из трех основных типов клеток: главные клетки — секретирующие пепсиногены, обкладочные — соляную кислоту и добавочные — слизь. Соотношение разных типов клеток в железах слизистой оболочки различных отделов желудка неодинаково.

• Кардиальные железы расположены — это трубчатые железы, состоящие в основном из клеток, продуцирующих слизь.

• В пилорическом отделе железы практически не имеют обкладочных клеток.

• Пилорические железы выделяют небольшое количество секрета, нестимулируемое приемом пищи.

• Ведущее значение в желудочном пищеварении имеет желудочный сок, вырабатываемый фундальными железами.

 

Желудок выполняет следующие функции:

• секреторную;

• моторную;

• всасывательную (эти функции будут описаны ниже);

• экскреторную (выделение мочевины, мочевой кислоты, креатинина, солей тяжелых металлов, йода, лекарственных веществ);

• инкреторную (образование гормонов гастрина и гистамина);

• гомеостатическую (регуляция рН);

• участие в гемопоэзе (выработка внутреннего фактора Касла).

Компоненты желудочного сока и их свойства
(продолжение)

• В состав органических веществ желудочного сока входит лизоцим.

• В желудочном соке содержатся также аминокислоты, мочевина, мочевая кислота.

•  В желудочном соке имеются многие неорганические вещества: вода (995 г/л), хлориды (5—6 г/л), сульфаты (10 мг/л), фосфаты (10—60 мг/л), гидрокарбонаты (0—1,2 г/л) натрия, калия, кальция, магния, аммиак (20—80 кг/л).

• Осмотическое давление желудочного сока выше, чем плазмы крови.

• За сутки желудок человека выделяет 2—2,5 л желудочного сока. Он представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, содержащую соляную кислоту (0,3—0,5%) и поэтому имеющую кислую реакцию (рН 1,5—1,8).

Роль соляной кислоты

• Активирует пепсиногены.

• Создает оптимальные условия для действия ферментов.

• Обеспечивает бактерицидное действие желудочного сока.

• Регулирует эвакуацию пищи из желудка, повышая тонус пилорического сфинктера

•  Стимулирует секрецию секретина, воздействуя на S-клетки проксимального отдела тонкого кишечника.

 

• Секреция соляной кислоты подавляется при закислении содержимого желудка и двенадцатиперстной кишки, гипергликемии и поступлении в двенадцатиперстную кишку жиров или гипертоничных жидкостей.

• Секреция гастрина уменьшается при снижении рН желудочного содержимого до 3,0 и полностью прекращается при снижении рН до 1,5 и ниже. По-видимому, секреция гастрина регулируется по механизму отрицательной обратной связи.

• Важную роль в этом процессе отводят соматостатину. Закисление содержимого двенадцатиперстной кишки уменьшает секрецию соляной кислоты, посредством выброса в кровоток гормона секретина. Поступление жиров в двенадцатиперстную кишку также угнетает секрецию соляной кислоты; предполагают, что этот процесс опосредован гастроингибирующим пептидом

 

И двенадцатиперстной кишки

 

• Механизмы естественной защиты слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки, противостоящие повреждающему действию соляной кислоты и пепсина:

• Слизь, выделяемая железами и покровным эпителием желудка, - один из важных защитных факторов. Секреция слизи стимулируется механическими и химическими раздражителями и блуждающими нервами.

• В желудке слизь находится в двух состояниях: в растворимом виде входит в состав желудочного сока и в виде геля образует защитный барьер толщиной около 0,2 мм на стенке желудка.

• Слизистые клетки эпителия постоянно секретируют гель, который частично растворяется под действием пепсина. Неповрежденный слой геля замедляет диффузию ионов (подобно слою неподвижной воды), кроме того, он непроницаем для крупных молекул, например для пепсина (молекулярная масса 34000), тем самым защищая слизистую от переваривания. Толщина слоя геля увеличивается под влиянием простагландинов группы Е и уменьшается под действием аспирина и других НПВС.

