Keha kasvu- ja arenguprotsesside hormonaalne reguleerimine. Kasvu hormonaalne reguleerimine. Sugunäärmete funktsioonid

Hüpotalamus eritab kahte vastandlikku hormooni – vabastavat faktorit ja somatostatiini, mis saadetakse adenohüpofüüsi ning reguleerivad kasvuhormooni tootmist ja vabanemist. Siiani pole teada, mis stimuleerib kasvuhormooni vabanemist hüpofüüsist rohkem – kas vabastava faktori kontsentratsiooni tõus või somatostatiini sisalduse vähenemine. Kasvuhormooni ei eritu ühtlaselt, vaid juhuslikult, 3-4 korda päeva jooksul. Kasvuhormooni sekretsiooni suurenemine toimub nälgimise, raske lihastöö mõjul ja ka sügava une ajal: pole asjata, et ilmselt rahvapärimus väidab, et lapsed kasvavad öösel. Vanusega kasvuhormooni sekretsioon väheneb, kuid ei lakka sellest hoolimata kogu elu jooksul. Tõepoolest, täiskasvanul kasvuprotsessid jätkuvad, ainult et need ei too enam kaasa rakkude massi ja arvu suurenemist, vaid tagavad vananenud, kulunud rakkude asendamise uutega.

Hüpofüüsi sekreteeritaval kasvuhormoonil on keharakkudele kaks erinevat toimet. Esimene – otsene – tegevus seisneb selles, et rakud suurendavad varem kogunenud süsivesikute ja rasvade reservide lagunemist, nende mobiliseerimist energia- ja plastilise ainevahetuse vajadusteks. Teine - vahendatud - toiming viiakse läbi maksa osalusel. Selle rakkudes toodetakse kasvuhormooni mõjul vahendajaid - somatomediine, mis mõjutavad juba kõiki keharakke. Somatomediinide mõjul intensiivistub luukasv, valgusüntees ja rakkude jagunemine, s.t. toimuvad samad protsessid, mida nimetatakse "kasvuks". Samal ajal osalevad kasvuhormooni otsesel toimel vabanevad rasvhapete ja süsivesikute molekulid valkude sünteesi ja rakkude jagunemise protsessides.

Kui kasvuhormooni tootmine väheneb, siis laps ei kasva ja muutub kääbus. Samal ajal säilitab ta normaalse kehaehituse. Kasv võib enneaegselt peatuda ka somatomediinide sünteesi häirete tõttu (arvatakse, et seda ainet ei toodeta geneetilistel põhjustel pügmeede maksas, kellel on täiskasvanueas 7-10-aastane laps). . Vastupidi, kasvuhormooni hüpersekretsioon lastel (näiteks hüpofüüsi healoomulise kasvaja tekke tõttu) võib põhjustada gigantism. Kui hüpersekretsioon algab pärast seda, kui luude kõhrepiirkondade luustumine on suguhormoonide mõjul juba lõppenud, akromegaalia- jäsemed, käed ja jalad, nina, lõug ja muud kehaotsad, aga ka keel ja seedeelundid on ebaproportsionaalselt pikenenud. Endokriinsüsteemi regulatsiooni rikkumine akromegaaliaga patsientidel põhjustab sageli mitmesugused haigused ainevahetus, sealhulgas areng diabeet. Õigeaegselt rakendatud hormoonravi või kirurgiline sekkumine võib vältida haiguse kõige ohtlikumat arengut.

Kasvuhormooni hakkab sünteesima inimese hüpofüüsis 12. emakasisese elunädalal ja pärast 30. nädalat muutub selle kontsentratsioon loote veres 40 korda kõrgemaks kui täiskasvanul. Sünnihetkeks langeb kasvuhormooni kontsentratsioon umbes 10 korda, kuid jääb siiski ülikõrgeks. Perioodil 2–7 aastat püsib laste kasvuhormooni sisaldus veres ligikaudu konstantsel tasemel, mis on 2–3 korda kõrgem kui täiskasvanutel. On märkimisväärne, et samal perioodil saavad kõige kiiremad kasvuprotsessid lõpule enne puberteedi algust. Seejärel saabub hormooni taseme olulise languse periood – ja kasv on pärsitud. Poistel täheldatakse uut kasvuhormooni taseme tõusu 13 aasta pärast ja selle maksimumi 15 aasta pärast, s.o. just noorukite kehasuuruse kõige intensiivsema suurenemise ajal. 20. eluaastaks on kasvuhormooni sisaldus veres seatud tüüpilisele täiskasvanu tasemele.

