Системно-структурный анализ механизмов поведения

Системно-структурный анализ механизмов поведения

Под субстратом понимается вещественно энергетическая основа объекта, выступающая как безразличный к частям вещественный базис его деятельности (активности).

Понятие «строение» в биологии применимо к характеристике вещественной соотнесенности частей. Под системой можно понимать организованный комплекс взаимодействующих элементов, между которыми сохраняются однозначные соответствия во времени и пространстве, а весь комплекс взаимодействует с внешним миром как единое целое.

Целое определяется обычно как результат взаимодействия частей, при котором соположенные части проявляют себя одна через другую, образуя своеобразную иерархию (субординацию).

Под элементами понимаются компоненты целого, обладающие относительной независимостью от него и друг от друга, характеризующиеся самостоятельным функционированием в пределах данной системы отношений.

Единство функциональных отношений определяется не функциональными единицами (элементами), а их взаимодействием, упорядоченностью связей между ними.

Структура есть закон связи между элементами.

Целое выступает как непосредственное выражение единства элементов и структуры. Это единство определяется как функционированием элементов, так и спецификой связей между ними.

Стабильная система может рассматриваться в качестве жесткого скелета системы, который обеспечивает ее устойчивость во времени и пространстве, ее инвариантность к различным сдвигам окружающей среды. Именно стабильная структура обеспечивает организованность живой системы. В понимании живого организма как системы обычно рассматривают иерархию систем, именуемые как физиологические системы — сердечно-сосудистая, дыхательная, пищеварительная и др. могут именоваться подсистемами. Они генетически определены и сформированы в онтогенезе.Они являются типичным примером стабильных структур и подчиняются законам жесткой регуляции.

Относительная самостоятельность структуры способствует сохранению целого даже при утрате части элементов. Следовательно, надежность организма определяется его функциональной структурой.

Под функциональным компонентом понимается локализованная во времени и пространстве активность (направленность действия) конкретного, вещественного анатомо-морфологического объекта. Функция возникает как выражение определенной «гармонии» между целостным образованием и внешней средой.

 

Тема 2

Центры регуляции функций

Функции внутренних органов регулируются нервными центрами продолговатого мозга, гипоталамуса и лимбической системы.

Вегетативная нервная система регулирует сокращения висцеральных мышц, так и деятельность желез.

Лимбическая система участвует в осуществлении сложных поведенческих актов и реакций — пищевого, родительского, полового и территориального поведения. Гипоталамус располагает центрами регуляции температуры тела и водного баланса и влияет на пищевое, половое и эмоциональное поведение. Гипоталамус играет важную роль в регуляции эндокринных функций.

В продолговатом мозгу находятся регуляторные центры сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В АНС, главной задачей, которой является проведение импульсов от ЦНС к внутренним органам, расположены эфферентные вегетативные нейроны. АНС подразделяется морфологически и функционально на два отдела: парасимпатический и симпатический. Между этими отделами обычно существует антагонизм: под действием парасимпатических нервов железы или мышцы внутренних органов подвергаются возбуждению, а под действием симпатических — торможению.

 

Тема 3

Минеральный обмен

Процессы всасывания, усвоения, распределения, превращения и выделения из организма неорганических соединений составляют в совокупности минеральный обмен.

Обмен углеводов

Биологическая роль углеводов для человека определяется, прежде всего, его энергетической ценностью. Процессы превращения углеводов обеспечивают 60% суммарного энергообмена.

Обмен жиров

Суммарное количество жиров в организме человека составляет 10—20% массы тела.

Суточная потребность 70—80 г. Жиры, поступившие в пищеварительный тракт, распадаются на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в лимфатические сосуды, а оттуда поступают в кровь. В процессе окисления жирные кислоты превращаются в ацетилкоэнзим А, при помощи которого осуществляется связь углеводного и жирового обменов. Уровень жирных кислот в организме регулируется как отложением их в жировой ткани, так и высвобождением из нее.

