Mga tanong at gawain. Pancreatic hormone na kumokontrol sa metabolismo ng karbohidrat Anong mga hormone ang kasangkot sa regulasyon ng metabolismo ng carbohydrate
Itinuturo iyon ng mga siyentipiko metabolismo ng karbohidrat mahalaga para sa katawan, dahil nakakaapekto ito sa gawain ng iba't ibang mga sistema. Ang pangunahing gawain ng naturang proseso ay ang lumahok sa paggawa ng enerhiya na kailangan ng isang tao upang maisakatuparan ang kanyang buhay.
Ang mga karbohidrat ay nabibilang sa mga organikong elemento na maaaring magpayaman sa katawan ng enerhiya. Ngunit hindi lang iyon ang kanilang papel. Ang lahat ng mga proseso na nagaganap sa katawan ay mahalaga at magkakaugnay. Samakatuwid, ang mga carbohydrate sa katawan ay maaaring magkahiwalay na bahagi o maiugnay sa mga protina o taba.
Ang paglabag sa produksyon ng carbohydrates sa katawan ay magdudulot ng kabiguan sa lahat ng sistema. Kinumpirma ito ng biochemistry. Ang katawan ay hindi makakagawa ng sapat na mga hormone na kasangkot sa metabolismo, pati na rin ang iba pang mga biochemical na reaksyon.
Ang papel ng carbohydrates sa katawan, kung anong mga hormonal na proseso ang kanilang kinokontrol, pati na rin ang metabolismo ay tatalakayin sa artikulong ito sa ibaba.
Kapag ang pagkain ay karaniwang kinakain ng isang tao malaking bilang ng carbohydrates. Maaari silang magbigay ng katawan ng kinakailangang enerhiya, at nagbibigay din ng tungkol sa 50% ng mga halaga na mahalaga para sa paggana ng mga system sa katawan. Samakatuwid, dapat silang kainin araw-araw sa maraming dami. Habang tumataas ang load sa katawan, mangangailangan ito ng mas maraming carbohydrates, na tumutulong sa paggawa ng mga hormone.
Ngunit ang mga elementong ito ay kumikilos hindi lamang bilang isang replenisher ng mga gastos sa enerhiya. Kasama ng mga taba at protina, maaari silang lumahok sa proseso ng pagbabagong-buhay at paglaki ng cell. Nagagawa nilang gumawa ng mga acid, na nagbibigay at kinokontrol ang tamang dami ng glucose sa katawan.
Ito ay nagkakahalaga ng noting na halos lahat ng mga pagkain ay naglalaman ng carbohydrates. Ang mga ito ay naroroon din sa lahat ng nabubuhay na organismo, na nakikibahagi sa paglaki at pagtatayo ng istraktura.
Ang mga pangunahing pag-andar ng carbohydrates ay:
- Ginagawang gumana ang utak.
- Supply ng enerhiya.
- Pagkontrol sa dami ng mga lipid at protina.
- paggawa ng ilang uri ng mga molekula.
- Pagpapabuti ng digestive tract.
- Pag-alis ng mga lason sa katawan.
- Pag-activate ng mga proseso ng panunaw ng pagkain.
Kinukumpirma ng biochemistry na ang kapansanan sa metabolismo ng karbohidrat ay maaaring maging hindi lamang ang sanhi ng mga pathologies na nakalista sa itaas. Ang mga elementong ito ay hindi lamang tumutulong sa katawan na mapunan ang ginugol na enerhiya, ngunit maaari ring lumahok sa mga proseso ng metabolic at henerasyon sa mga selula.
Mga uri
Ang modernong biochemistry ay nakikilala ang ilang mga uri ng carbohydrates, na maaaring magkakaiba sa kanilang istraktura at mga bahagi. Karaniwan silang nahahati sa dalawang grupo:
- Kumplikado.
- Simple.
Gayundin, ayon sa kanilang mga kemikal na katangian, nahahati din sila sa:
- Monosaccharides.
- Mga polysaccharides.
- Oligosaccharides.
Ang isang tampok ng monosaccharides ay maaari silang magkaroon ng isang molekula ng asukal sa kanilang istraktura. Kapag nahati, ang mga naturang elemento ay maaaring pumasok sa daloy ng dugo at mapataas ang antas ng asukal sa loob nito.
Ang batayan ng polysaccharide ay isang malaking bilang ng mga monosaccharides. Ang kanilang synthesis at pagproseso sa gastrointestinal tract pagkatapos kumain ay tumatagal ng mahabang panahon. Ngunit sa tulong ng mga ito, ang isang tao ay magkakaroon ng isang matatag na tagapagpahiwatig ng mga antas ng asukal sa dugo.
Kahit na ang pangunahing proseso ng pagkasira ng carbohydrate ay nangyayari sa gastrointestinal tract, ang proseso mismo ay nagsisimula sa bibig. Tinutulungan ito ng laway, at samakatuwid ay inirerekomenda na ngumunguya nang lubusan ang pagkain.
metabolismo ng karbohidrat
Siyempre, tulad ng tinukoy ng mga eksperto, ang pangunahing papel ng carbohydrates ay upang magbigay ng enerhiya sa katawan. Ang glucose, na ginawa sa katawan na may partisipasyon ng carbohydrates, ay ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya.
Kung ang lahat ng mga sistema ng tao ay gumagana nang maayos at tama, pagkatapos ay sa ilalim ng stress sa katawan mayroong isang pagtaas sa pagkonsumo ng glucose, na nagpapahintulot sa utak at mga organo na magbigay ng sikolohikal at pisikal na mga proseso.
Ang metabolismo ng karbohidrat ay isang hanay ng mga proseso na nagsisiguro sa pagpoproseso ng mga carbohydrates sa kanilang mga sarili sa enerhiya. Nagsisimula ang synthesis sa bibig, kung saan ang sangkap ay maaaring masira ng mga enzyme.
Ngunit ang pangunahing proseso ay isinasagawa sa gastrointestinal tract, kung saan ang isang polysaccharide at isang monosaccharide ay ginawa, na pagkatapos ay dinadala ng daluyan ng dugo sa mga selula. Kasabay nito, ang karamihan sa mga ginawang particle ay nananatili at naiipon sa atay.
Ang dugo ay nagdadala ng glucose sa buong katawan sa lahat ng oras. Pangunahing inihahatid nito ang gayong sangkap sa mga organo na higit na nangangailangan nito. Samakatuwid, ang bilis ng transportasyon ng glucose ay nakasalalay sa aktibidad ng mga proseso sa katawan.
Dapat nating tandaan na ang lahat ng mga proseso sa katawan ay magkakaugnay. Samakatuwid, kapag ang mga karbohidrat, protina o taba ay ipinagpapalit, ang mga intermediate na sangkap ay maaari ding gawin na nakikibahagi din sa metabolismo, bagaman hindi sila napakahalaga para dito.
Sa tulong ng mga naturang sangkap, ang katawan ay nakakagawa ng malaking halaga ng enerhiya mula sa pagkain na natanggap. Ito ay tungkol sa 60%.
Kakulangan o labis na carbohydrates
Para sa proseso ng regulasyon, ang mga tagapagpahiwatig na ito ay mahalaga. Kung kakaunti ang carbohydrates sa katawan, maaari itong humantong sa pagkabulok ng atay. Ang mga kalamnan ay maaari ding maapektuhan. Ang mga ketone ay magsisimulang maipon sa dugo. Sa mataas na konsentrasyon, ang pagkalasing ng katawan ay nangyayari at ang utak ay apektado.
Ang isang malaking halaga ng carbohydrates ay hindi rin nakikinabang sa isang tao. Sa paunang yugto, ang pagtaas ng carbohydrates ay maaaring maging sanhi ng pagtaas ng asukal sa dugo, na negatibong makakaapekto sa gawain ng pancreas. Ito ay humahantong sa hitsura ng diabetes at iba pang mga pathologies.
Kung hindi maproseso ng katawan ang lahat ng carbohydrates na natatanggap nito kasama ng pagkain, ito ay magiging sanhi ng pagsisimula ng taba sa katawan. Ito ay hahantong sa labis na katabaan, na maaaring negatibong makaapekto sa katawan.
Carb imbalance
Ang balanse ng mga elementong ito sa katawan ay maaaring maabala sa iba't ibang dahilan. Maaari rin itong humantong sa pagpapakita ng mga pathology. Ang mga pangunahing dahilan ng paglabag ay:
- Mga paglabag sa genetic plan sa central nervous system at endocrine system.
- Mga kaguluhan sa pag-unlad ng fetus sa sinapupunan.
- Hindi makatwiran at hindi wastong nutrisyon.
- Ang paggamit ng matamis sa maraming dami.
- Pag-inom ng alak sa maraming dami.
- Mga pagkagambala sa hormonal system.
- Passive lifestyle.
Kapag ang proseso ng metabolismo ng karbohidrat ay nagambala, ang isang tao ay may mga problema. Nagsisimula siyang makaramdam ng masama at makaranas ng mga negatibong sintomas. Kadalasan ito ay dahil sa ang katunayan na ang isang malaki o maliit na halaga ng asukal ay lumilitaw sa dugo. Maaari rin itong magdulot ng mga aberya sa gawain ng WSS.
Posibleng pagpapakita ng naturang mga pathologies:
- Hypoglycemia. Ito ay kapansin-pansing binabawasan ang dami ng asukal sa katawan. Ang isang tao ay maaaring makaranas ng malabong paningin o pagkahilo. Gayundin, ang isang tao ay magiging nerbiyos, magkakaroon siya ng hindi malinaw na pag-iisip, ang kanyang balat ay mamumutla at ang koordinasyon ay maaabala. Kapag ang patolohiya ay nagpapakita ng sarili sa loob ng mahabang panahon, maaari itong humantong sa pagkawala ng malay. Maaari mong iwasto ang sitwasyon sa pamamagitan ng pagkonsumo ng matamis sa maraming dami.
- Diabetes. Kapag ang metabolismo ng karbohidrat ay nabalisa, ang isang tao ay halos palaging nagkakaroon ng diabetes. Ang pangunahing dahilan ay ang dami ng insulin sa katawan ay bumababa at ang mga selula ay hindi na nakikipag-ugnayan nang maayos. Ang mga organo ay humihinto din sa pagtanggap ng kinakailangang enerhiya at hindi maisagawa ang kanilang mga tungkulin. Sa ganitong patolohiya, ang isang tao ay magkakaroon ng patuloy na pakiramdam ng pagkapagod, siya ay mawalan ng timbang at hindi magagawang ganap na makipagtalik. Maaari ring lumala ang paningin, ang mga sugat ay magsisimulang maghilom nang mas mabagal, ang pamamanhid ng mga paa ay mararamdaman at iba pang mga negatibong sintomas ay lilitaw.
Mga tampok na palitan
Ang mga hormone na itinago ng thyroid gland ay maaari ding lumahok sa normalisasyon at pagsasagawa ng metabolic process. Pinapabilis nila ang pagbuo ng glucose at pinapagana ng mga cell na mas mabilis itong masipsip.
Ang palitan na ito ay lalong mahalaga para sa mga buntis na kababaihan. Sa prosesong ito, ang fetus ay tumatanggap ng tamang dami ng glucose, na nagsisiguro sa tamang pag-unlad nito. Ang intensity ng metabolic process ay maaari ring makaapekto sa hitsura ng hypoxia.
Nabanggit din ng mga doktor na kung ang katawan ay nagsisimula nang mabilis na tumaba, kung gayon ito ay nagpapahiwatig na hindi nito matitiis ang ilang mga pagkain na naglalaman ng maraming carbohydrates sa kanilang komposisyon. Ito ay lalo na mapapansin sa mga bata.
