Regulación hormonal de los procesos de crecimiento y desarrollo del organismo. Regulación del crecimiento hormonal. Funciones de las glándulas sexuales.

El hipotálamo secreta dos hormonas de acción opuesta: el factor liberador y la somatostatina, que se dirigen a la adenohipófisis y regulan la producción y liberación de la hormona del crecimiento. Todavía se desconoce qué estimula más la liberación de la hormona del crecimiento de la glándula pituitaria: un aumento en la concentración de factor de liberación o una disminución en el contenido de somatostatina. La hormona del crecimiento no se secreta de manera uniforme, sino esporádicamente, de 3 a 4 veces durante el día. Un aumento en la secreción de la hormona del crecimiento ocurre bajo la influencia del ayuno, el trabajo muscular duro, así como durante el sueño profundo: no sin razón, aparentemente, tradición popular afirma que los niños crecen de noche. Con la edad, la secreción de la hormona del crecimiento disminuye, pero no se detiene a lo largo de la vida. De hecho, en un adulto, los procesos de crecimiento continúan, solo que ya no conducen a un aumento en la masa y el número de células, sino que proporcionan el reemplazo de células obsoletas y gastadas por otras nuevas.

La hormona del crecimiento liberada por la glándula pituitaria tiene dos efectos diferentes en las células del cuerpo. La primera acción, directa, consiste en el hecho de que la descomposición de las reservas de carbohidratos y grasas acumuladas previamente, su movilización para las necesidades de energía y metabolismo plástico, aumenta en las células. El segundo, indirecto, la acción se lleva a cabo con la participación del hígado. En sus células, bajo la influencia de la hormona del crecimiento, se producen sustancias intermedias: somatomedinas, que ya afectan a todas las células del cuerpo. Bajo la influencia de las somatomedinas, se mejora el crecimiento óseo, la síntesis de proteínas y la división celular, es decir, tienen lugar los mismos procesos que normalmente se denominan "crecimiento". Al mismo tiempo, las moléculas de ácidos grasos y carbohidratos, liberadas por la acción directa de la hormona del crecimiento, participan en los procesos de síntesis de proteínas y división celular.

Si se reduce la producción de hormona del crecimiento, el niño no crece y se vuelve enano. Sin embargo, mantiene un físico normal. El crecimiento también puede detenerse prematuramente debido a violaciones en la síntesis de somatomedinas (se cree que esta sustancia no se produce por razones genéticas en el hígado de los pigmeos, que tienen la altura de un niño de 7 a 10 años en la edad adulta). Por el contrario, la hipersecreción de la hormona del crecimiento en los niños (por ejemplo, debido al desarrollo de un tumor hipofisario benigno) puede conducir a gigantismo. Si la hipersecreción comienza después de que la osificación de las áreas cartilaginosas de los huesos ya se haya completado bajo la influencia de las hormonas sexuales, acromegalia- las extremidades, las manos y los pies, la nariz, el mentón y otras extremidades del cuerpo, así como la lengua y los órganos digestivos se alargan de forma desproporcionada. La desregulación endocrina en pacientes con acromegalia a menudo conduce a varias enfermedades metabolismo, incluido el desarrollo diabetes mellitus... La terapia hormonal aplicada oportunamente o la intervención quirúrgica le permiten evitar el desarrollo más peligroso de la enfermedad.

La hormona del crecimiento comienza a sintetizarse en la glándula pituitaria humana en la semana 12 de vida intrauterina, y después de la semana 30, su concentración en la sangre fetal se vuelve 40 veces mayor que la de un adulto. En el momento del nacimiento, la concentración de la hormona del crecimiento se reduce unas 10 veces, pero sigue siendo extremadamente alta. En el período de 2 a 7 años, el contenido de hormona del crecimiento en la sangre de los niños se mantiene aproximadamente a un nivel constante, que es 2-3 veces más alto que el nivel de los adultos. Es significativo que en el mismo período se completen los procesos de crecimiento más rápidos antes del comienzo de la pubertad. Luego llega un período de disminución significativa en el nivel de la hormona y se inhibe el crecimiento. Se observa un nuevo aumento en el nivel de la hormona del crecimiento en los niños después de 13 años, y su máximo se observa a los 15 años, es decir. justo en el momento del aumento más intenso de tamaño corporal en los adolescentes. A la edad de 20 años, el contenido de hormona del crecimiento en la sangre se establece en el nivel típico de los adultos.