Нейтральные жиры пищи являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г вещества выделяется максимальное по сравнению с окислением белков и углеводов количество энергии — 9,0 ккал. За счет окисления нейтральных жиров образуется 50% всей энергии в организме. Жиры, депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы — от механических повреждений. Увеличение массы тела на 20—25% против нормы считается предельно допустимой физиологической границей.

Фосфо - и гликолипиды входят в состав всех клеток, особенно нервных. Фосфолипиды синтезируются в печени и в кишечной стенке.

Бурый жир представлен особой жировой тканью, располагающейся в области шеи и верхней части спины у новорожденных и грудных детей. В небольшом количестве бурый жир имеется и взрослого человека. Высшие жирные кислоты являются основным продуктом гидролиза липидов в кишечнике. Суточная потребность в них составляет 10—12 г. Линолевая и линоленовая кислоты содержатся в растительных жирах, арахидоновая — только в животных. Они необходимы для построения и сохранения липопротеидных клеточных мембран, для синтеза простагландинов и половых гормонов.

Дефицит незаменимых жирных кислот в пище приводит к замедлению роста и развития организма, снижению репродуктивной функции и различным поражениям кожи.

Регуляция липолиза и липогенеза осуществляется гормонами надпочечников (адреналин) и поджелудочной железы (инсулин), усиливают липолиз, активируют фазу катаболизма. Хронический стресс, сопровождаемый напряжением симпатико-адреналовой системы, приводит к истощению жировых депо и потере массы тела. Напротив, дефицит инсулина, например, при сахарном диабете, сочетается с ожирением.

Незаменимые сложные жиры — фосфатиды и стерины. Ими поддерживается постоянство состава цитоплазмы нервных клеток, синтезируются половые гормоны и гормоны коркового вещества надпочечников, некоторые витамины (например, витамин Д).

Обмен белков

Функции белков в организме многообразны. Пластическое или структурное значение белков состоит в том, что они входят в состав всех клеток и межтканевых структур, а также обеспечивают рост и развитие организма за счет процессов биосинтеза.

Каталитическая, или ферментативная, активность белков регулирует скорость биохимических реакций, определяет все стороны обмена веществ и образования энергии не только из самих протеинов, но и из углеводов и жиров.

Защитная функция заключается в образовании иммунных белков — антител. Белки способны связывать токсины и яды, обеспечивают свертываемость крови (гемостаз).

Транспортная функция — перенос кислорода и двуокиси углерода эритроцитным белком — гемоглобином; связывание и перенос некоторых ионов (железо, медь, водород), лекарственных веществ, токсинов.

Энергетическая роль белков определяется их способностью освобождать при окислении энергию: 1 г белка аккумулирует 4 ккал. По степени важности пластическая роль белков в метаболизме превосходит их собственную энергетическую, а также пластическую роль других питательных веществ. Особенно велика потребность в белке в периоды роста, беременности, выздоровления после тяжелых заболеваний.

Для поддержания азотистого равновесия в организме требуется как минимум 30—45 г животного белка в сутки — физиологический минимум белка.

Обмен энергии

В основе процессов обмена энергии лежат законы термодинамики — взаимных превращений различных видов энергии при переходах ее от одних тел к другим в форме теплоты или работы.

С точки зрения термодинамики живые организмы относятся к открытым стационарным неравновесным системам. Это означает, что:

1) они обмениваются с окружающей средой веществом и энергией;

2) способны в течение определенного времени удерживать свои основные параметры и под влиянием внешней среды переходить из одного стационарного состояния в другое в пределах колебаний жизненно важных констант, допустимых для сохранения жизни;

3) благодаря наличию в организме множества градиентов и потенциалов создаются условия для неравновесного распределения вещества и энергия между живыми системами и окружающей средой.

Принцип устойчивого неравновесия живых систем гласит: «Живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия, требуемого законами физики и химии».

Законы термодинамики

Первый закон термодинамики — закон сохранения и превращения энергии (Ломоносов М.В., 1748).

«Энергия не исчезает и не творится вновь, а только переходит из одной формы в другую: механическая работа, кинетическая энергия и теплота могут превращаться друг в друга».

