Гормоны имеют тенденцию контролировать или влиять на химический состав целевых клеток. Они, например, определяют скорость обмена питательных веществ и высвобождения энергии, а также то, чтоѓ должна производить клетка – молоко, волосы или какие-то другие продукты метаболизма.
Выделяемые большинством эндокринных желез гормоны, такие, как инсулин и половые гормоны, известны как основные гормоны. Тело создает множество других гормонов, которые действуют вблизи от места секреции. Например, ацетилхолин выделяется каждый раз, когда нерв передает клетке сократительный импульс.
Ожирение, диабет, проблемы с настроением, расстройство сна являются болезнями эндокринной системы. Эндокринные болезни часто характеризуются нерегулируемым выбросом гормонов (аденома гипофиза), несоответствующей реакцией на импульсы (гипотиреоз), отсутствием или разрушением железы (диабет первого типа).
Эндокринные железы и обмен веществ
12. Пищеварительная система
Пищеварение и мозг
13. Выделительная система
Мочевыделительная система
Печень
Толстый кишечник
Кожа и легкие
14. Репродуктивная система
Мужская репродуктивная система
Сперма
Женская репродуктивная система
15. Обмен веществ
Поджелудочная железа и обмен веществ
Роль АТФ, транспортная сеть электронов
Выделяемые большинством эндокринных желез гормоны, такие, как инсулин и половые гормоны, известны как основные гормоны. Тело создает множество других гормонов, которые действуют вблизи от места секреции. Например, ацетилхолин выделяется каждый раз, когда нерв передает клетке сократительный импульс.
Ожирение, диабет, проблемы с настроением, расстройство сна являются болезнями эндокринной системы. Эндокринные болезни часто характеризуются нерегулируемым выбросом гормонов (аденома гипофиза), несоответствующей реакцией на импульсы (гипотиреоз), отсутствием или разрушением железы (диабет первого типа).
Эндокринные железы и обмен веществ
Обмен веществ – это серия химических взаимодействий, обеспечивающих клетки и ткани питательными веществами и энергией. Он тесно связан с эндокринной системой.
Например, щитовидная железа производит гормон, который непосредственно регулирует обмен веществ. Созданный из тироксина (Т4), или тетрайодтиронин) и трийодтиронина (Т3), гормон щитовидной железы определяет общую скорость обменного процесса и производство энергии. Нарушения могут ускорить обмен веществ или замедлить его, в результате чего возникает гипотиреоз. Щитовидная железа также производит кальцитонин, нормализующий содержание кальция в крови.
Гипофиз влияет на обмен веществ. Эта расположенная в основании мозга железа размером с арахис производит свои собственные гормоны и влияет на производство гормонов в других железах. Гипофиз вместе с гипоталамусом контролируют многие обменные процессы, вырабатывая необходимые для эффективной деятельности организма гормоны.
Гормоны лептин и грелин также помогают регулировать обмен веществ. Открытый в 1994 году лептин в действительности производится жиром, что делает жир эндокринным «органом». Лептин сообщает мозгу, что следует есть. Тогда как инсулин дает клеткам команду сжигать или использовать жир или сахар, лептин контролирует накопление и использование энергии клетками. Лептин сообщает мозгу, что делать, а не наоборот.
Грелин регулирует аппетит, увеличивая его перед едой, а затем уменьшая. Он находится (в меньших количествах) в гипофизе, гипоталамусе, почках и плаценте. Также этот гармон способствует секреции гормонов роста в передней части гипофиза.
Например, щитовидная железа производит гормон, который непосредственно регулирует обмен веществ. Созданный из тироксина (Т4), или тетрайодтиронин) и трийодтиронина (Т3), гормон щитовидной железы определяет общую скорость обменного процесса и производство энергии. Нарушения могут ускорить обмен веществ или замедлить его, в результате чего возникает гипотиреоз. Щитовидная железа также производит кальцитонин, нормализующий содержание кальция в крови.
Гипофиз влияет на обмен веществ. Эта расположенная в основании мозга железа размером с арахис производит свои собственные гормоны и влияет на производство гормонов в других железах. Гипофиз вместе с гипоталамусом контролируют многие обменные процессы, вырабатывая необходимые для эффективной деятельности организма гормоны.