 

Лекция 4

Толстом кишечнике

 

 

Взаимосвязь между 12- перстной кишкой, поджелудочной

железой и печенью.

Энтероциты-важнейший структурно-функциональный элемент ЖКТ

 

• Численность энтероцитов-1010

• Численность соматических клеток-1015

• Один энтероцит «обслуживает» 100 000 соматических клеток.

• На апикальной поверхности энтероцита локализовано около 3000-4000 микроворсинок

 

Желчные кислоты

       эмульгирование жиров

–  создание оптимума для работы липаз

– бактерицидная

– Оптимизация процессов всасывания продуктов гидролиза жиров

– Фиксация ферментов в гликокаликсе тонкого кишечника

–  желчеобразование (холерез).

– Желчно-печеночная рециркуляция ЖК, роль в процессах пищеварения.

 

Желчеобразование и желчевыделение

 

• Желчеобразование- это непрерывный процесс.

• Желчевыделение регулируется поступающей пищей и зависит от её состав и периодичности.

 

Стимуляторы желчевыделения

– Первичные: желчные кислоты и их соли

– Вторичные: холецистокинин-панкреозимин, гастрин, глюкагон

– Третичные: растительное масло, яичные желтки, молоко, мясо, хлеб, сульфат магния.

 

Тонкий кишечник

1. Полостное пищеварение – окончание

2. Пристеночное пищеварение

3. Всасывание

Роль гликокаликса

• Служит барьером, в котором ионный состав, рН, химические и физические характеристики отличаются от кишечной среды,

• Обеспечивают защиту клетки от механических и химических повреждений,

• Представляют собой молекулярное сито, через которое проникают только низкомолекулярные пищевые вещества и ионы,

• Содержит белки обеспечивающие избирательный перенос некоторых веществ (витаминов, железа)

 

Лекция 5

Всасывание

• Всасывание, резорбция, переход различных веществ через клеточные элементы тканей в кровь и лимфу; Всасывание происходит главным образом в пищеварительном тракте.

• Вода, соли и некоторые другие вещества (глюкоза, витамины) всасываются без предварительного изменения.

• Всасывание, или активный транспорт большинства питательных веществ через слизистую оболочку пищеварительного тракта в кровь и лимфу, происходит после их ферментативного превращения в более простые соединения, способные пройти через слой эпителиальных клеток.

• При Всасывание вещества движутся как в результате физических процессов (диффузии, осмоса), так и вследствие активного транспорта — против концентрационного и электрохимического градиента, что сопровождается расходом энергии.

 

Механизмы всасывания

 

• Для всасывания макромолекул — продуктов гидролиза питательных веществ, электролитов, лекарственных препаратов используются несколько видов транспортных механизмов.

• Пассивный транспорт, включающий в себя диффузию, фильтрацию и осмос.

• Облегченная диффузия.

• Активный транспорт.

Защитная роль ЖКТ

• Плазматические клетки(в слизистой содержится более 400 000 плазматическх клеток на 1мм2, 1Млн. Лимфоцитов на 1мм

• Около 25% энтеральной среды составляют иммуно-компетентные клетки, взаимодействующие с вирусами, бактериями,лекарственными веществами. Здесь осуществляется выработка иммуноглобулинов (Ig-A)- секреторный иммуноглобулин.

• Пейеровы бляшки-скопление лимфоидных фолликулов, где осуществляется выработка антител на поступающие антигены.

• Внутриэпителиальные лимфоциты (Т-лимфоциты

 

Лекция 6

Питание, рационы, диеты

Питание — процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ (нутриентов), необходимых для покрытия пластических и энергетических нужд организма, образования его физиологически активных веществ.