Samakatuwid, kapag lumitaw ang mga unang negatibong sintomas, na inilarawan sa itaas, mahalaga na agad na bisitahin ang klinika at magsagawa ng pagsusuri doon. Ito ay magbibigay-daan sa doktor na magsimula ng paggamot sa oras kung ang patolohiya ay napansin.
Hormonal regulation at pathologies ng carbohydrate metabolism
Ang labis na glucose sa dugo, kadalasang nangyayari pagkatapos ng pagkain, ay nagpapasigla sa synthesis ng pancreatic hormone. insulin a, na kinabibilangan ng pagbuo ng osmotically inert glycogen sa atay at mga kalamnan. Ang glycogen ay isang polymeric glucose, katulad ng starch sa mga halaman. Ang glycogen, sa turn, ay nasira sa glucose sa ilalim ng impluwensya ng hormone glucagon, ang pagtatago ng kung saan sa pamamagitan ng mga selula ng pancreas ay nagsisimula nang napakabilis kapag bumaba ang mga antas ng glucose sa dugo. Kung ang mga reserbang glycogen ay naubos, kung gayon ang mga kumplikadong biochemical system para sa pagbuo ng glucose mula sa mga amino acid ay pinasigla, at ang bawat isa sa mga amino acid ay nangangailangan ng isang indibidwal na cycle ng mga reaksyon. Karaniwan, ang prosesong ito ay patuloy na nangyayari, dahil sa pag-renew ng sarili ng mga protina. Sa balanseng diyeta, ang mga amino acid ng mga protina ng pagkain ay nagbibigay ng humigit-kumulang 10% ng mga pangangailangan sa enerhiya ng katawan. Ang mga sindrom na humahantong sa kapansanan sa balanse ng glucose sa dugo, type 1 diabetes at type 2 diabetes, ay ang pinakakaraniwang mga malalang sakit sa mga bansang umunlad sa ekonomiya. Ayon sa World Health Organization (WHO), 171 milyong tao ang na-diagnose na may diabetes noong 2000, kung saan ang Estados Unidos ang may pinakamataas na insidente ng diabetes sa alinmang bansa sa mundo, sa 17.7 milyong kaso. Sa Russian Federation, ang diabetes ay nasuri sa 4.5 milyong tao. Sa mga bansang Asyano, ang India (31.7 milyong diabetic) ay higit na nalampasan ang China (20.7 milyon). Sa buong kontinente ng Africa, ayon sa WHO, ang diabetes ay nakita sa 7 milyong tao.
Ang Diabetes-1, na kasalukuyang bumubuo ng humigit-kumulang 8% ng carbohydrate metabolic disease, ay isang genetic anomaly na nagpapakita mismo sa pagkabata. Sa kasong ito, ang mga selula ng pancreatic na gumagawa ng insulin ay nawasak, at ang katawan ay nawawalan ng kakayahang umayos ng mga antas ng glucose sa dugo at i-convert ang labis na glucose sa glycogen. Ang kawalan ng glycogen reserve ng glucose sa atay ay ginagawang hindi matatag ang konsentrasyon ng glucose sa dugo, at karamihan sa mga pasyenteng may diabetes ay namatay sa nakaraan, hindi
Ang tekstong ito ay isang panimulang bahagi. Mula sa aklat na Propaedeutics ng mga sakit sa pagkabata may-akda O. V. Osipova Mula sa librong Propaedeutics ng mga sakit sa pagkabata: mga tala sa panayam may-akda O. V. Osipova may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa aklat na Pagsusuri. Kumpletuhin ang sanggunian may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa aklat na Pagsusuri. Kumpletuhin ang sanggunian may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa aklat na Pagsusuri. Kumpletuhin ang sanggunian may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa librong What the tests say. Mga lihim ng mga medikal na tagapagpahiwatig - para sa mga pasyente may-akda Evgeny Alexandrovich Grin may-akda Yulia Sergeevna Popova Mula sa aklat na How to stop snoring and let others sleep may-akda Yulia Sergeevna Popova may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa aklat na A Complete Guide to Analyzes and Research in Medicine may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa aklat na A Complete Guide to Analyzes and Research in Medicine may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa aklat na A Complete Guide to Analyzes and Research in Medicine may-akda Mikhail Borisovich Ingerleib Mula sa aklat na Diabetes Mellitus. Bagong pang-unawa may-akda Mark Yakovlevich Zholondz Mula sa aklat na Diabetes. Pag-iwas, pagsusuri at paggamot sa pamamagitan ng tradisyonal at di-tradisyonal na mga pamamaraan may-akda Violetta Romanovna Khamidova Mula sa aklat na Learning to understand your analysis may-akda Elena V. PoghosyanMINISTERYO NG EDUKASYON NG REPUBLIKA NG BELARUS
BELARUSIAN STATE ACADEMY OF PHYSICAL CULTURE
DEPARTMENT: "BIOCHEMISTRY"
PAKSANG-ARALIN: "HORMONAL REGULATION NG CARBOHYDRATE METABOLISM SA PANAHON NG AKTIBIDAD NG MUSCLE"
GINAWA:
KOVALEVICH
EKATERINA VLADIMIROVNA
1st YEAR STUDENT GROUP No. 112
FACULTY SI at E
MINSK 2002
Ang konsepto ng mga hormone, ang kanilang biological na papel.
ENDOCRINE SYSTEM- isang sistema ng mga glandula na gumagawa ng mga hormone at direktang inilalabas ang mga ito sa dugo. Ang mga glandula na ito, na tinatawag na endocrine o endocrine glands, ay walang mga excretory ducts; ang mga ito ay matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng katawan, ngunit gumagana nang malapit na magkakaugnay. Ipinapakita ng figure ang lokasyon ng pangunahing mga glandula ng endocrine sa katawan ng tao. Ang pineal gland (pineal gland), na nawawala sa figure, ay hindi sapat na pinag-aralan, ngunit sa kasalukuyan ito ay maiugnay sa endocrine system. Ang glandula na ito ay isang maliit na pormasyon sa midbrain, at sa mga mammal ay gumaganap ito ng papel ng isang neuroendocrine transducer, kung saan ang mga nerve impulses na nagmumula sa mga mata sa pamamagitan ng utak ay na-convert sa isang hormonal signal, na nagiging sanhi ng pagtatago ng hormone melatonin. Nakakaapekto ang Melatonin sa mga biological rhythms, kabilang ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago sa mga physiological function at pana-panahong mga siklo ng sekswal. Sa mas mababang vertebrates, ang pineal gland ay maaaring direktang makaramdam ng liwanag (ang "third eye").
MGA HORMON, mga organikong compound na ginawa ng ilang mga cell at idinisenyo upang kontrolin ang mga function ng katawan, ang kanilang regulasyon at koordinasyon. Ang mas mataas na mga hayop ay may dalawang sistema ng regulasyon kung saan ang katawan ay umaangkop sa patuloy na panloob at panlabas na mga pagbabago. Ang isa ay ang nervous system, na mabilis na nagpapadala ng mga signal (sa anyo ng mga impulses) sa pamamagitan ng isang network ng mga nerve at nerve cells; ang isa ay endocrine, na nagsasagawa ng regulasyon ng kemikal sa tulong ng mga hormone na dinadala ng dugo at may epekto sa mga tisyu at organo na malayo sa lugar ng kanilang paglabas. Ang sistema ng komunikasyong kemikal ay nakikipag-ugnayan sa sistema ng nerbiyos; Kaya, ang ilang mga hormone ay gumaganap bilang mga tagapamagitan (mga tagapamagitan) sa pagitan ng sistema ng nerbiyos at mga organo na tumutugon sa pagkakalantad. Kaya, ang pagkakaiba sa pagitan ng neural at kemikal na koordinasyon ay hindi ganap.
Ang lahat ng mga mammal, kabilang ang mga tao, ay may mga hormone; sila ay matatagpuan din sa iba pang mga buhay na organismo. Ang pisyolohikal na pagkilos ng mga hormone ay naglalayong:
1) pagbibigay ng humoral, i.e. isinasagawa sa pamamagitan ng dugo, ang regulasyon ng mga biological na proseso;
2) pagpapanatili ng integridad at katatagan ng panloob na kapaligiran, maayos na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga cellular na bahagi ng katawan;
3) regulasyon ng paglago, pagkahinog at proseso ng pagpaparami.
Ang pituitary gland ay ang pangunahing glandula ng panloob na pagtatago, sa aktibidad kung saan nakasalalay ang aktibidad ng iba pang mga glandula. Ang pituitary gland ay matatagpuan sa cranium sa ilalim ng utak, samakatuwid ito ay tinatawag ding lower cerebral appendage. At sa pamamagitan ng lokasyon, at sa pamamagitan ng istraktura, at sa pamamagitan ng pinagmulan, ang pituitary gland ay konektado sa sistema ng nerbiyos, na nagdudulot ng impluwensya dito, pinahuhusay o pinipigilan ang paggawa ng mga hormone nito.
Sa kabila ng maliit na sukat at bigat na halos kalahating gramo lamang, ang pituitary gland ay mahalagang dalawang glandula na pinagsama sa isang organ (ang anterior lobe ay isang glandula, at ang posterior at intermediate na lobe ay ang pangalawang glandula).
Ang pituitary gland ay binubuo ng tatlong lobes - ang anterior, na binubuo ng glandular tissue cells, ang posterior, na binubuo ng nervous tissue cells, at ang intermediate, malapit na nauugnay sa posterior lobe. Ang bawat isa sa mga lobe ng pituitary gland ay gumagawa ng sarili nitong mga hormone.
Kinokontrol ng mga hormone ang aktibidad ng lahat ng mga selula ng katawan. Nakakaapekto ang mga ito sa katalinuhan ng pag-iisip at pisikal na kadaliang kumilos, pangangatawan at taas, tinutukoy ang paglaki ng buhok, tono ng boses, sekswal na pagnanais at pag-uugali. Salamat sa endocrine system, ang isang tao ay maaaring umangkop sa malakas na pagbabagu-bago ng temperatura, labis o kakulangan ng pagkain, pisikal at emosyonal na stress. Ang pag-aaral ng pisyolohikal na pagkilos ng mga glandula ng endocrine ay naging posible upang ibunyag ang mga lihim ng sekswal na pag-andar at ang himala ng panganganak, at upang sagutin din ang tanong kung bakit ang ilang mga tao ay matangkad at ang iba ay maikli, ang ilan ay puno, ang iba ay payat, ang ilan. mabagal, ang iba ay maliksi, ang iba ay malakas, ang iba ay mahina.
Sa normal na estado, mayroong isang maayos na balanse sa pagitan ng aktibidad ng mga glandula ng endocrine, ang estado ng sistema ng nerbiyos at ang tugon ng mga target na tisyu (mga tissue na apektado). Ang anumang paglabag sa bawat isa sa mga link na ito ay mabilis na humahantong sa mga paglihis mula sa pamantayan. Ang labis o hindi sapat na produksyon ng mga hormone ay nagdudulot ng iba't ibang sakit, na sinamahan ng malalim na pagbabago ng kemikal sa katawan.