Гормоны лептин и грелин также помогают регулировать обмен веществ. Открытый в 1994 году лептин в действительности производится жиром, что делает жир эндокринным «органом». Лептин сообщает мозгу, что следует есть. Тогда как инсулин дает клеткам команду сжигать или использовать жир или сахар, лептин контролирует накопление и использование энергии клетками. Лептин сообщает мозгу, что делать, а не наоборот.
Грелин регулирует аппетит, увеличивая его перед едой, а затем уменьшая. Он находится (в меньших количествах) в гипофизе, гипоталамусе, почках и плаценте. Также этот гармон способствует секреции гормонов роста в передней части гипофиза.
12. Пищеварительная система
Пищеварительные процессы разлагают пищу на вещества, которые могут быть использованы для энергии, роста и восстановления. Пищеварительная система, иногда называемая желудочно-кишечной, состоит из следующих органов: рта, горла, пищевода, желудка, тонкого кишечника, толстого кишечника, прямой кишки и ануса. Она отвечает за поступление пищи и ее разложение на используемые компоненты (жиры, сахар, белки), поглощение питательных веществ кровью и удаление неперевариваемых частей пищи из организма в качестве отходов. Ее органы также производят вещества, сворачивающие кровь, и не относящиеся к пищеварению гормоны, выводящие токсичные вещества и лекарственные препараты из крови.
Главные органы пищеварения находятся в брюшной полости. Ее границами являются: стенка брюшной полости спереди, позвоночник сзади, диафрагма вверху и органы таза внизу. Расположенными вне пищеварительного тракта органами являются поджелудочная железа, печень и желчный пузырь, также играющие важную роль в пищеварении.
Главные органы пищеварения находятся в брюшной полости. Ее границами являются: стенка брюшной полости спереди, позвоночник сзади, диафрагма вверху и органы таза внизу. Расположенными вне пищеварительного тракта органами являются поджелудочная железа, печень и желчный пузырь, также играющие важную роль в пищеварении.
Пищеварение и мозг
Мозг и пищеварительная система работают совместно. Ученым давно известно, что мозг стимулирует органы пищеварения через вызывающую голод парасимпатическую систему с помощью органов зрения, вкуса и обоняния. Физиологические факторы также влияют на голод и пищеварение, оказывая воздействие на деятельность кишечника, секрецию пищеварительных энзимов и другие функции. Отчаяние или гнев, например, вызовут цепную реакцию, стимулирующую или подавляющую голод.
С другой стороны, пищеварительная система тоже влияет на мозг. Например, длительные или повторяющиеся заболевания, такие, как синдром раздраженного кишечника, язвенные колиты и другие заболевания, влияют на эмоции, поведение и ежедневные функции. Эта двусторонняя связь называется осью «кишечник – мозг».
Из-за тесной связи с автономной нервной системой состояние пищеварительных органов обычно влияет на психосоматическе заболевания. Многие люди, страдающие синдромом раздраженного кишечника, подвержены определенному типу психических нарушений. Их синдром сильнее проявляется при стрессе. Болезнь Крона также связана с эмоциональным потрясением. Некоторые люди, у которых возникают приступы паники, также страдают нарушениями функций кишечника. Кишечные импульсы начинаются в симпатической нервной системе. Другие заболевания, такие как рак, диабет второго типа и ревматоидный артрит, также изучаются на предмет психосоматических связей.
Эксперт Майкл Гершон, доктор медицины, предполагает, что в желудке находится второй мозг, богатый своими собственными трансмиттерами, вызывающими синдром раздраженного кишечника. Гершон говорит, что синдром раздраженного кишечника является примером работы кишечника в изоляции, хотя ученый и признает существование кишечно-мозговой оси, когда «в желудке летают бабочки», что возникает, когда мозг посылает сообщение тревожности кишечнику, который обратно отправляет ему информацию о своем «несчастье».
С другой стороны, пищеварительная система тоже влияет на мозг. Например, длительные или повторяющиеся заболевания, такие, как синдром раздраженного кишечника, язвенные колиты и другие заболевания, влияют на эмоции, поведение и ежедневные функции. Эта двусторонняя связь называется осью «кишечник – мозг».