Con el inicio de la pubertad, las hormonas sexuales que estimulan el anabolismo proteico participan activamente en la regulación de los procesos de crecimiento. Es bajo la influencia de los andrógenos que se produce la transformación somática de un niño en un hombre, ya que bajo la influencia de esta hormona se produce el crecimiento de los huesos y Tejido muscular... Un aumento en la concentración de andrógenos durante la pubertad provoca un aumento abrupto de las dimensiones lineales del cuerpo: se produce un brote de crecimiento puberal. Sin embargo, después de esto, el mismo contenido aumentado de andrógenos conduce a la osificación de las zonas de crecimiento en los huesos largos, como resultado de lo cual se detiene su crecimiento adicional. En el caso de la pubertad prematura, el crecimiento de la longitud del cuerpo puede comenzar demasiado temprano, pero terminará temprano y, como resultado, el niño seguirá siendo "de tamaño insuficiente".

Los andrógenos también estimulan un mayor crecimiento de los músculos y las partes cartilaginosas de la laringe, como resultado de lo cual la voz de los niños "se rompe", se vuelve mucho más baja. El efecto anabólico de los andrógenos se extiende a todos los músculos esqueléticos del cuerpo, por lo que los músculos en los hombres están mucho más desarrollados que en las mujeres. Los estrógenos femeninos tienen un efecto anabólico menos pronunciado que los andrógenos. Por esta razón, en las niñas durante la pubertad, el aumento de la longitud de los músculos y del cuerpo es menor, y el estirón del crecimiento puberal es menos pronunciado que en los niños.

El hipotálamo segrega dos hormonas opuestas, el factor liberador y la somatostatina, que se dirigen a la adenohipófisis y regulan la producción y liberación de la hormona del crecimiento. Todavía se desconoce qué estimula más la liberación de la hormona del crecimiento de la glándula pituitaria: un aumento en la concentración de factor de liberación o una disminución en el contenido de somatostatina. La hormona del crecimiento no se secreta de manera uniforme, sino esporádicamente, de 3 a 4 veces durante el día. Un aumento en la secreción de la hormona del crecimiento se produce bajo la influencia del ayuno, el trabajo duro de los músculos y también durante el sueño profundo: no en vano, la tradición popular afirma que los niños crecen de noche. Con la edad, la secreción de la hormona del crecimiento disminuye, pero no se detiene a lo largo de la vida. De hecho, en un adulto, los procesos de crecimiento continúan, solo que ya no conducen a un aumento en la masa y el número de células, sino que proporcionan el reemplazo de células obsoletas y gastadas por otras nuevas.

La hormona del crecimiento liberada por la glándula pituitaria tiene dos efectos diferentes en las células del cuerpo. La primera acción, directa, consiste en el hecho de que aumenta la descomposición de las reservas de carbohidratos y grasas acumuladas previamente, su movilización para las necesidades de energía y metabolismo plástico, en las células. El segundo, indirecto, la acción se lleva a cabo con la participación del hígado. En sus células, bajo la influencia de la hormona del crecimiento, se producen sustancias intermedias: somatomedinas, que ya afectan a todas las células del cuerpo. Bajo la influencia de las somatomedinas, se potencian el crecimiento óseo, la síntesis de proteínas y la división celular, ᴛ.ᴇ. tienen lugar los mismos procesos que normalmente se denominan "crecimiento". Al mismo tiempo, las moléculas de ácidos grasos y carbohidratos, liberadas por la acción directa de la hormona del crecimiento, participan en los procesos de síntesis de proteínas y división celular.

