चयापचय और ऊर्जा का विनियमन। चयापचय विनियमन केंद्र

78. शरीर की मुख्य नियामक प्रणाली और चयापचय और कार्यों के नियमन के तंत्र।

विनियमन के तंत्र में जो होमोस्टैसिस प्रदान करते हैं, साथ ही समय, दिशा और परिवर्तन की परिमाण, तीन स्तरों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। पहला स्तर इंट्रासेल्युलर विनियमन तंत्र है। कोशिका की स्थिति बदलने के संकेत कोशिका में ही बनने वाले या बाहर से उसमें प्रवेश करने वाले पदार्थ होते हैं। ये पदार्थ तीन तरीकों से कार्य कर सकते हैं: क) एंजाइमों की गतिविधि को बाधित या सक्रिय करके बदलें; बी) एंजाइमों और अन्य प्रोटीनों की मात्रा को उनके संश्लेषण के प्रेरण या दमन द्वारा या उनके क्षय की दर को बदलकर बदलें; सी) झिल्ली के साथ बातचीत करके पदार्थों के ट्रांसमेम्ब्रेन ट्रांसफर की दर को बदलें।

विनियमन के इंट्रासेल्युलर तंत्र एककोशिकीय जीवों और बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाओं दोनों में काम करते हैं। लेकिन जटिल बहुकोशिकीय जीवों में विभेदित अंगों के साथ जो विशेष कार्य करते हैं, चयापचय के अंतर-अंग समन्वय की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, तीव्र मांसपेशियों के काम के लिए यकृत में ग्लाइकोजन की गतिशीलता या वसा ऊतक में वसा के एकत्रीकरण की प्रक्रियाओं की सक्रियता की आवश्यकता होती है। इंटरऑर्गन समन्वय दो तरह से सिग्नल ट्रांसमिशन द्वारा प्रदान किया जाता है: रक्त के माध्यम से हार्मोन (अंतःस्रावी तंत्र) की मदद से और तंत्रिका तंत्र के माध्यम से। अंतःस्रावी तंत्र विनियमन का दूसरा स्तर है। यह ग्रंथियों (कभी-कभी व्यक्तिगत कोशिकाओं) द्वारा दर्शाया जाता है जो हार्मोन - रासायनिक संकेतों को संश्लेषित करते हैं। एक विशिष्ट उत्तेजना के जवाब में हार्मोन रक्तप्रवाह में जारी किए जाते हैं। "यह उत्तेजना एक तंत्रिका आवेग या" अंतःस्रावी ग्रंथि के माध्यम से बहने वाले रक्त "में एक निश्चित पदार्थ की एकाग्रता में परिवर्तन हो सकता है (उदाहरण के लिए, ग्लूकोज की एकाग्रता में कमी)। हार्मोन को रक्त के साथ ले जाया जाता है और पहुंच जाता है लक्ष्य कोशिकाएं, इंट्रासेल्युलर तंत्र के माध्यम से अपने चयापचय को संशोधित करती हैं, अर्थात, गतिविधि या एंजाइमों की मात्रा को बदलकर। चयापचय में परिवर्तन के परिणामस्वरूप, हार्मोन की रिहाई का कारण बनने वाली उत्तेजना समाप्त हो जाती है (उदाहरण के लिए, ग्लूकोज की एकाग्रता में रक्त बढ़ता है।) हार्मोन जिसने अपना कार्य पूरा किया है, विशेष एंजाइमों द्वारा नष्ट हो जाता है। विनियमन का तीसरा स्तर तंत्रिका तंत्र है जिसमें सिग्नल रिसेप्टर्स बाहरी वातावरण और आंतरिक दोनों होते हैं। सिग्नल के विध्रुवण की लहर में बदल जाते हैं तंत्रिका फाइबर (तंत्रिका "आवेग), जो, प्रभावकारी कोशिका के साथ सिंक में, एक न्यूरोट्रांसमीटर - एक रासायनिक संकेत की रिहाई का कारण बनता है। मध्यस्थ, विनियमन के इंट्रासेल्युलर तंत्र के माध्यम से, चयापचय में बदलाव का कारण बनता है। कुछ अंतःस्रावी कोशिकाएं जो हार्मोन के संश्लेषण और स्राव के साथ तंत्रिका आवेग का जवाब देती हैं, वे भी प्रभावकारी कोशिकाएं हो सकती हैं। विनियमन के सभी तीन स्तर आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं और एकल के रूप में कार्य करते हैं