Из-за тесной связи с автономной нервной системой состояние пищеварительных органов обычно влияет на психосоматическе заболевания. Многие люди, страдающие синдромом раздраженного кишечника, подвержены определенному типу психических нарушений. Их синдром сильнее проявляется при стрессе. Болезнь Крона также связана с эмоциональным потрясением. Некоторые люди, у которых возникают приступы паники, также страдают нарушениями функций кишечника. Кишечные импульсы начинаются в симпатической нервной системе. Другие заболевания, такие как рак, диабет второго типа и ревматоидный артрит, также изучаются на предмет психосоматических связей.
Эксперт Майкл Гершон, доктор медицины, предполагает, что в желудке находится второй мозг, богатый своими собственными трансмиттерами, вызывающими синдром раздраженного кишечника. Гершон говорит, что синдром раздраженного кишечника является примером работы кишечника в изоляции, хотя ученый и признает существование кишечно-мозговой оси, когда «в желудке летают бабочки», что возникает, когда мозг посылает сообщение тревожности кишечнику, который обратно отправляет ему информацию о своем «несчастье».
13. Выделительная система
Главная роль выделительной системы заключается в выведении клеточных отходов, токсинов, избыточной воды и питательных веществ из кровеносной системы. Тело может многими способами избавляться от отработанных продуктов и веществ, которые должны быть удалены. В этих процессах задействованы следующие системы и органы.
Мочевыделительная система
Почки играют ключевую роль в мочевой системе – механизме, удаляющем выделенные из крови отходы. Почки фильтруют кровь, поддерживая баланс воды и электролитов, и выводят отходы в виде мочи. Моча движется из почечных протоков и попадает в уретру, выводящую ее за пределы тела.
Печень
Печень многофункциональна. Ее главная функция заключается в обработке богатой питательными веществами крови, поступающей из желудочно-кишечного тракта, и регулировании химических уровней для оптимального функционирования обмена веществ. Этот самый большой орган тела разделен на две доли и оснащен печеночной артерией и портальной веной.
Для содействия пищеварению и выведению отходов печень производит сильное щелочное вещество – желчь, разрушающую жиры. Желчь выводится через желчные протоки печени, накапливается в желчном пузыре и выделяется в тонкий кишечник. Желчь не только расщепляет пищу, чтобы удалить твердые отходы, но и извлекает из них воду для повторного использования.
Для содействия пищеварению и выведению отходов печень производит сильное щелочное вещество – желчь, разрушающую жиры. Желчь выводится через желчные протоки печени, накапливается в желчном пузыре и выделяется в тонкий кишечник. Желчь не только расщепляет пищу, чтобы удалить твердые отходы, но и извлекает из них воду для повторного использования.
Толстый кишечник
Толстый кишечник состоит из ободочной и прямой кишок. Тогда как в процессе пищеварения тонкий кишечник в основном впитывает питательные вещества, толстый кишечник впитывает воду и продвигает отходы к анусу. Ободочная кишка также всасывает соль и воду из попадающих в нее из тонкого кишечника веществ, удаляя все остальное как отходы.
Кожа и легкие
Кожа и легкие считаются органами выделительной системы. Кожа содержит потовые железы и удаляет находящиеся в поте воду, соли и мочевину (отходы почек). Легкие выводят углекислый газ и воду.
14. Репродуктивная система
Сексуальная активность является ведущим стимулом, общим для человека и животных. Репродуктивные органы и железы у человека начинают развиваться в пубертатном периоде. Они участвуют в рождении следующего поколения и связываются с мочевой системой во время эмбрионального развития.
Половые органы подразделяются на две группы: внутренние и внешние органы и гонады. Мужские гонады называются тестикулами, а женские яичниками. Во время полового созревания гонады начинают расти и становятся активными под влиянием гонадотропных гормонов, производимых в гипофизе. Эти гормоны стимулируют производство половых гормонов: тестостерона у мужчин и эстрогена и прогестерона у женщин.