Второй закон термодинамики (Больцман, 1880) гласит:

«Если любой вид энергии можно трансформировать в эквивалентное количество тепла, то в случае обратного превращения полная трансформация невозможна».

Свободная энергия способна к превращениям и к совершению полезной работы. Связанная энергия составляет ту «непроизводительную» часть, которая не переходит в другие формы и рассеивается в виде тепла, характеризуя меру термодинамической неупорядоченности системы, называемую эктропией.

Лекция 6. Терморегуляция

Живой организм непрерывно расходует на поддержание основного обмена и на совершаемую работу определенное количество энергии. Единственным источником ее для человека служат питательные вещества, в процессе окисления которых потенциальная энергия белков, жиров и углеводов превращается в различные виды кинетической энергии — механическую, химическую, электрическую и тепловую. Постоянное потребление и преобразование энергии являются характерными свойствами всех живых организмов. Согласно первому закону термодинамики, или закону сохранения энергии, суммарное количество всех видов энергии образующихся в организме в процессе окисления питательных веществ, строго соответствует энергии, заключенной в них. И каким бы преобразованиям ни подвергалась энергия в организме, их конечным итогом является превращение ее в тепловую. Таким образом, количество тепла, а, следовательно, температура тела, являются показателями, определяющими интенсивность метаболизма в организме.

Гомойтермия

В процессе эволюции у высших животных и человека выработались механизмы, способные поддерживать температуру тела на постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Температура внутренних органов у них колеблется в пределах 36—38⁰ С.

Пойкилотермия

У беспозвоночных и низких позвоночных животных, а также у новорожденных детей отсутствуют совершенные механизмы поддержания температуры тела. В значительной степени она определяется температурой внешней среды. Вместе с тем существуют механизмы, способные повышать температуру тела пойкилотермных организмов по сравнению с внешней температурой.

Гетеротермия

Существует группа животных с переходными формами температурных реакций. В определенных условиях они проявляют свойства и пойкило - и гомойотермии. Например, для летучей мыши, находящейся в полете, характерна гомойотермия, а в вертикальном подвешенном состоянии во время спячки — пойкилотермия. К факультативным пойкилотермам относятся и зимне-спящие животные и грызуны, и некоторые мелкие птицы — колибри.

Организм человека состоит из внутреннего гомойотермного «ядра» и пойкилотермной «оболочки», относительно легко меняющей свою температуру в зависимости от условий внешней среды.

Температура крови

Истинной температурой тела, т.е. температурой, отклонение которой от нормы приводит к включению сложных механизмов саморегуляции, считают температуру крови правой половины сердца; она колеблется в пределах 37—38⁰ С.

Нервные центры

Поддержание температуры тела на оптимальном для метаболизма уровне осуществляется за счет регулирующего влияния ЦНС. Центры теплоотдачи — располагаются в гипоталамусе. Центры теплообразования — располагаются также в гипоталамусе, в заднебоковых отделах.

Взаимодействие этих центров терморегуляции. Между ними существуют реципрокные взаимоотношения. При усилении активности центров теплопродукции тормозится деятельность центров теплоотдачи и наоборот.

Установочная температурная точка. Некоторые авторы полагают, что на уровне гипоталамуса действует своеобразный кибернетический механизм — «установочная температурная точка».

«Установочная температурная точка» может сдвигаться на уровень низкой температуры, например, при охлаждении организма.

Теплообразование

Теплообразование обусловлено увеличением интенсивности метаболизма в тканях. Это становится возможным благодаря ряду факторов:

1) генетические особенности объекта: рост, масса тела, пол, эндокринная система;

2) характер питания;

3) интенсивность мышечной работы;

4) окружающая температура;

5) психоэмоциональное состояние субъекта;

6) кислородное обеспечение организма (недостаток кислорода увеличивает теплообразование);

7) интенсивность видимого света — в темноте теплообразование снижается;

8) уровень солнечной активности.

Теплоотдача

Теплоотдачу определяют следующие физические процессы:

1) перемещение теплого воздуха с поверхности кожи путем конвенции;

2) теплоизлучение;

3) испарение жидкости с поверхности кожи и верхних дыхательных путей;

4) выделение мочи и кала.