Puberteedieas osalevad suguhormoonid, mis stimuleerivad valgu anabolismi, aktiivselt kasvuprotsesside reguleerimises. Poisi somaatiline muundumine meheks toimub androgeenide toimel, kuna selle hormooni mõjul kasvavad luud ja luud. lihaskoe. Androgeenide kontsentratsiooni tõus puberteedieas põhjustab keha lineaarsete mõõtmete järsu suurenemise – toimub puberteediea kasvuspurt. Kuid pärast seda viib sama suurenenud androgeenide sisaldus pikkade luude kasvutsoonide luustumiseni, mille tulemusena nende edasine kasv peatub. Varajase puberteediea korral võib keha pikkuse kasv alata liiga vara, kuid see lõppeb varakult ning selle tulemusena jääb poiss “alamõõduliseks”.

Androgeenid stimuleerivad ka kõri lihaste ja kõhreosade suurenenud kasvu, mille tulemusena poistel hääl “murdub”, muutub palju madalamaks. Androgeenide anaboolne toime laieneb kõikidele keha skeletilihastele, tänu millele on meeste lihased palju arenenumad kui naistel. Naiste östrogeenidel on vähem väljendunud anaboolne toime kui androgeenidel. Sel põhjusel on tüdrukutel puberteedieas lihaste ja kehapikkuse suurenemine väiksem ning puberteediea kasvuspurt vähem väljendunud kui poistel.

Hüpotalamus eritab kahte vastandlikku hormooni – vabastavat faktorit ja somatostatiini, mis saadetakse adenohüpofüüsi ning reguleerivad kasvuhormooni tootmist ja vabanemist. Siiani pole teada, mis stimuleerib kasvuhormooni vabanemist hüpofüüsist rohkem - kas vabastava faktori kontsentratsiooni tõus või somatostatiini sisalduse vähenemine. Kasvuhormooni ei eritu ühtlaselt, vaid juhuslikult, 3-4 korda päeva jooksul. Kasvuhormooni suurenenud sekretsioon tekib nälgimise, raske lihastöö mõjul ja ka sügava une ajal: ega rahvapärimus ilmaasjata väidab, et lapsed kasvavad öösiti. Vanusega kasvuhormooni sekretsioon väheneb, kuid ei lakka sellest hoolimata kogu elu jooksul. Tõepoolest, täiskasvanul kasvuprotsessid jätkuvad, ainult et need ei too enam kaasa rakkude massi ja arvu suurenemist, vaid tagavad vananenud, kulunud rakkude asendamise uutega.

Hüpofüüsi sekreteeritaval kasvuhormoonil on keharakkudele kaks erinevat toimet. Esimene - otsene - tegevus seisneb selles, et rakud suurendavad varem kogunenud süsivesikute ja rasvade reservide lagunemist, nende mobiliseerimist energia ja plastilise ainevahetuse vajadusteks. Teine - vahendatud - toiming viiakse läbi maksa osalusel. Selle rakkudes toodetakse kasvuhormooni mõjul vahendajaid - somatomediine, mis mõjutavad juba kõiki keharakke. Somatomediinide mõjul suureneb luukasv, valgusüntees ja rakkude jagunemine, ᴛ.ᴇ. toimuvad samad protsessid, mida nimetatakse "kasvuks". Samal ajal osalevad kasvuhormooni otsesel toimel vabanevad rasvhapete ja süsivesikute molekulid valkude sünteesi ja rakkude jagunemise protsessides.