Половые органы подразделяются на две группы: внутренние и внешние органы и гонады. Мужские гонады называются тестикулами, а женские яичниками. Во время полового созревания гонады начинают расти и становятся активными под влиянием гонадотропных гормонов, производимых в гипофизе. Эти гормоны стимулируют производство половых гормонов: тестостерона у мужчин и эстрогена и прогестерона у женщин.
Мужская репродуктивная система
Мужчины участвуют в репродукции, производя сперму. Затем сперма оплодотворяет женскую яйцеклетку, и из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) постепенно развивается плод.
Большая часть мужской репродуктивной системы является внешней. Мужские половые органы состоят из тестикул, или яичек, придатка яичка (место размещения спермы), простаты и полового члена. Половой член является мужским мочеполовым органом, внутри которого располагаются три пещеристых тела из сосудистой ткани, стимулирующих эрекцию.
Когда мужчина испытывает сексуальное возбуждение, происходит эрекция и он готов к половому акту. Эрекция достигается, когда кровяные пазухи внутри пещеристой ткани полового члена наполняются кровью.
Во время эякуляции сперма покидает половой орган в составе семенной жидкости, которая производится тремя железами: семенными пузырьками, простатой и бульбоуретральными железами, известными также под названием куперовые железы. Каждый компонент семенной жидкости выполняет определенные функции. Сперма более жизнеспособна в основном растворе, поэтому семенная жидкость имеет слегка щелочную реакцию. Семенная жидкость также является для спермы источником энергии и содержит химические вещества, вызывающие сокращения матки.
Тестикулы производят сперму и тестостерон. Они находятся снаружи мужской брюшной полости в мошонке. Яички начинают развиваться в брюшной полости, но спускаются в мошонку в течение последних двух месяцев развития плода. Это необходимо для образования спермы, потому что внутренняя температура тела слишком высока для ее жизнеспособности.
Большая часть мужской репродуктивной системы является внешней. Мужские половые органы состоят из тестикул, или яичек, придатка яичка (место размещения спермы), простаты и полового члена. Половой член является мужским мочеполовым органом, внутри которого располагаются три пещеристых тела из сосудистой ткани, стимулирующих эрекцию.
Когда мужчина испытывает сексуальное возбуждение, происходит эрекция и он готов к половому акту. Эрекция достигается, когда кровяные пазухи внутри пещеристой ткани полового члена наполняются кровью.
Во время эякуляции сперма покидает половой орган в составе семенной жидкости, которая производится тремя железами: семенными пузырьками, простатой и бульбоуретральными железами, известными также под названием куперовые железы. Каждый компонент семенной жидкости выполняет определенные функции. Сперма более жизнеспособна в основном растворе, поэтому семенная жидкость имеет слегка щелочную реакцию. Семенная жидкость также является для спермы источником энергии и содержит химические вещества, вызывающие сокращения матки.
Тестикулы производят сперму и тестостерон. Они находятся снаружи мужской брюшной полости в мошонке. Яички начинают развиваться в брюшной полости, но спускаются в мошонку в течение последних двух месяцев развития плода. Это необходимо для образования спермы, потому что внутренняя температура тела слишком высока для ее жизнеспособности.
Сперма
Созревшая сперма или сперматозоиды содержат 23 хромосомы, которые несут генетическую информацию отца и определяют наследуемые по мужской линии особенности ребенка. Сперма также несет генетические данные, определяющие пол ребенка. Обычный мужчина в день производит несколько сотен миллионов сперматозоидов. Сперма производится постоянно в течение репродуктивного периода мужчины, однако с возрастом производство уменьшается.
Женская репродуктивная система
Репродуктивная система женщины почти полностью расположена внутри таза. Отлично налаженный механизм отсчета времени контролирует главные физические процессы женской репродуктивной системы на всех стадиях менструации, зачатия и беременности.
Вульва – внешние женские половые органы. Она закрывает вход во влагалище, или родовой канал. Вульва состоит из половых губ, клитора и мочеиспускательного канала. Кроме влагалища к женским половым органам относятся яичники, фаллопиевы (маточные) трубы и матка.
Во время сексуального возбуждения возникает небольшой прилив крови к груди, скапливание крови в клиторе и половых губах, выделяется вагинальный секрет (смазка) из бартолиновых желез – небольших, расположенных на каждой стороне входа во влагалище желез. Количество вагинального секрета увеличивается во время овуляции.
