Гормоны, которые делают возможным и обеспечивают линейный рост тела и физическое развитие

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ

Учебная дисциплина	“ФИЗИОЛОГИЯ”
Модуль № 1	“ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ И ВЫСШИЕ ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ”
Содержательный модуль №5	Гуморальная регуляция и роль эндокринных желез в регуляции висцеральных функций
Тема практического занятия №13	Исследование роли гормонов в регуляции физического, психического, полового развития
Курс	2-й
Факультет	Стоматологический

 

Киев – 2013

1.Актуальность темы:

Группа гормонов, которые делают возможным и обеспечивают психическое, физическое развитие, линейный рост тела, половое развитие занимает важное место в профессиональной подготовке врача-стоматолога, потому что своевременное выявление гипо- или гиперфункции эндокринных желез может дать возможность улучшить или нормализовать состояние нарушенных функций ротовой полости и целостного организма.

2.Учебные цели:

Ø Анализировать регулируемые параметры и делать выводы о состоянии механизмов регуляции процессов линейного роста тела, физического, психического и полового развития с участием гормонов.

Ø Делать выводы о состоянии физиологических функций организма и его систем и органов при изменении концентрации гормонов передней доли гипофиза (СТГ), щитовиднойїжелезы (Т₃ – Т₄).

Ø Анализировать возрастные особенности функций организма, связанные с деятельностью эндокринных желез.

2.Базовый уровень подготовки

Студенты имеют навыки с предыдущих учебных дисциплин:

Названия предыдущих дисциплин	Получены навыки
Анатомия человека	Анализировать информацию о строении тела человека, систем, что его составляют, органов и тканей
Гистология, цитология, эмбриология	Интерпретировать микроскопическую и субмикроскопическую структуру клеток
Медицинская биология	Объяснять закономерности проявлений жизнедеятельности человеческого организма на молекулярно-биологическом и клеточном уровнях.

4.Задание для самостоятельной работы во время подготовки к практическому занятию

4.1.Перечень основных терминов, параметров, характеристик, которые должен усвоить студент при подготовке к практическому занятию

Термин	Определение
Клетки-мишени	Клетки, с которыми взаимодействуют гормоны, изменяя их функции.
Вторичные посредники гормонов, или мессенджеры	Химические вещества, которые образуются в клетках-мишенях при взаимодействии гормонов с мембранными рецепторы клетки, образовывая комплекс гормон-рецептор, и осуществляют изменения в клетке, которые приводят к изменению физиологических функций клетки
Гипофункция эндокринной железы	Это уменьшение выделения в кровь гормонов эндокринной железой, благодаря чему уменьшается концентрация гормонов
Гиперфункция эндокринной железы	Это увеличение выделения в кровь гормонов эндокринной железой, благодаря чему увеличивается концентрация гормонов в крови.

4.2. Теоретические вопросы

1) Роль гипоталамо-гипофизарной системы в регуляции функций эндокринных желез.

2) Роль гормона аденогипофиза соматотропина (СТГ) в обеспечении физического развития организма и линейного роста тела.

3) Роль гормонов щитовидной железы тироксина, трийодтиронина в обеспечении психического и физического развития организма, регуляции метаболизма, функций висцеральных систем.

4) Роль половых гормонов в регуляции полового и физического развития, половых функций организма.

Практические работы

1) Исследование роли тиреоидных гормонов (Т₃ – Т₄) на рост, психическое развитие, интенсивность метаболизма в эксперименте (видеофильм).

2) Исследование влияния избытка тиреоидных гормонов в эксперименте (видеофильм)

Содержание темы

Роль гормона роста (СТГ) в регуляции линейного роста тела и физического развития

СТГ по химическому строению является полипептидом, который является гомологом плацентарного лактогена и гормона пролактина у человека.

СТГ выделяется передней долей гипофиза (аденогипофизом).