Регуляция теплоотдачи

Конвенции, теплоизлучение и испарение тепла прямо пропорциональны теплоемкости окружающей среды. Теплоотдача зависит от объема поверхности тела. Известно, что многие животные на холоде сворачиваются в клубок, занимая меньший объем.

При действии высокой температуры сосуды расширяются, при действии низкой — сужаются.

Наиболее сложно меняются процессы теплоотдачи, также как и теплопродукции, в водной среде. Прохладная вода обладает наибольшей теплоемкостью. В воде исключается испарение. Одновременно вода оказывает физическое давление на покровы тела, происходит перераспределение массы тела. Температура воды раздражает рецепторы кожи.

Потоотделение

Наиболее существенным механизмом теплоотдачи является потоотделение. С 1 г пара организм теряет около 600 калл тепла. В горячих цехах при температуре 50⁰С человек теряет в сутки до 12 л пота и выделяет 8 тыс. ккал. Установлено, что не все люди в равной степени обладают способностью к усиленному потоотделению в условиях повышенной температуры.

Локальная терморегуляция

Разные отделы тела, например мошонка, обладают локальной саморегуляцией температуры. При низкой температуре мошонка укорачивается за счет сокращения соответствующих мышц, при высокой температуре — расслабляется. Такой механизм предохраняет яички от перегрева и охлаждения, оберегая сперматогенез.

Виды воды в организме

В организме человека и животных различают три вида воды — свободную, связанную и конституционную.

Свободная, или мобильная вода составляет основу внеклеточной, внутриклеточной и трансцеллюлярной жидкостей.

Связанная вода удерживается ионами в виде гидратной оболочки и гидрофильными коллоидами (белками) крови и белками тканей в виде воды набухания.

Конституционная (внутримолекулярная) вода входит в состав молекул, белков, жиров и углеводов и освобождается при их окислении. Вода перемещается между различными отделами жидких сред организма вследствие сил гидростатического и осмотического давления.

Внутриклеточная и внеклеточная жидкости электронейтральны и осмотически равновесны.

Кровь — важнейшая внутренняя жидкая среда организма, относительное постоянство состава которой обеспечивает оптимальные условия протекания клеточного метаболизма.

Система крови — совокупность образований, участвующих в поддержании гомеостаза тканей и органов:

1) собственно кровь как жидкая разновидность соединительной ткани;

2) органы кроветворения и кроверазрушения: костный мозг, вилочковая железа, лимфатические узлы, селезенка, печень;

3) нейрогуморальный аппарат регуляции.

Функции системы крови

Кроветворение происходит непрерывно в красном костном мозге. В среднем у человека в течение жизни образуется около 450 кг эритроцитов, 5400 кг гранулоцитов, 275 кг лимфоцитов и 40 кг тромбоцитов.

Кроверазрушение также протекает непрерывно в самом сосудистом русле, в селезенке и печени в количествах, эквивалентных вновь образующимся форменным элементам. Синтез белков плазмы происходит непрерывно в печени.

Дыхательная функция крови заключается в транспорте газов — кислорода от легких к тканям в составе артериальной крови и двуокиси углерода в обратном направлении в составе венозной крови.

Трофическая функция крови по отношению к клеткам заключается в переносе к ним от кишечника питательных веществ.

Экскреторная функция крови способствует выведению через почки, легкие, потовые железы и пищеварительный тракт токсичных продуктов метаболизма, а также избытка воды и солей.

Защитная функция — одна из важнейших функций крови — реализуется в двух формах — иммунных реакциях и свертывании. Частным случаем защитной функции являются противосвертывающие механизмы системы крови.

Терморегуляторная функция способствует поддержанию температуры тела, особенно в условиях повышенной или пониженной температуры окружающей среды. Вследствие большой теплоемкости кровь переносит тепло от более нагретых к менее нагретым участкам тела и органам, регулируя, таким образом, физическую теплоотдачу.