Трофология, история вопроса

• Оседлость

• Миграции (Экологические аспекты питания)

• Социально-культурные, этнические верования (культурологические)

• Ноосфера (Вернадский)-расчленение пищи на её составляющие элементы с последующим синтезом (современные аспекты)

 

Компоненты пищи

• Белки

• Жиры

• Углеводы

• Вода

• Минеральные вещества

• Витамины

• Растительные волокна

 

Лекция 7

• Водно-солевой обмен и его регуляция
(структура и функция почки)

 

• Водно-солевой обмен, совокупность процессов всасывания, распределения, потребления и выделения воды и солей в организме животных и человека. Водно-солевой обмен обеспечивает постоянство осмотические концентрации, ионного состава и кислотно-щелочного равновесия внутренней среды организма (гомеостаз).

 

Водно-солевой гомеостаз

• Выделяется три звена:

1. Поступление воды и солей в организм.

2. Переспределение их между вне- и внутриклеточными секторами.

3. Выделение во внешнюю среду.

Основа регуляции-нейроэндокринная система

Поведенческая сфера выполняет роль демпфирующую между внешней и внутренней средой, помогая вегетативной регуляции обеспечить постоянство внутренней среды.

Основная роль в системах регуляции отводится балансу между содержание ионов натрия и воды

 

Этапы эволюции почки

 

1. 500мл. лет назад –хордовые- миграция в пресные водоемы – борьба с гипергидратацией.

2. Конец девона- рыбы – обратная миграция в океаны с соленой водой – борьба с дегидратацией.

3. Меловой период – млекопитающие с шерстью и теплой кровью- противодействие как гипергидратации, так и дегидратации

 

• Высшим достижением концентрационного механизма- это выведение осмотически- активных веществ в сильно концентри-рованном виде.

• У человека концентрация осуществляется в 4 раза, у пустынного тушканчина в 20 раз.

• За счет высокой степени концентрации многие пустынные млекопитающие обходятся метаболической (эндогенной) водой – например верблюд

Эндогенные механизмы образования воды

 

1. 1г. Белка – 0,4мл. воды

2. 1г. Углеводов -0,6мл. воды

3. 1г. Жира -1мл. воды

 

Функции почек

1. Выделительная, или экскреторная, функция

2. Регуляция объема крови

3. Регуляция осмотической концентрации крови

4. Регуляция ионного состава крови

5. Регуляция кислотно-основного состояния крови

6. Регуляция артериального давления

7. Выведение конечных продуктов азотистого обмена

8. Регуляция эритропоэза

9. Регуляция свертывания крови

10. Регуляция обмена кальция

11. Регуляция обмена белков, липидов, углеводов

12. Выработка биологически активных веществ

 

• Нефрон – специфическая структура, выполняющая функцию мочеобразования.

• В каждой почке насчитывается более 1 миллиона нефронов.

• Каждый нефрон состоит из нескольких частей: клубочка, капсулы Шумлянского – Боумена и системы канальцев переходящих один в другого.

• Клубочек представляет собой, ни что иное, как скопление капилляров по которым протекает кровь.

• Петли капилляров составляющих клубочек, погружены в полость капсулы Шумлянского – Боумена.

• Капсула имеет двойные стенки, между которыми имеется полость. Полость капсулы переходит непосредственно в полость канальцев

 

Лекция 8

Функция нефрона в целом и его отделов в частности.
Основные механизмы фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции

Механизмы мочеобразования

• Мочеобразование осуществляется за счет трех последовательных процессов:

• 1) клубочковой фильтрации (ультрафильтрации) воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в капсулу почечного клубочка с образованием первичной мочи;

• 2) канальцевой реабсорбции - процесса обратного всасывания профильтровавшихся веществ и воды из первичной мочи в кровь;

• 3) канальцевой секреции - процесса переноса из крови в просвет канальцев ионов и органических веществ.

 

Функции различных частей петли Генле:

• Нисходящее колено петли Генле относительно непроницаемо для растворенных веществ и хорошо проницаемо для воды, перемещаемой из канальца по осмотическому градиенту: жидкость в канальце становится гиперосмолярной.

