111) Механизмы регуляции обмена веществ и энергии.

Регуляция обмена веществ осуществляется нервным и гу­моральным путем. Интенсивность обмена веществ регулируется трофическими влияниями, которые осуществляются симпатиче­скими и парасимпатическими нервами. Как правило, симпатические нервы повышают уровень обмена веществ (окислитель­ных процессов) в тканях, парасимпатические — понижают.

Обмен веществ регулируется нейронами гипоталамуса. Раздражение или разрушение нейронов этих ядер приводит к различным изменениям обмена веществ и энергии. Гипоталамус функционально тесно связан с корой головного мозга. Можно выработать условный рефлекс на изменение уровня обмена ве­ществ, вызванное мышечной работой, повышением или пони­жением температуры окружающей среды и т. д. Такие услов­ные рефлексы вырабатываются у человека и животных постоян­но в естественных условиях жизни. Условнорефлекторные влия­ния на метаболизм осуществляются через гипоталамус и веге­тативную нервную систему. В регуляции обмена веществ при­нимают участие базальные ганглии и мозжечок.

Нейроны ядер гипоталамуса, участвующие в регуляции об­мена веществ, могут изменять свою активность рефлекторно при раздражении соответствующих рецепторных аппаратов (осморецепторов, терморецепторов и др.), расположенных в са­мом гипоталамусе. Гипоталамус изменяет деятельность гипофи­за, гормоны которого либо непосредственно, либо через другие железы внутренней секреции оказывают влияние на обмен ве­ществ.

Так, гормоны гипофиза стимулируют инкреторную функцию щитовидной железы, коркового слоя надпочечников и половых желез. Соматотропный гормон, выделяемый передней долей гипофиза, оказывает влияние на процессы белкового синтеза. Напротив, гормоны коры надпочечников обладают так назы­ваемым антианаболическим действием, заключающимся в том, что синтез и интенсивность превращений белков подавляются. Гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин — резко повышают уровень обмена белков.

В регуляции обмена углеводов наиболее важная роль при­надлежит гормону поджелудочной железы — инсулину. Этот гормон понижает уровень сахара в крови, так как обеспечивает проникновение глюкозы в клетки, в частности в клетки печени и мышц, где глюкоза откладывается про запас в виде гликоге­на. Инсулин, кроме того, активизирует некоторые фермен­ты, окисляющие глюкозу. На углеводный обмен влияют гормо­ны глюкагон и адреналин. Эти гормоны в противоположность инсулину повышают уровень сахара в крови.

На обмен жиров существенное влияние оказывают половые гормоны. Так, при угасании половых функций, как правило, происходит избыточное отложение жиров. Повышение функции передней доли гипофиза способствует выходу жира из его депо.

Регуляция водно-солевого состава осуществляется центром, расположенным в гипоталамусе. В гипоталамусе синтезируется антидиуретический гормон, который поступает в заднюю долго гипофиза, а затем в кровь. Уменьшение количества воды в ор­ганизме приводит к возбуждению осморецепторов и как следствие этого к выходу антидиуретического гормона, что ведет к за­держке воды в организме. В регуляции электролитного обмена важную роль играют гормоны коры надпочечника — минерало-кортикоиды. Они повышают выделение калия, вызывают за­держку в организме натрия, увеличивают количество внекле­точной жидкости.

Имеется взаимодействие в гуморальной регуляции обмена белков, жиров и углеводов. Так, инсулин, кроме регуляции об­мена углеводов, оказывает влияние (прямое и опосредованное) и на метаболизм белков. Инсулин способствует транспорту ами­нокислот в клетки, а кроме того, обеспечивает энергией процес­сы белкового синтеза. При недостатке инсулина происходит усиленный распад белков и жиров, которые идут на образова­ние углеводов. Гормоны коры надпочечников — глюкокортикоиды — оказывают влияние не только на обмен углеводов, но также на обмен белков и жиров. На углеводный обмен влияют соматотропный гормон и гормоны щитовидной железы. Измене­ние внутренней секреции гипофиза, щитовидной и поджелудоч­ной желез оказывает влияние на жировой обмен.

Регуляция процессов энергообразования в целом организме осуществляется вегетативной нервной и эндокринной системами с превалированием последней. Основными регуляторами являются гормоны щитовидной железы — тироксин и Т3, а также А надпочечников, которые стимулируют эти процессы. Причем под влиянием этих гормонов находится и перераспределение метаболитов, используемых для образования энергии. Так, при физической нагрузке из печени, жировых депо в кровь поступает глюкоза, жирные кислоты, которые используются в мышцах.

Особая роль в регуляции принадлежит гипоталамусу, через который реализуются нервно-рефлекторные и эндокринные механизмы. Посредством их обеспечивается участие вышележащих отделов ЦНС в регуляции обменных процессов. Можно обнаружить даже условно рефлекторное повышение уровня образование энергии. Так, у спортсмена перед стартом, у рабочего перед выполнением трудового процесса активируется обмен. Гипнотическое внушение выполнения тяжелой мышечной работы может привести к повышению уровня обменных процессов.

Гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной и других эндокринных желез оказывают влияние как на рост, размножение, развитие организма, так и на соотношение процессов анаболизма и катаболизма. В организме активность этих процессов находится в состоянии динамического равновесия, пов отдельные моменты реальной жизни возможно и превалирование одного из них.