79. हार्मोन। वर्गीकरण, चयापचय विनियमन प्रणाली में उनका स्थान। कोशिका में हार्मोनल सिग्नल के संचरण का तंत्र।

1. जटिल प्रोटीन - ग्लाइकोप्रोटीन; इनमें शामिल हैं: कूप-उत्तेजक, ल्यूटिनाइजिंग, थायरॉयड-उत्तेजक हार्मोन, आदि। 2. सरल प्रोटीन: प्रोलैक्टिन, सोमाटोट्रोपिक हार्मोन (सोमाटोट्रोपिन, वृद्धि हार्मोन), इंसुलिन, आदि। 3. पेप्टाइड्स: कॉर्टिकोट्रोपिन (एसीटीएच), ग्लूकागन, कैल्सीटोनिन, सोमैटोस्टैटिन , वैसोप्रेसिन ऑक्सीटोसिन, आदि। 4. अमीनो एसिड के डेरिवेटिव: कैटेकोलामाइन, थायरॉयड हार्मोन, मेलाटोनिन, आदि। 5. स्टेरॉयड यौगिक और फैटी एसिड (प्रोस्टाग्लैंडीन) के डेरिवेटिव। स्टेरॉयड हार्मोनल पदार्थों का एक बड़ा समूह बनाते हैं; इनमें हार्मोन शामिल हैं

जैविक गुणों से: 1-कार्बोहाइड्रेट, वसा और एए (इंसुलिन, ग्लूकागन, एड्रेनालाईन, ग्लुकोकोर्टिकोस्टेरॉइड्स (कोर्टिसोल) के चयापचय को विनियमित करना। 2-पानी-नमक चयापचय (मिनरलोकोर्टिकोस्टेरॉइड्स, एल्डोस्टेरोन, वैसोप्रेसिन एडीएच) को विनियमित करना। 3-रेग। सीए का आदान-प्रदान और फॉस्फेट (पैराथायराइड हार्मोन, कैल्सीटोनिन, कैल्सीट्रियोल।)

लक्ष्य सेल को सिग्नल ट्रांसमिशन के तंत्र के अनुसार, हार्मोन को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है। पहले समूह में पेप्टाइड हार्मोन और एड्रेनालाईन होते हैं। उनके रिसेप्टर्स प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थित होते हैं, और हार्मोन कोशिका में प्रवेश नहीं करता है। ये हार्मोन (संकेत के पहले संदेशवाहक) दूसरे संदेशवाहक के माध्यम से संकेत भेजते हैं, जिसकी भूमिका सीएमपी द्वारा निभाई जाती है। रिसेप्टर के लिए हार्मोन के लगाव के बाद, घटनाओं की एक श्रृंखला इस प्रकार है कि कोशिका के चयापचय में परिवर्तन होता है (उदाहरण के लिए, ग्लाइकोजन जुटाने का एक कैस्केड तंत्र चालू होता है, आदि)। एक अन्य समूह स्टेरॉयड हार्मोन और थायरोक्सिन से बना है। इन हार्मोनों के लिए रिसेप्टर्स कोशिका के साइटोसोल में पाए जाते हैं। हार्मोन रक्त से कोशिका में प्रवेश करता है, रिसेप्टर को बांधता है और इसके साथ नाभिक में ले जाया जाता है। स्टेरॉयड हार्मोन और थायरोक्सिन चयापचय को बदलते हैं,

प्रतिलेखन को प्रभावित करता है और, परिणामस्वरूप, प्रोटीन संश्लेषण।

80. अमीनो एसिड, वसा और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय का विनियमन। भोजन की लय के आधार पर हार्मोन की सांद्रता में परिवर्तन। उपवास और अन्य चरम कारकों के दौरान हार्मोनल स्थिति और चयापचय में परिवर्तन।