Трансцеллюлярные жидкости

Цереброспинальная жидкость — продуцируется сосудистыми сплетениями мозга, мягкой мозговой оболочкой, глией и специальными нервными элементами. Благодаря не сжимаемости цереброспинальная жидкость играет роль механической гидродинамической «подушки», защищая мозг от внешних механических воздействий. Синовиальная жидкость — прозрачная жидкая среда, заполняющая суставные полости, синовиальные влагалища сухожилий и синовиальные сумки. Локомоторная функция связана с увлажнением синовиальной жидкостью суставных хрящей, что облегчает движение в суставах и предотвращает их стирание.

Жидкие среды глаза -водянистая влага и стекловидное тело выполняют трофическую функцию по отношению к тканям глазного яблока, в особенности роговицы и хрусталика. Ионный состав водянистой влаги глаза близок к составу плазмы крови. В образовании водянистой влаги глаза ведущая роль принадлежит эндотелию капилляров и эпителию цилиарного тела. К числу важнейших органических соединений жидких сред глаза относятся белки, аминокислоты, глюкоза, витамины, АТФ, ионы хлора, магния и пр.

Общие свойства гормонов

1. Строгая специфичность (тропность) физиологического действия.

2. Высокая биологическая активность: гормоны оказывают своё физиологическоедействие в чрезвычайно малых дозах.

3. Дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона.

4. Многие гормоны (стероидные и производные аминокислот) не имеют видовой специфичности.

5. Генерализованность действия.

6. Пролонгированность действия.

Установлены четыре основных типа физиологического действия гормонов на организм: кинетическое, или пусковое, вызывающее определённую деятельность исполнительных органов; метаболическое (изменение обмена веществ); морфогенетическое (дифференциация тканей и органов, действие на рост, стимуляция формообразовательного процесса); корригирующее (изменение интенсивности функций органов и тканей).

Поджелудочная железа представляет собой орган как внешней, так и внутренней секреции.

По своему микроскопическому строению она состоит двух видов тканей:

а) ткани, выделяющей поджелудочный сок, и

б) островков Лангерганса, которые выделяют гормон инсулин.

После удаления железы и её гипофункции наблюдаются следующие расстройства обмена:

1.Ткани не могут усваивать глюкозу, и поэтому повышается содержание глюкозы в крови – гипергликемия.

2. Сахар выделяется с мочой – глюкозурия.

3. Появляется жажда и увеличивается количество мочи – полиурия.

4. Резко уменьшается количество гликогена в печени и мышцах.

5. Происходит неполное окисление жиров.

6. Появляется избыток жиров в крови.

7. Около 60% усвоенного белка превращается в глюкозу с образованием промежуточных кислых продуктов.

8. В крови накапливаются кислоты (ацидоз), что приводит к уменьшению щелочного резерва и к компенсаторной одышке.

Указанные нарушения представляют проявления тяжелого заболевания – сахарного диабета.

Гиперфункция поджелудочной железы связана, как правило, с развитием в ней опухолей.

Надпочечники являются парными железами, расположены у человека над верхним краем каждой почки. Каждая железа состоит из двух слоёв:

1)наружного коркового вещества,

2) внутреннего мозгового вещества, состоящего из хромаффинной ткани.

При гипофункции коры надпочечников наступает тяжелое заболевание, при котором наблюдаются: серость с коричневым оттенком кожи, преимущественно лица и тыльных поверхностей кистей, поэтому это заболевание называют бронзовой болезнью (аддисонова болезнь). При этом у людей наступает полное исхудание, все возрастающая слабость, повышенная утомляемость.

Гиперфункция коры надпочечников сопровождается преждевременным образованием половых гормонов в организме детей, что вызывает раннее половое созревание. Описаны случаи наступления менструации у двухлетних девочек. У мальчиков 4 –6 лет появлялась борода, половое влечение, а половые органы достигали размеров, соответствующих взрослым мужчинам.

У взрослых женщин появляются вторичные мужские половые признаки, а у мужчин разрастаются грудные железы и атрофируются половые органы.

В настоящее время из экстрактов коры надпочечников выделено около 28 различных действующих начал и принято общее название «кортикостероны».