Kui kasvuhormooni tootmine väheneb, siis laps ei kasva ja muutub kääbus. Samal ajal säilitab ta normaalse kehaehituse. Kasv võib enneaegselt peatuda ka somatomediinide sünteesi häirete tõttu (arvatakse, et seda ainet ei toodeta geneetilistel põhjustel pügmeede maksas, kellel on täiskasvanueas 7-10-aastane laps). .

Kasvuhormooni hakkab sünteesima inimese hüpofüüsis 12. emakasisese elunädalal ja pärast 30. nädalat on selle kontsentratsioon loote veres 40 korda suurem kui täiskasvanul. Sünnihetkeks langeb kasvuhormooni kontsentratsioon umbes 10 korda, kuid jääb siiski ülikõrgeks. Perioodil 2–7 aastat püsib laste kasvuhormooni sisaldus veres ligikaudu konstantsel tasemel, mis on 2–3 korda kõrgem kui täiskasvanutel. On märkimisväärne, et samal perioodil saavad kõige kiiremad kasvuprotsessid lõpule enne puberteedi algust. Seejärel saabub hormooni taseme olulise languse periood – ja kasv on pärsitud. Poiste kasvuhormooni taseme uus tõus märgitakse 13 aasta pärast ja selle maksimum on 15 aasta pärast, ᴛ.ᴇ. just noorukite kehasuuruse kõige intensiivsema suurenemise ajal. 20. eluaastaks on kasvuhormooni sisaldus veres seatud tüüpilisele täiskasvanu tasemele.

Inimese kasv on suhtlemise tulemus suur hulk tegurid, mida saab tinglikult jagada nii geneetilisteks, neuroendokriinseteks, somaatilisteks kui ka teguriteks väliskeskkond.

Kasvu geeniregulatsioon

Iga inimese kasvuprotsessi juhib individuaalne geneetiline programm. Embrüo- ja looteperioodil hakkavad toimima üksikud regulatoorsed ja struktuursed geenid, mis toob kaasa muutuse geeniprogrammis määratud ajal valkude, lipoproteiinide, glükoproteiinide sünteesis. Geene, mis muudavad oma funktsioone teatud diferentseerumisfaasi saavutamisel, nimetatakse "kromogeenideks".

Kronogeenide mutatsioonid põhjustavad kõrvalekaldeid rakupõlvkondade arengus ja avalduvad enneaegse või hilise diferentseerumisena. Valgusünteesi ümberlülitamise geene võib pidada nende geenide analoogideks. Need geenid tagavad sünteesitud valkude tüüpide ümberkorraldamise (näiteks loote hemoglobiinist loote hemoglobiiniks ja seejärel täiskasvanu tüüpi hemoglobiiniks). Kui mõned tegurid on põhjustanud loote kasvu hilinemise geenivahetuse perioodiks, siis lapse kudede häiritud kasv pärast sündi ei taastu, seda täheldatakse emakasisese infektsiooni, loote alkoholisündroomi jne korral. Geenimutatsioonid sünnijärgses elus avalduvad kudede düsplaasia või kudede heterokroonsusena, kui erinevatest elunditest leitakse embrüonaalset tüüpi rakke ja kudesid (näiteks biopsiaproovide uurimisel).

Loomulikult mõjutavad kasvukiirust X- ja Y-kromosoomide geenid. Niisiis on poistel sündides suur mass, keha pikkus, pea maht. Sünnitusjärgsel perioodil lükkab Y-kromosoom edasi luustiku küpsemist ja põhjustab hilisemaid puberteediealisi muutusi. Samal ajal määrab see meeste lõpliku kasvu kõrged määrad. Teisest küljest põhjustab Shereshevsky-Turneri sündroomi korral ainult ühe X-kromosoomi olemasolu kasvupeetust ja Klinefelteri sündroomi korral põhjustab täiendav FC-kromosoom poiste kasvu. Seda sugukromosoomide mõju ei vahenda hormoonid. Peaaegu kõik autosoomid sisaldavad protoonkogeene, mis kontrollivad rakkude normaalse kasvu ja diferentseerumise protsesse, ning anti-onkogeene, mis peatavad rakkude kasvu teatud etappidel.