अमीनो एसिड, वसा, कार्बोहाइड्रेट के आदान-प्रदान का विनियमन। कार्बोहाइड्रेट, वसा और अमीनो एसिड के चयापचय मार्ग अक्सर आपस में जुड़े होते हैं। पदार्थों के इन समूहों के चयापचय का अंतर्संबंध उनके लिए अपचय के एक सामान्य मार्ग की उपस्थिति में और उनके अंतर्संबंध की संभावना में प्रकट होता है। अंतर्रूपण की संभावना आहार में कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और प्रोटीन (एमिनो एसिड) की आंशिक विनिमेयता की व्याख्या करती है। यह बिना वसा वाले आहार के मोटापे के इलाज के प्रयासों की अप्रभावीता से भी संबंधित है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पाइरूवेट और अमीनो एसिड का एसिटाइल-सीओए में रूपांतरण अपरिवर्तनीय है। इसका मतलब है कि अंग में apetyl-CoA-

मानवतावाद का उपयोग ग्लूकोज, ग्लिसरॉल, अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए नहीं किया जा सकता है। ऑक्सीकरण के दौरान फैटी एसिड एसिटाइल-सीओए में परिवर्तित हो जाते हैं, इसलिए कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए फैटी एसिड का उपयोग भी असंभव है। ऊर्जा स्रोतों के रूप में महत्वपूर्ण मात्रा में कार्बोहाइड्रेट, वसा और अमीनो एसिड का सेवन किया जाता है। यह कार्बोहाइड्रेट के लिए विशेष रूप से सच है: वे उपभोग किए गए भोजन की कुल मात्रा का आधा या अधिकांश हिस्सा खाते हैं, और शरीर में कार्बोहाइड्रेट की सामग्री केवल "/ अन्य सभी घटकों का 2 हिस्सा है (पानी को ध्यान में नहीं रखा जाता है)। मुख्य ऊर्जा वाहक, जो रक्तप्रवाह के माध्यम से अंगों में वितरित होते हैं, ग्लूकोज, लिपोप्रोटीन वसा, फैटी एसिड और कीटोन बॉडी हैं .. उनके मुख्य उत्पादक यकृत और वसा ऊतक हैं; सभी अंग इन ऊर्जा वाहक का उपभोग करते हैं, लेकिन मात्रात्मक शब्दों में, मांसपेशी ऊतक लेता है इसके महत्वपूर्ण द्रव्यमान के कारण पहला स्थान पोषण, शारीरिक गतिविधि, कार्बोहाइड्रेट, वसा, अमीनो एसिड की रूपांतरण दर में परिवर्तन होता है और उनमें से एक के उपयोग से दूसरे के उपयोग में स्विच होता है।

एसीटोन का उपयोग शरीर में नहीं किया जाता है और मुख्य रूप से साँस के साथ और त्वचा के माध्यम से उत्सर्जित होता है: पहले से ही तीसरे या चौथे दिन, आप मुंह से और भूखे व्यक्ति की त्वचा से एसीटोन को सूंघ सकते हैं। इस चरण में, मांसपेशियों और अधिकांश अन्य अंगों की ऊर्जा की जरूरत फैटी एसिड और कीटोन बॉडी द्वारा पूरी की जाती है। चूंकि उपवास के दौरान रक्त में इंसुलिन की सांद्रता बहुत कम होती है, इसलिए ग्लूकोज मांसपेशियों की कोशिकाओं में प्रवेश नहीं करता है। इन शर्तों के तहत, ग्लूकोज उपभोक्ता केवल इंसुलिन-स्वतंत्र कोशिकाएं हैं और सबसे पहले, मस्तिष्क कोशिकाएं हैं। हालांकि, इस अवधि में मस्तिष्क में, ऊर्जा की जरूरत का कुछ हिस्सा कीटोन निकायों द्वारा प्रदान किया जाता है। ऊतक प्रोटीन के टूटने के कारण ग्लूकोनोजेनेसिस जारी रहता है। चयापचय दर आम तौर पर कम हो जाती है: एक सप्ताह के उपवास के बाद, ऑक्सीजन की खपत लगभग 40% कम हो जाती है।