Ano ang mga hormones? Ayon sa klasikal na kahulugan, ang mga hormone ay mga produkto ng pagtatago ng mga glandula ng endocrine na direktang inilabas sa daluyan ng dugo at may mataas na aktibidad sa pisyolohikal. Pangunahing mga glandula ng Endocrine mammals - pituitary gland, thyroid at parathyroid glands, adrenal cortex, adrenal medulla, pancreatic islet tissue, gonads (testes at ovaries), inunan at mga bahaging gumagawa ng hormone ng gastrointestinal tract. Ang ilang mga hormone-like compound ay na-synthesize din sa katawan. Halimbawa, ang mga pag-aaral ng hypothalamus ay nagpakita na ang isang bilang ng mga sangkap na itinago nito ay kinakailangan para sa pagpapalabas ng mga pituitary hormone. Ang mga "releasing factor" na ito, o mga liberin, ay nahiwalay sa iba't ibang rehiyon ng hypothalamus. Pumapasok sila sa pituitary gland sa pamamagitan ng isang sistema ng mga daluyan ng dugo na nagkokonekta sa parehong mga istraktura. Dahil ang hypothalamus ay hindi isang glandula sa istraktura nito, at ang mga naglalabas na kadahilanan ay tila pumapasok lamang sa isang napakalapit na lokasyon ng pituitary gland, ang mga sangkap na ito na itinago ng hypothalamus ay maaaring ituring na mga hormone lamang na may malawak na pag-unawa sa terminong ito.
Ang iba pang mga katanungan ay mas mahirap. Ang mga bato ay nagtatago ng enzyme renin sa daloy ng dugo, na, sa pamamagitan ng pag-activate ng angiotensin system (ang sistemang ito ay nagiging sanhi ng pagpapalawak ng mga daluyan ng dugo), pinasisigla ang paggawa ng adrenal hormone aldosterone. Ang regulasyon ng pagpapalabas ng aldosteron ng sistemang ito ay halos kapareho sa kung paano pinasisigla ng hypothalamus ang paglabas ng pituitary hormone na ACTH (adrenocorticotropic hormone, o corticotropin), na kumokontrol sa paggana ng adrenal glands. Ang mga bato ay naglalabas din ng erythropoietin, isang hormonal substance na nagpapasigla sa paggawa ng mga pulang selula ng dugo. Maaari bang maiuri ang bato bilang isang endocrine organ? Ang lahat ng mga halimbawang ito ay nagpapatunay na ang klasikal na kahulugan ng mga hormone at mga glandula ng endocrine ay hindi sapat na kumpleto.
Ang pagkilos ng hormone |
||
Growth hormone o growth hormone |
Sa mga bata, pinasisigla nito ang paglaki ng katawan. Pinapataas ang synthesis ng protina, tinutulungan ang mga selula na sumipsip ng mga sustansya, pinahuhusay ang pagkasira ng mga taba sa adipose tissue. |
Nagdaragdag ito, tinitiyak ang pagkasira ng mga taba sa adipose tissue at ang kanilang paggamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya para sa pag-urong ng kalamnan. |
Hormone na kumokontrol sa aktibidad ng adrenal cortex o adrenocorticotropic hormone o andrenocorticotropin |
Pinahuhusay ang pagtatago ng mga adrenal hormone. |
Ang pagtaas, dahil ang aktibidad ng adrenal glands ay kinakailangan para sa trabaho ng kalamnan. |
Ang thyroid hormone o thyroid-stimulating hormone o thyrotropin |
Pinahuhusay ang pagtatago ng mga thyroid hormone. |
Malamang dumami. |
Isang pangkat ng mga hormone na kumokontrol sa aktibidad ng mga gonad, o mga gonadotropic hormone o gonadotropin |
Pasiglahin ang mga pag-andar ng mga gonad. |
Bumababa ito, dahil ang tiyak na aktibidad ng mga gonad ay hindi kinakailangan upang magsagawa ng kalamnan. |
Isang hormone na kumokontrol sa aktibidad ng mga mammary gland o luteotropic hormone o prolactin (kadalasang kasama sa grupo mga gonadotropic hormone) |
Pinasisigla ang pagbuo ng corpus luteum (babaeng endocrine gland, na nabuo sa site ng isang mature follicle) sa mga kababaihan at ang pagpapalabas ng testosterone (male sex hormone) sa mga lalaki. Nagdudulot ng pagpapakita ng maternal instinct. Sa panahon ng pagbubuntis at paggagatas, pinasisigla nito ang paggawa ng gatas ng mga glandula ng mammary. |
Ito ay bumababa dahil ang mga pagbabago na dulot ng hormone ay hindi kinakailangan upang maisagawa ang kalamnan. |
Ang papel ng adrenal at pancreatic hormones thyroid gland sa regulasyon ng metabolismo ng karbohidrat.
ADRENAL, maliit na flattened paired glands ng madilaw-dilaw na kulay, na matatagpuan sa itaas ng itaas na pole ng parehong bato. Ang kanan at kaliwang adrenal gland ay naiiba sa hugis: ang kanan ay tatsulok, at ang kaliwa ay hugis gasuklay. Ito ang mga glandula ng endocrine, i.e. ang mga sangkap (hormone) na kanilang inilalabas ay direktang pumapasok sa daluyan ng dugo at nakikilahok sa regulasyon ng mahahalagang tungkulin ng katawan. Ang average na bigat ng isang glandula ay mula 3.5 hanggang 5 g. Ang bawat glandula ay binubuo ng dalawang anatomical at functional na magkaibang bahagi: ang panlabas na cortical at ang panloob na medulla.
Ang cortical layer ay nagmumula sa mesoderm (middle germ layer) ng embryo. Ang mga glandula ng kasarian, ang mga gonad, ay bubuo din mula sa parehong dahon. Tulad ng mga gonad, ang mga selula ng adrenal cortex ay naglalabas (nagtatago) ng mga sex steroid - mga hormone na katulad ng kemikal na istraktura at biological na pagkilos sa mga hormone ng mga glandula ng kasarian. Bilang karagdagan sa mga sex cell, ang mga cortical cell ay gumagawa ng dalawa pang napakahalagang grupo ng mga hormone: mineralocorticoids (aldosterone at deoxycorticosterone) at glucocorticoids (cortisol, corticosterone, atbp.).
Ang pagbaba ng pagtatago ng adrenal hormones ay humahantong sa isang kondisyon na kilala bilang Addison's disease. Ang mga pasyenteng ito ay ginagamot ng replacement therapy.
Ang labis na produksyon ng mga cortical hormones ay sumasailalim sa tinatawag na. Cushing's syndrome. Sa kasong ito, ang pag-alis ng kirurhiko ng adrenal tissue na may labis na aktibidad ay minsan ay isinasagawa, na sinusundan ng appointment ng mga kapalit na dosis ng mga hormone.
Ang pagtaas ng pagtatago ng mga male sex steroid (androgens) ay ang sanhi ng virilism - ang paglitaw ng mga katangiang panlalaki sa mga kababaihan. Kadalasan ito ay bunga ng isang tumor sa adrenal cortex, kaya ang pinakamahusay na paggamot ay ang pagtanggal ng tumor.
Ang medulla ay nagmula sa nagkakasundo ganglia ng nervous system ng embryo. Ang mga pangunahing hormone ng medulla ay adrenaline at norepinephrine. Ang adrenaline ay ibinukod ni J. Abel noong 1899; ito ang unang hormone na nakuha sa isang chemically pure form. Ito ay isang derivative ng amino acids tyrosine at phenylalanine. Ang Norepinephrine, ang precursor ng adrenaline sa katawan, ay may katulad na istraktura at naiiba sa huli lamang sa kawalan ng isang methyl group. Ang papel ng epinephrine at norepinephrine ay upang mapahusay ang mga epekto ng sympathetic nervous system; pinapataas nila ang rate ng puso at paghinga, presyon ng dugo, at nakakaapekto rin sa mga kumplikadong function ng nervous system mismo.
Mga hormone ng adrenal cortex
Biology. Ang sistema ng nerbiyos ay tumutugon sa maraming panlabas na impluwensya (kabilang ang stress) sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga nerve impulses sa isang espesyal na bahagi ng utak - ang hypothalamus. Bilang tugon sa mga senyas na ito, ang hypothalamus ay nagtatago ng corticoliberin, na dinadala ng dugo kasama ang tinatawag na. portal system nang direkta sa pituitary gland (na matatagpuan sa base ng utak) at pinasisigla ang pagtatago ng corticotropin (adrenocorticotropic hormone, ACTH) sa pamamagitan nito. Ang huli ay pumapasok sa pangkalahatang sirkulasyon at, sa sandaling nasa adrenal glands, ay pinasisigla ang paggawa at pagtatago ng cortisol ng adrenal cortex.
PANCREAS, digestive at endocrine glands. Natagpuan sa lahat ng vertebrates maliban sa lampreys, hagfish at iba pang primitive vertebrates. Ang pinahabang hugis, sa balangkas ay kahawig ng isang bungkos ng mga ubas.
Istruktura. Sa mga tao, ang pancreas ay tumitimbang mula 80 hanggang 90 g, ay matatagpuan sa kahabaan ng posterior wall ng cavity ng tiyan at binubuo ng ilang mga seksyon: ang ulo, leeg, katawan at buntot. Ang ulo ay nasa kanan, sa liko ng duodenum - bahagi maliit na bituka- at nakadirekta pababa, habang ang natitirang bahagi ng glandula ay nakahiga nang pahalang at nagtatapos sa tabi ng pali. Ang pancreas ay binubuo ng dalawang uri ng tissue na may ganap na magkakaibang mga function. Sa totoo lang, ang pancreatic tissue ay binubuo ng maliliit na lobules - acini, na ang bawat isa ay nilagyan ng sarili nitong excretory duct. Ang mga maliliit na duct na ito ay nagsasama sa mas malaki, na dumadaloy naman sa duct ng Wirsung, ang pangunahing excretory duct ng pancreas. Ang mga lobules ay halos ganap na binubuo ng mga selula na naglalabas ng pancreatic juice (pancreatic juice, mula sa Latin na pancreas - pancreas). naglalaman ng pancreatic juice digestive enzymes. Mula sa mga lobules sa pamamagitan ng maliit na excretory ducts, pumapasok ito sa pangunahing duct, na dumadaloy sa duodenum. Ang pangunahing pancreatic duct ay matatagpuan malapit sa karaniwang bile duct at kumokonekta dito bago dumaloy sa duodenum. Interspersed sa pagitan ng lobules ay maraming mga grupo ng mga cell na walang excretory ducts - ang tinatawag na. mga maliliit na isla ng Langerhans. Ang mga islet cell ay naglalabas ng mga hormone na insulin at glucagon.
Mga pag-andar. Ang pancreas ay may parehong endocrine at exocrine function, i.e. nagsasagawa ng panloob at panlabas na pagtatago. Ang exocrine function ng glandula ay ang pakikilahok sa panunaw.
pantunaw. Ang bahagi ng glandula na kasangkot sa panunaw ay naglalabas ng pancreatic juice sa pamamagitan ng pangunahing duct nang direkta sa duodenum. Naglalaman ito ng 4 na enzyme na kinakailangan para sa panunaw: amylase, na nagpapalit ng almirol sa asukal; trypsin at chymotrypsin ay proteolytic (protein-splitting) enzymes; lipase, na sumisira sa mga taba; at rennin, kumukulong gatas. Kaya, ang pancreatic juice ay may mahalagang papel sa panunaw ng mahahalagang sustansya.
mga function ng endocrine. Ang mga pulo ng Langerhans ay gumaganap bilang mga glandula ng endocrine (mga glandula ng endocrine), na direktang naglalabas ng glucagon at insulin sa daloy ng dugo, mga hormone na kumokontrol sa metabolismo ng carbohydrate. Ang mga hormone na ito ay may kabaligtaran na epekto: ang glucagon ay tumataas at ang insulin ay nagpapababa ng mga antas ng asukal sa dugo.