Яичники производят готовые к оплодотворению клетки. Матка вынашивает оплодотворенную яйцеклетку, защищая ее до конца беременности. Форма матки напоминает форму перевернутой груши, которая имеет плотный внутренний слой и мышечные стенки, в ней расположены самые сильные мышцы женского тела. Они способны растягиваться и сокращаться, чтобы выносить растущий плод и вытолкнуть его наружу во время родов. Матка женщины в обычном состоянии достигает 7,5 сантиметров (3 дюймов) в длину и 5 сантиметров (2 дюймов) в ширину.
Влагалище соединяется с маткой через шейку матки, а матка соединяется с яичниками при помощи фаллопиевых труб. Яичники содержат определенное число клеток, которые пассивны до полового созревания. При наступлении половой зрелости яичники начинают активно работать, около двадцати яйцеклеток увеличиваются и развиваются в начале каждого менструального цикла. Яичники высвобождают яйцеклетки, проходящие через фаллопиевы трубы в матку, с определенным интервалом. Если в это время в матку попадают сперматозойды, они сливаются с яйцеклеткой и оплодотворяют ее. Ядро яйцеклетки содержит 23 хромосомы, а при объединении с созревшим сперматозоидом получается клетка, содержащая 46 хромосом, и образуется эмбрион. Женщина способна к зачатию в течение 36 часов в каждый менструальный цикл, примерно на 14‑й день 28‑дневного менструального цикла. Приблизительно каждый месяц в процессе овогенезиса созревает одна яйцеклетка, которая движется вниз по фаллопиевым трубам и ожидает оплодотворения. Если оплодотворение не происходит, то яйцеклетка выводится из системы с кровью во время менструации.
Обычно оплодотворение происходит в маточной трубе, но может произойти и в самой матке. Зигота, оплодотворенная яйцеклетка, прикрепляется к стенке матки, где начинается процесс формирования эмбриона, который при дальнейшем развитии становится плодом. Когда плод готов продолжать существование вне матки, шейка раскрывается, матка сокращается, выталкивая его через родовой канал.
Вульва – внешние женские половые органы. Она закрывает вход во влагалище, или родовой канал. Вульва состоит из половых губ, клитора и мочеиспускательного канала. Кроме влагалища к женским половым органам относятся яичники, фаллопиевы (маточные) трубы и матка.
Во время сексуального возбуждения возникает небольшой прилив крови к груди, скапливание крови в клиторе и половых губах, выделяется вагинальный секрет (смазка) из бартолиновых желез – небольших, расположенных на каждой стороне входа во влагалище желез. Количество вагинального секрета увеличивается во время овуляции.
Яичники производят готовые к оплодотворению клетки. Матка вынашивает оплодотворенную яйцеклетку, защищая ее до конца беременности. Форма матки напоминает форму перевернутой груши, которая имеет плотный внутренний слой и мышечные стенки, в ней расположены самые сильные мышцы женского тела. Они способны растягиваться и сокращаться, чтобы выносить растущий плод и вытолкнуть его наружу во время родов. Матка женщины в обычном состоянии достигает 7,5 сантиметров (3 дюймов) в длину и 5 сантиметров (2 дюймов) в ширину.
Влагалище соединяется с маткой через шейку матки, а матка соединяется с яичниками при помощи фаллопиевых труб. Яичники содержат определенное число клеток, которые пассивны до полового созревания. При наступлении половой зрелости яичники начинают активно работать, около двадцати яйцеклеток увеличиваются и развиваются в начале каждого менструального цикла. Яичники высвобождают яйцеклетки, проходящие через фаллопиевы трубы в матку, с определенным интервалом. Если в это время в матку попадают сперматозойды, они сливаются с яйцеклеткой и оплодотворяют ее. Ядро яйцеклетки содержит 23 хромосомы, а при объединении с созревшим сперматозоидом получается клетка, содержащая 46 хромосом, и образуется эмбрион. Женщина способна к зачатию в течение 36 часов в каждый менструальный цикл, примерно на 14‑й день 28‑дневного менструального цикла. Приблизительно каждый месяц в процессе овогенезиса созревает одна яйцеклетка, которая движется вниз по фаллопиевым трубам и ожидает оплодотворения. Если оплодотворение не происходит, то яйцеклетка выводится из системы с кровью во время менструации.