Регуляция секреции СТГ:

o существует суточный (циркадный) биологический ритм секреции гормона;

o секреция увеличивается во время сна, стресса, физической работы, гипогликемии, концентрация его більша в молодом воздасте до половой зрелости;

o секреция уменьшается под влиянием соматостатина - ингибирующего гормона (СТГ-ИГ) гипоталамуса, соматомединов (гормоны, образующиеся в печени под влиянием СТГ), ожирении, гипергликемии, беременности.

1) Гипоталамическая регуляция секреции СТГ (смотреть схему контура регуляции):

 

§ Соматолиберин, образуется в гипоталамусе и транспортируется с кровью к аденогипофизу, где стимулирует синтез и секрецию СТГ

§ Соматостатин так же образуется в гипоталамусе, транспортируется с кровью к аденогипофизу и угнетает секрецию СТГ аденогипофизом.

§ Регуляция секреции СТГ происходит благодаря каналу отрицательной обратной связи:

- под влиянием СТГ в клетках-мишенях - в гепатоцитах образуются гормоны соматомедины, которые стимулируют секрецию соматостатина в гипоталамусе и тем самым угнетают секрецию СТГ аденогипофизом, а так же непосредственно угнетают секрецию СТГ в аденогипофизе,

- СТГ и соматолиберины сами так же угнетают секрецию самих себя через влияние на гипоталамус

- СТГ угнетает секрецию самого себя, стимулируя секрецию соматостатина в гипоталамусе.

Механизмы действия СТГ

o В печени (в гепатоцитах) под влиянием СТГ образуются соматомедины (інсулино-подобные факторы роста: ИФР-1), которые действуют непосредственно на клетки-мишени;

o В клетках-мишенях, на которые действуют соматомедины, есть рецепторы, которые имеют тирозин-киназную активность, как и инсулиновые рецепторы.

1.3.Дествие СТГ через соматомедины, которые увеличивают:

1) синтез белков в хондроцитах и тем самым- линейный рост тела,

2) синтез белков в мышцах и тем самым – увеличивают массу тела,

3) синтез белков в большинстве внутренних органов и тем самым – увеличивают размеры внутренних органов.

1.4.Непосредственное действие СТГ на клетки-мишени:

1) увеличивает концентрацию глюкозы в крови

2) увеличивает липолиз

3) стимулирует синтез белков в мышцах и тем самым увеличивает массу тела.

Роль тиреоидных гормонов

Участие в регуляции роста

• нормальный линейный рост тела возможен только в присутствии тиреоидных гормонов
• они являются синергистами СТГ и соматомединов, которые влияют на образование костей
• тиреоидные гормоны стимулируют в костях оссификацию, что приводит к нормальному образованию костей в соответствии с возрастом ребенка, при недостатке гормонов возраст костей меньше хронологического возраста ребенка.

2.3.2.Участие в развитии психических функций в перинатальном периоде и у взрослых людей

Перинатальный период

o Развитие психических функций ЦНС полностью зависит от тиреоидных гормонов в перинатальном периоде.

o При гипосекреции этих гормонов развивается умственная отсталость - кретинизм

У взрослых

• при гиперсекреции возникает повышение возбудимости ЦНС, раздражительность у человека,
• при гипосекреции возникает замедление речи, сонливость, ухудшение памяти, уменьшение объема умственных функций.

2.3.3. Действие на автономную нервную систему

Тиреоидные гормоны увеличивают влияние симпатической нервной системы и катехоламинов (адреналин, норадреналин) на клетки-мишени, которые имеют адренорецепторы (преимущественно бета-адренорецепторы), так как эти гормоны увеличивают синтез новых белков - адренорецепторов. Поэтому увеличение частоты и силы сокращений сердца под влиянием тиреоидных гормонов является следствием увеличения влияния симпато-адреналовой системы на бета-адренорецепторы кардиомиоцитов.

2.3.4. Действие на основной обмен

Основной обмен – это энергетические затраты организма, которые характеризуют интенсивность метаболизма и определяются в стандартных условиях (натощак, при температуре комфорта, лежа, во время физического и психического покоя) Тиреоидные гормоны увеличивают интенсивность метаболизма, поэтому основной обмен увеличивается. Причиной увеличения интенсивности метаболизма является увеличение в клетках-мишенях синтеза новых белков, а именно – фермента Na⁺-K⁺-АТФ-азы, которая увеличивает гидролиз АТФ и тем самым увеличивает скорость действия натрий-калиеєвих насосов мембран, насосы нуждаются в энергии АТФ, потому увеличивается количество митохондрий в клетках-мишенях. Следствием отмеченного и является увеличение интенсивности метаболизма, что сопровождается увеличением потребления кислорода организмом, а это приводит к увеличению вентиляции легких, минутного объема крови (увеличение частоты и силы сокращения сердца).

Потребление кислорода увеличивается во всех тканях благодаря стимуляции интенсивности метаболизма за исключением мозга, половых желез и селезенки.

Увеличение интенсивности метаболизма приводит к увеличению теплопродукции, что влияет на процессы терморегуляции. Люди, которые имеют увеличенную концентрацию гормонов, плохо переносят жару.

2.3.5. Другие метаболические эффекты

Увеличение потребления кислорода отображает увеличение интенсивности метаболизма в целом, в частности, имеет место при действии стрессовых факторов, при действии которых происходит увеличение:

o всасывания глюкозы в пищеварительном канале

o гликогенолиза, глюконеогенеза, окисления глюкозы

o синтеза и деградация белков, преобладает катаболизм

 

Изменения в ротовой полости (для студентов стоматологического факультета):

1) При гипотиреозе щитовидной железы- недостатка гормонов у беременной матери во второй половине беременности после рождения ребенка наблюдаются:

а) задержка прорезывания зубов;

б) аномалии развития эмали.

2) Становление функции щитовидной железы происходит раньше других у человека в эмбриогенезе и совпадает с периодом формирования зачатков молочных зубов:

- на 10 неделе образуются амелобласты

- на 12 неделе образуются одонтобласты

- на 16 неделе начинается период дентино- и амелогенеза

- на 17 неделе – начало развития постоянных зубов.

· В эксперименте на животных доказано, что после резекции щитовидной железы у матери у плода возникают следующие изменения:

· а) ускоряется начало функционирования щитовидной железы

· б) возникает системная гипоплазия – недостаточное образование элементов ткани зубов и задержка срока их прорезывания;

· в) изменения структуры дентина, гиперцементоз, патологическое стирание зубов.

3) При гипотиреозе щитовидной железы у взрослого человека возникают в ротовой полости характерные изменения:

• увеличение размеров губ и языка (макрохейлия и макроглоссия), что ухудшает речь и глотание.;
• слизистая оболочка ротовой полости отекает
• десна бледные, отечные.

· При гипертиреозе щитовидной железы:

a. у взрослого человека изменения в полости рта неспецифические и связанные с общими изменениями висцеральных систем в организме

b. у ребенка после рождения имеет место ускоренное прорезывания зубов.

Материалы для самоконтроля

6.1. Дайте ответы на вопрос:

1) Какие гормоны обеспечивают психическое развитие ребенка? Можно ли своевременно обнаружить их недостаток и предотвратить возникновение умственной отсталости?

2) Какие гормоны обеспечивают физическое развитие и линейный рост тела у человека? Можно ли своевременно обнаружить их недостаток и предотвратить последствия их отсутствия.

3) Почему пигмеи маленького роста? Назовите возможные причины.

4) Какие половые гормоны преобладают у женщин, назовите их роль.

5) Какие половые гормоны преобладают у мужчин? Назовите их роль.

6.2.Нарисуйте схему контура регуляции:

1) Выделения гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина) и поддержания постоянства их концентрации.

2) Выделения соматотропина (СТГ) и поддержания его концентрации.

3) Выделения женских половых гормонов и поддержания их концентрации.