तीसरा चरण कई हफ्तों तक चलता है। प्रोटीन के टूटने की दर लगभग 20 ग्राम प्रति दिन स्थिर होती है; इतनी मात्रा में प्रोटीन के टूटने के साथ, प्रति दिन लगभग 5 ग्राम यूरिया बनता है और उत्सर्जित होता है (25-30 ग्राम के सामान्य आहार के साथ)। भुखमरी के सभी चरणों में नाइट्रोजन संतुलन नकारात्मक है, क्योंकि नाइट्रोजन की आपूर्ति शून्य है। प्रोटीन के टूटने की दर में कमी के अनुरूप, ग्लूकोनेोजेनेसिस की दर भी घट जाती है। इस चरण में और मस्तिष्क के लिए, कीटोन शरीर ऊर्जा का मुख्य स्रोत बन जाते हैं। यदि इस चरण में एलेनिन या अन्य ग्लाइकोजेनिक अमीनो एसिड पेश किए जाते हैं, तो रक्त शर्करा की एकाग्रता तुरंत बढ़ जाती है और एकाग्रता कम हो जाती है।

81. इंसुलिन। संरचना, गठन, कार्य, क्रिया का तंत्र, निष्क्रियता। भोजन की लय के आधार पर इंसुलिन एकाग्रता में परिवर्तन।

जैव संश्लेषण इंसुलिनअग्नाशयी आइलेट्स की β-कोशिकाओं में इसके द्वारा किया जाता है पूर्वजप्रोइन्सुलिन Proinsulin में जैविक की कमी है, अर्थात। हार्मोनल, गतिविधि... प्रोइंसुलिन को आंशिक प्रोटियोलिसिस द्वारा इंसुलिन में परिवर्तित किया जाता है।

इंसुलिन संश्लेषण और स्राव ग्लूकोज द्वारा नियंत्रित होते हैं। अवशोषण के बाद की अवस्था में किसी व्यक्ति के रक्त में इंसुलिन की सांद्रता 1.3-10 mol / l होती है। और भोजन या सुक्रोज के घोल के अंतर्ग्रहण के बाद, रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता बढ़ जाती है, जिससे इंसुलिन की सांद्रता में वृद्धि होती है।

इंसुलिन ग्लूकोज और कुछ अमीनो एसिड के लिए प्लाज्मा झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ाता है। कई कोशिकाओं को कोशिका में ग्लूकोज को झिल्ली के पार ले जाने के लिए इंसुलिन की आवश्यकता होती है; सबसे महत्वपूर्ण अपवाद मस्तिष्क कोशिकाएं हैं। पारगम्यता पर प्रभाव के बावजूद, इंसुलिन यकृत और मांसपेशियों में ग्लाइकोजन के संश्लेषण, यकृत और वसा ऊतक में वसा के संश्लेषण, यकृत, मांसपेशियों और अन्य अंगों में प्रोटीन के संश्लेषण को उत्तेजित करता है। इन सभी परिवर्तनों का उद्देश्य ग्लूकोज के उपयोग में तेजी लाना है, जिससे रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता में कमी आती है। अमीनो एसिड की सांद्रता भी कम हो जाती है (प्रोटीन संश्लेषण की उत्तेजना के कारण), और लिपोप्रोटीन की एकाग्रता बढ़ जाती है (यकृत में वसा संश्लेषण की उत्तेजना के कारण)। इंसुलिन के लिए मुख्य लक्ष्य अंग यकृत, मांसपेशी और वसा ऊतक हैं। इंसुलिन की क्रिया के प्राथमिक बिंदु अभी भी अज्ञात हैं। इंसुलिन की शुरूआत के साथ देखे गए कई चयापचय परिवर्तनों के लिए, कारण और प्रभाव संबंध स्थापित करना संभव नहीं है।

कम ग्लूकोज सांद्रता पर, इंसुलिन रक्त में छोड़ा जाना बंद हो जाता है, और मौजूदा एक मुख्य रूप से यकृत में नष्ट हो जाता है - यकृत के माध्यम से रक्त के एकल मार्ग के साथ, लगभग 80% इंसुलिन नष्ट हो जाता है

82. मधुमेह मेलिटस। मधुमेह में हार्मोनल स्थिति और चयापचय में सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन। रोग के लक्षणों के गठन और मधुमेह कोमा के विकास के जैव रासायनिक तंत्र।