• Тонкий сегмент восходящего колена петли Генле практически непроницаем для воды, но в то же время проницаем для растворенных веществ, особенно ионов натрия и хлора, которые перемещаются по концентрационному градиенту из просвета канальца, жидкость в котором вначале становится изотоничной, а затем гипотоничной по мере выхода из нее ионов.

• Мочевина, абсорбировавшаяся в интерстиций мозгового слоя почки из собирательной трубки, диффундирует в восходящее колено.

• Это поддерживает концентрацию мочевины в интерстиции мозгового слоя, играя важную роль в процессе концентрации мочи.

• Толстый сегмент восходящего колена петли Генле и начальный отдел дистального канальца непроницаемы для воды.

• Здесь происходит активный транспорт ионов натрия и хлора из просвета канальца, вследствие чего жидкость этого отдела канальца становится крайне гипотоничной.

 

Поворотно-противоточная система (осмотические градиенты)

 

Эффекты альдостерона:

• Nа каналы апикальной мембраны,

• Роль митохондрий и АТФ,

• насосы.

Т.о под влиянием альдостерона находятся все этапы дистального переноса натрия.

Эффекты АДГ(вазопрессина)

• апикальный эффект: аквапорины и везикулы с водой

• базальный эффект: активация гиалуронидазы, разрыхление ГАГ – облегчение транспорта воды.

 

Итог. Структуры обеспечивающие осмотическое концентрирование мочи:

• петля Генле,

• дистальный каналец,

• собирательная трубка,

• сосуды и интерстиций мозгового вещества, которые функционируют как единая поворотно- противоточно-множительная система.

 

 

Лекция 9

Лекция 10

РЕЦЕПТОРЫ

• ОСМОРЕЦЕПТОРЫ(РЕГУЛЯЦИЯ ОСМОЛЯРНОСТИ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ)

• ВОЛЮМОРЕЦЕПТОРЫ(РЕГУЛЯЦИЯ ОБЪЕМА ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ КРОВИ)

 

Лекция 11

Эндокринология
Общие свойства гормонов

 

Гормоны -биологически высокоактивные вещества, синтезирующиеся и выделяющиеся во внутреннюю среду организма железами внутренней секреции, и оказывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем организма.

Общие свойства гормонов:

1. Строгая специфичность действия.

2. Высокая биологическая активность.

3. Дистантный характер действия.

4. Многие гормоны не имеют видовой специфичности.

5. Генерализованность действия.

6. Пролонгированность действия

Гормоны выполняют в организме следующие важные функции:

1. Регуляция роста, развития и дифференцировки тканей и органов

2. Обеспечение адаптации организма к меняющимся условиям

3. Обеспечение поддержания гомеостаза

 

• срочные реакции - изменение проницаемости мембраны для ионов или глюкозы и аминокислот, что приводит, например, к сокращению гладких мышц или повышению темпа метаболизма клетки,

• отсроченные реакции, которые заключаются в изменении активности уже существующих ферментов, и в дополнение к темпу метаболизма может измениться его направление (например, запасать глюкозу или расходовать),

• длительные реакции - синтез новых ферментов и структурных компонентов клетки - такие реакции способны изменить и структуру, и функцию органа или системы органов.

 

 Типы гормонов

• Стероиды -кортикостероиды, андрогены, эстрогены.

• Производные аминокислот- адреналин, норадреналин, тироксин

• Белковые - СТГ, ФСГ, ЛГ, Пролактин

 

Варианты стимуляции

1.Нервный импульс

2. Влияние другого гормона

3. Конкретное вещество, уровень которого регулируется гормоном

4. непосредственное раздражение рецепторов

5. Повреждение ткани

 

Транспорт

1. Транспорта нет – паракринный эффект

2. Транспорт со специальным белком

3. Транспорт в неактивной или малоактивной форме

4. Транспорт в свободном виде

 

Взаимодействие с клеткой зависит от химического строения гормона

Значение вторичных посредников

• Использование малых доз гормонов

• Универсальный ответ клетки при действии различных гормонов

• Вторичные посредники:цАМФ, цГМФ, инозитолтрифосфат,диацилглицерин или ионы кальция.