Минералокортикоиды. К этой группе относятся альдостерон, дезоксикортикостерон, 18-оксикортикостерон, 18-оксидезокси-кортикостерон.

Дезоксикортикостерон – заметно влияет на водно-солевой обмен. Вызывает преимущественно задержку воды в тканях с образованием отеков. Он влияет на восстановление работоспособности мышц, регулируя баланс калия и натрия. При его введении быстро проходит мышечная слабость и повышенная утомляемость мышц.

Альдостерон способствует развитию воспалительной реакции. Его противовоспалительное действие связано с усилением экссудации жидкости из просвета сосудов в ткани и отёчности ткани.

Глюкокортикоиды. К ним относятся кортизол, кортизон, кортикостерон и его производные. Эти гормоны оказывают влияние на обмен углеводов, жиров белков. Они являются антагонистами инсулина. Глюкокортикоиды оказывают противоаллергическое действие.

Кортикостерон – влияет на углеводный обмен, обеспечивая образование гликогена в печени. Повышает работоспособность мышц, снижая их утомляемость, ускоряет заживление ран.

Гипофункция коры надпочечников проявляется снижением содержаниякортикоидных гормонов и носит название Аддисоновой болезни (бронзовой). Главными симптомами этого заболевания являются: адинамия, снижение объёма циркулирующей крови, артериальная гипотония, гипогликемия, усиленная пигментация кожи, головокружение, неопределённые боли в области живота, диарея.

При опухолях коры надпочечников может развиться гиперфункция коры надпочечников с избыточным образованием глюкокортикоидов. При этом возникает заболевание гиперкортицизм, или синдром Иценко-Кушинга.

В коре надпочечников обнаружен гормон адреностерон, близкий по своему действию к половым гормонам. Всякие болезненные изменения в коре надпочечников вызывают изменения полового развития, вплоть до ложного развития признаков обоего пола. В коре надпочечников вырабатывается некоторое количество половых гормонов (в основном, андрогенов).

Гормоны мозгового слоя надпочечников. Хромаффинная ткань выделяет в кровь гормоны – адреналин и норадреналин – чрезвычайно активные вещества.

Щитовидная железа

Щитовидная железа состоит из двух боковых долей и перешейка между ними. Ткань железы состоит из фолликулов, заполненных коллоидом, в котором имеются иодсодержащие гормоны тироксин и трийодтиронин.

Иодсодержащие гормоны усиливают все виды обмена, влияют на процессы роста, физическое и умственное развитие, увеличивают частоту сердечных сокращений, стимулируют деятельность пищеварительного тракта, повышают возбудимость симпатической нервной системы.

Гиперфункция щитовидной железы – Базедова болезнь, или базедовый зоб. Она заключается в значительном увеличении обмена веществ, сильном исхудании, повышении температуры тела, особенно во время физической нагрузки, быстрой утомляемости, потливости, выпячивании глазных яблок и учащении сердцебиений. Вследствие увеличения общей возбудимости нервной системы больные легко возбуждаются и раздражаются. Вследствие значительного увеличения потребности кислорода они с трудом поднимаются на высоту.

Гипофункция (простой зоб, микседема, кретинизм) – это эндемический зоб, который иногда достигает огромных размеров – 6 кг, Связывается это заболевание с недостатком йода.

В организме значительно снижается обмен веществ.

Микседема (микса – слизь; эдема – отёк). Кожа лица, шеи, конечностей становится толстой, плотной, отечной. Выпадают волосы и зубы, поражаются половые железы, у женщин прекращаются менструации. Расширяется сердце, уменьшается количество эритроцитов, снижается основной обмен, падает температура тела, поражаются слух и зрение, реже обоняние и вкус, замедляются психические реакции, ослабевает память, замедляются движения и речь.

Слабоумие (кретинизм) – развивается в конце первого или начале второго года жизни, вызван недостатком йода в пище. Слабоумие сопровождается задержкой роста. Психические реакции у таких больных замедленны, внимание фиксируется плохо, образование понятий затруднено. В тяжелых случаях нарушена речь, а также наблюдается полный идиотизм.