मधुमेह मेलिटस सबसे आम बीमारियों में से एक है: दुनिया में मधुमेह से पीड़ित लगभग 30 मिलियन लोग हैं। रोग के केंद्र में इंसुलिन चयापचय के नियमन का उल्लंघन है। मधुमेह के कुछ रूपों में, इंसुलिन संश्लेषण कम हो जाता है, और रक्त में इसकी एकाग्रता सामान्य से कई गुना कम होती है। इस तरह के रूप इंसुलिन के साथ इलाज योग्य हैं: यह तथाकथित इंसुलिन-निर्भर मधुमेह, या टाइप 1 मधुमेह है। ऐसे रूप होते हैं जब रक्त में β-इंसुलिन की सामग्री सामान्य होती है - इंसुलिन-स्वतंत्र मधुमेह, या टाइप II मधुमेह ", जाहिर है, इन मामलों में इंसुलिन संश्लेषण में नहीं, बल्कि इंसुलिन विनियमन के अन्य लिंक में गड़बड़ी होती है।

सभी रूप इंसुलिन की कमी के रूप में प्रकट होते हैं। आइए मधुमेह के मुख्य लक्षणों और उनकी घटना के जैव रासायनिक तंत्र पर विचार करें।

हाइपरग्लुकोसेमिया और ग्लूकोसुरिया। इंसुलिन की कमी के कारण, ऊतकों द्वारा ग्लूकोज के उपयोग की सभी प्रक्रियाएं कमजोर हो जाती हैं। आंतों से अवशोषित ग्लूकोज उच्च सांद्रता में रक्त में जमा हो जाता है और इसमें लंबे समय तक रहता है। रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता पर प्रभाव के संबंध में एपिनेफ्रीन, कोर्टिसोल, ग्लूकागन इंसुलिन विरोधी हैं। ये हार्मोन मधुमेह में कार्य करना जारी रखते हैं और हाइपरग्लुकोसेमिया को बढ़ाते हैं।

2भोजन के बाद रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता सामान्य एलिमेंटरी हाइपरग्लुकोसेमिया (चित्र 134 देखें) की विशेषता के मूल्यों से अधिक है, और 500 मिलीग्राम / डीएल तक पहुंच सकती है। हाइपरग्लुकोसेमिया अवशोषण के बाद की अवस्था में बना रहता है। मधुमेह के सबसे हल्के रूप भोजन के बाद ही हाइपरग्लुकोसेमिया द्वारा प्रकट होते हैं, यानी ग्लूकोज सहिष्णुता में कमी (चीनी भार विधि द्वारा पता लगाया गया)। यह तथाकथित गुप्त मधुमेह है।

जब रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता गुर्दे की दहलीज (180 मिलीग्राम / डीएल) से अधिक हो जाती है, तो ग्लूकोज मूत्र (ग्लूकोसुरिया) में उत्सर्जित होना शुरू हो जाता है। आम तौर पर, मूत्र में ग्लूकोज की एकाग्रता 10-20 मिलीग्राम / डीएल होती है; मधुमेह के साथ, यह दस गुना बढ़ जाता है। आम तौर पर, प्रति दिन मूत्र में 0.5 ग्राम से कम ग्लूकोज उत्सर्जित होता है; मधुमेह के साथ, 100 ग्राम से अधिक उत्सर्जित किया जा सकता है यह ग्लूकोसुरिया था जो रोग के नाम के आधार के रूप में कार्य करता था - मधुमेह मेलिटस (लैटिन मधुमेह से - मैं गुजरता हूं, rnelle - शहद)। इस नाम की उत्पत्ति उन दिनों में हुई थी जब डॉक्टरों ने मूत्र का विश्लेषण करते हुए इसका स्वाद चखा था।

2. केटोनिमिया और केटोनुरिया। इंसुलिन की कमी के कारण, इंसुलिन / ग्लूकागन अनुपात कम हो जाता है, अर्थात, ग्लूकागन की सापेक्ष अधिकता होती है। इस कारण से, यकृत लगातार इस तरीके से कार्य करता है कि स्वस्थ लोगों में एक पश्च-अवशोषण अवस्था की विशेषता होती है, अर्थात यह फैटी एसिड को तीव्रता से ऑक्सीकरण करता है और कीटोन बॉडी का उत्पादन करता है। चूंकि इंसुलिन अपर्याप्त होने पर कोशिकाओं द्वारा ग्लूकोज खराब अवशोषित होता है, शरीर की ऊर्जा जरूरतों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा कीटोन निकायों के उपयोग के माध्यम से प्रदान किया जाता है। मधुमेह में, कीटोनीमिया अक्सर 100 मिलीग्राम / डीएल होता है और 350 मिलीग्राम / डीएल जितना अधिक हो सकता है। ऐसे कीटोनीमिया के साथ, केटोनुरिया भी होता है - प्रति दिन 5 ग्राम तक कीटोन बॉडी मूत्र में उत्सर्जित होती है। एसीटोएसेटिक एसिड का डीकार्बाक्सिलेशन ऊतकों में होता है: एसीटोन की गंध रोगियों से निकलती है, जिसे दूर से भी महसूस किया जाता है।