• Диацилглицерин и инозитол-трифосфат образуются при активации фосфолипазы С. Активация посредников приводит к выходу ионов кальция и стимуляции протеинкиназы С.

 

Механизмы рецепции жирорастворимых гормонов

 

Метаболизм гормонов

1. Метаболизм в тканях с изменением активности

2. Разрушение в лизосомах

3. Катаболизм в печени и почках

• Можно измерить количество продуктов распада и оценить концентрацию гормона.

 

 

Лекция 12

Гипоталамо-гипофизарно-надпочениковая система
и её роль в регуляции секреции гормонов

Биологический смысл интеграции эндокринных клеток в эндокринную железу – создание более совершенного механизма управления потоками информации и эффекторными функциями.

 

Гипоталамус

У позвоночных гипоталамус представляет собой главный нервный центр, отвечающий за регуляцию внутренней среды организма. Филогенетически это довольно старый отдел головного мозга, и поэтому у наземных млекопитающих строение его относительно одинаковое, в отличие от организации таких структур, как новая кора и лимбическая система.

Он принимает участие в корреляции различных соматических функций, регуляции работы желудочно-кишечного тракта, сна и бодрствования, водно-солевого, жирового и углеводного обмена, поддержания температуры тела и гомеостаза. Одна из наиболее важных функций гипоталамуса связана с регуляцией деятельности эндокринной системы организма.

Если децеребрированному животному можно достаточно легко сохранить жизнь, для поддержания жизнедеятельности животного с удаленным гипоталамусом требуются особые интенсивные меры, так как у такого животного уничтожены основные гомеостатические механизмы.

 

В гипоталамусе выделяют:

• передний;

• средний (медиобазальный);

• задний отделы.

 

 

Передний гипоталамус

• содержит наиболее крупные парные супраоптические и паравентрикулярные ядра, а также ряд других ядер.

• Нейроны супраоптических ядер секретируют в основном антидиуретический гормон или вазопресин.

• По аксону гормон транспортируется в заднюю долю гипофиза и накапливается в расширении аксона, которое лежит выше аксовазального синапса и называется накопительным тельцем Геринга

Средний гипоталамус

• Наиболее важны аркуатное и вентромедиальное ядра, образующие так называемый аркуатно-медиобазальный комплекс.

• Нейросекреторные клетки этих ядер вырабатывают аденогипофизотропные гормоны, регулирующие функцию аденогипофизарилизинг-гормоны.

Задний гипоталамус

• включает маммилярные тела и перифорникальное ядро.

• Этот отдел не относится к эндокринному, он регулирует содержание глюкозы и ряд поведенческих реакций.

 

Информация к гипоталамусу

1. по восходящим спинномозговым путям (в основном температурной и болевой чувствительности)

2. по чувствительным веточкам черепно-мозговых нервов

3. от органов чувств;

4. от лимбической системы, которая организует эмоциональную реакцию организма;

5. от коры головного мозга

6. поступающая гуморальным путем о содержании в крови глюкозы, аминокислот, ее осмотической концентрации, температуре, о содержании в крови гормонов.

7. Секреторные клетки гипоталамуса и гипофиза получают информацию об уровне гормональной активности эндокринной периферии и в случае её недостаточности или избыточности корректируют нарушенный гормональный баланс, выделяя в портальное русло гипофиза соответственно стимулирующие или тормозящие нейрогормоны.

 

Регуляция секреции гормонов гипофиза

• Рилизинг гормоны(либерины)

• Ингибиторы гормонов (статины)

 

Гормоны гипофиза

Передняя доля (6 гормонов)

Гландотропные гормоны (4)стимулируют активность специфических желез внутренней секреции.

• АКТГ- эффект на надпочечники(синтез кортизола)

• ТТГ- щитовидня железа

• ФСГ и ЛГ –Гонадотпропины

• У женщин: ФСГ-созревание фолликул, ЛГ-разрыв фолликула

• У мужчин: ФСГ-созревание спермы, ЛГ-синтез тестостерона.

• Эффекторные гормоны(влияют на системы органов)

• ГР-гормон роста

• Пролактин-молочные железы и.т.д.

 

Лекция 13

Стресс и проблема адаптации

Стресс-общая неспецифическая реакция возникающая в организме в условиях угрожающих нарушению гомеостаза

 

Великий французский физиолог Клод Бернар во второй половине XIX в. -- задолго до того, как стали размышлять о стрессе,-- впервые четко указал, что внутренняя среда живого организма должна сохранять постоянство при любых колебаниях внешней среды. Он осознал, что "именно постоянство внутренней среды служит условием свободной и независимой жизни".

 

Фазы стресса

1. Первичный шок

2.  Стадия тревоги

3. Стадия резистентности

4.  Стадия истощения

 

Варианты стресса  

• Кататоксический вариант (сохранение гомеостаза любой ценой)

• Синтаксический вариант (симбионтные отношения –принцип сожительства)

• Спринтер-Стайер

 

Триада Селье

1. Гипертрофия коры надпочечников

2. Инволюция тимико-лимфоидной ткани

3. Язвенное повреждение кишечника

 

Стресс-реализующие системы

1. Симпато-адреналовая система (САС)

2. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая (ГГНС)

3. Соматотропин – соматомедины (СТГ)

 

Если организм не погибает от стресса, то формируется системный специфический структурный след адаптации, сопровождающийся повышением мощности системы ответственной за адаптацию т.е. наблюдается формирование кроссадаптации (перекрестная адаптация).

 

Стресс и адаптация

Стресс называют общим адаптационным синдромом потому что без стресса - адаптация невозможна.

1. Срочная адаптация

2. Долговременная адаптация

 

Системный структурный след

Морфологические изменения в системе ответственной за адаптацию, которые позволяют ей эффективно обеспечивать нужды организма без функционального напряжения.

 

• Реадаптация - процесс обратного приспособления структуры и функций организма человека и животных к условиям внешней среды, направленный на сохранение относительного постоянства внутренней среды организма - гомеостаза.

 

Лекция 14

Гиполамо-тиреоидная ось

• Йод поступает в организм с пищей и водой в количестве 150-300 мкг/сут и всасывается в виде йодидов, однако есть постоянная и независящая от концентрации потеря йодида в почках.

• Щитовидная железа захватывает и концентрирует йод со скоростью 2 мкг/час. Причем процесс захвата начинается немедленно. Меченый радиоактивный I125 уже через 30-40 секунд после введения обнаруживается по периферии просвета фолликула в непосредственной близости от апикальной части клетки.

• Накопление йодидов против высокого электрохимического градиента - требующий затрат энергии процесс, связанный с зависимым от АТФ-азы Na+/K+-насосом. Некоторые сердечные гликозиды, угнетающие активность АТФ- азы щитовидной и поджелудочной железы угнетают и транспорт йодида в щитовидную железу.

• От половины до двух третей Т4 и Т3 присутствует в организме вне щитовидной железы, причем большая часть их находится в крови в связанной форме в комплексе с двумя белками:

• тироксин-связывающим глобулином (ТСГ) и

• тироксин-связывающим преальбумином (ТСПА). В количественном отношении большее значение имеет ТСГ

• Биологическая активность гормонов обуславливается небольшой несвязанной (свободной) фракцией. Несмотря на значительные различия в общем количестве гормонов, свободная фракция Т3 близка к таковой Т4, однако время полужизни Т4 в плазме в 4-5 раз больше, чем Т3.

 

Основные физиологические эффекты ЩЖ

• стимулируют рост, развитие и организма, дифференцировку тканей, особенно структур ЦНС. Половую дифференцировку.

• Стимулируют процессы регенерации тканей.

• Потенцируют симпатические эффекты на сердце

• повышают теплообразование

• повышают уровень основного обмена

• повышают возбудимость ЦНС, влияют на умственное развитие

Клинические аспекты

• Миксидема

• Базедова болезнь

• Зоб Хашимота

• Тиреоидиты

• Опухоли щитовидной железы

• Гипертрофия и гиперплазия щитовидной железы

 

Лекция 15

Кальций и стресс

 

Основной эффект паратирина - повышение концентрации кальция в крови.

) стимулирует активность остеокластов и увеличивает их количество,

2) прерывает цикл Кребса на стадии образования лимонной кислоты, в результате местного ацидоза снижается активность щелочной фосфатазы и скорости минерализации,

3) избыток кислот «вымывает» кальций из костной ткани в кровь в виде растворимых солей

 

• В почках снижает реабсорбцию кальция в проксимальных канальцах, но усиливает в дистальных, что препятствует потере кальция с мочой и увеличивает его концентрацию в крови.

• В кишечнике стимулирует всасывание кальция, этот эффект осуществляется преимущественно через стимуляцию образования в почках кальцитриола.

 

КАЛЬЦИТРИОЛ - активный метаболит витамина Д3

 

• Витамин D3 образуется в неактивном состоянии в коже под воздействием ультрафиолетового излучения.

• В почках под влиянием 1-гидроксилазы осуществляется гидроксилирование биологически менее активной формы 25(ОН) витамина D в активную форму- 1, 25(ОН)2 витамина D.

Источники кальция: молочные продукты (основной источник кальция), брокколи, капуста, шпинат, листья репы, капусту белокочанную, капусту цветную, спаржу. Кальций содержат также яичные желтки, бобы, чечевица, орехи, инжир. Еще хороший источник пищевого кальция - мягкие кости лосося и сардин.

ИНСУЛИН

Основной эффект инсулина – снижение уровня глюкозы в крови

• Печень транспорт глюкозы свободный по градиенту концентрации – синтез гликогена, гликолиз

• Мышцы инсулин увеличивает проницаемость покоящейся мышцы для глюкозы– синтез гликогена, гликолиз

• жировая ткань инсулин увеличивает транспорт глюкозы в клетку. Конечными продуктами являются a-глицерофосфат и жирные кислоты

• Инсулин - секретируется в кровь b-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы.

• Главная функция инсулина - регуляция метаболизма белков, жиров, углеводов.

• Это анаболический гормон. Его эффекты на мышцы, печень и адипозную ткань: стимуляция захвата клетками глюкозы, аминокислот, жирных кислот; усиление синтеза гликогена, белков, триглицеридов; стимуляция гликолиза; а также торможение глюконеогенеза и распада гликогена, белков и триглицеридов.

• Секреция инсулина минимальна при голодании, мышечной и нервной нагрузке, а также других формах стресса, когда возрастает потребность в использовании углеводов и жиров, и максимальна после приема пищи.

Ионы Са2+ обеспечивают секрецию инсулина из секреторных гранул несколькими путями:

•) Положительно заряженные ионы Са2+ облегчают экзоцитоз инсулина.

• 2) Са2+ облегчает передвижение гранул внутри клеток, т. к. влияет на функцию сократительных белков, содержащих актин и тубулин.

• 3) Са2+ связывается с кальмодулином; это активирует фермент аденилатциклазу, катализирующую превращение АТФ в цАМФ. Циклический АМФ потенциирует секрецию инсулина путем увеличения чувствительности b-клеток к стимулирующему действию кальция.

• 4) Чувствительность b-клеток к Са2+ увеличивается и другими вторичными мессенджерами (инозитолтрифосфатом и диацилглицеролом)

Действие инсулина на клетки

• Инсулин активирует транспортеры глюкозы, которые переносят глюкозу в клетку.

• Инсулин отвечает за синтез фермента гексокиназы, который фосфорилирует глюкозу, как только она проникае