Mga sakit. Kabilang sa mga sakit sa pancreatic ang talamak o talamak na pamamaga (pancreatitis), atrophy, mga tumor, fat necrosis, cyst, sclerosis, at abscesses. Ang hindi sapat na pagtatago ng insulin ay humahantong sa pagbawas sa kakayahan ng mga selula na sumipsip ng mga karbohidrat, i.e. sa diabetes. Ang mga karamdaman sa nutrisyon ay nagdudulot ng atrophy o fibrosis ng pancreas. Ang sanhi ng talamak na pancreatitis ay ang pagkilos ng mga sikretong enzyme sa tisyu ng glandula mismo.
Hormone |
Ang pagkilos ng hormone |
Mga pagbabago sa pagtatago ng hormone sa panahon ng katamtamang aktibidad ng kalamnan |
thyroxine o tetraiodothyronine |
Halos hindi nagbabago. |
|
Pinapadali nito ang pagtagos ng asukal mula sa dugo sa mga selula ng kalamnan at adipose tissue, pinapadali ang pagtagos ng mga amino acid mula sa dugo papunta sa mga selula, nagtataguyod ng synthesis ng protina at taba. Itinataguyod ang pagtitiwalag ng glucose sa tindahan (sa atay). |
Sa simula ng trabaho, tumataas ito, pinapadali ang pagtagos ng glucose sa mga selula, at pagkatapos ay bumababa ito, dahil nagiging sanhi ito ng mga pagbabago na kabaligtaran sa mga kinakailangan para sa epektibong aktibidad ng kalamnan. |
|
Glucagon |
Ito ay may epekto sa maraming aspeto na kabaligtaran sa insulin. Pinahuhusay nito ang pagkasira ng mga chain ng glucose sa mga selula at ang paglabas ng glucose mula sa mga lugar ng imbakan nito sa dugo. Pinasisigla ang pagkasira ng taba sa adipose tissue. |
Nagdaragdag ito, tinitiyak ang pagkasira at paglabas sa dugo ng mga karbohidrat at taba, na nagbibigay ng enerhiya para sa pag-urong ng kalamnan. |
THYROID, endocrine gland sa mga vertebrates at tao. Ang mga hormone na ginagawa nito (thyroid hormones) ay nakakaapekto sa pagpaparami, paglaki, pagkakaiba-iba ng tissue at metabolismo; pinaniniwalaan din na pinapagana nila ang mga proseso ng paglipat sa salmonids. Ang pangunahing pag-andar ng thyroid gland sa mga tao ay ang regulasyon ng mga metabolic na proseso, kabilang ang pagkonsumo ng oxygen at ang paggamit ng mga mapagkukunan ng enerhiya sa mga cell. Ang pagtaas ng dami ng mga thyroid hormone ay nagpapabilis sa metabolismo; ang kakulangan ay nagiging sanhi ng pagbagal nito.
Ang istraktura ng thyroid gland sa iba't ibang vertebrates ay iba. Sa mga ibon, halimbawa, ito ay binubuo ng dalawang maliliit na pormasyon sa leeg, habang sa karamihan ng mga isda ito ay kinakatawan ng maliliit na kumpol ng mga selula (follicles) sa pharynx. Sa mga tao, ang thyroid gland ay isang siksik, parang butterfly na istraktura na matatagpuan sa ibaba lamang ng larynx (glottis). Ang dalawang "pakpak" ng "butterfly" na ito, ang mga lobe ng thyroid gland, kadalasang kasing laki ng isang patag na hukay ng peach, ay umaabot paitaas sa magkabilang panig ng trachea. Ang mga lobe ay konektado sa pamamagitan ng isang makitid na strip ng tissue (isthmus) na tumatakbo sa kahabaan ng anterior surface ng trachea.
Produksyon ng mga hormone. Ang thyroid gland ay aktibong sumisipsip ng yodo mula sa dugo, at nag-synthesize din ng isang tiyak na protina - thyroglobulin, na naglalaman ng maraming residues ng amino acid tyrosine at isang pasimula ng mga hormone ng glandula. Ang iodine ay nagbubuklod sa tyrosine sa protina na ito, at ang kasunod na pairwise association (oxidative condensation) ng iodinated tyrosine residues sa huli ay humahantong sa pagbuo ng thyroid hormones - triiodothyronine (T3) o tetraiodothyronine (T4). Ang huli ay karaniwang tinatawag na thyroxine. Sa ilalim ng pagkilos ng mga enzyme ng tisyu, ang thyroglobulin ay nasira, at ang mga libreng thyroid hormone ay pumapasok sa daluyan ng dugo. Ang kanilang pangunahing anyo sa dugo ay T4. Binubuo ito ng dalawang-katlo (sa timbang) ng yodo at ginawa lamang sa thyroid gland. Ang T3 ay naglalaman ng isang atom ng yodo na mas mababa, ngunit 10 beses na mas aktibo kaysa sa T4. Bagama't ang ilan sa mga ito ay itinago ng thyroid gland, pangunahin itong nabuo mula sa T4 (sa pamamagitan ng paghahati ng isang iodine atom) sa ibang mga tisyu ng katawan, pangunahin sa atay at bato.
Ang dami ng mga hormone na ginawa ng thyroid gland ay karaniwang kinokontrol ng isang feedback system, ang mga link nito ay ang thyroid-stimulating hormone (TSH) ng pituitary gland at ang mga thyroid hormone mismo. Kapag tumaas ang mga antas ng TSH, ang thyroid gland ay gumagawa at naglalabas ng higit pang mga hormone, at ang pagtaas sa kanilang antas ay pinipigilan ang produksyon at pagtatago ng pituitary TSH.
Ang ikatlong thyroid hormone, calcitonin, ay kasangkot sa regulasyon ng mga antas ng calcium sa dugo.
Ang pagkilos ng hormone |
Mga pagbabago sa pagtatago ng hormone sa panahon ng katamtamang aktibidad ng kalamnan |
|
thyroxine o tetraiodothyronine |
Pinahuhusay nito ang mga proseso ng oksihenasyon ng mga taba, carbohydrates at protina sa mga selula, kaya pinabilis ang metabolismo sa katawan. Pinatataas ang excitability ng central nervous system. |
Halos hindi nagbabago. |
Triiodothyronine |
Ang pagkilos ay sa maraming paraan katulad ng thyroxine. |
Halos hindi nagbabago. |
thyrocalcitonin |
Kinokontrol ang palitan ng calcium sa katawan, binabawasan ang nilalaman nito sa dugo, at pinapataas ang nilalaman nito sa tissue ng buto (may epekto na kabaligtaran sa parathyroid hormone ng mga glandula ng parathyroid). Ang pagbaba sa antas ng calcium sa dugo ay binabawasan ang excitability ng central nervous system. |
Tumataas na may makabuluhang pagkahapo na nagaganap sa panahon ng matagal na aktibidad ng kalamnan. |
mga klinikal na karamdaman. Sa karamihan ng mga rehiyon ng mundo, ang ordinaryong pagkain ay nagbibigay sa katawan ng sapat na yodo para sa normal na produksyon ng mga thyroid hormone. Gayunpaman, sa mga lugar kung saan may kakulangan ng yodo sa lupa at, siyempre, pagkain, ang paggamit ng iodized salt ay maaaring malutas ang problemang ito.
Ang hindi sapat na produksyon ng mga thyroid hormone ay humahantong sa hypothyroidism, o myxedema. Sa hypothyroidism, ang thyroid gland ay maaaring lumaki (goiter), ngunit maaaring tuluyang mawala. Ang kundisyong ito ay mas karaniwan sa mga babae kaysa sa mga lalaki, at kadalasan ay resulta ng pinsala sa sariling thyroid gland immune system katawan (autoantibodies). Karaniwang napapansin ang pag-aantok at malamig na hindi pagpaparaan. AT malubhang kaso minsan nagkakaroon ng coma at maaaring mangyari ang kamatayan. Para sa paggamot ng hypothyroidism, ang mga paghahanda ng pinatuyong thyroid gland ng mga hayop ay ginagamit, at mas kamakailan, sintetikong T4 tablets.
Ang labis na pagtatago ng mga thyroid hormone ay humahantong sa hyperthyroidism, o thyrotoxicosis. Ang pinakakaraniwang anyo ng hyperthyroidism ay diffuse toxic goiter, o Graves' disease, na inilalarawan sa artikulong GOI.
Ang kanser sa thyroid ay kadalasang nangangailangan ng surgical treatment, kung minsan ay sinasamahan ng radioactive iodine administration. Ang ganitong uri ng kanser ay mas karaniwan sa mga taong nagkaroon ng radiation sa ulo at leeg.
Mga tampok ng hormonal na regulasyon ng metabolismo ng karbohidrat sa panahon ng aktibidad ng kalamnan.
Ang enerhiya ay ginugugol para sa anumang proseso ng mahahalagang aktibidad ng isang organismo. Ang enerhiya na ito ay nabuo bilang isang resulta ng pagkasira ng iba't ibang mga kemikal - carbohydrates, taba (mas madalas - mga protina) na pumapasok sa katawan na may pagkain.
Ang mga karbohidrat ay pumapasok sa katawan kasama ang mga pagkaing halaman at, sa isang mas mababang lawak, kasama ang mga pagkaing hayop. Bilang karagdagan, ang mga ito ay na-synthesize dito mula sa mga produkto ng pagkasira ng mga amino acid at taba. Ang mga karbohidrat ay isang mahalagang bahagi ng isang buhay na organismo, bagaman ang kanilang halaga sa katawan ay mas mababa kaysa sa mga protina at taba - halos 2% lamang ng tuyong bagay ng katawan.
Kung ang enerhiya na nakaimbak sa mga kemikal na bono ng mga sangkap na ibinibigay sa pagkain ay mas malaki kaysa sa pagkonsumo ng enerhiya ng katawan para sa mahahalagang proseso, bahagi ng enerhiya ay idineposito sa reserba. Sa mga mammal, ang adipose tissue ay ang pinagkukunan ng enerhiya. Anumang sangkap, ang halaga nito sa katawan ay lumampas sa kinakailangang antas, nagiging taba at idineposito sa reserba sa adipose tissue. Sa madaling salita, kung ang isang tao ay kumonsumo ng mas maraming pagkain kaysa siya ay gumugugol ng enerhiya, pagkatapos ay siya ay tumataba. Kung ang dami ng enerhiya na nagmumula sa pagkain ay mas mababa kaysa sa paggasta ng enerhiya ng katawan, kung gayon ang katawan ay mapipilitang kunin ang nawawalang enerhiya mula sa mga reserba. Sa una, ginugugol ng katawan ang mga carbohydrate sa mga selula at sa dugo. Ang proseso ng pagkasira ng carbohydrate ay medyo madali at mabilis, sa kaibahan sa kumplikado at mahabang proseso ng pagkasira ng taba. Kapag ang dami ng carbohydrates ay umabot sa isang tiyak na minimum, ang katawan ay nagsisimulang masira ang mga taba. Kaya, kung ang isang tao ay kumakain ng mas kaunti kaysa sa kanyang ginugugol ng enerhiya, siya ay nawalan ng timbang.