Обычно оплодотворение происходит в маточной трубе, но может произойти и в самой матке. Зигота, оплодотворенная яйцеклетка, прикрепляется к стенке матки, где начинается процесс формирования эмбриона, который при дальнейшем развитии становится плодом. Когда плод готов продолжать существование вне матки, шейка раскрывается, матка сокращается, выталкивая его через родовой канал.
15. Обмен веществ
Обмен веществ – это процесс обмена и производства энергии, являющийся ключевым для выживания тела. Существует два типа обмена веществ.
Анаболизм: фаза построения, в течение которой из простых молекул создаются сложные молекулы и вещества. Анаболизм использует энергию для построения таких компонентов клетки, как белки и аминокислоты ядра.
Катаболизм: процесс создания энергии с помощью разложения сложных молекул на простые. Катаболизм производит энергию, например, при сокращении мышц образуются углекислый газ, молочная кислота и другие продукты, что сопровождается выделением тепла.
Анаболизм: фаза построения, в течение которой из простых молекул создаются сложные молекулы и вещества. Анаболизм использует энергию для построения таких компонентов клетки, как белки и аминокислоты ядра.
Катаболизм: процесс создания энергии с помощью разложения сложных молекул на простые. Катаболизм производит энергию, например, при сокращении мышц образуются углекислый газ, молочная кислота и другие продукты, что сопровождается выделением тепла.
Поджелудочная железа и обмен веществ
Поджелудочная железа выделяет гормоны, которые контролируют скорость химических реакций тела. Она регулирует базовую скорость обмена веществ, скорость потребления энергии с учетом таких факторов, как рост, вес, возраст и диета. Скорость обмена веществ измеряется в сжигаемых в состоянии покоя калориях. Базовая скорость обмена веществ составляет примерно 60–70 % калорий, расходуемых на работу сердца, дыхание и поддержание температуры тела.
Роль АТФ, транспортная сеть электронов
АТФ (аденозина трифосфат) – это многофункциональное химическое соединение, жизненно важный источник энергии для клеток. Роль АТФ заключается в передаче химической энергии. Производимая в процессе распада (катаболизма) энергия накапливается в АТФ. Основным источником энергии для создания АТФ является пища. Как только пища разложена на отдельные питательные вещества, источники энергии могут быть сразу же использованы для создания новой ткани или храниться для дальнейшего использования.
АТФ производится преимущественно в митохондрии, крошечной цитоплазмической структуре внутри клетки. Митохондрия, подобно батарее, производит электрохимический градиент, накапливая ионы водорода в промежутке между внутренней и внешней мембранами. Получающаяся в результате энергия идет от цепи ферментов, расположенных в сумках на стенках мембраны митохондрии. Эта транспортная цепь электронов производит большую часть жизненной энергии.
АТФ состоит из аденозина и трех фосфатных групп. Для выполнения работы в клетке энергия обычно высвобождается из молекулы АТФ при помощи реакции, удаляющей одну из фосфатно-кислородных групп, в результате чего получается аденозина дифосфат (АДФ). АДФ сразу же повторно обрабатывается в митохондрии, где меняет заряд и снова становится АТФ.
АТФ производится преимущественно в митохондрии, крошечной цитоплазмической структуре внутри клетки. Митохондрия, подобно батарее, производит электрохимический градиент, накапливая ионы водорода в промежутке между внутренней и внешней мембранами. Получающаяся в результате энергия идет от цепи ферментов, расположенных в сумках на стенках мембраны митохондрии. Эта транспортная цепь электронов производит большую часть жизненной энергии.
АТФ состоит из аденозина и трех фосфатных групп. Для выполнения работы в клетке энергия обычно высвобождается из молекулы АТФ при помощи реакции, удаляющей одну из фосфатно-кислородных групп, в результате чего получается аденозина дифосфат (АДФ). АДФ сразу же повторно обрабатывается в митохондрии, где меняет заряд и снова становится АТФ.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента