Физиология

Оним из важных и интересных в химическом отношении гормонов являетс вазопрессин. Он подавляет мочеобразование и повышает кровеное давление. Вазопрессин - это октапептид циклического строения с боковой цепью.

Регуляторную функцию  выполняют и белки, содержащиеся в щитовидной железе - тиреоглобулины, молекулярная масса которых около 600000. Эти белки содержат в своем составе йод. При недоразвитии железы нарушается обмен веществ.

Другая функция белков - защитная. На ее основе создана отрасль науки, названная иммунологией.

В последнее время  в отдельную группу выделены белки  с рецепторной функцией. Есть рецепторы звуковые, вкусовые, световые и др. рецепторы.

Следует упомянуть и  о существовании белковых веществ, тормозящих действие ферментов. Такие белки обладают ингибиторными функциями. При взаимодействии с этими белками фермент образует комплекс и теряет свою активность полностью или частично. Многие белки - ингибиторы ферментов - выделены в чистом виде и хорошо изучены. Их молекулярные массы колеблются в широких пределах; часто они относятся к сложным белкам - гликопротеидам, вторым компонентом которых является углевод.

Если белки классифицировать только по их функциям, то такую систематизацию нельзя было бы считать завершенной, так как новые исследования дают много фактов, позволяющих выделять новые группы белков с новыми функциями. Среди них уникальные вещества - нейропептиды (ответственные за важнейшие жизненные процессы: сна, памяти, боли, чувства страха, тревоги).

Нуклеиновые кислоты – это дезоксирибонуклеиновые и рибонуклеиновые кислоты, универсальные компоненты всех живых организмов, ответственные за хранение, передачу и воспроизведение (реализацию) генетической информации. На два типа все нуклеиновые кислоты делят по углеводному компоненту молекул: дезоксирибозе у дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) и рибозе у рибонуклеиновых кислот (РНК). Биологическая роль ДНК у большинства организмов заключается в хранении и воспроизведении генетической информации, а РНК — в реализации этой информации в строении молекул белков в процессе их синтеза.

Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо.

Незаменимыми для взрослого  здорового человека являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. Для детей незаменимыми также являются аргинин и гистидин.

Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме. Однако за счет этого эндогенного синтеза обеспечиваются только минимальные потребности организма, в связи, с чем удовлетворение потребности организма в заменимых аминокислотах должно в основном осуществляться за счет поступления их в составе белков пищи.

К заменимым аминокислотам  относятся аланин, аспарагин, аспараги-новая  кислота, глицин, (гликокол), глютамин, глютаминовая кислота; норлейцин, оксипролин, оксиглютаминовая кислота, пролин, серии, тирозин, цистеин, цистин. Заменимые аминокислоты выполняют в организме весьма важные функции, причем некоторые из них играют физиологическую роль не меньшую, чем незаменимые аминокислоты. Таковы глютаминовая кислота, цистин, тирозин и др.

Белки в обмене веществ  занимают особое место. Они входят в  состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой  среды организма, обеспечивают его рост. Ферменты, обязательно участвующие во всех этапах обмена веществ, являются белками.

Аминокислоты, идущие на построение белков организма, неравноценны. Некоторые аминокислоты (лейцин, метионин, фенилаланин и др.) незаменимы для  организма. Если в пище отсутствует незаменимая аминокислота, то синтез белков в организме резко нарушается. Аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированы в самом организме в процессе обмена веществ, называются заменимыми.

Белки пищи, содержащие весь необходимый набор аминокислот для нормального синтеза белка организма, называют полноценными. К ним относят преимущественно животные белки. Белки пищи, не содержащие всех необходимых для синтеза белка организма аминокислот, называют неполноценными (например, желатин, белок кукурузы, белок пшеницы). Наиболее высокая биологическая ценность у белков яиц, мяса, молока, рыбы. При смешанном питании, когда в пище есть продукты животного и растительного происхождения, в организм обычно доставляется необходимый для синтеза белков набор аминокислот.

Особенно важно поступление  всех незаменимых аминокислот для  растущего организма. Например, отсутствие в пище аминокислоты лизина приводит к задержке роста ребенка, к истощению его мышечной системы. Недостаток валина вызывает расстройство вестибулярного аппарата у детей.