4) Выделения мужских половых гормонов и поддержания их концентрации

5) Нарисуйте схему взаимодействия трийодтиронина и тироксина с клетками-мишенями

 

Описание практических работ

Работа 1. Исследование роли тиреоидных гормонов (Т₃ – Т₄) на рост, психическое развитие, интенсивность метаболизма в эксперименте (видеофильм)

Цель работы: установить влияние трийодтиронина и тироксина (Т₃, Т₄) на рост, поведение, интенсивность метаболизма.

Ход работы: в видеофильме показаны исследования поведения, роста, вентиляции легких и поглощения кислорода у козленка после удаления щитовидной железы. Такие же исследования были проведены у козленка с нормальной функцией щитовидной железы (интактный козленок).

Результаты: в видеофильме показано, что козленок после удаления щитовидной железы по сравнению с интактным козленком 1) отставал в росте, 2) был вялым, мало двигался, 3) вентиляция легких у него была увеличена, увеличено потребление кислорода.

Выводы______________________________________________________________________

Литература

Основная

1. Физиология человека (учебник для медвузов). Покровский В.М., Коротько Г.Ф., ред. М.: Медицина, 2003, 2005.
2. Физиология. Под ред. В.Г.Шевчука. Пособие по физиологии.- Винница: Новая книга. 2005. – 576 с. (русский перевод практических работ кафедрой).
3. Методические указания для самостоятельной работы студентов. Утверждены на методическом заседании кафедры. 2006

Дополнительная

1. Textbook of medical physiology / Arthur C. Guyton, John E. Hall.,. 2000, 2006.
2. Физиология человека: в 3-х томах. Перевод с английского. Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. – М: Мир, 1996

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ

Учебная дисциплина	“ФИЗИОЛОГИЯ”
Модуль № 1	“ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ И ВЫСШИЕ ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ”
Содержательный модуль №5	Гуморальная регуляция и роль эндокринных желез в регуляции висцеральных функций
Тема практического занятия №13	Исследование роли гормонов в регуляции физического, психического, полового развития
Курс	2-й
Факультет	Стоматологический

 

Киев – 2013

1.Актуальность темы:

Группа гормонов, которые делают возможным и обеспечивают психическое, физическое развитие, линейный рост тела, половое развитие занимает важное место в профессиональной подготовке врача-стоматолога, потому что своевременное выявление гипо- или гиперфункции эндокринных желез может дать возможность улучшить или нормализовать состояние нарушенных функций ротовой полости и целостного организма.

2.Учебные цели:

Ø Анализировать регулируемые параметры и делать выводы о состоянии механизмов регуляции процессов линейного роста тела, физического, психического и полового развития с участием гормонов.

Ø Делать выводы о состоянии физиологических функций организма и его систем и органов при изменении концентрации гормонов передней доли гипофиза (СТГ), щитовиднойїжелезы (Т₃ – Т₄).

Ø Анализировать возрастные особенности функций организма, связанные с деятельностью эндокринных желез.

2.Базовый уровень подготовки

Студенты имеют навыки с предыдущих учебных дисциплин:

Названия предыдущих дисциплин	Получены навыки
Анатомия человека	Анализировать информацию о строении тела человека, систем, что его составляют, органов и тканей
Гистология, цитология, эмбриология	Интерпретировать микроскопическую и субмикроскопическую структуру клеток
Медицинская биология	Объяснять закономерности проявлений жизнедеятельности человеческого организма на молекулярно-биологическом и клеточном уровнях.

4.Задание для самостоятельной работы во время подготовки к практическому занятию

4.1.Перечень основных терминов, параметров, характеристик, которые должен усвоить студент при подготовке к практическому занятию

Термин	Определение
Клетки-мишени	Клетки, с которыми взаимодействуют гормоны, изменяя их функции.
Вторичные посредники гормонов, или мессенджеры	Химические вещества, которые образуются в клетках-мишенях при взаимодействии гормонов с мембранными рецепторы клетки, образовывая комплекс гормон-рецептор, и осуществляют изменения в клетке, которые приводят к изменению физиологических функций клетки
Гипофункция эндокринной железы	Это уменьшение выделения в кровь гормонов эндокринной железой, благодаря чему уменьшается концентрация гормонов
Гиперфункция эндокринной железы	Это увеличение выделения в кровь гормонов эндокринной железой, благодаря чему увеличивается концентрация гормонов в крови.