Si se reduce la producción de la hormona del crecimiento, el niño no crece y se vuelve enano. Sin embargo, mantiene un físico normal. El crecimiento también puede detenerse prematuramente debido a violaciones en la síntesis de somatomedinas (se cree que esta sustancia no se produce por razones genéticas en el hígado de los pigmeos, que tienen la altura de un niño de 7 a 10 años en la edad adulta).

La hormona del crecimiento comienza a sintetizarse en la glándula pituitaria humana en la semana 12 de vida intrauterina, y después de la semana 30 su concentración en la sangre fetal se vuelve 40 veces mayor que en un adulto. En el momento del nacimiento, la concentración de la hormona del crecimiento disminuye unas 10 veces, pero sigue siendo extremadamente alta. En el período de 2 a 7 años, el contenido de hormona del crecimiento en la sangre de los niños se mantiene aproximadamente a un nivel constante, que es 2-3 veces más alto que el nivel de los adultos. Es significativo que en el mismo período se completen los procesos de crecimiento más rápidos antes del comienzo de la pubertad. Luego llega un período de disminución significativa en el nivel de la hormona y se inhibe el crecimiento. Se observa un nuevo aumento en el nivel de la hormona del crecimiento en los niños después de 13 años, y su máximo se observa a los 15 años, ᴛ.ᴇ. justo en el momento del aumento más intenso de tamaño corporal en los adolescentes. A la edad de 20 años, el contenido de hormona del crecimiento en la sangre se establece en el nivel típico de los adultos.

El crecimiento humano es el resultado de la interacción un número grande factores que se pueden dividir condicionalmente en factores genéticos, neuroendocrinos, somáticos y ambiente externo.

Regulación genética del crecimiento

El proceso de crecimiento de cada persona está controlado por un programa genético individual. En los períodos embrionario y fetal, comienzan a funcionar genes reguladores y estructurales separados, lo que conduce a un cambio en la síntesis de proteínas, lipoproteínas y glicoproteínas en un momento especificado por el programa genético. Los genes que cambian su función al alcanzar ciertas etapas de diferenciación se denominan "cromógenos". "

Las mutaciones cronogénicas conducen a desviaciones en el desarrollo de las generaciones celulares, que se manifiestan por diferenciación prematura o tardía. Los genes para cambiar la síntesis de proteínas pueden considerarse análogos de estos genes. Estos genes proporcionan el reordenamiento de los tipos de proteínas sintetizadas (por ejemplo, hemoglobina embrionaria en hemoglobina fetal y luego en hemoglobina adulta). Si algunos factores causaron un retraso en el crecimiento fetal por el período de cambio de genes, entonces no se restaura el crecimiento deficiente de los tejidos del bebé después del nacimiento, esto se observa en infecciones intrauterinas, en el síndrome de alcoholismo fetal, etc. Las mutaciones genéticas en la vida posnatal se manifiestan en sí mismos como displasias tisulares o heterocronías tisulares cuando se encuentran células y tejidos de tipo embrionario en varios órganos (por ejemplo, en el estudio de biopsias).

Por supuesto, los genes de los cromosomas X e Y afectan las tasas de crecimiento. Entonces, al nacer, los niños tienen una gran masa, longitud corporal, volumen de cabeza. En el período posnatal, el cromosoma Y retrasa la maduración del esqueleto y provoca la aparición posterior de cambios puberales. Al mismo tiempo, determina altas tasas de crecimiento definitivo en los hombres. Por otro lado, la presencia de un solo cromosoma X en el síndrome de Shereshevsky-Turner conduce a un retraso en el crecimiento y un cromosoma PS extra en el síndrome de Klinefelter hasta un alto crecimiento en los niños. Esta influencia de los cromosomas sexuales no está mediada por hormonas. Casi todos los autosomas contienen protooncogenes que controlan los procesos de crecimiento y diferenciación celular normal, y anti-oncogenes que detienen el crecimiento celular en determinadas etapas.

La investigación en el campo de la regulación génica del crecimiento ha llevado al descubrimiento de genes homeobox que codifican la síntesis de proteínas tisulares específicas para determinadas etapas del desarrollo tisular. Las proteínas se sintetizan bajo el control de genes homeobox, cuando interactúan con factores ambientales y estabilizan o cambian la expresión de toda una jerarquía de genes que determinan el crecimiento, la diferenciación y la morfogénesis. Se cree que los genes homeobox regulan la estructura simétrica del cuerpo, la formación de órganos pareados.

La síntesis de todas las hormonas y factores que regulan la síntesis de proteínas que se unen a hormonas, así como los receptores celulares de hormonas, está bajo control genético.

La presencia de una diferencia en los indicadores antropométricos familiares y étnicos confirma una vez más el papel de los factores genéticos en la regulación del crecimiento. La manifestación más importante de la regulación genética del crecimiento es la capacidad del cuerpo para estabilizar los procesos de crecimiento y volver a un programa determinado en los casos en que el desarrollo físico se ve afectado por la influencia de factores externos desfavorables (inanición, infecciones, etc.).

Regulación neuroendocrina del crecimiento

El papel principal en la regulación del crecimiento posnatal lo desempeña la hormona de la glándula pituitaria anterior: la somatotropina (STH) o la hormona del crecimiento (GH). El efecto principal de la somatotropina, la estimulación del crecimiento del cartílago, se asocia con una mayor absorción y su inclusión en el sulfato de condroitina, con una mayor absorción de aminoácidos y su inclusión en la síntesis de proteínas, y finalmente. Con una exposición a corto plazo, STH tiene un efecto similar a la insulina en los músculos, lo que facilita su absorción de glucosa.

Sin embargo, en condiciones de exposición prolongada, se desarrolla resistencia a la insulina y, por lo tanto, la STH se considera uno de los antagonistas fisiológicos de la insulina. En combinación con glucocorticoides, STH promueve la lipólisis de las células grasas, un aumento en el nivel de ácidos grasos libres en la sangre y una mayor formación de cuerpos cetónicos. STH participa en los mecanismos de hipertrofia tisular.

La secreción de STH activa la somatoliberina, una hormona del hipotálamo, y es suprimida por la somatostatina, que se manifiesta en el hipotálamo y otras partes del sistema nervioso central. La somatostatina también es producida por células del páncreas e intestinos, en las que su secreción está controlada por mecanismos locales. La secreción de GH aumenta con insulina, algunos aminoácidos (arginina, leucina, triptófano), dopamina, noradrenalina, opiáceos endógenos, estrógenos, esteroides anabólicos. Se suprime con hiperglucemia, obesidad, falta de función. glándula tiroides.

La secreción de la hormona del crecimiento por la glándula pituitaria se produce de manera desigual, por emisiones. Hay 5-9 liberaciones hormonales discretas por día. La concentración máxima de STH en la sangre se registra durante el sueño y después actividad física... Durante la mayor parte del día, su nivel en la sangre de los niños sanos es muy bajo y corresponde al de los niños con insuficiencia pituitaria. El bajo nivel de salida y la naturaleza pulsante de la secreción de STH determinan dificultades conocidas diagnosticar la deficiencia hormonal. Por lo tanto, las pruebas de provocación se utilizan ampliamente. En la sangre, STH se une a proteínas de unión a STH específicas.

La acción de la somatotropina (a excepción del transporte de aminoácidos y la lipólisis) está mediada por la formación de agentes hormonales secundarios en el hígado: las somatomedinas. Hay 2 variantes conocidas de somatomedinas: A y C, que ahora se denominan factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-2 y 1). Todas las somatomedinas a nivel celular estimulan el crecimiento del cartílago, la síntesis de proteoglicanos, proteínas y ácidos nucleicos. El transporte de IGF desde el hígado a la periferia lo realizan 6 proteínas (proteínas que se unen al IGF), la más activa de las cuales es la proteína-3. Es importante enfatizar que hoy en día, es posible la síntesis por ingeniería genética de las proteínas de unión de la hormona del crecimiento, IGF y IGF.

Además de STH e IGF, varios compuestos peptídicos con acción similar a la de las hormonas tienen un efecto regulador sobre los procesos de crecimiento de los tejidos. Se trata de un factor de crecimiento epidérmico, un factor de crecimiento producido por las plaquetas, un factor de crecimiento de fibroblastos, un factor de crecimiento nervioso, etc. También existen factores locales que inhiben el crecimiento: los keylones.

La insulina juega un papel especial en la regulación del crecimiento y la síntesis de proteínas. Tiene un efecto anabólico general que inhibe el efecto atabólico de los glucocorticoides sobre el metabolismo de las proteínas.

Las hormonas tiroideas tienen un efecto significativo sobre la intensidad del crecimiento de un niño. Estimulan la diferenciación del tejido óseo y el crecimiento lineal del niño debido a la estimulación del "aparato ético de las células y, en consecuencia, la síntesis de proteínas, la activación, los procesos bioenergéticos, lo que aumenta las reservas de energía libre, y es necesaria para el crecimiento". .

Los glucocorticoides tienen un efecto inhibidor sobre el desarrollo de la longitud corporal. Aumentan el catabolismo de proteínas. En el caso de sobreproducción de glucocorticoides, se altera la ondrogénesis y la osteogénesis, pero estimulan el crecimiento volumétrico debido al efecto lipogenético.

Se observa un salto de crecimiento en los niños en la pubertad, que depende de la presencia de hormonas sexuales que estimulan la producción de IGF-1. Para una mineralización normal, el brote y el cierre de las glándulas pineales son estrógenos necesarios. Promueven la diferenciación de tejidos activando los osteoblastos. En los niños, los estrógenos se producen a partir de la testosterona en el tejido adiposo y el hígado. .

En el período prenatal, el crecimiento del feto, aunque se caracteriza por la tasa máxima, depende poco de estas hormonas. Las propias hormonas de la glándula tiroides casi no tienen ningún efecto sobre los procesos de crecimiento del feto; los niños con atirosis congénita o hipotiroidismo tienen una longitud corporal normal, pero ya al nacer, se revelan violaciones de los procesos de osificación.

Para garantizar el proceso de crecimiento normal de un niño, es necesario el funcionamiento normal de todos los órganos y sistemas. La hipoxia crónica puede ser un grave inhibidor del crecimiento. Las enfermedades acompañadas de insuficiencia renal crónica, insuficiencia hepática y anemia crónica también inhiben el crecimiento del niño.

Influencia en el crecimiento de factores ambientales

En el período prenatal, factores desfavorables como la radiación penetrante, los agentes químicos, los microorganismos que pueden dañar el aparato genético del embrión y el feto pueden provocar graves alteraciones en el crecimiento y desarrollo del feto. La nutrición de la madre y el funcionamiento normal de la placenta son de gran importancia para el desarrollo intrauterino.

Las enfermedades de la madre, que conducen a una hipoxia fetal crónica, inhiben el crecimiento del niño. En el período posnatal mayor valor Adquirir factores alimentarios y médico-sociales. El ayuno, las deficiencias de vitaminas, el estrés psicoemocional provocan un retraso en el desarrollo físico. La influencia desfavorable de los factores sociales en el desarrollo del niño conduce al enanismo psicosocial (privación psicosocial).

En la literatura doméstica, esta condición antes se llamaba hospitalismo, pero ahora su desarrollo se observa cada vez más en niños de familias sociópatas o en hogares de niños, pero no en hospitales de niños. La falta de atención, educación, suficiente actividad física, alteraciones del sueño, deficiencias de proteínas y vitaminas, así como el estrés emocional crónico, en casos de maltrato infantil, conducen al desarrollo de

El crecimiento del organismo. Mecanismos de crecimiento, tipos de crecimiento. Regulación del crecimiento del cuerpo.