Из питательных веществ  только в состав белков входит азот, поэтому о количественной стороне  белкового питания можно судить по азотистому балансу. Азотистый баланс – это соотношение количества азота, поступившего в течение суток с пищей, и азота, выделенного за сутки из организма с мочой, калом. В среднем в белке содержится 16 % азота, т. е. 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Умножая величину усвоенного азота на 6,25, можно определить количество полученного организмом белка.

У взрослого человека обычно наблюдается азотистое равновесие – количества введенного с пищей  азота и выведенного с продуктами выделения совпадают. Когда азота с пищей поступает в организм больше, чем его выводится из организма, говорят о положительном азотистом балансе. Такой баланс наблюдается у детей из-за увеличения массы тела при росте, во время беременности, при больших физических нагрузках. Отрицательный баланс характеризуется тем, что количество введенного азота меньше выведенного. Он может быть при белковом голодании, тяжелых болезнях.

Те аминокислоты, которые  не пошли на синтез специфических  белков, подвергаются превращениям, во время которых освобождаются азотистые соединения. Азот отщепляется от аминокислоты в виде аммиака (NH3) или в виде аминогруппы NH2. Аминогруппа, отщепившись от одной аминокислоты, может переноситься на другую, благодаря чему строятся недостающие аминокислоты. Эти процессы идут преимущественно в печени, мышцах, почках. Безазотистый остаток аминокислоты подвергается дальнейшим превращениям с образованием углекислого газа и воды.

Аммиак, образовавшийся при распаде белков в организме (вещество ядовитое), обезвреживается в печени, где превращается в мочевину; последняя в составе мочи выводится из организма.

Конечные продукты распада  белков в организме – это не только мочевина, но и мочевая кислота  и другие азотистые вещества. Они  выводятся из организма с мочой и потом.

Для каждой новой клетки необходимы витамины. Они входят в  состав многих ферментов и влияют на превращения питательных веществ  в клетках и тканях. Они принимают  участие в сложных цепях химических превращений. Недостаток витаминов  или отсутствие их в организме вызывает нарушение обмена веществ, а поэтому развиваются различные заболевания.

Каждый витамин выполняет  свою определенную функцию в организме. Витамин А – составная часть  светочувствительного вещества в сетчатке глаза. Он необходим для роста клеток.

Для нормального распада  углеводов в тканях необходим  витамин В1.Он  принимает участие в превращениях сложных углеводов в более простые. А поскольку в них особенно нуждаются мозг и сердце, то недостаток витамина прежде всего сказывается на их работе.

Витамин В6 принимает  участие в белковом обмене, витамин D влияет на отложение солей Ca  и Р в растущей кости. Витамины В1, В2, В6, РР необходимы для дыхания клеток. Витамин С влияет на ход окислительных реакций в живом организме.

Витамины A, D, E, B6 помогают усвоению пищи и превращению веществ. Витамин В12 обеспечивает нормальное развитие эритроцитов, а витамин К влияет на свертывание крови.

Гормоны влияют на скорость синтеза белка несколькими путями: повышением или снижением активности ферментов, участвующих в процессе “сборки” белковой молекулы, изменением транспорта аминокислот, необходимых для синтеза белка, повышением активности и скорости образования рибосом, осуществляющих синтез белка, повышением скорости начала образования полисом, повышением активности РНК-полимеразы и скорости образования мРНК. Некоторые вещества могут в той или иной степени ингибировать перечисленные процессы. Так, актиномицин, связываясь с ДНК, угнетает синтез мРНК и таким образом препятствует действию гормонов на процессы транскрипции. Пуромицин угнетает синтез белка, влияя на тРНК, и ингибирует гормональную регуляцию процессов трансляции.

6. Опишите строение  нефрона и процесс образования  в нем мочи. как регулируется  функция почек . каким образом  компенсируется недостаток питьевой воды или преодалевается избыток воды в организме.

Основной структурно-функциональной единицей почки является нефрон, в котором происходит образование мочи. В зрелой почке человека содержится около 1 - 1,3 мл нефронов.

Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов.

Начинается нефрон с почечного (мальпигиева) тельца, которое содержит клубочек кровеносных капилляров. Снаружи клубочки покрыты двухслойной капсулой Шумлянского - Боумена.

Внутренняя поверхность  капсулы выстлана эпителиальными клетками. Наружный, или париетальный, листок капсулы состоит из базальной мембраны, покрытой кубическими эпителиальными клетками, переходящими в эпителий канальцев. Между двумя листками капсулы, расположенными в виде чаши, имеется щель или полость капсулы, переходящая в просвет проксимального отдела канальцев.

Проксимальный отдел  канальцев начинается извитой частью, которая переходит в прямую часть  канальца. Клетки проксимального отдела имеют щеточную каемку из микроворсинок, обращенных в просвет канальца.

Затем следует тонкая нисходящая часть петли Генле, стенка которой покрыта плоскими эпителиальными клетками. Нисходящий отдел петли  опускается в мозговое вещество почки, поворачивает на 180° и переходит  в восходящую часть петли нефрона.

Дистальный отдел канальцев состоит из восходящей части петли Генле и может иметь тонкую и всегда включает толстую восходящую часть. Этот отдел поднимается до уровня клубочка своего же нефрона, где начинается дистальный извитой каналец.

Стенка всех канальцев нефрона, где по мере продвижения мочи происходит обратное всасывание в кровь воды и различных веществ (реабсорбция), а также секреция веществ из крови в мочу, состоит из эпителиальных клеток, расположенных на базальной мембране.

По строению и функции  у этих клеток выделяют апикальную, или люминальную, мембрану, обращенную в просвет канальца, и базолатеральную мембрану. Канальцевый аппарат нефрона подразделяют на несколько отделов.

Поддержание гомеостаза в организме предполагает точное приспособление работы органа к изменениям, происходящим во внутренней среде. Регуляция деятельности почек должна поэтому быть особенно совершенной.

Работа органа регулируется как нервным, так и гуморальным  путем.

Функция почек является объектом многочисленных и разнообразных  нервных влияний.

Благодаря классическим исследованиям В. М. Бехтерева и  его учеников, а также К. М. Быкова и его школы были выявлены резкие изменения в диурезе и даже патологические примеси в моче в  результате разнообразных воздействий  на кору больших полушарий. Л. А. Орбели и его учениками подробно изучены нарушения в работе почек, возникающие рефлекторно в ответ на болевое раздражение.

Наконец, доказано существование  рефлекторных влияний на деятельность почек с мощных интероцептивных  зон, например с каротидной зоны. Значительно выраженными оказываются, также рефлекторные воздействия на функции почек, вызываемые раздражением мочевых путей.

Однако, как это было выяснено работами Л. А. Орбели, А. Г. Гинецинского, К- М. Быкова, нервная регуляция функции  почек отличается от нервной регуляции других органов одной весьма существенной особенностью: нервные влияния на почку передаются из центральной нервной системы не только посредством нервных, проводников, но и гуморальным путем. Денервированная почка не теряет способности отвечать на импульсы из головного мозга и на рефлекторные раздражения. С другой стороны, удаление гипофиза препятствует выявлению рефлексов на мочеотделение.

Полагают, что нервная  регуляция почек осуществляется следующим образом: сдвиги в состоянии нервных центров, сказывающиеся в конечном счете на работе почек, воздействуют в первую очередь на функцию эндокринного аппарата, в частности гипофиза (эффектор первого порядка). Возникающие при этом изменения в секреции гормонов непосредственно влияют на функцию почек (эффектор второго порядка).

Функция почек регулируется гормонами гипофиза, надпочечников, щитовидной железы. Чрезвычайно мощным влиянием на деятельность почек обладает антидиуретический гормон гипофиза (АДГ), точкой приложения действия которого является «факультативная» реабсорбция, происходящая в ди-стальном извитом канальце. Антидиуретический гормон гипофиза стимулирует реабсорбцию воды и одновременно угнетает всасывание канальцами натрия и хлора. При выпадении образования этого гормона, диурез, достигает максимальной величины, т. е. соответствует объему содержимого, покидающего проксимальный каналец, составляя почти 15 л в сутки, что имеет место при несахарном мочеизнурении.

Очень существенное влияние  на функцию почек оказывают также гормоны надпочечника. Среди них наиболее мощным действием обладает недавно выделенный гормон альдостерон, который определяет реабсорбцию натрия в проксимальном отделе канальца, следствием чего является усиленное всасывание воды. Гормон щитовидной железы тироксин угнетает реабсорбцию воды и является, таким образом, антагонистом анти-диуретического гормона гипофиза.