Тироксин – гормон щитовидной железы. Железа ежедневно выделяет количество тироксина, соответствующее 0,3 мг йода. Для нормального образования гормона это количество йода должно поступать в организм с пищей и питьевой водой. Тироксин повышает клеточное дыхание. Введение нормальному человеку 2 мг тироксина повышает основной обмен на 20% и вызывает потерю в весе. Психические воздействия усиливают поступление гормона в кровь.

Околощитовидные железы

Человек имеет две пары паращитовидных желёз, расположенных на задней поверхности щитовидной железы. Главные, или оксифильные их клетки вырабатывают паратгормон, или паратиреин.

Околощитовидные железы регулируют обмен кальция и принадлежат к органам, без которых жизнь невозможна. Благодаря функции околощитовидных желез, соли кальция удерживаются в организме, что необходимо для нормальной деятельности нервной системы и мышц.

Гипофункция околощитовидных желез (тетания) – судорожная болезнь. Повышается возбудимость нервной системы, в отдельных группах мышц появляются длительные судороги. Гиперфункция паращитовидных желёз проявляется в деминерализации костей и в развитии остеопороза. Наблюдаются расстройства в развитии зубов, волос и ногтей.

Половые железы

Половые железы выполняют две функции:

1)образование половых клеток: мужских – сперматозоидов и женских – яйцевых клеток и

2) выделения гормонов.

У мальчиков образование сперматозоидов начинается с периода половой зрелости, около 12 лет, и заканчивается к 50 – 60 годам, иногда позднее.

Первичные фолликулы представляют собой яйцевые клетки. У взрослых женщин в обоих яичниках около 4000 000 яйцевых клеток.

Мужские половые гормоны (андрогены) образуются в выстилке семенных канальцев. В небольшом количестве они вырабатываются в сетчатой зоне коры надпочечников у мужчин и у женщин, и в наружном слое яичников у женщин. Все они производные стеринов: тестостерон, андростандион, андростерон и др.

Как семенники, так и яичники синтезируют и мужские и женские половые гормоны, но у мужчин значительно преобладают андрогены, а у женщин – преобладают эстрогены. Половые гормоны способствуют эмбриональной дифференцировке, в последующем – развитию половых органов и появлению вторичных половых признаков, определяют половое созревание и поведение человека. В женском организме половые гормоны регулируют овариально-менструальный цикл, обеспечивают нормальное протекание беременности и подготовку молочных желёз к секреции молока.

Женские половые гормоны также являются производными стеринов. В настоящее время выделены следующие гормоны:

эстрадиол, эстрон, или фолликулярный гормон, и эстриол, полученный из мочи беременных и из плаценты. Эстрон и эстриол обнаружены некоторых растениях.

Эстрадиол, как гормон, выделен из фолликулярной жидкости. Прогестерон, или гормон желтого тела, также обнаружен в плаценте.

Половые гормоны влияют на обмен веществ и тем самым определяют мужские и женские вторичные половые признаки, или особенности, отличающие представителей одного пола от другого.

Тестостерон изменяет белковый обмен, вызывая положительный азотистый баланс и увеличивая вес тела. Он действует и на углеводный обмен, уменьшая синтез гликогена в печени и тканях. Эстрон и другие женские половые гормоны, наоборот, увеличивают способность печени и тканей синтезировать гликоген. Эстрон увеличивает также отложение жира в организме. Сходство структуры мужских и женских половых гормонов доказывает, что они образуются из холестерина.

Мужские и женские половые гормоны образуются одновременно и влияют друг на друга. Небольшие количества мужского гормона образуются в детском возрасте и у мальчиков, и у девочек. В 6 –летнем возрасте количество мужского полового гормона приблизительно одинаково у обоих полов. К 12 годам у мальчиков образуется в 1,5 –2 раза больше мужского гормона, чем у девочек, а у взрослых мужчин в 2 и более раза больше, чем у взрослых женщин.

