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sul tema: "Il ruolo degli ormoni nella regolazione dei processi mentali, sviluppo fisico, crescita lineare del corpo. "
Completato da Khabarov Eduard
Il ruolo degli ormoni nello sviluppo del corpo
Gli ormoni che rendono possibile e assicurano lo sviluppo fisico, mentale e sessuale includono l'ormone della crescita (GH), che viene prodotto dalla ghiandola pituitaria anteriore, così come gli ormoni tiroidei - tiroxina e triiodotironina, l'ormone pancreatico - insulina, gli ormoni sessuali (Fig. 1 ).
I fattori genetici giocano un ruolo importante. L'alimentazione dovrebbe essere equilibrata: il digiuno, le malattie accompagnate da catabolismo proteico, portano a una crescita stentata nei bambini.
La crescita è irregolare. Il primo picco nell'aumento del tasso di crescita si verifica nella prima infanzia, il secondo durante la pubertà. Ciò è dovuto all'azione simultanea dell'ormone della crescita, degli estrogeni e degli androgeni. La cessazione della crescita è associata alla chiusura delle placche di crescita epifisaria sotto l'influenza di estrogeni e androgeni.
Il ruolo dell'ormone della crescita (STH) nella regolazione della crescita e dello sviluppo fisico
L'ormone della crescita è secreto dalla ghiandola pituitaria anteriore (adenoipofisi). Di struttura chimicaè un polipeptide di 191 amminoacidi. L'ormone della crescita è specie-specifico.
Figura 1. Regolazione da parte dell'adenoipofisi della concentrazione di STH, TSH, HTG e loro significato funzionale
La sintesi e la secrezione di STH vengono effettuate sotto il controllo degli ormoni ipotalamici - fattore di rilascio dell'ormone della crescita (GHF), che stimola questi processi e somatostatina (SS), che, al contrario, inibisce la sintesi e il rilascio di STH. Gli ormoni dell'ipotalamo entrano nell'adenoipofisi con il sangue dei vasi portali.
La concentrazione dell'ormone nel sangue è più alta nei bambini e in giovane età (prima della pubertà), meno in età avanzata. La normale concentrazione dell'ormone della crescita in un adulto è 2-6 ng / ml, nei bambini - 5-8 ng / ml.
Esiste un ritmo biologico giornaliero (circadiano) della secrezione ormonale: la secrezione ha un carattere pulsante, aumenta di notte: il picco di secrezione viene raggiunto 1-2 ore dopo essersi addormentato e diminuisce durante il giorno.
La secrezione dell'ormone della crescita è influenzata da un gran numero di fattori. Possono essere suddivisi condizionatamente in stimolanti e inibitori. Quelli stimolanti includono:
1 Il digiuno, in particolare il digiuno proteico, e una diminuzione della quantità di acidi grassi liberi nel sangue, che porta a una significativa diminuzione dei substrati di base necessari per ricostituire l'energia dell'organismo.
2 Un aumento della concentrazione di alcuni amminoacidi nel sangue: arginina, leucina, lisina, triptofano e 5-idrossitriptofano.
3 Fattori di stress accompagnati da aumento attività fisica, emozioni negative e eccitazione del sistema simpatico-surrenale.
4 Sostanze biologicamente attive: insulina, estrogeni, oppiacei (encefaline ed endorfine), testosterone.
Inibiscono la secrezione: aumento della concentrazione di glucosio e acidi grassi liberi nel sangue, obesità e processo di invecchiamento; ormoni cortisone, progesterone, somatomedina e ormone della crescita esogeno.
La regolazione della secrezione di GH è effettuata da un circuito di regolazione con un canale di feedback negativo.
Quando l'ormone della crescita entra nel flusso sanguigno, si lega ai recettori delle membrane cellulari bersaglio nel fegato, dove vengono prodotti gli ormoni somatomedina (fattore di crescita simile all'insulina - IGF), che regolano anche la secrezione dell'ormone della crescita attraverso un ciclo di feedback negativo meccanismo.
La somatomedina (IGF-I), in primo luogo, viene trasportata dal flusso sanguigno nell'ipotalamo e stimola la sintesi della somatostatina, che inibisce il rilascio di STH da parte dell'ipofisi; in secondo luogo, la somatomedina viene trasportata direttamente nella ghiandola pituitaria dal flusso sanguigno, in cui viene soppressa anche la secrezione dell'ormone della crescita.
L'effetto dell'ormone della crescita sulle cellule bersaglio avviene indirettamente attraverso la somatomedina (IGF-I) o direttamente.
Il ruolo del fattore di crescita insulino-simile nel corpo
A metà del secolo scorso, gli scienziati hanno suggerito che ci deve essere un intermediario tra l'ormone della crescita noto come somatropina e le cellule del corpo che colpisce. Dopo qualche tempo, fu scoperta la somatomedina e chiamata fattore di crescita simile all'insulina.
Inizialmente, gli scienziati sono giunti alla conclusione che esistono tre gruppi di tali intermediari, che sono stati nominati nell'ordine di numerazione: IGF-1 (A), IGF-2 (B), IFZ-3 (C). Ma dopo alcuni anni, i ricercatori sono stati in grado di stabilire che esiste un solo gruppo, il fattore di crescita-1 simile all'insulina. Nonostante ciò, il numero di serie gli è stato assegnato.
somatomedina
Il fattore di crescita insulino-simile è una proteina la cui struttura e funzione sono simili all'ormone insulina. La somatomedina regola lo sviluppo e la crescita delle cellule del corpo. Gli scienziati ritengono che svolga un ruolo attivo nel processo di invecchiamento del corpo, se i suoi indicatori sono più vicini al limite superiore della norma consentita (più è anziana la persona, meno proteine), l'aspettativa di vita è più lunga.
La somatropina, nota come ormone della crescita, che è mediato dall'IGF-1, è prodotta nella ghiandola pituitaria, una ghiandola endocrina del cervello, con la quale l'ipotalamo controlla l'intero sistema endocrino del corpo. Allo stesso tempo, il mediatore tra la somatropina e le cellule del corpo, la somatomedina, viene sintetizzato nel fegato sotto l'influenza dell'azione sui recettori dell'ormone della crescita. Quando c'è una carenza di proteine nel corpo, può iniziare a essere prodotta nei muscoli.
È dalla concentrazione di somatomedina nel sangue che verrà sintetizzata la quantità esatta di samotropina nella ghiandola pituitaria, così come la somatoliberina, che produce l'ipotalamo per attivare la produzione di ormoni somatropina e prolattina. Ciò significa che quando i livelli di IGF sono bassi, aumenta la produzione di ormoni dall'ipotalamo e dalla ghiandola pituitaria e viceversa. Ma a volte l'interazione tra il mediatore e la somatropina può essere interrotta a causa di un'alimentazione insufficiente, scarsa sensibilità dell'ormone della crescita, mancanza di risposta ai recettori.
È interessante notare che, sebbene il fattore di crescita 1 simile all'insulina sia considerato un mediatore della somatropina, la sua quantità nel sangue dipende anche da ormoni tiroidei contenenti iodio, androgeni, estrogeni, progestinici, insulina, che ne aumentano la sintesi nel fegato. Ma i glucocorticoidi, ormoni steroidei prodotti dalle ghiandole surrenali, riducono la produzione di IGF.
Questa interazione è uno dei motivi per cui gli ormoni della tiroide, del surrene, del pancreas e delle gonadi influenzano lo sviluppo e la crescita del corpo. Ad esempio, l'insulina, la cui funzione è quella di fornire glucosio e sostanze nutritive ad ogni cellula del corpo, rifornisce anche il fegato, fornendogli tutti gli amminoacidi necessari per la sintesi dell'IGF.
L'interazione degli ormoni nel corpo. Meccanismo di azione
Un fattore di crescita simile all'insulina è sintetizzato dagli epatociti del fegato, che costituiscono dal 60 all'80% dell'intera massa dell'organo, sono coinvolti nella produzione e nello stoccaggio di proteine, nella conversione dei carboidrati, nella produzione di colesterolo, sali biliari e svolgono altre funzioni. Entrata nel flusso sanguigno dal fegato, la somatomedina, con l'aiuto di proteine di trasporto, entra nei tessuti e negli organi, attivando la crescita ossea, tessuto connettivo, muscoli e avere un effetto sul corpo simile all'insulina. L'IGF accelera la produzione di proteine e rallenta la loro scomposizione, favorisce una combustione dei grassi più rapida.
Nonostante il fatto che la quantità di ormone della crescita diminuisca nel tempo (la sua concentrazione massima si osserva quando il bambino non è ancora nato: a 4-6 mesi nell'utero), e all'età di cinquant'anni la sua produzione è ridotta al minimo , IGF influisce sullo sviluppo del corpo per tutta la vita.
Il maggior numero si osserva durante l'adolescenza, il più piccolo nell'infanzia e nella vecchiaia. Gli scienziati notano che le persone anziane i cui livelli di proteine sono al limite superiore della norma vivono più a lungo e sono meno inclini alle malattie cardiovascolari. Inoltre, la quantità di IGF aumenta nel corpo della madre durante la gravidanza, quando il corpo del bambino sta attivamente crescendo e sviluppandosi.
Consegna delle analisi
Il fattore di crescita simile all'insulina non è soggetto a fluttuazioni durante il giorno, quindi viene spesso preso in analisi se necessario per determinare il livello di somatropina, la cui concentrazione nel sangue è instabile e fluttua notevolmente durante il giorno. Per stabilire la concentrazione di IGF, i laboratori utilizzano l'analisi di immunochemiluminescenza (IHLA), che si basa sulla risposta immunitaria degli antigeni (molecole che si legano agli anticorpi).
Il metodo prevede la donazione di sangue da una vena a stomaco vuoto, il cibo non può essere assunto otto ore prima dell'analisi, è consentito bere solo non gassato acqua minerale... Mezz'ora prima della procedura, è necessario sedersi al pronto soccorso in modo che il sangue si calmi. Se una persona ha subito un acuto malattia respiratoria, prima di superare i test, devi essere completamente guarito, altrimenti puoi ottenere dati imprecisi.
Nella compilazione dei moduli è necessario indicare l'età, poiché la tariffa è fissata per ciascuno categoria di età individualmente: più la persona è anziana, minore è la concentrazione di IGF. Non è necessario cercare da soli la decrittazione dei dati: il medico lo farà, farà anche la diagnosi.
IGF . ridotto
La mancanza di somatomedina nei bambini ritarda lo sviluppo e la crescita, con conseguente nanismo. La carenza di proteine nell'età adulta indebolisce i muscoli, diminuisce la densità ossea e altera la struttura dei grassi. L'IGF al di sotto del normale può essere innescato da malattie della ghiandola pituitaria o dell'ipotalamo, che, a causa della malattia, hanno iniziato a produrre una quantità ridotta dell'ormone. Questo può essere il risultato di patologie ereditarie o congenite, un disturbo a seguito di traumi, infezioni, infiammazioni. Può influenzare l'abbassamento dei problemi del fattore di crescita insulino-simile al fegato (cirrosi), ai reni, alla ghiandola tiroidea (nell'ipotiroidismo, quando diminuisce la sintesi degli ormoni contenenti iodio). La mancanza di sonno, una dieta malsana, il digiuno riduce la sintesi della somatomedina, l'anoressia è particolarmente dannosa.
Dosi troppo elevate di preparati ormonali contenenti estrogeni sono in grado di abbassare la sintesi proteica.
Per normalizzare il livello di IGF, è necessario scoprire il motivo che riduce la sua sintesi. Ad esempio, se si tratta di ipotiroidismo, quando si tratta questo disturbo, ad esempio con la tiroxina, è possibile riportarlo alla normalità. In caso di alimentazione scorretta, è necessario rivedere la dieta, in caso di mancanza di sonno - il regime della giornata.
IGF . aumentato
Se il livello di IGF supera la quantità consentita, è anche pericoloso, poiché potrebbe indicare lo sviluppo di un tumore ipofisario (per lo più benigno), che molto probabilmente dovrà essere rimosso. Se dopo l'operazione la quantità di IGF non torna alla normalità, ciò indicherà l'inefficienza dell'operazione.
È sotto l'influenza di un tumore benigno della ghiandola pituitaria che aumenta la sintesi dell'ormone della crescita, che può provocare gigantismo quando l'altezza di una donna supera 1,9, quella di un uomo è di 2 metri (da non confondere con l'alta statura ereditaria). I primi sintomi del gigantismo si fanno sentire all'età di otto-nove anni, quando inizia un'intensa crescita ossea, che porta non solo a una crescita gigantesca, ma anche alla crescita di arti sproporzionatamente lunghi.
Quando una persona smette di crescere, la malattia si trasforma in acromegalia, che provoca espansione e ispessimento della parte facciale del cranio, dei piedi e delle mani. Le persone che hanno un problema simile con la crescita non vivono a lungo, poiché il gigantismo accompagna un numero enorme di disturbi. Per fermare la crescita, a volte vengono utilizzati farmaci che bloccano la sintesi dell'ormone della crescita. Questo non sempre aiuta, quindi i medici decidono un intervento chirurgico, che potrebbe essere inefficace.
La ricerca ha anche dimostrato che l'aumento della concentrazione di IGF può stimolare la crescita cellule cancerogene e indicano un tumore dei polmoni, dello stomaco, insufficienza renale cronica. Se segui una dieta che riduce l'attività della somatomedina, il rischio di sviluppare il cancro si riduce. Nonostante numerosi studi in questa direzione, tali dati non hanno prodotto risultati speciali nel trattamento del cancro.
Sistema endocrino
Durante lo sviluppo intrauterino, il corpo è costantemente sotto l'influenza degli ormoni, anche in un momento in cui non vengono ancora prodotti. Ad esempio, gli ormoni steroidei materni passano attraverso la placenta a vari livelli e colpiscono il feto. Alcuni ormoni sono prodotti dalla placenta.
Gli ormoni prodotti dalla placenta determinano lo sviluppo di cambiamenti adattativi nel corpo di una donna incinta: viene stimolata la proliferazione nelle ghiandole mammarie, l'endometrio viene trasformato, l'attività contrattile dell'utero gravido viene inibita (gonadotronina corionica, lattosomatogronina corionica, progesterone , in date in ritardo gravidanza - estrogeni).
La maggior parte degli ormoni del feto inizia a essere sintetizzata già a 2-3 mesi di sviluppo intrauterino e al momento della nascita la loro concentrazione nel sangue del feto aumenta notevolmente e supera significativamente il livello corrispondente in un adulto. Dopo la nascita, il contenuto di ormoni diminuisce, ma ciò non priva il neonato di un importante meccanismo di regolazione, poiché il latte di una madre che allatta contiene un gran numero di componenti che compensano la carenza di produzione di ormoni da parte dell'organismo del bambino e ne determinano la sviluppo.
Pertanto, il latte materno, oltre al valore nutritivo, enzimatico e immunologico, svolge anche il ruolo di fornitore di ormoni. La concentrazione di prolattina è particolarmente elevata in esso. Nel caso della sua carenza (ad esempio, con l'alimentazione artificiale), si verificano disturbi endocrini a distanza: ipogonadismo iperprolatinemico, il metabolismo della dopamina viene interrotto; più della metà delle donne che hanno ricevuto nella prima infanzia alimentazione artificiale soffre di infertilità.
Il ruolo degli ormoni nel latte materno è:
o in primo luogo, nel fatto che in condizioni di sviluppo incompleto dei meccanismi neuroendocrini del bambino, aumentano le sue capacità adattive in nuove condizioni di esistenza.
o In secondo luogo, questi ormoni sono necessari per la normale maturazione dei meccanismi cerebrali. Ad esempio, una carenza di prolattina nel latte materno interrompe lo sviluppo del sistema dopaminergico del cervello del bambino.
Nel periodo perinatale e postnatale, il fabbisogno di ormoni anabolici e tiroidei da parte del cervello in via di sviluppo è elevato, perché in questo momento viene eseguita la sintesi delle proteine del tessuto nervoso e il processo della sua mielinizzazione è in corso. Oltre alla connessione umorale madre-bambino, esiste anche un canale di comunicazione riflesso: l'atto di succhiare fa sì che la madre aumenti la secrezione di prolattina e ossitocina, per cui si produce più latte. Tuttavia, un aumento della sintesi e della secrezione di ormoni (i primi mediatori) non significa un aumento della loro influenza sulla membrana cellulare degli organi bersaglio del bambino, perché è inoltre necessario avere una sufficiente maturazione sulle membrane del meccanismo che assicura la formazione di un secondo mediatore (cAMP), che potenzia notevolmente l'effetto dell'ormone sul tessuto.
Sistema ipotalamo-ipofisario
L'effetto specifico dell'ormone adrenocorticotropo (ACTH) sulle ghiandole surrenali inizia solo al settimo mese del periodo prenatale, quando aumenta il tasso di formazione di idrocortisone e testosterone nelle ghiandole surrenali. In un neonato funzionano tutti i collegamenti del sistema ipotalamo-ipofisi-surrene. Già dalle prime ore dopo la nascita, i bambini reagiscono agli stimoli stressanti con un aumento del contenuto di corticosteroidi nel sangue e nelle urine.
Funzioni delle ghiandole sessuali
Tra i 5 e i 7 mesi di sviluppo intrauterino, gli androgeni hanno un'influenza decisiva sulla realizzazione del sesso geneticamente programmato del feto: in presenza di androgeni, l'ipotalamo si differenzia secondo tipo maschile; in loro assenza - secondo il tipo femminile. Gli androgeni contribuiscono alla crescita e allo sviluppo degli organi riproduttivi maschili.
Ghiandola del timo (timo)
Gli ormoni prodotti dalla ghiandola del timo (il principale, la timosina), sono di grande importanza sia per la differenziazione dei linfociti T che per la proliferazione e maturazione delle cellule della ghiandola stessa. È stato scoperto che già in un embrione di 7,5 settimane si manifestano varie funzioni delle cellule T e, entro la 12a settimana di sviluppo intrauterino, il ferro assomiglia a un organo maturo e diventa presto l'organo centrale dell'immunogenesi. Le cellule T agiscono principalmente su batteri acido-digiuno, virus del morbillo, varicella e funghi. Le cellule T helper sono necessarie per avviare una risposta antigenica; i linfociti T soppressori svolgono un ruolo omeostatico nel mantenere la risposta immunitaria entro l'intervallo richiesto.
Nei bambini, l'attività della ghiandola si manifesta pienamente, poiché il bambino deve affrontare un numero enorme di antigeni nuovi per lui. Prima della pubertà, l'aumento dell'attività del timo è dovuto all'azione della tiroxina. Gli ormoni androgeni ed estrogenici causano un'atrofia rapida e pronunciata della ghiandola del timo e gli estrogeni in questo senso sono molto più attivi degli androgeni.
Tiroide
Gli ormoni tiroidei aumentano il metabolismo basale e la temperatura corporea, accelerano la mielinizzazione delle fibre nervose, la crescita e la differenziazione dello scheletro; sono necessari per accelerare il metabolismo del colesterolo e di altri lipidi (con l'ipotiroidismo, il livello di quest'ultimo aumenta).
Entro la 12a settimana di sviluppo intrauterino, la ghiandola tiroidea è già formata, è in grado di concentrare lo iodio e sintetizzare la iodotirosina. Allo stesso tempo, si sviluppa la ghiandola pituitaria fetale, che produce l'ormone stimolante la tiroide (TSH). Durante il parto, il rilascio di quest'ultimo aumenta bruscamente. Nei neonati, il livello di ormoni tiroidei è massimo, il che mantiene l'intensità dei processi metabolici a alto livello... Dopo 10 anni, non ci sono differenze nell'attività della ghiandola tiroidea di bambini e adulti.
Durante la pubertà, a causa della pronunciata vascolarizzazione della ghiandola tiroidea, c'è un aumento significativo del suo volume, specialmente nelle ragazze. In questo caso, si verifica uno stato di ipertiroidismo, accompagnato da un aumento dei processi energetici, una maggiore eccitabilità e un aumento della frequenza cardiaca. Durante questo periodo, si manifesta particolarmente l'effetto stimolante sulla ghiandola tiroidea degli estrogeni e l'effetto inibitorio del progesterone.
Ghiandole paratiroidi
Nei neonati, nei primi 2 giorni di vita si verifica una diminuzione dei livelli plasmatici di calcio. Le ghiandole paratiroidi del feto mostrano un'attività minima prima della nascita. L'omeostasi del calcio è fornita dall'iperfunzione delle ghiandole paratiroidi della madre, dal rilascio di calcio dalle ossa nella madre e da un aumento del suo riassorbimento da parte dei tubuli renali. (Ormone della crescita, tiroxina, calcitonina, cortisolo influenzano anche l'omeostasi del calcio). Gli ioni calcio in eccesso vengono trasportati attraverso la placenta dalla madre al feto. Quando, dopo la nascita, si interrompe la transizione del calcio dalla madre al feto, si verifica uno stato di ipocalcemia del neonato.Una diminuzione del contenuto di ioni calcio nel fluido extracellulare porta ad un forte aumento dell'eccitabilità del sistema neuromuscolare e tetania, che a volte si nota nei neonati.
La vitamina D ha anche un effetto significativo sul metabolismo del calcio nel corpo dei bambini, che, insieme all'ormone paratiroideo, migliora l'assorbimento del calcio dall'intestino.
ormone della crescita tiroide endocrino
Pancreas
Nel feto, le cellule B che producono insulina compaiono prima delle cellule a che producono glucogeno. Durante questo periodo di otnogenesi, entrambi gli ormoni non sono associati alla regolazione del glucosio. A differenza dell'organismo adulto, l'insulina fetale ha un effetto maggiore sull'aumento del trasporto di aminoacidi attraverso le membrane cellulari. L'aumento della concentrazione di aminoacidi nel sangue provoca un rapido aumento della secrezione di insulina. Durante le prime settimane di vita postnatale si sviluppa una risposta insulinica all'iperglicemia, sebbene le cellule B continuino ancora a rispondere parzialmente a un aumento della concentrazione di aminoacidi.
I bambini e gli adolescenti di solito hanno un'elevata tolleranza ai carichi di zucchero. Negli ultimi decenni, il numero di bambini e adolescenti con insufficienza congenita o acquisita delle isole di Langerhans è aumentato in modo significativo, il che porta allo sviluppo di diabete mellito... Una delle cause del diabete è il consumo eccessivo di dolci da parte dei bambini. Il consumo eccessivo di zucchero a lungo termine esaurisce le cellule B e porta a una diminuzione della produzione di insulina.
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Sebbene la maggior parte delle ghiandole endocrine inizi a funzionare anche in utero, il primo serio test per l'intero sistema di regolazione biologica del corpo è il momento del parto. Lo stress da parto è un importante meccanismo scatenante di numerosi processi di adattamento dell'organismo a nuove condizioni di esistenza per esso. Eventuali disturbi e deviazioni nel lavoro dei sistemi neuroendocrini regolatori verificatisi durante la nascita di un bambino possono avere un grave impatto sulla sua salute per il resto della sua vita.
La prima - urgente - la reazione del sistema neuroendocrino fetale al momento del parto mira ad attivare il metabolismo e la respirazione esterna, che non funzionavano affatto in utero. Il primo respiro di un bambino è il criterio più importante per il parto vivo, ma di per sé è una conseguenza delle più complesse influenze nervose, ormonali e metaboliche. Nel sangue del cordone ombelicale c'è un'altissima concentrazione di catecolamine - adrenalina e noradrenalina, ormoni di adattamento "urgente". Non solo stimolano il metabolismo energetico e la scomposizione di grassi e polisaccaridi nelle cellule, ma inibiscono anche la formazione di muco nel tessuto polmonare e stimolano anche il centro respiratorio situato nel tronco cerebrale. Nelle prime ore dopo la nascita, l'attività della ghiandola tiroidea aumenta rapidamente, i cui ormoni stimolano anche i processi metabolici. Tutti questi rilasci ormonali sono controllati dalla ghiandola pituitaria e dall'ipotalamo. I bambini nati con taglio cesareo e quindi non sottoposti a stress da parto naturale hanno livelli significativamente più bassi di catecolamine e ormoni tiroidei nel sangue, che influiscono negativamente sulla loro funzione polmonare durante il primo giorno di vita. Di conseguenza, il loro cervello soffre di una certa mancanza di ossigeno, e questo può influenzare in una certa misura in seguito.
Regolazione della crescita ormonale
L'ipotalamo secerne due ormoni che agiscono in modo opposto: il fattore di rilascio e la somatostatina, che sono diretti all'adenoipofisi e regolano la produzione e il rilascio dell'ormone della crescita. Non è ancora noto cosa stimoli maggiormente il rilascio dell'ormone della crescita dalla ghiandola pituitaria: un aumento della concentrazione del fattore di rilascio o una diminuzione del contenuto di somatostatina. L'ormone della crescita non viene secreto in modo uniforme, ma sporadicamente, 3-4 volte durante il giorno. L'aumento della secrezione dell'ormone della crescita si verifica sotto l'influenza del digiuno, grave lavoro muscolare, così come durante il sonno profondo: non senza ragione, a quanto pare, tradizione popolare sostiene che i bambini crescono di notte. Con l'età, la secrezione dell'ormone della crescita diminuisce, ma tuttavia non si ferma per tutta la vita. Infatti, in un adulto, i processi di crescita continuano, solo che non portano più ad un aumento della massa e del numero di cellule, ma forniscono la sostituzione di cellule obsolete e esaurite con nuove.
L'ormone della crescita rilasciato dalla ghiandola pituitaria ha due diversi effetti sulle cellule del corpo. La prima azione - diretta - consiste nel fatto che la scomposizione delle riserve di carboidrati e grassi precedentemente accumulate, la loro mobilitazione per le esigenze del metabolismo energetico e plastico, aumenta nelle cellule. Il secondo - indiretto - l'azione viene eseguita con la partecipazione del fegato. Nelle sue cellule, sotto l'influenza dell'ormone della crescita, vengono prodotte sostanze intermedie: le somatomedine, che già colpiscono tutte le cellule del corpo. Sotto l'influenza delle somatomedine, la crescita ossea, la sintesi proteica e la divisione cellulare sono migliorate, ad es. avvengono gli stessi processi che di solito vengono chiamati "crescita". Allo stesso tempo, le molecole di acidi grassi e carboidrati, rilasciate per azione diretta dell'ormone della crescita, prendono parte ai processi di sintesi proteica e divisione cellulare.
Se la produzione di ormone della crescita si riduce, il bambino non cresce e diventa nano. Tuttavia, mantiene un fisico normale. La crescita può anche interrompersi prematuramente a causa di violazioni nella sintesi delle somatomedine (si ritiene che questa sostanza non sia prodotta per ragioni genetiche nel fegato dei pigmei, che hanno l'altezza di un bambino di 7-10 anni in età adulta). Al contrario, l'ipersecrezione dell'ormone della crescita nei bambini (ad esempio, a causa dello sviluppo di un tumore ipofisario benigno) può portare a gigantismo. Se l'ipersecrezione inizia dopo che l'ossificazione delle aree cartilaginee delle ossa è già stata completata sotto l'influenza degli ormoni sessuali, acromegalia- gli arti, le mani e i piedi, il naso, il mento e altre estremità del corpo, nonché la lingua e gli organi digestivi sono allungati in modo sproporzionato. L'interruzione della regolazione endocrina nei pazienti con acromegalia spesso porta a varie malattie metaboliche, incluso lo sviluppo del diabete mellito. La terapia ormonale applicata tempestivamente o l'intervento chirurgico consente di evitare lo sviluppo più pericoloso della malattia.
L'ormone della crescita inizia a essere sintetizzato nella ghiandola pituitaria umana alla 12a settimana di vita intrauterina e dopo la 30a settimana la sua concentrazione nel sangue fetale diventa 40 volte superiore a quella di un adulto. Al momento della nascita, la concentrazione dell'ormone della crescita diminuisce di circa 10 volte, ma rimane comunque estremamente elevata. Nel periodo da 2 a 7 anni, il contenuto dell'ormone della crescita nel sangue dei bambini rimane approssimativamente a un livello costante, che è 2-3 volte superiore al livello degli adulti. È significativo che nello stesso periodo i processi di crescita più rapidi siano completati prima dell'inizio della pubertà. Poi arriva un periodo di significativa diminuzione del livello dell'ormone - e la crescita è inibita. Un nuovo aumento del livello dell'ormone della crescita nei ragazzi si nota dopo 13 anni e il suo massimo si nota a 15 anni, ad es. proprio nel momento dell'aumento più intenso delle dimensioni corporee negli adolescenti. All'età di 20 anni, il livello dell'ormone della crescita nel sangue è fissato a un livello tipico degli adulti.
Con l'inizio della pubertà, gli ormoni sessuali che stimolano l'anabolismo proteico sono attivamente coinvolti nella regolazione dei processi di crescita. È sotto l'influenza degli androgeni che si verifica la trasformazione somatica di un ragazzo in un uomo, poiché sotto l'influenza di questo ormone la crescita delle ossa e tessuto muscolare... Un aumento della concentrazione di androgeni durante la pubertà provoca un brusco aumento delle dimensioni lineari del corpo - si verifica uno scatto di crescita puberale. Tuttavia, dopo questo, lo stesso aumento del contenuto di androgeni porta all'ossificazione delle zone di crescita nelle ossa lunghe, a seguito della quale la loro ulteriore crescita si interrompe. Nel caso della pubertà prematura, la crescita del corpo in lunghezza potrebbe iniziare troppo presto, ma finirà presto e, di conseguenza, il ragazzo rimarrà "sottodimensionato".
Gli androgeni stimolano anche una maggiore crescita dei muscoli e delle parti cartilaginee della laringe, a causa della quale la voce dei ragazzi "si spezza", diventa molto più bassa. L'effetto anabolico degli androgeni si applica a tutti muscolo scheletrico corpo, grazie al quale i muscoli negli uomini sono molto più sviluppati rispetto alle donne. Gli estrogeni femminili hanno un effetto anabolico meno pronunciato rispetto agli androgeni. Per questo motivo, nelle ragazze durante la pubertà, l'aumento dei muscoli e della lunghezza del corpo è inferiore e lo scatto di crescita puberale è meno pronunciato rispetto ai ragazzi.
Altezza- Questo è un aumento della massa totale nel processo di sviluppo, che porta ad un costante aumento delle dimensioni dell'organismo.
La crescita è fornita dai seguenti meccanismi:
1) un aumento delle dimensioni delle cellule;
2) un aumento del numero di cellule;
3) un aumento della materia non cellulare, prodotti di scarto delle cellule.
Il concetto di crescita include anche uno speciale spostamento del metabolismo che favorisce i processi di sintesi, il flusso dell'acqua e la deposizione di sostanza intercellulare.
La crescita avviene a livello di cellule, tessuti, organi e organismi. L'aumento di massa nell'intero organismo riflette la crescita dei suoi organi, tessuti e cellule costituenti.
Esistono diversi tipi di crescita negli animali: isometrica, allometrica, limitata e illimitata.
Crescita isometrica- crescita, in cui l'organo dato cresce alla stessa velocità media del resto del corpo. In questo caso, il cambiamento delle dimensioni dell'organismo non è accompagnato da un cambiamento nella sua forma esterna. Le dimensioni relative dell'organo e dell'organismo nel suo insieme rimangono le stesse. Questo tipo di crescita è tipico di pesci e insetti con trasformazione incompleta (cavallette, cimici).
Crescita allometrica- crescita, in cui un dato organo cresce a una velocità diversa rispetto al resto del corpo. In questo caso, la crescita dell'organismo porta a un cambiamento nelle sue proporzioni. Questo tipo di crescita è caratteristico dei mammiferi e illustra la relazione tra crescita e sviluppo.
Crescita illimitata continua per tutta l'ontogenesi, fino alla morte. Tale crescita è posseduta dai pesci.
Molte altre specie di vertebrati e invertebrati sono caratterizzate da crescita limitata , cioè. raggiungono rapidamente la loro dimensione e massa caratteristica e smettono di crescere.
La crescita viene effettuata a causa di tali processi cellulari come un aumento delle dimensioni delle cellule e un aumento del loro numero.
Esistono diversi tipi di crescita cellulare:
ausiliario- crescita aumentando la dimensione delle cellule. Questo è un raro tipo di crescita osservata negli animali con un numero costante di cellule, come rotiferi, nematodi e larve di insetti. La crescita delle singole cellule è spesso associata alla poliploidizzazione nucleare.
Crescita proliferativa- processo di crescita per moltiplicazione cellulare. È conosciuto in due forme: moltiplicativo e accrescitivo.
Crescita moltiplicativa caratterizzato dal fatto che entrambe le cellule, derivanti dalla divisione della cellula parentale, entrano nuovamente in divisione. Il numero di celle cresce esponenzialmente: se n è il numero di divisione, allora N = 2. Questa crescita è molto efficiente e quindi difficilmente avviene nella sua forma pura o termina molto rapidamente (ad esempio, nel periodo embrionale).
Crescita accrezionale sta nel fatto che dopo ogni divisione successiva, solo una delle cellule si divide nuovamente, quindi l'altra smette di dividersi. In questo caso, il numero di celle cresce linearmente.
Se n è il numero di divisione, allora N = 2n. Questo tipo di crescita è associato alla divisione dell'organo in zone cambiali e differenziate. Le celle si spostano dalla prima zona alla seconda, mantenendo rapporti costanti tra le dimensioni delle zone. Tale crescita è caratteristica degli organi in cui si rinnova la composizione cellulare.
Il tasso di crescita di un organismo nell'ontogenesi postnatale diminuisce gradualmente all'età di quattro anni, quindi rimane costante per qualche tempo e a una certa età fa di nuovo un salto, chiamato scatto di crescita puberale.
Ciò è dovuto alla pubertà. Lo scatto di crescita della pubertà caratterizza solo gli esseri umani e le scimmie. Questo ci permette di valutarlo come una tappa nell'evoluzione dei primati. È correlato a una tale caratteristica dell'ontogenesi come un aumento dell'intervallo di tempo tra la fine dell'alimentazione e la pubertà. Nella maggior parte dei mammiferi, questo intervallo è piccolo e non c'è uno scatto di crescita puberale.
La regolazione della crescita è complessa e varia. La costituzione genetica ei fattori ambientali (ossigeno, temperatura, luce, chimica, ecc.) sono di grande importanza. Quasi ogni specie ha linee genetiche caratterizzate dalle dimensioni limitanti degli individui, come le forme nane o, al contrario, giganti. Le informazioni genetiche sono contenute in alcuni geni che determinano la lunghezza del corpo, così come in altri geni che interagiscono tra loro. La realizzazione di tutte le informazioni è in gran parte dovuta all'azione degli ormoni. L'ormone più importante è l'ormone della crescita, che viene secreto dalla ghiandola pituitaria dalla nascita all'adolescenza. L'ormone tiroideo - tiroxina - svolge un ruolo molto importante durante l'intero periodo di crescita. INSIEME A adolescenza la crescita è controllata dagli ormoni steroidei delle ghiandole surrenali e delle gonadi. Tra i fattori ambientali, i più importanti sono l'alimentazione, la stagione e le influenze psicologiche.
È interessante la dipendenza della capacità di crescere dallo stadio di età dell'organismo. I tessuti presi a diverse fasi sviluppo e coltivati in un mezzo nutritivo, sono caratterizzati da diversi tassi di crescita. Più vecchio è l'embrione, più lentamente il suo tessuto cresce in coltura. Il tessuto prelevato da un adulto cresce molto lentamente.
L'ipotalamo secerne due ormoni che agiscono in modo opposto: il fattore di rilascio e la somatostatina, che sono diretti all'adenoipofisi e regolano la produzione e il rilascio dell'ormone della crescita. Non è ancora noto cosa stimoli maggiormente il rilascio dell'ormone della crescita dalla ghiandola pituitaria: un aumento della concentrazione del fattore di rilascio o una diminuzione del contenuto di somatostatina. L'ormone della crescita non viene secreto in modo uniforme, ma sporadicamente, 3-4 volte durante il giorno. Un aumento della secrezione dell'ormone della crescita si verifica sotto l'influenza del digiuno, del duro lavoro muscolare e anche durante il sonno profondo: non per niente la tradizione popolare afferma che i bambini crescono di notte. Con l'età, la secrezione dell'ormone della crescita diminuisce, ma tuttavia non si ferma per tutta la vita. Infatti, in un adulto, i processi di crescita continuano, solo non portano più ad un aumento della massa e del numero di cellule, ma forniscono la sostituzione di cellule obsolete e esaurite con nuove.
L'ormone della crescita rilasciato dalla ghiandola pituitaria ha due diversi effetti sulle cellule del corpo. La prima azione - diretta - consiste nel fatto che la scomposizione delle riserve di carboidrati e grassi precedentemente accumulate, la loro mobilitazione per le esigenze del metabolismo energetico e plastico, aumenta nelle cellule. Il secondo - indiretto - l'azione viene eseguita con la partecipazione del fegato. Nelle sue cellule, sotto l'influenza dell'ormone della crescita, vengono prodotte sostanze intermedie: le somatomedine, che già colpiscono tutte le cellule del corpo. Sotto l'influenza delle somatomedine, la crescita ossea, la sintesi proteica e la divisione cellulare sono migliorate, ad es. avvengono gli stessi processi che di solito vengono chiamati "crescita". Allo stesso tempo, le molecole di acidi grassi e carboidrati, rilasciate per azione diretta dell'ormone della crescita, prendono parte ai processi di sintesi proteica e divisione cellulare.
Se la produzione di ormone della crescita si riduce, il bambino non cresce e diventa nano. Tuttavia, mantiene un fisico normale. La crescita può anche interrompersi prematuramente a causa di violazioni nella sintesi delle somatomedine (si ritiene che questa sostanza non sia prodotta per ragioni genetiche nel fegato dei pigmei, che hanno l'altezza di un bambino di 7-10 anni in età adulta). Al contrario, l'ipersecrezione dell'ormone della crescita nei bambini (ad esempio, a causa dello sviluppo di un tumore ipofisario benigno) può portare a gigantismo. Se l'ipersecrezione inizia dopo che l'ossificazione delle aree cartilaginee delle ossa è già stata completata sotto l'influenza degli ormoni sessuali, acromegalia- gli arti, le mani e i piedi, il naso, il mento e altre estremità del corpo, nonché la lingua e gli organi digestivi sono allungati in modo sproporzionato. La disregolazione endocrina nei pazienti con acromegalia spesso porta a varie malattie metabolismo, compreso lo sviluppo del diabete mellito. La terapia ormonale applicata tempestivamente o l'intervento chirurgico consente di evitare lo sviluppo più pericoloso della malattia.
L'ormone della crescita inizia a essere sintetizzato nella ghiandola pituitaria umana alla 12a settimana di vita intrauterina e dopo la 30a settimana la sua concentrazione nel sangue fetale diventa 40 volte superiore a quella di un adulto. Al momento della nascita, la concentrazione dell'ormone della crescita diminuisce di circa 10 volte, ma rimane comunque estremamente elevata. Nel periodo da 2 a 7 anni, il contenuto dell'ormone della crescita nel sangue dei bambini rimane approssimativamente a un livello costante, che è 2-3 volte superiore al livello degli adulti. È significativo che nello stesso periodo i processi di crescita più rapidi siano completati prima dell'inizio della pubertà. Poi arriva un periodo di significativa diminuzione del livello dell'ormone - e la crescita è inibita. Un nuovo aumento del livello dell'ormone della crescita nei ragazzi si nota dopo 13 anni e il suo massimo si nota a 15 anni, ad es. proprio nel momento dell'aumento più intenso delle dimensioni corporee negli adolescenti. All'età di 20 anni, il livello dell'ormone della crescita nel sangue è fissato a un livello tipico degli adulti.
Con l'inizio della pubertà, gli ormoni sessuali che stimolano l'anabolismo proteico sono attivamente coinvolti nella regolazione dei processi di crescita. È sotto l'influenza degli androgeni che si verifica la trasformazione somatica di un ragazzo in un uomo, poiché sotto l'influenza di questo ormone viene accelerata la crescita del tessuto osseo e muscolare. Un aumento della concentrazione di androgeni durante la pubertà provoca un brusco aumento delle dimensioni lineari del corpo - si verifica uno scatto di crescita puberale. Tuttavia, dopo questo, lo stesso aumento del contenuto di androgeni porta all'ossificazione delle zone di crescita nelle ossa lunghe, a seguito della quale la loro ulteriore crescita si interrompe. Nel caso della pubertà prematura, la crescita del corpo in lunghezza potrebbe iniziare troppo presto, ma finirà presto e, di conseguenza, il ragazzo rimarrà "sottodimensionato".
Gli androgeni stimolano anche una maggiore crescita dei muscoli e delle parti cartilaginee della laringe, a causa della quale la voce dei ragazzi "si spezza", diventa molto più bassa. L'effetto anabolico degli androgeni si estende a tutti i muscoli scheletrici del corpo, grazie ai quali i muscoli negli uomini sono molto più sviluppati rispetto alle donne. Gli estrogeni femminili hanno un effetto anabolico meno pronunciato rispetto agli androgeni. Per questo motivo, nelle ragazze durante la pubertà, l'aumento dei muscoli e della lunghezza del corpo è inferiore e lo scatto di crescita puberale è meno pronunciato rispetto ai ragazzi.
La crescita dell'organismo. Meccanismi di crescita, tipi di crescita. Regolazione della crescita del corpo.
La crescita è un aumento della massa totale durante lo sviluppo, che porta ad un costante aumento delle dimensioni dell'organismo.
La crescita è fornita dai seguenti meccanismi 1) un aumento delle dimensioni delle cellule, 2) un aumento del numero di cellule, 3) un aumento della materia non cellulare, prodotti dell'attività vitale cellulare. Il concetto di crescita comprende anche uno speciale spostamento del metabolismo che favorisce i processi di sintesi, il deflusso dell'acqua e la deposizione di sostanza intercellulare. La crescita avviene a livello di cellule, tessuti, organi e organismi.
Esistono due tipi di crescita: limitata e illimitata. La crescita illimitata continua durante l'ontogenesi, fino alla morte. Tale crescita è posseduta, in particolare, dai pesci. Molti altri vertebrati sono caratterizzati da una crescita limitata, ad es. raggiungere rapidamente l'altopiano della loro biomassa.
Caratteristiche di crescita˸
1 – differenziale b - diversi tassi di crescita in diverse parti del corpo e in momenti diversi.
2 – equifinalità- sforzarsi di raggiungere le dimensioni tipiche della specie data.
3 – allometria- conservazione nel processo di crescita di determinati rapporti tra peso corporeo e superficie cutanea, sistema muscoloscheletrico e massa muscolare, ecc.
4 - alternanza di periodi di crescita e differenziazione
5 - nei mammiferi (e nell'uomo) - fine della crescita entro la pubertà.
La regolazione della crescita è complessa e varia. La costituzione genetica ei fattori ambientali sono di grande importanza. Quasi ogni specie ha linee genetiche caratterizzate dalle dimensioni limitanti degli individui, come le forme nane o, al contrario, giganti. Le informazioni genetiche sono contenute in certi geni che determinano la lunghezza del corpo, così come in altri geni che interagiscono tra loro. La realizzazione di tutte le informazioni è in gran parte dovuta all'azione degli ormoni. L'ormone più importante è l'ormone della crescita, che viene secreto dalla ghiandola pituitaria dalla nascita all'adolescenza. L'ormone tiroideo - tiroxina - svolge un ruolo molto importante durante l'intero periodo di crescita. Dall'adolescenza, la crescita è controllata dagli ormoni steroidei delle ghiandole surrenali e delle gonadi. Tra i fattori ambientali, i più importanti sono l'alimentazione, la stagione e le influenze psicologiche.
Invecchiamento e vecchiaia. Cambiamenti negli organi e nei sistemi di organi durante l'invecchiamento. Manifestazioni dell'invecchiamento a livello di genetica molecolare, cellulare, tissutale, di organo e di organismo.
La vecchiaia è uno stadio dello sviluppo individuale, al raggiungimento del quale si osservano cambiamenti regolari nelle condizioni fisiche nel corpo, aspetto esteriore, sfera emotiva.
L'invecchiamento è una regolarità biologica generale dell'“appassimento” di un organismo, inerente a tutti gli esseri viventi.
Il processo di invecchiamento comprende tutti i livelli dell'organizzazione strutturale di un individuo: molecolare, subcellulare, cellulare, tissutale, organo.
Di norma, dopo 40-50 anni, una persona sviluppa manifestazioni esterne persistenti dell'invecchiamento, in particolare della pelle. Le rughe compaiono a causa della perdita di tessuto adiposo sottocutaneo, macchie senili, verruche. La pelle diventa secca e ruvida a causa di una diminuzione del numero delle ghiandole sudoripare, la sua elasticità si perde, diventa flaccida.
La crescita dell'organismo. Meccanismi di crescita, tipi di crescita. Regolazione della crescita del corpo. - concetto e tipologie. Classificazione e caratteristiche della categoria "Crescita di un organismo. Meccanismi di crescita, tipi di crescita. Regolazione della crescita di un organismo". 2015, 2017-2018.