4.2. Теоретические вопросы

1) Роль гипоталамо-гипофизарной системы в регуляции функций эндокринных желез.

2) Роль гормона аденогипофиза соматотропина (СТГ) в обеспечении физического развития организма и линейного роста тела.

3) Роль гормонов щитовидной железы тироксина, трийодтиронина в обеспечении психического и физического развития организма, регуляции метаболизма, функций висцеральных систем.

4) Роль половых гормонов в регуляции полового и физического развития, половых функций организма.

Практические работы

1) Исследование роли тиреоидных гормонов (Т₃ – Т₄) на рост, психическое развитие, интенсивность метаболизма в эксперименте (видеофильм).

2) Исследование влияния избытка тиреоидных гормонов в эксперименте (видеофильм)

Содержание темы

Гормоны, которые делают возможным и обеспечивают линейный рост тела и физическое развитие

К гормонам этой группы относят гормон роста (СТГ), который образуется в аденогипофизе, а так же гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин, гормон поджелудочной железы инсулин, полове гормоны.

Роль гормона роста (СТГ) в регуляции линейного роста тела и физического развития

СТГ по химическому строению является полипептидом, который является гомологом плацентарного лактогена и гормона пролактина у человека.

СТГ выделяется передней долей гипофиза (аденогипофизом).

Регуляция секреции СТГ:

o существует суточный (циркадный) биологический ритм секреции гормона;

o секреция увеличивается во время сна, стресса, физической работы, гипогликемии, концентрация его більша в молодом воздасте до половой зрелости;

o секреция уменьшается под влиянием соматостатина - ингибирующего гормона (СТГ-ИГ) гипоталамуса, соматомединов (гормоны, образующиеся в печени под влиянием СТГ), ожирении, гипергликемии, беременности.

1) Гипоталамическая регуляция секреции СТГ (смотреть схему контура регуляции):

 

§ Соматолиберин, образуется в гипоталамусе и транспортируется с кровью к аденогипофизу, где стимулирует синтез и секрецию СТГ

§ Соматостатин так же образуется в гипоталамусе, транспортируется с кровью к аденогипофизу и угнетает секрецию СТГ аденогипофизом.

§ Регуляция секреции СТГ происходит благодаря каналу отрицательной обратной связи:

- под влиянием СТГ в клетках-мишенях - в гепатоцитах образуются гормоны соматомедины, которые стимулируют секрецию соматостатина в гипоталамусе и тем самым угнетают секрецию СТГ аденогипофизом, а так же непосредственно угнетают секрецию СТГ в аденогипофизе,

- СТГ и соматолиберины сами так же угнетают секрецию самих себя через влияние на гипоталамус

- СТГ угнетает секрецию самого себя, стимулируя секрецию соматостатина в гипоталамусе.

Механизмы действия СТГ

o В печени (в гепатоцитах) под влиянием СТГ образуются соматомедины (інсулино-подобные факторы роста: ИФР-1), которые действуют непосредственно на клетки-мишени;

o В клетках-мишенях, на которые действуют соматомедины, есть рецепторы, которые имеют тирозин-киназную активность, как и инсулиновые рецепторы.

1.3.Дествие СТГ через соматомедины, которые увеличивают:

1) синтез белков в хондроцитах и тем самым- линейный рост тела,

2) синтез белков в мышцах и тем самым – увеличивают массу тела,

3) синтез белков в большинстве внутренних органов и тем самым – увеличивают размеры внутренних органов.

1.4.Непосредственное действие СТГ на клетки-мишени:

1) увеличивает концентрацию глюкозы в крови

2) увеличивает липолиз

3) стимулирует синтез белков в мышцах и тем самым увеличивает массу тела.