Sa ilang mga kaso, kapag napakaliit o walang enerhiya na ibinibigay sa pagkain (gutom), at ang pangangailangan ng enerhiya ng katawan ay mataas (higit pa o hindi gaanong matinding aktibidad ng kalamnan), ang katawan ay hindi gumugugol ng enerhiya sa kumplikadong proseso ng paghahati ng mga taba. Sa mga kasong ito, mas madaling masira ng katawan ang ilang uri ng mababang molekular na timbang na protina. Kabilang sa mga protinang ito, una sa lahat, ang mga immune protein. Ang cleavage ng immune proteins sa blood plasma ay makabuluhang binabawasan ang immune defenses ng katawan. Samakatuwid, sa isang aktibong pamumuhay, ang pag-aayuno ay maaaring maging lubhang mapanganib.
Ang impluwensya ng gitnang sistema ng nerbiyos sa metabolismo ng karbohidrat ay isinasagawa pangunahin sa pamamagitan ng nagkakasundo na innervation. Ang pangangati ng mga nagkakasundo na nerbiyos ay nagpapabuti sa pagbuo ng adrenaline sa adrenal glands. Nagdudulot ito ng pagkasira ng glycogen sa atay at mga kalamnan ng kalansay at, kaugnay nito, isang pagtaas sa konsentrasyon ng glucose sa dugo. Pinasisigla din ng pancreatic hormone glucagon ang mga prosesong ito. Ang pancreatic hormone insulin ay isang antagonist ng adrenaline at glucagon. Direktang nakakaapekto ito sa metabolismo ng karbohidrat ng mga selula ng atay, pinapagana ang synthesis ng glycogen at sa gayon ay nag-aambag sa pagtitiwalag nito. Ang mga hormone ng adrenal, thyroid, at pituitary gland ay kasangkot sa regulasyon ng metabolismo ng carbohydrate.
Ang paggasta ng enerhiya ay karaniwang sinusukat sa kilocalories (kcal). Mayroong iba pang mga halaga para sa pagtatantya ng mga gastos sa enerhiya.
Ang mga karbohidrat ay nagsisilbing pangunahing pinagkukunan ng enerhiya sa katawan. Kapag ang 1 g ng carbohydrates ay na-oxidized, 4.1 kcal ng enerhiya ang inilabas. Mas kaunting oxygen ang kinakailangan upang ma-oxidize ang mga carbohydrates kaysa sa mag-oxidize ng mga taba. Lalo nitong pinapataas ang papel ng carbohydrates sa aktibidad ng kalamnan. Ang kanilang kahalagahan bilang isang mapagkukunan ng enerhiya ay nakumpirma ng katotohanan na sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng glucose sa dugo, ang pisikal na pagganap ay nabawasan nang husto. Pinakamahalaga carbohydrates ay kinakailangan para sa normal na paggana ng nervous system.
Ang basal metabolism ay ang paggasta ng enerhiya ng katawan na nauugnay sa pagpapanatili ng pinakamababang antas ng mahahalagang aktibidad sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon sa panahon ng pagpupuyat.
Kahit na sa isang estado ng ganap na pahinga, malalim na pagtulog, kawalan ng pakiramdam o pagkawala ng malay, ang katawan ay gumugugol ng enerhiya sa mga sumusunod na mahahalagang proseso:
- aktibidad ng patuloy na gumaganang mga organo - mga kalamnan sa paghinga, puso, bato, atay, utak
- pagpapanatili ng isang mahalagang biochemical imbalance sa pagitan ng panloob na komposisyon ng cell at ang komposisyon ng intercellular fluid
- tinitiyak ang mga intracellular na proseso ng paghinga, patuloy na patuloy na synthesis ng mahahalagang sangkap
- pagpapanatili ng isang minimum na antas ng tono ng kalamnan
- tinitiyak ang patuloy na proseso ng paghahati ng cell
- iba pang mga proseso
Ang halaga ng pangunahing metabolismo ay tinutukoy sa umaga sa isang walang laman na tiyan sa pamamahinga pagkatapos matulog sa isang nakapaligid na temperatura na 18-200 C.
Ang mga pangunahing kadahilanan kung saan nakasalalay ang antas ng pangunahing metabolismo
- Edad. Ang kamag-anak na basal na metabolismo (sa mga tuntunin ng timbang ng katawan) sa mga bata ay mas mataas kaysa sa mga matatanda, sa mga nasa katanghaliang-gulang na mga tao ay mas mataas kaysa sa mga matatanda.
- Paglago. Kung mas malaki ang paglago, mas mataas ang basal metabolic rate.
- Mass ng katawan. Kung mas malaki ang masa, mas mataas ang basal metabolic rate.
- Sahig. Sa mga lalaki, ang basal metabolism ay mas mataas kaysa sa mga babae, kahit na may parehong taas, timbang at edad.
Sa isang nasa katanghaliang-gulang na lalaki - 35 taong gulang, average na timbang - 70 kg, average na taas - 165 cm, ang pangunahing metabolismo ay humigit-kumulang 1,700 kilocalories (kcal) bawat araw. Sa isang babae sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang basal metabolism ay humigit-kumulang 5-10% na mas mababa (1,530 kcal).
Ang aktibidad ng thyroid gland ay makabuluhang nakakaapekto sa halaga ng basal metabolismo. Sa mga kaso ng mga sakit na nauugnay sa isang pagtaas sa function nito - Basedow's disease, hyperthyroidism - ang basal metabolism ay tumataas nang hindi katimbang. Sa mga sakit na nauugnay sa pagsugpo sa aktibidad ng thyroid gland - myxedema, hypothyroidism - ang basal na metabolismo ay hindi proporsyonal na nabawasan. Katulad nito, ang antas ng basal metabolismo ay apektado ng aktibidad ng pituitary gland (sa isang makabuluhang lawak) at ang mga gonad (sa isang mas maliit na lawak).
Ang pagkain ay naglalaman ng mga kumplikadong carbohydrates, na pinaghiwa-hiwalay sa mga bituka at hinihigop sa dugo, pangunahin sa anyo ng glucose. Ang maliit na halaga ng glucose ay matatagpuan sa lahat ng mga tisyu. Ang konsentrasyon nito sa dugo ay mula 0.08 hanggang 0.12%. Ang pagpasok sa atay at kalamnan, ang glucose ay ginagamit doon para sa mga proseso ng oxidative, at nagiging glycogen din at idineposito sa anyo ng mga reserba.
Sa panahon ng pag-aayuno, ang mga tindahan ng glycogen sa atay at mga antas ng glucose sa dugo ay bumababa. Ang parehong bagay ay nangyayari sa mahaba at mabigat na pisikal na trabaho nang walang karagdagang paggamit ng carbohydrates. Ang pagbaba sa konsentrasyon ng glucose sa dugo sa ibaba 0.07% ay tinatawag na hypoglycemia, at ang pagtaas sa itaas ng 0.12% ay tinatawag na hyperglycemia.
Sa hypoglycemia, kahinaan ng kalamnan, isang pakiramdam ng gutom ay lumilitaw, bumababa ang temperatura ng katawan. Ang paglabag sa aktibidad ng sistema ng nerbiyos ay ipinahayag sa kasong ito sa paglitaw ng mga convulsions, stupefaction at pagkawala ng kamalayan.
Maaaring mangyari ang hyperglycemia pagkatapos kumain ng pagkaing mayaman sa madaling natutunaw na carbohydrates, na may emosyonal na pagpukaw, pati na rin sa mga sakit ng pancreas o kapag inalis ito sa mga hayop para sa mga layuning pang-eksperimento. Ang labis na glucose ay inilalabas mula sa dugo ng mga bato (glycosuria). Sa isang malusog na tao, ito ay mapapansin pagkatapos kumuha ng 150-200 g ng asukal sa walang laman na tiyan.
Ang atay ay naglalaman ng halos 10% glycogen, sa mga kalamnan ng kalansay na hindi hihigit sa 2%. Ang kabuuang reserba nito sa katawan ay average na 350 g. Sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng glucose sa dugo, mayroong isang masinsinang pagkasira ng glycogen sa atay at ang paglabas ng glucose sa dugo. Salamat sa ito, ang isang pare-parehong antas ng glucose sa dugo ay pinananatili at ang pangangailangan para dito ng iba pang mga organo ay nasiyahan.
Sa katawan mayroong patuloy na pagpapalitan ng glucose sa pagitan ng atay, dugo, kalamnan, utak at iba pang mga organo. Ang pangunahing mamimili ng glucose ay ang skeletal muscle. Ang pagkasira ng mga karbohidrat sa kanila ay isinasagawa ayon sa uri ng anaerobic at aerobic na mga reaksyon. Ang isa sa mga produkto ng pagkasira ng carbohydrates ay lactic acid.
Ang mga reserbang karbohidrat ay lalong masinsinang ginagamit sa panahon ng pisikal na trabaho. Gayunpaman, hindi sila kailanman ganap na naubos. Sa isang pagbawas sa mga tindahan ng glycogen sa atay, huminto ang karagdagang pagkasira nito, na humahantong sa pagbawas sa konsentrasyon ng glucose sa dugo sa 0.05-0.06%, at sa ilang mga kaso sa 0.04-0.038%. Sa huling kaso, ang aktibidad ng kalamnan ay hindi maaaring magpatuloy. Kaya, ang pagbaba ng glucose sa dugo ay isa sa mga salik na nagpapababa sa pagganap ng katawan sa panahon ng matagal at matinding aktibidad ng kalamnan. Sa ganitong gawain, kinakailangan upang mapunan ang mga reserbang karbohidrat sa katawan, na nakamit sa pamamagitan ng pagtaas ng mga karbohidrat sa diyeta, bilang karagdagan sa pagpapakilala sa kanila bago simulan ang trabaho at kaagad sa panahon ng pagpapatupad nito. Ang saturation ng katawan na may carbohydrates ay nakakatulong upang mapanatili ang isang pare-pareho na konsentrasyon ng glucose sa dugo, na kinakailangan upang mapanatili ang isang mataas na pagganap ng tao.
Ang epekto ng paggamit ng carbohydrate sa pagganap ay itinatag ng mga eksperimento sa laboratoryo at mga obserbasyon sa panahon ng mga aktibidad sa palakasan. Ang epekto ng carbohydrates na kinuha bago magtrabaho, ceteris paribus, ay depende sa dami at oras ng paggamit.
Ang antas ng pangunahing metabolismo ay kinokontrol ng sistema ng nerbiyos at ng sistema ng mga glandula ng endocrine.
Karagdagang mga gastos sa enerhiya - ang mga gastos sa enerhiya ng katawan para sa pagganap ng anumang mga pagkilos ng mahahalagang aktibidad na lampas sa pangunahing metabolismo.
Ang karagdagang paggasta ng enerhiya ay tumataas pagkatapos kumain - ito ang enerhiya na ginugol ng katawan, hindi ang mga proseso ng panunaw.
Kapag kumukuha ng mga pagkaing karbohidrat, ang paggasta ng enerhiya ay tumataas ng 5-10%, taba - ng 10-15%, kapag kumukuha ng mga pagkaing protina - ng 20-30%.
Sa isang maliit na lawak, tumataas ang pagkonsumo ng enerhiya sa aktibidad ng pag-iisip. Kahit na ang sobrang matinding trabaho sa pag-iisip ay nagdudulot ng pagtaas sa pagkonsumo ng enerhiya ng 2-3% lamang. Ang pakiramdam ng gutom na maaaring maranasan ng isang tao sa kasong ito ay dahil sa ang katunayan na ang utak, sa mga kondisyon ng matinding aktibidad sa pag-iisip, ay nangangailangan ng isang malaking halaga ng purong glucose. Ang pag-inom ng isang tasa ng matamis na tsaa ay ganap na nakakatugon sa mga kinakailangan sa glucose ng utak sa ilalim ng mga kundisyong ito. Ang mga karagdagang gastos sa enerhiya ay tumaas sa ilalim ng impluwensya ng mga emosyonal na karanasan (sa average ng 11-19%).
Ang pagtaas sa paggasta ng enerhiya ng katawan ay naitala na may pagbaba sa temperatura kapaligiran. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang katawan ay nagdaragdag ng intensity ng mga proseso ng pagkabulok ng ilang beses upang palabasin ang enerhiya na ginagamit upang mapanatili ang isang pare-parehong temperatura ng katawan.
Ang paggasta ng enerhiya ng katawan ay tumataas nang malaki sa panahon ng aktibidad ng kalamnan. Ang paggasta ng enerhiya ay mas mataas, mas matindi ang maskuladong gawain na ginagawa ng katawan. Halimbawa, ang pagtakbo sa pinakamataas na bilis ay nagiging sanhi ng paggasta ng enerhiya ng katawan hanggang sa 3-4 kcal bawat segundo. Ngunit dahil ang naturang aktibidad ay maaaring tumagal lamang ng ilang segundo, ang kabuuang pagkonsumo ng enerhiya ay bale-wala (mga 20-30 kcal). Kasabay nito, ang mababang intensity na tumatakbo sa loob ng ilang sampu-sampung minuto na may kamag-anak na pagkonsumo ng enerhiya na 0.4-0.3 kcal bawat segundo ay magiging sanhi ng pagkawala ng katawan mula 500 kcal hanggang 2000 kcal at higit pa, depende sa tagal ng pagtakbo.
Ayon sa mga modernong eksperto (Vereshchagin L.I., 1990), upang mapanatili ang kanilang kalusugan, ang isang tao ay dapat gumastos ng hindi bababa sa 1200 kcal ng enerhiya sa trabaho ng kalamnan sa araw.
Kapag nagsasagawa ng muscular activity sa mga kondisyon ng emosyonal na karanasan (aktibidad ng laro, martial arts, mga aktibidad na nauugnay sa panganib, mga pagtatanghal sa mga kumpetisyon), ang katawan ay gumugugol ng enerhiya kapwa upang maisagawa ang aktibidad mismo at upang magbigay ng mga emosyonal na karanasan. Samakatuwid, ang pagtakbo ng isang distansya sa pagsasanay ay magdudulot ng mas kaunting paggasta sa enerhiya kaysa sa parehong aktibidad sa isang kumpetisyon.
Karagdagang paggasta sa enerhiya sa panahon ng ilang uri ng pisikal na ehersisyo
Isang ehersisyo |
Karagdagang pagkonsumo ng enerhiya (kcal) |
Ski race: |
|
Ice skating: |
|
paglangoy: |
|
Karagdagang paggasta ng enerhiya ng katawan (labis sa pangunahing metabolismo)
PANITIKAN
- N.N. Yakovlev. "Biochemistry": aklat-aralin para sa IFC. Mn. FIS 1974.
- N.I. Volkov, N.I. Nensin. "Biochemistry ng muscular activity" textbook para sa mga unibersidad. Kiev 2000.
- J.H. Wilmore, D.L. Mga buto. "Physiology ng sports at aktibidad ng motor". Kyiv: Olympic Literature 1997.
- N.I Yakovlev "Chemistry of motion". Leningrad: Nauka 1983.
- V.V. Vasiliev "Carbohydrate metabolism at regulasyon nito".
Ang regulasyon ng metabolismo ng karbohidrat ay isinasagawa sa lahat ng mga yugto nito ng nervous system at mga hormone. Bilang karagdagan, aktibidad mga enzyme Ang isang hiwalay na landas ng metabolismo ng karbohidrat ay kinokontrol ng "feedback" na prinsipyo, na batay sa allosteric na mekanismo ng pakikipag-ugnayan ng enzyme sa effector. Ang regulasyon ng metabolismo ng karbohidrat ay isinasagawa sa lahat ng mga yugto nito ng nervous system at mga hormone. Bilang karagdagan, aktibidad mga enzyme Ang isang hiwalay na landas ng metabolismo ng karbohidrat ay kinokontrol ng "feedback" na prinsipyo, na batay sa allosteric na mekanismo ng pakikipag-ugnayan ng enzyme sa effector. Kasama sa mga allosteric effector ang mga produkto ng pagtatapos ng reaksyon, mga substrate, ilang metabolite, at adenyl mononucleotides. Ang pinakamahalagang papel sa focus Ang metabolismo ng carbohydrate (synthesis o breakdown ng carbohydrates) ay nilalaro ng ratio ng mga coenzymes NAD + / NADH ∙ H + at ang potensyal ng enerhiya ng cell.
Ang patuloy na antas ng glucose sa dugo ay ang pinakamahalagang kondisyon para sa pagpapanatili ng normal na paggana ng katawan. Ang Normoglycemia ay ang resulta ng coordinated work ng nervous system, hormones at atay.
Atay- ang tanging organ na nag-iimbak ng glucose (sa anyo ng glycogen) para sa mga pangangailangan ng buong organismo. Dahil sa aktibong phosphatase ng glucose-6-phosphate, ang mga hepatocytes ay maaaring mabuo libre glucose, na, hindi katulad nito phosphorylated mga form, maaaring tumagos sa pamamagitan ng cell lamad sa pangkalahatang sirkulasyon.
Sa mga hormone, isang natitirang papel ang ginagampanan ni insulin. Ang insulin ay may epekto lamang sa mga tisyu na umaasa sa insulin, pangunahin sa kalamnan at taba. Ang utak, lymphatic tissue, erythrocytes ay insulin-independent. Hindi tulad ng iba pang mga organo, ang pagkilos ng insulin ay hindi nauugnay sa mga mekanismo ng receptor ng epekto nito sa metabolismo ng hepatocyte. Bagaman malayang pumapasok ang glucose sa mga selula ng atay, posible lamang ito kung tumaas ang konsentrasyon nito sa dugo. Sa hypoglycemia, sa kabaligtaran, ang atay ay naglalabas ng glucose sa dugo (kahit na mataas na lebel serum insulin).
Ang pinakamahalagang epekto ng insulin sa katawan ay upang mabawasan ang normal o mataas na antas ng glucose sa dugo - hanggang sa pagbuo ng hypoglycemic shock sa pagpapakilala ng mataas na dosis ng insulin. Bumababa ang antas ng glucose sa dugo bilang resulta ng: 1. Pinapabilis ang pagpasok ng glucose sa mga selula. 2. Pagtaas ng paggamit ng glucose ng mga selula.
1. Pinapabilis ng insulin ang pagpasok ng mga monosaccharides sa mga tisyu na umaasa sa insulin, lalo na ang glucose (pati na rin ang mga asukal na may katulad na pagsasaayos sa posisyon C 1 -C 3), ngunit hindi fructose. Ang pagbubuklod ng insulin sa receptor nito sa plasma membrane ay nagreresulta sa paggalaw ng mga imbakan ng glucose transport proteins ( katakawan 4) mula sa mga intracellular depot at ang kanilang pagsasama sa lamad.
2. Ina-activate ng insulin ang paggamit ng glucose ng mga selula sa pamamagitan ng:
activation at induction ng synthesis ng key enzymes ng glycolysis (glucokinase, phosphofructokinase, pyruvate kinase).
· Tumaas na pagsasama ng glucose sa pentose phosphate pathway (pag-activate ng glucose-6-phosphate at 6-phosphogluconate dehydrogenases).
Pagtaas sa glycogen synthesis sa pamamagitan ng pagpapasigla sa pagbuo ng glucose-6-phosphate at pag-activate ng glycogen synthase (kasabay nito, pinipigilan ng insulin ang glycogen phosphorylase).
Ang pagsugpo sa aktibidad ng mga pangunahing enzyme ng gluconeogenesis (pyruvate carboxylase, phosphoenol PVA carboxykinase, biphosphatase, glucose-6-phosphatase) at pagsupil sa kanilang synthesis (ang katotohanan ng pagsupil ng phosphoenol PVA carboxykinase gene ay itinatag).
Ang iba pang mga hormone ay may posibilidad na tumaas ang mga antas ng glucose sa dugo.
Glucagon at a adrenaline humantong sa pagtaas ng glycemia sa pamamagitan ng pag-activate ng glycogenolysis sa atay (pag-activate ng glycogen phosphorylase), gayunpaman, hindi katulad ng adrenaline, ang glucagon ay hindi nakakaapekto sa glycogen phosphorylase kalamnan. Bilang karagdagan, pinapagana ng glucagon ang gluconeogenesis sa atay, na nagreresulta din sa pagtaas ng konsentrasyon ng glucose sa dugo.
Glucocorticoids nag-aambag sa isang pagtaas sa mga antas ng glucose sa dugo sa pamamagitan ng pagpapasigla ng gluconeogenesis (pagpapabilis ng catabolism ng mga protina sa kalamnan at lymphoid na mga tisyu, ang mga hormone na ito ay nagdaragdag ng nilalaman ng mga amino acid sa dugo, na, na pumapasok sa atay, ay nagiging mga substrate ng gluconeogenesis). Bilang karagdagan, ang mga glucocorticoid ay nakakasagabal sa paggamit ng glucose ng mga selula ng katawan.
Isang growth hormone nagiging sanhi ng pagtaas ng glycemia nang hindi direkta: sa pamamagitan ng pagpapasigla sa pagkasira ng mga lipid, humahantong ito sa isang pagtaas sa antas ng mga fatty acid sa dugo at mga selula, sa gayon binabawasan ang pangangailangan para sa glucose sa huli ( mga fatty acid - mga inhibitor ng paggamit ng glucose ng mga selula).
thyroxin, lalo na ginawa sa labis na dami sa hyperthyroidism, nag-aambag din ito sa pagtaas ng mga antas ng glucose sa dugo (dahil sa pagtaas ng glycogenolysis).
Sa normal na antas ng glucose sa dugo, ganap itong muling sinisipsip ng mga bato at hindi natukoy ang asukal sa ihi. Gayunpaman, kung ang glycemia ay lumampas sa 9-10 mmol / l ( threshold ng bato ), pagkatapos ay lilitaw ito glycosuria . Sa ilang pinsala sa bato, ang glucose ay maaaring makita sa ihi at may normoglycemia.
Pagsubok sa kakayahan ng katawan na i-regulate ang glucose sa dugo ( glucose tolerance ) ay ginagamit upang masuri diabetes kapag nagbibigay ng oral pagsubok sa glucose tolerance:
Ang unang sample ng dugo ay kinukuha nang walang laman ang tiyan pagkatapos ng magdamag na pag-aayuno. Pagkatapos ang pasyente para sa 5 minuto. bigyan upang uminom ng isang solusyon ng glucose (75 g ng glucose na natunaw sa 300 ML ng tubig). Pagkatapos nito tuwing 30 min. para sa 2 oras matukoy ang nilalaman ng glucose sa dugo
sa biyolohikal na kimika
para sa mga mag-aaral ng _____2nd_____ taon ng ___medikal ___________________ faculty
Paksa: ___ Carbohydrates 4. Patolohiya ng metabolismo ng carbohydrate
Oras__90 min_________________
Layunin ng pag-aaral:
1. Upang bumuo ng mga ideya tungkol sa mga mekanismo ng molekular ng mga pangunahing karamdaman ng metabolismo ng carbohydrate.
PANITIKAN
1. Biochemistry ng tao:, R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, V. Rodwell. - M. book, 2004. - v. 1. p.
2. Mga Batayan ng biochemistry: A. White, F. Handler, E. Smith, R. Hill, I. Leman.-M. aklat,
1981, vol. -.2,.s. 639-641,
3. Visual biochemistry: Kolman., Rem K.-G-M.book 2004.
4. Mga pangunahing kaalaman sa biochemical ... sa ilalim. ed. kaukulang miyembro RAS E.S. Severin. M. Medisina, 2000.-p. 179-205.
MATERYAL NA SUPORTA
1.Multimedia presentation
PAGKUKULANG NG ORAS NG PAG-AARAL
Ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya ng isang buhay na organismo, carbohydrates at taba, ay may mataas na potensyal na reserba ng enerhiya, na madaling makuha mula sa kanila sa mga cell sa tulong ng mga enzymatic catabolic transformations. Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng biological oxidation ng carbohydrate at taba metabolismo, pati na rin ang glycolysis, ay na-convert sa isang malaking lawak sa enerhiya ng kemikal ng mga phosphate bond ng synthesized ATP. Ang kemikal na enerhiya ng mga macroergic bond na naipon sa ATP, sa turn, ay ginugugol sa iba't ibang uri cellular work - ang paglikha at pagpapanatili ng mga electrochemical gradient, contraction ng kalamnan, secretory at ilang proseso ng transportasyon, biosynthesis ng protina, fatty acid, atbp. Bilang karagdagan sa pag-andar ng "gasolina", ang mga karbohidrat at taba, kasama ang mga protina, ay gumaganap ng papel ng mga mahahalagang supplier ng gusali, mga plastik na materyales na bahagi ng mga pangunahing istruktura ng cell - mga nucleic acid, mga simpleng protina, glycoproteins, isang bilang ng mga lipid, atbp. Na-synthesize dahil sa pagkasira ng mga karbohidrat at taba, ang ATP ay hindi lamang nagbibigay ng mga cell ng enerhiya na kinakailangan para sa trabaho, ngunit ito rin ay isang mapagkukunan ng pagbuo ng cAMP, at nakikilahok din sa regulasyon ng aktibidad ng maraming mga enzyme, ang estado ng mga istrukturang protina, tinitiyak ang kanilang phosphorylation.
Ang mga substrate ng carbohydrate at lipid na direktang ginagamit ng mga cell ay monosaccharides (pangunahin ang glucose) at non-esterified fatty acids (NEFA), pati na rin ang mga ketone body sa ilang tissue. Ang kanilang mga mapagkukunan ay mga pagkain na hinihigop mula sa mga bituka, na idineposito sa mga organo sa anyo ng carbohydrate glycogen at lipids sa anyo ng mga neutral na taba, pati na rin ang mga non-carbohydrate precursors, pangunahin ang mga amino acid at glycerol, na bumubuo ng carbohydrates (gluconeogenesis). Ang mga nagdedepositong organo sa mga vertebrates ay kinabibilangan ng atay at adipose (adipose) tissue, habang ang mga organo ng gluconeogenesis ay ang atay at bato. Sa mga insekto, ang nagdedepositong organ ay ang matabang katawan. Bilang karagdagan, ang ilang reserba o iba pang mga produkto na nakaimbak o nabuo sa isang gumaganang cell ay maaari ding pagmulan ng glucose at NEFA. Ang iba't ibang paraan at yugto ng metabolismo ng carbohydrate at taba ay magkakaugnay ng maraming impluwensya sa isa't isa. Ang direksyon at intensity ng mga metabolic na proseso ay nakasalalay sa isang bilang ng mga panlabas at panloob na mga kadahilanan. Kabilang dito, sa partikular, ang dami at kalidad ng pagkain na natupok at ang mga ritmo ng pagpasok nito sa katawan, ang antas ng aktibidad ng kalamnan at nerbiyos, atbp.
Ang organismo ng hayop ay umaangkop sa likas na katangian ng diyeta, sa nerbiyos o muscular load sa tulong ng isang kumplikadong hanay ng mga mekanismo ng coordinating. Kaya, ang kontrol ng kurso ng iba't ibang mga reaksyon ng metabolismo ng karbohidrat at lipid ay isinasagawa sa antas ng cell sa pamamagitan ng mga konsentrasyon ng kaukulang mga substrate at enzyme, pati na rin sa antas ng akumulasyon ng mga produkto ng isang partikular na reaksyon. Ang mga mekanismo ng kontrol na ito ay nauugnay sa mga mekanismo ng self-regulation at ipinatupad pareho sa unicellular at multicellular na mga organismo. Sa huli, ang regulasyon ng paggamit ng carbohydrates at taba ay maaaring mangyari sa antas ng intercellular interaction. Sa partikular, ang parehong uri ng metabolismo ay magkaparehong kinokontrol: Ang NEFA sa mga kalamnan ay pumipigil sa pagkasira ng glucose, habang ang mga produkto ng pagkasira ng glucose sa adipose tissue ay pumipigil sa pagbuo ng NEFA. Sa pinaka-mataas na organisadong mga hayop, lumilitaw ang isang espesyal na mekanismo ng intercellular para sa regulasyon ng interstitial metabolism, na tinutukoy ng hitsura sa proseso ng ebolusyon. endocrine system, na pinakamahalaga sa kontrol ng mga metabolic na proseso ng buong organismo.
Kabilang sa mga hormone na kasangkot sa regulasyon ng metabolismo ng taba at karbohidrat sa mga vertebrates, ang sentral na lugar ay inookupahan ng mga sumusunod: mga hormone ng gastrointestinal tract, na kumokontrol sa panunaw ng pagkain at ang pagsipsip ng mga produktong digestive sa dugo; Ang insulin at glucagon ay mga tiyak na regulator ng interstitial metabolism ng carbohydrates at lipids; STH at functionally related na "somatomedins" at CIF, glucocorticoids, ACTH at adrenaline ay mga salik ng nonspecific adaptation. Dapat pansinin na marami sa mga hormone na ito ay direktang kasangkot din sa regulasyon ng metabolismo ng protina (tingnan ang Kabanata 9). Ang rate ng pagtatago ng mga hormone na ito at ang pagsasakatuparan ng kanilang mga epekto sa mga tisyu ay magkakaugnay.
Hindi namin maaaring partikular na tumira sa paggana ng mga hormonal na kadahilanan ng gastrointestinal tract na itinago sa panahon ng neurohumoral na yugto ng pagtatago ng katas. Ang kanilang mga pangunahing epekto ay kilalang-kilala mula sa kurso ng pangkalahatang pisyolohiya ng tao at hayop at, bilang karagdagan, ang mga ito ay lubos na nabanggit sa Chap. 3. Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang regulasyon ng endocrine ng interstitial metabolism ng carbohydrates at fats.
Mga hormone at regulasyon ng interstitial carbohydrate metabolism. Ang isang mahalagang tagapagpahiwatig ng balanse ng metabolismo ng karbohidrat sa katawan ng mga vertebrates ay ang konsentrasyon ng glucose sa dugo. Ang tagapagpahiwatig na ito ay matatag at sa mga mammal ay humigit-kumulang 100 mg% (5 mmol / l). Ang mga paglihis nito mula sa pamantayan ay karaniwang hindi lalampas sa ± 30%. Ang antas ng glucose sa dugo ay nakasalalay, sa isang banda, sa pag-agos ng monosaccharide sa dugo, pangunahin mula sa mga bituka, atay, at bato, at, sa kabilang banda, sa pag-agos nito sa gumagana at nagdedeposito na mga tisyu (Fig . 2).
Ang pag-agos ng glucose mula sa atay at bato ay tinutukoy ng ratio ng mga aktibidad ng glycogen phosphorylase at glycogen synthetase reaksyon sa atay, ang ratio ng intensity ng pagkasira ng glucose at ang intensity ng gluconeogenesis sa atay at bahagyang sa bato. . Ang pagpasok ng glucose sa dugo ay direktang nauugnay sa mga antas ng reaksyon ng phosphorylase at mga proseso ng gluconeogenesis. Ang pag-agos ng glucose mula sa dugo patungo sa mga tisyu ay direktang nakasalalay sa bilis ng transportasyon nito sa mga selula ng kalamnan, adipose at lymphoid, ang mga lamad kung saan lumilikha ng isang hadlang sa pagtagos ng glucose sa kanila (tandaan na ang mga lamad ng atay, utak at bato ang mga cell ay madaling natatagusan sa monosaccharide); metabolic utilization ng glucose, na kung saan ay nakasalalay sa pagkamatagusin ng mga lamad dito at sa aktibidad ng mga pangunahing enzyme ng pagkasira nito; conversion ng glucose sa glycogen sa mga selula ng atay (Levin et al., 1955; Newsholm at Randle, 1964; Foa, 1972). Ang lahat ng mga prosesong ito na nauugnay sa transportasyon at metabolismo ng glucose ay direktang kinokontrol ng isang kumplikadong mga hormonal na kadahilanan.
Fig.2. Mga Paraan para Mapanatili ang Dynamic Blood Glucose Balance Ang mga lamad ng kalamnan at adipose cell ay may "barrier" sa transportasyon ng glucose; Gl-b-f -- glucose-b-phosphate.
Ang mga hormonal regulator ng metabolismo ng karbohidrat ayon sa kanilang epekto sa pangkalahatang direksyon ng metabolismo at ang antas ng glycemia ay maaaring nahahati sa dalawang uri. Ang unang uri ng mga hormone ay pinasisigla ang paggamit ng glucose ng mga tisyu at ang pagtitiwalag nito sa anyo ng glycogen, ngunit pinipigilan ang gluconeogenesis, at, dahil dito, nagiging sanhi ng pagbawas sa konsentrasyon ng glucose sa dugo. Ang hormone ng ganitong uri ng pagkilos ay insulin. Ang pangalawang uri ng hormone ay pinasisigla ang pagkasira ng glycogen at gluconeogenesis, at samakatuwid ay nagiging sanhi ng pagtaas ng glucose sa dugo. Kasama sa mga hormone na ito ang glucagon (pati na rin ang secretin at VIP) at adrenaline. Ang mga hormone ng ikatlong uri ay pinasisigla ang gluconeogenesis sa atay, pinipigilan ang paggamit ng glucose ng iba't ibang mga selula at, kahit na pinapataas nila ang pagbuo ng glycogen ng mga hepatocytes, bilang isang resulta ng pamamayani ng unang dalawang epekto, bilang isang panuntunan, tumataas din sila. mga antas ng glucose sa dugo. Ang mga hormone ng ganitong uri ay kinabibilangan ng glucocorticoids at growth hormone - "somatomedins". Kasabay nito, ang pagkakaroon ng unidirectional na epekto sa mga proseso ng gluconeogenesis, glycogen synthesis at glycolysis, glucocorticoids at growth hormone - "somatomedins" ay naiiba na nakakaapekto sa pagkamatagusin ng mga lamad ng cell ng kalamnan at adipose tissue sa glucose.
Sa mga tuntunin ng direksyon ng pagkilos sa konsentrasyon ng glucose sa dugo, ang insulin ay isang hypoglycemic hormone ("pahinga at kabusugan" na hormone), habang ang mga hormone ng pangalawa at pangatlong uri ay hyperglycemic ("stress at gutom" na mga hormone) (Fig . 3).
Figure 3. Hormonal na regulasyon ng carbohydrate homeostasis: ang mga solidong arrow ay nagpapahiwatig ng pagpapasigla ng epekto, ang mga tuldok na arrow ay nagpapahiwatig ng pagsugpo.
Ang insulin ay maaaring tawaging hormone ng pagsipsip at pag-iimbak ng mga carbohydrate. Ang isa sa mga dahilan para sa pagtaas ng paggamit ng glucose sa mga tisyu ay ang pagpapasigla ng glycolysis. Isinasagawa ito, posibleng, sa antas ng pag-activate ng mga pangunahing enzyme ng hexokinase glycolysis, lalo na ang isa sa apat na kilalang isoform nito, hexokinase II, at glucokinase (Weber, 1966; Ilyin, 1966, 1968). Tila, ang acceleration ng pentose phosphate pathway sa yugto ng glucose-6-phosphate dehydrogenase reaction ay gumaganap din ng isang tiyak na papel sa pagpapasigla ng glucose catabolism ng insulin (Leites at Lapteva, 1967). Ito ay pinaniniwalaan na ang hormonal induction ng partikular na hepatic enzyme glucokinase, na pumipili ng phosphorylates ng glucose sa mataas na konsentrasyon ng glucose, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpapasigla ng glucose uptake ng atay sa panahon ng hyperglycemia ng pagkain sa ilalim ng impluwensya ng insulin.
Ang pangunahing dahilan para sa pagpapasigla ng paggamit ng glucose sa pamamagitan ng mga selula ng kalamnan at taba ay pangunahin sa isang pumipili na pagtaas sa pagkamatagusin ng mga lamad ng cell sa monosaccharide (Lunsgaard, 1939; Levin, 1950). Sa ganitong paraan, ang isang pagtaas sa konsentrasyon ng mga substrate para sa reaksyon ng hexokinase at ang landas ng pentose phosphate ay nakamit.
Ang pagtaas ng glycolysis sa ilalim ng impluwensya ng insulin sa mga kalamnan ng kalansay at myocardium ay may mahalagang papel sa akumulasyon ng ATP at tinitiyak ang pagganap ng mga selula ng kalamnan. Sa atay, ang pagtaas ng glycolysis ay tila mahalaga hindi para sa pagtaas ng pagsasama ng pyruvate sa sistema ng paghinga ng tissue, ngunit para sa akumulasyon ng acetyl-CoA at malonyl-CoA bilang mga precursor para sa pagbuo ng polyhydric fatty acids, at , dahil dito, triglycerides (Newsholm, Start, 1973). Ang glycerophosphate na nabuo sa panahon ng glycolysis ay kasama rin sa synthesis ng neutral na taba. Bilang karagdagan, sa atay, at lalo na sa adipose tissue, upang mapataas ang antas ng lipogenesis mula sa glucose, isang mahalagang papel ang ginagampanan ng hormone stimulation ng glucose-6-phosphate dehydrogenase reaction, na humahantong sa pagbuo ng NADPH, isang pagbabawas ng cofactor na kinakailangan para sa biosynthesis ng mga fatty acid at glycerophosphate. Kasabay nito, sa mga mammal, 3-5% lamang ng hinihigop na glucose ang na-convert sa hepatic glycogen, at higit sa 30% ang naipon sa anyo ng taba na idineposito sa mga organo na nagdedeposito.
Kaya, ang pangunahing direksyon ng pagkilos ng insulin sa glycolysis at ang pentose phosphate pathway sa atay at lalo na sa adipose tissue ay upang matiyak ang pagbuo ng triglyceride. Sa mga mammal at ibon sa adipocytes, at sa lower vertebrates sa hepatocytes, ang glucose ay isa sa mga pangunahing pinagmumulan ng idinepositong triglyceride. Sa mga kasong ito, ang physiological na kahulugan ng hormonal stimulation ng paggamit ng carbohydrate ay nabawasan sa isang malaking lawak sa pagpapasigla ng lipid deposition. Kasabay nito, direktang nakakaapekto ang insulin sa synthesis ng glycogen - ang idinepositong anyo ng carbohydrates - hindi lamang sa atay, kundi pati na rin sa mga kalamnan, bato, at, posibleng, adipose tissue.
Sa mga tuntunin ng epekto nito sa metabolismo ng karbohidrat, ang adrenaline ay malapit sa glucagon, dahil ang mekanismo ng pamamagitan ng kanilang mga epekto ay ang adenylate cyclase complex (Robizon et al., 1971). Ang adrenaline, tulad ng glucagon, ay pinahuhusay ang pagkasira ng glycogen at ang mga proseso ng gluconeogenesis. Sa mga pisyolohikal na konsentrasyon, ang glucagon ay higit na tinatanggap ng atay at adipose tissue, at adrenaline ng mga kalamnan (pangunahin ang myocardium) at adipose tissue. Samakatuwid, para sa glucagon, sa isang mas malaking lawak, at para sa adrenaline, sa isang mas mababang lawak, ang pagkaantala ng pagpapasigla ng mga proseso ng gluconeogenetic ay katangian. Gayunpaman, para sa adrenaline, sa isang mas malaking lawak kaysa sa glucagon, ang pagtaas ng glycogenolysis ay tipikal at, tila, bilang isang resulta nito, glycolysis at paghinga sa mga kalamnan. Sa mga tuntunin ng hindi mekanismo, ngunit isang pangkalahatang epekto sa mga proseso ng glycolytic sa mga selula ng kalamnan, ang adrenaline ay bahagyang isang synergist ng insulin, hindi glucagon. Tila, ang insulin at glucagon ay halos mga nutritional hormone, at ang adrenaline ay isang stress hormone.
Sa kasalukuyan, ang isang bilang ng mga biochemical na mekanismo na pinagbabatayan ng pagkilos ng mga hormone sa metabolismo ng lipid ay naitatag.
Ito ay kilala na ang matagal na negatibong emosyonal na stress, na sinamahan ng isang pagtaas sa pagpapalabas ng mga catecholamines sa daluyan ng dugo, ay maaaring maging sanhi ng kapansin-pansing pagbaba ng timbang. Angkop na alalahanin na ang adipose tissue ay abundantly innervated sa pamamagitan ng fibers ng nagkakasundo nervous system, ang paggulo ng mga fibers ay sinamahan ng release ng norepinephrine direkta sa adipose tissue. Ang adrenaline at norepinephrine ay nagpapataas ng rate ng lipolysis sa adipose tissue; bilang isang resulta, ang pagpapakilos ng mga fatty acid mula sa mga fat depot ay pinahusay at ang nilalaman ng non-esterified fatty acids sa plasma ng dugo ay tumataas. Gaya ng nabanggit, ang mga tissue lipase (triglyceride lipase) ay umiiral sa dalawang interconvertible na anyo, ang isa ay phosphorylated at catalytically active, at ang isa ay non-phosphorylated at hindi aktibo. Pinasisigla ng adrenaline ang cAMP synthesis sa pamamagitan ng adenylate cyclase. Sa turn, ang cAMP ay nag-activate ng kaukulang protina kinase, na nagtataguyod ng lipase phosphorylation, i.e. pagbuo ng aktibong anyo nito. Dapat pansinin na ang epekto ng glucagon sa lipolytic system ay katulad ng sa catecholamines.
Walang alinlangan na ang lihim ng anterior pituitary gland, sa partikular na somatotropic hormone, ay may epekto sa metabolismo ng lipid. Ang hypofunction ng glandula ay humahantong sa pagtitiwalag ng taba sa katawan, nangyayari ang pituitary obesity. Sa kabaligtaran, ang pagtaas ng produksyon ng growth hormone ay nagpapasigla sa lipolysis, at ang nilalaman ng mga fatty acid sa plasma ng dugo ay tumataas. Napatunayan na ang pagpapasigla ng GH lipolysis ay hinarangan ng mga inhibitor ng mRNA synthesis. Bilang karagdagan, alam na ang epekto ng growth hormone sa lipolysis ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang lag phase na tumatagal ng halos 1 oras, habang ang adrenaline ay pinasisigla ang lipolysis halos kaagad. Sa madaling salita, maaari itong isaalang-alang na ang pangunahing epekto ng dalawang uri ng mga hormone na ito sa lipolysis ay ipinahayag sa iba't ibang paraan. Pinasisigla ng adrenaline ang aktibidad ng adenylate cyclase, at ang growth hormone ay nag-uudyok sa synthesis ng enzyme na ito. Ang tiyak na mekanismo kung saan piling pinapataas ng GH ang synthesis ng adenylate cyclase ay hindi pa rin alam.
Ang insulin ay may kabaligtaran na epekto sa adrenaline at glucagon sa lipolysis at pagpapakilos ng fatty acid. Ang insulin ay ipinakita kamakailan upang pasiglahin ang aktibidad ng phosphodiesterase sa adipose tissue. Ang Phosphodiesterase ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpapanatili ng isang pare-parehong antas ng cAMP sa mga tisyu; samakatuwid, ang isang pagtaas sa nilalaman ng insulin ay dapat magpataas ng aktibidad ng phosphodiesterase, na humahantong sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng cAMP sa cell, at, dahil dito, sa ang pagbuo ng isang aktibong anyo ng lipase.
Walang alinlangan, ang ibang mga hormone, lalo na ang thyroxine, mga sex hormone, ay nakakaapekto rin sa metabolismo ng lipid. Halimbawa, alam na ang pag-alis ng mga gonad (castration) ay nagdudulot ng labis na pagtitiwalag ng taba sa mga hayop. Gayunpaman, ang impormasyon na mayroon kami ay hindi pa nagbibigay ng mga batayan upang magsalita nang may kumpiyansa tungkol sa partikular na mekanismo ng kanilang pagkilos sa metabolismo ng lipid.
Ang mga thyroid hormone na thyroxine (T3) ay kasangkot sa hormonal regulation ng metabolismo ng protina, pinahuhusay nito ang synthesis ng protina; Sa kabaligtaran, ang mataas na konsentrasyon ng T3 ay pumipigil sa synthesis ng protina; growth hormone, insulin testosterone, estrogen ay nagdaragdag ng pagkasira ng protina, lalo na sa kalamnan at lymphoid tissues, ngunit pinasisigla ang synthesis ng protina sa atay.
Ang regulasyon ng metabolismo ng tubig-asin ay nangyayari sa neuro-hormonal na paraan. Kapag ang osmotic na konsentrasyon ng dugo ay nagbabago, ang mga espesyal na sensitibong pormasyon (osmoreceptors) ay nasasabik, ang impormasyon mula sa kung saan ipinadala sa gitna, sistema ng nerbiyos, at mula dito hanggang sa posterior lobe ng pituitary gland. Sa isang pagtaas sa osmotic na konsentrasyon ng dugo, ang pagpapalabas ng antidiuretic hormone ay tumataas, na binabawasan ang paglabas ng tubig sa ihi; na may labis na tubig sa katawan, bumababa ang pagtatago ng hormone na ito at tumataas ang paglabas nito sa pamamagitan ng mga bato. Ang katatagan ng dami ng mga likido sa katawan ay tinitiyak ng isang espesyal na sistema ng regulasyon, ang mga receptor na tumutugon sa mga pagbabago sa pagpuno ng dugo ng mga malalaking sisidlan, mga lukab ng puso, atbp.; bilang isang resulta, ang pagtatago ng mga hormone ay reflexively stimulated, sa ilalim ng impluwensya kung saan ang mga bato ay nagbabago sa paglabas ng tubig at sodium salts mula sa katawan. Ang pinakamahalagang hormones sa regulasyon ng metabolismo ng tubig ay vasopressin at glucocorticoids, sodium - aldosterone at angiotensin, calcium - parathyroid hormone at calcitonin.