Kasvu geeniregulatsiooni alased uuringud on viinud homöoboksi geenide avastamiseni, mis kodeerivad teatud koe arenguetappidele spetsiifiliste koevalkude sünteesi. Valgud sünteesitakse homöoboksi geenide kontrolli all keskkonnateguritega suhtlemisel ning need stabiliseerivad või muudavad terve kasvu, diferentseerumist ja morfogeneesi määrava geenihierarhia ekspressiooni. Arvatakse, et homeoboksi geenid reguleerivad keha sümmeetrilist ehitust, paariselundite teket.

Geenikontrolli all on kõigi hormoonide ja hormoone siduvate valkude sünteesi reguleerivate tegurite süntees, samuti hormoonide rakulised retseptorid.

Perekondlike ja etniliste antropomeetriliste näitajate erinevus kinnitab veel kord geneetiliste tegurite rolli kasvuregulatsioonis. Kasvu geeniregulatsiooni olulisim ilming on organismi võime kasvuprotsesse stabiliseerida ja naasta etteantud programmi juurde juhtudel, kui füüsiline areng on häiritud ebasoodsate välistegurite mõjul (nälgimine, infektsioonid jne).

Kasvu neuroendokriinne regulatsioon

Juhtivat rolli postnataalse kasvu reguleerimise protsessides mängib hüpofüüsi eesmise osa hormoon - somatotropiin (GH) või kasvuhormoon (GH). Somatotropiini peamine toime - kõhre kasvu stimuleerimine - on seotud suurenenud imendumisega ja selle kaasamisega kondroitiinsulfaati, aminohapete suurenenud imendumisega ja nende kaasamisega valgusünteesi ning lõpuks. Lühiajalise kokkupuute korral avaldab GH lihastele insuliinisarnast toimet, hõlbustades nende poolt glükoosi imendumist.

Kuid pikaajalise kokkupuute tingimustes tekib insuliiniresistentsus ja seetõttu peetakse STH-d üheks füsioloogiliseks insuliini antagonistiks. Koos glükokortikoididega soodustab kasvuhormoon rasvarakkude lipolüüsi, vabade rasvhapete taseme tõusu veres ja ketokehade suurenenud moodustumist. STH osaleb kudede hüpertroofia mehhanismides.

Kasvuhormooni sekretsioon aktiveerib somatoliberiini – hüpotalamuse hormooni ja seda pärsib somatostatiin, mis avaldub hüpotalamuses ja teistes kesknärvisüsteemi osades. Somatostatiini toodavad ka pankrease ja soolestiku rakud, kus selle sekretsiooni kontrollivad kohalikud mehhanismid. Kasvuhormooni sekretsiooni suurendavad insuliin, mõned aminohapped (arginiin, leutsiin, trüptofaan), dopamiin, norepinefriin, endogeensed opiaadid, östrogeenid, anaboolsed steroidid. See on allasurutud hüperglükeemia, rasvumise, funktsioonipuudulikkuse korral kilpnääre.

Kasvuhormooni sekretsioon hüpofüüsi poolt toimub ebaühtlaselt - heitmed. Päeva jooksul toimub 5-9 eraldiseisvat hormooni vabanemist. Kasvuhormooni maksimaalne kontsentratsioon veres registreeritakse une ajal ja pärast seda kehaline aktiivsus. Suure osa päevast on selle tase tervete laste veres väga madal ja vastab hüpofüüsi puudulikkusega laste omale. Põhjustab GH sekretsiooni madal väljundtase ja pulseeriv iseloom teadaolevad raskused hormoonpuudulikkuse diagnoosimine. Seetõttu kasutatakse laialdaselt provokatiivseid teste. Veres on GH seotud spetsiifiliste GH-d siduvate valkudega.

Somatotropiini toimet (välja arvatud aminohapete transport ja lipolüüs) vahendab sekundaarsete hormonaalsete ainete - somatomediinide - moodustumine maksas. Somatomediinidel on 2 varianti: A ja C, mida nüüd nimetatakse insuliinitaoliseks kasvufaktoriks (IGF-2 ja 1). Kõik rakutasandil olevad somatomediinid stimuleerivad kõhre kasvu, proteoglükaanide, valkude ja nukleiinhapete sünteesi. IGF-i transpordi maksast perifeeriasse viib läbi 6 valku (IGF-i siduvad valgud), millest aktiivseim on valk-3. Oluline on rõhutada, et kasvuhormooni, IGF-i ja IGF-i siduvate valkude geneetiliselt muundatud süntees on tänapäeval võimalik.

Lisaks kasvuhormoonile ja IGF-ile on kudede kasvuprotsesse reguleeriva toimega mitmed hormoonitaolise toimega peptiidühendid. See on epidermaalne kasvufaktor, trombotsüütide poolt toodetud kasvufaktor, fibroblastide kasvufaktor, närvikasvufaktor jne. Teada on ka lokaalseid kasvu pidurdavaid tegureid – kaloneid.

Eriline koht kasvu ja valgusünteesi reguleerimisel on insuliinil. Sellel on üldine anaboolne toime, mis pärsib glükokortikoidide ataboolset toimet valkude metabolismile.

Kilpnäärmehormoonidel on oluline mõju lapse kasvukiirusele. Need stimuleerivad luukoe diferentseerumist ja lapse lineaarset kasvu tänu "rakkude eetilise aparaadi stimuleerimisele ja vastavalt valkude sünteesile, aktiveerimisele, bioenergia protsessidele, mis suurendab vaba energia varusid ja on vajalik kasvuks.

Glükokortikoididel on kehapikkuse arengule hoiatav mõju. Nad suurendavad valkude katabolismi. Glükokortikoidide hüperproduktsiooni korral on ondrogenees ja osteogenees häiritud, kuid need stimuleerivad lipogeneetilise toime tõttu mahukasvu.

Lastel täheldatakse puberteedieas kasvuspurti, mis sõltub IGF-1 tootmist stimuleerivate suguhormoonide olemasolust. Idu normaalseks mineraliseerumiseks ja epifüüside sulgemiseks on vajalikud östrogeenid. Nad soodustavad kudede diferentseerumist, aktiveerides osteoblaste. Poistel toodetakse östrogeeni rasvkoes ja maksas olevast testosteroonist. .

Sünnieelsel perioodil sõltub sündimata lapse kasv, kuigi seda iseloomustavad maksimummäärad, nendest hormoonidest vähe. Omad kilpnäärmehormoonid loote kasvuprotsesse peaaegu ei mõjuta, kaasasündinud atüroosi või hüpotüreoidismiga lapsed on normaalse kehapikkusega, kuid juba sündides tuvastatakse neil luustumise protsesside häired.

Lapse normaalse kasvu tagamiseks on vajalik kõigi elundite ja süsteemide normaalne toimimine. Krooniline hüpoksia võib kasvu tõsiselt takistada. Lapse kasvu takistavad ka haigused, millega kaasnevad krooniline neeru-, maksapuudulikkus, krooniline aneemia.

Mõju keskkonnategurite kasvule

Sünnieelsel perioodil võivad sellised kahjulikud tegurid nagu läbitungiv kiirgus, keemilised ained, mikroorganismid, mis võivad kahjustada embrüo ja loote geneetilist aparaati, põhjustada sündimata lapse kasvu ja arengu tõsiseid häireid. Emakasisese arengu jaoks on suur tähtsus ema toitumisel ja platsenta normaalsel talitlusel.

Ema haigused, mis põhjustavad loote kroonilist hüpoksiat, takistavad lapse kasvu. Sünnitusjärgsel perioodil kõrgeim väärtus omandada alimentaarsed ja meditsiinilis-sotsiaalsed tegurid. Nälgimine, beriberi, psühho-emotsionaalne stress põhjustavad füüsilise arengu hilinemist. Sotsiaalsete tegurite kahjulik mõju lapse arengule põhjustab psühhosotsiaalset nanismi (psühhosotsiaalne deprivatsioon).