 

Вилочковая железа (тимус)

Вилочковая железа, парный орган, расположенный в верхнем средостении.Она является органом, который развивается до периода полового созревания, после чего наступает процесс её обратного развития.

В вилочковой железе наряду с образованием из стволовых клеток костного мозга Т-лимфоцитов продуцируются гормональные факторы – тимозин и тимопоэтин. Гормоны обеспечивают дифференцировку Т-лимфоцитов и играют роль в клеточных иммунных реакциях.

После удаления железы у щенят, минеральный и белковый обмен нарушаются. Развитие костей и рост тела приостанавливается, в связи с дефицитом кальция в костной ткани. Кости скелета искривляются, становятся мягкими, гибкими. Переломы костей плохо заживают. Возникает дегенерация в мышечной ткани, падает мышечный тонус, развивается мышечная слабость. Наблюдается расстройство высшей нервной деятельности, животное гибнет при явлениях ацидоза через 2 – 3 месяца после операции.

Вилочковая железа влияет на рост организма и на обмен кальция, способствует задержке солей кальция в костной ткани.

Тема 9

Соматотропный гормон

Карликовость (нанизм) наблюдается в том случае, если в детстве снижена секреция СТГ и содержание его в плазме (1 —3 нг/мл). Нанизм, обусловленный недостатком СТГ, характеризуется пропорциональным уменьшением размеров всех органов; если же нанизм связан с гипофункцией щитовидной железы, то отмечается непропорциональное телосложение. У гипофизарных карликов наблюдается снижение уровня других гормонов и задержка полового развития.

При повышенной секреции СТГ у детей наблюдается патологически быстрый рост, приводящий к гигантизму. Такие люди чрезвычайно высоки (до 2,4—2,8 м); усиливается рост всех тканей, но в особенности длинных костей. Гигантизм обычно наблюдается при опухолях гипофиза у детей.

Акромегалией называют заболевание, обусловленное повышенной секрецией СТГ (20—100 нг/мл) у взрослых, когда рост длинных костей уже завершен. В этом случае СТГ уже не может вызывать рост костей в длину, однако может приводить к их утолщению и росту мягких тканей. Особенно увеличиваются кисти, стопы, нос, надбровья и нижняя челюсть, которая при этом выдается вперед.

Окситоцин

Наиболее мощным стимулом для выработки окситоцина у млекопитающих является кормление грудью и растяжение матки и влагалища. Окситоцин влияет лишь на выброс молока, уже находящегося в млечных протоках, но не на его секрецию или лактацию.

Роды. Известно, что во время родов содержание окситоцина в крови женщин достигает максимального значения — 200 мг ЕД./мл. Этот высокий уровень окситоцина может способствовать усилению сокращений матки и облегчить роды, особенно после того, как они начались.

Эндокринная функция почек

Известны две главные гормональные системы почки.

Первая — это ренин-ангиотензиновая система. Ренин вырабатывается и выделяется почкой. Он синтезируется в специальной группе эпителиодных клеток, называемых юкстагломерулярными (ЮГ).

Ренин-ангиотензиновая система участвует в возникновении и поддержании некоторых типов гипертонии.

Вторым главным эндокринным комплексом в почке является простогландиновая (ПГ) гормоноподобная система. Изменения синтеза простагландинов наблюдаются при многих болезнях.

Тема10

Организация нервной системы

Нейрон — это функциональная единица нервной системы, строение и функции которой приспособлены к передаче и интеграции информации. В каждом нейроне различают четыре различные области: тело, дендриты, аксон и аксонные окончания (терминали). Специфической функцией аксона является проведение нервных импульсов. Эти импульсы возникают в результате небольших изменений проницаемости мембраны аксона, приводящих к возникновению электрического потенциала; последний потенциал, подобно волне, пробегает по всей длине аксона — от сомы до окончаний.

Клетки глии

Хотя именно нервные клетки являются функциональными единицами, обрабатывающими информацию, на их долю приходится лишь 10% общего числа клеток в нервной системе. Большинство же здесь составляют глиальные клетки, заполняющие все пространство между нейронами. Существуют четыре основных разновидности глиальных клеток: ас