El crecimiento es un aumento de la masa total durante el desarrollo, lo que conduce a un aumento constante del tamaño del organismo.

El crecimiento está asegurado siguiendo los mecanismos˸ 1) un aumento del tamaño de las células, 2) un aumento del número de células, 3) un aumento de la materia no celular, producto de la actividad vital de las células. El concepto de crecimiento también incluye un cambio especial en el metabolismo que favorece los procesos de síntesis, el flujo de agua y la deposición de sustancia intercelular. El crecimiento se produce a nivel celular, de tejidos, de órganos y de organismos.

Hay dos tipos de crecimiento: limitado e ilimitado. El crecimiento ilimitado continúa a lo largo de la ontogénesis, hasta la muerte. Este crecimiento lo poseen, en particular, los peces. Muchos otros vertebrados se caracterizan por un crecimiento limitado, es decir, alcanzar rápidamente la meseta de su biomasa.

Características de crecimiento˸

1 – diferencial b - diferentes tasas de crecimiento en diferentes partes del cuerpo y en diferentes momentos.

2 – equifinalidad- el deseo de alcanzar el tamaño típico de la especie dada.

3 – alometria- conservación en el proceso de crecimiento de determinadas relaciones entre peso corporal y superficie cutánea, sistema musculoesquelético y masa muscular, etc.

4 - alternancia de períodos de crecimiento y diferenciación

5 - en mamíferos (y humanos) - el final del crecimiento en el período de la pubertad.

La regulación del crecimiento es compleja y variada. La constitución genética y los factores ambientales son de gran importancia. Casi todas las especies tienen líneas genéticas caracterizadas por los tamaños limitantes de los individuos, como formas enanas o, por el contrario, gigantes. La información genética está contenida en ciertos genes que determinan la longitud del cuerpo, así como en otros genes que interactúan entre sí. La realización de toda la información se debe en gran parte a la acción de las hormonas. La hormona más importante es la hormona del crecimiento, que es secretada por la glándula pituitaria desde el nacimiento hasta la adolescencia. La hormona tiroidea, tiroxina, juega un papel muy importante durante todo el período de crecimiento. CON adolescencia El crecimiento está controlado por hormonas esteroides de las glándulas suprarrenales y las gónadas. De los factores ambientales, los más importantes son la nutrición, la temporada y las influencias psicológicas.

Envejecimiento y vejez. Cambios en órganos y sistemas de órganos durante el envejecimiento. Manifestaciones del envejecimiento a nivel de genética molecular, celular, tisular, de órganos y de organismo.

La vejez es una etapa del desarrollo individual, al llegar a la cual se observan cambios regulares en la condición física del cuerpo, apariencia, esfera emocional.

El envejecimiento es una regularidad biológica general del "marchitamiento" de un organismo, inherente a todos los seres vivos.

El proceso de envejecimiento abarca todos los niveles de la organización estructural de un individuo: molecular, subcelular, celular, tisular, órgano.

Como regla general, después de 40-50 años, una persona desarrolla manifestaciones externas persistentes de envejecimiento, en particular de la piel. Las arrugas aparecen debido a la pérdida de tejido adiposo subcutáneo, manchas de la edad, verrugas. La piel se vuelve seca y rugosa debido a una disminución en el número de glándulas sudoríparas, su elasticidad se pierde, se vuelve flácida.

El crecimiento del organismo. Mecanismos de crecimiento, tipos de crecimiento. Regulación del crecimiento del cuerpo. - concepto y tipos. Clasificación y rasgos de la categoría "Crecimiento de un organismo. Mecanismos de crecimiento, tipos de crecimiento. Regulación del crecimiento de un organismo". 2015, 2017-2018.