Vene kirjanduses nimetati seda seisundit haiglaraviks, kuid nüüd on selle arengut üha enam täheldatud sotsiopaatiliste perede või lastekodude lastel, kuid mitte lastehaiglates. Vähene hoolitsus, haridus, piisav füüsiline aktiivsus, unehäired, valgu-, vitamiinipuudus, aga ka krooniline emotsionaalne stress, laste väärkohtlemise korral, toovad kaasa funktsionaalse arengu.

keha kasv. Kasvumehhanismid, kasvutüübid. keha kasvu reguleerimine.

Kasv on kogumassi suurenemine arenguprotsessis, mis viib organismi suuruse pideva suurenemiseni.

Kasv kindlustatud järgmisi mehhanisme˸ 1) raku suuruse suurenemine, 2) rakkude arvu suurenemine, 3) mitterakulise aine, rakkude elutegevuse produktide suurenemine. Kasvu mõiste hõlmab ka erilist nihet ainevahetuses, mis soodustab sünteesiprotsesse, vee tarbimist ja rakkudevahelise aine ladestumist. Kasv toimub raku, kudede, elundite ja organismide tasemel.

Kasvu on kahte tüüpi: piiratud ja piiramatu. Piiramatu kasv jätkub kogu ontogeneesi vältel kuni surmani. Sellist kasvu omavad eelkõige kalad. Paljudele teistele selgroogsetele on iseloomulik piiratud kasv, s.t. üsna kiiresti oma biomassi platoole.

Kasvuomadused˸

1 – diferentsiaal b - erinev kasvukiirus erinevates kehaosades ja erinevatel aegadel.

2 – võrdõiguslikkus- soov saavutada sellele liigile omaseid suurusi.

3 – allomeetria- teatud kehamassi ja nahapinna, lihasluukonna ja lihasmassi jm vahekordade säilimine kasvuprotsessis.

4 - kasvu- ja diferentseerumisperioodide vaheldumine

5 - imetajatel (ja inimestel) - kasvu lõpp puberteedieas.

Kasvu reguleerimine on keeruline ja mitmekesine. Geneetiline konstitutsioon ja keskkonnategurid on väga olulised. Peaaegu igal liigil on geneetilised jooned, mida iseloomustab isendite maksimaalne suurus, näiteks kääbus- või vastupidi, hiiglaslikud vormid. Geneetiline informatsioon sisaldub teatud geenides, mis määravad keha pikkuse, aga ka teistes geenides, mis omavahel suhtlevad. Kogu teabe realiseerimine on suuresti tingitud hormoonide tegevusest. Hormoonidest olulisim on somatotropiin, mida ajuripats eritab sünnist kuni noorukieani. Kilpnäärmehormoon - türoksiin - mängib väga olulist rolli kogu kasvuperioodi vältel. Koos noorukieas kasvu kontrollivad neerupealiste ja sugunäärmete steroidhormoonid. Keskkonnateguritest on kõige olulisem toitumine, aastaaeg ja psühholoogilised mõjud.

Vananemine ja vanadus. Elundite ja organsüsteemide muutused vananemise ajal. Vananemise ilmingud molekulaar-geneetilisel, rakulisel, kudede, organite ja organismide tasandil.

Vanadus on individuaalse arengu etapp, mille saavutamisel täheldatakse kehas loomulikke muutusi füüsilises seisundis, välimus, emotsionaalne sfäär.

Vananemine on keha "närbumise" üldine bioloogiline muster, mis on iseloomulik kõigile elusolenditele.

Vananemisprotsess hõlmab indiviidi struktuurse organisatsiooni kõiki tasandeid – molekulaarset, subtsellulaarset, rakulist, koe, elundit.

Reeglina tekivad inimesel 40–50 aasta pärast püsivad välised vananemisilmingud, eriti nahal. Tekivad kortsud, mis tekivad nahaaluse rasvkoe kadumise, vanuselaikude, tüükadena. Nahk muutub higinäärmete arvu vähenemise tõttu kuivaks ja karedaks, kaob elastsus, muutub lõtv.

keha kasv. Kasvumehhanismid, kasvutüübid. keha kasvu reguleerimine. - mõiste ja liigid. Kategooria "Organismi kasv. Kasvumehhanismid, kasvutüübid. Organismi kasvu reguleerimine" klassifikatsioon ja tunnused. 2015, 2017-2018.