कीटोन बॉडी, एसिड होने के कारण, रक्त की बफर क्षमता को कम कर देती है, और उच्च सांद्रता में वे रक्त के पीएच को भी कम कर देते हैं - एसिडोसिस होता है। सामान्य रक्त पीएच 7.4 घंटे 0.04 है। जब कीटोन निकायों की सामग्री 100 मिलीग्राम / डीएल या अधिक होती है, तो रक्त का पीएच 7.0 के करीब हो सकता है। इस डिग्री का एसिडोसिस चेतना के नुकसान तक, मस्तिष्क के कार्य को तेजी से बाधित करता है।

3. एज़ोटेमिया और एज़ोटुरिया। इंसुलिन की कमी के साथ, प्रोटीन संश्लेषण कम हो जाता है और तदनुसार, अमीनो एसिड का अपचय बढ़ जाता है। इस संबंध में, रोगियों में, रक्त में यूरिया की एकाग्रता बढ़ जाती है और मूत्र में इसका उत्सर्जन बढ़ जाता है।

4. पॉल्यूरिया और पॉलीडिप्सिया। गुर्दे की एकाग्रता क्षमता सीमित होती है, इसलिए मधुमेह में बड़ी मात्रा में ग्लूकोज, कीटोन बॉडी और यूरिया को बाहर निकालने के लिए बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है। रोगी सामान्य से 2-3 गुना अधिक (पॉलीयूरिया) पेशाब निकालते हैं। तदनुसार, उनकी पानी की खपत बढ़ जाती है (पॉलीडिप्सिया)। मधुमेह के गंभीर रूपों में, निर्जलीकरण हो सकता है: बड़ी मात्रा में मूत्र के निकलने के परिणामस्वरूप, रक्त की मात्रा कम हो जाती है; यह अंतरकोशिकीय द्रव से पानी प्राप्त करता है; अंतरकोशिकीय द्रव हाइपरोस्मोलर बन जाता है और कोशिकाओं से पानी "चूसता" है। निर्जलीकरण के बाहरी लक्षण तेजी से विकसित होते हैं - शुष्क श्लेष्मा झिल्ली, ढीली और झुर्रीदार त्वचा, धँसी हुई आँखें। उसी समय, रक्तचाप कम हो जाता है, और इसलिए ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति बाधित होती है।

कीटोन बॉडीज के जमा होने और डिहाइड्रेशन के कारण होने वाला एसिडोसिस मधुमेह के सबसे दुर्जेय लक्षण हैं। वे मधुमेह कोमा के अग्रदूत हैं - चेतना के नुकसान के साथ शरीर के सभी कार्यों में तेज व्यवधान। एक मरीज जो प्री-कोमा या कोमा में है, उसे रक्तप्रवाह में इंसुलिन और बड़ी मात्रा में सेलाइन का इंजेक्शन लगाकर बचाया जा सकता है।

यहाँ मधुमेह के कुछ सबसे सामान्य लक्षण दिए गए हैं। मधुमेह के कई रूप हैं, गंभीरता और लक्षणों की श्रेणी में भिन्न। कार्बोहाइड्रेट, वसा और अमीनो एसिड के चयापचय के नियमन में, न केवल वे हार्मोन शामिल हैं जिनकी यहां चर्चा की गई थी, बल्कि कई अन्य - सोमाटोट्रोपिन, सोमैटोस्टैटिन, थायरोक्सिन, सेक्स हार्मोन भी शामिल हैं। अलग-अलग लोगों में इन प्रणालियों की अलग-अलग स्थितियां मधुमेह के विभिन्न रूपों का निर्माण करती हैं। इसके अलावा, मधुमेह की अभिव्यक्तियाँ उस लिंक के आधार पर भिन्न हो सकती हैं जिसमें इंसुलिन विनियमन बिगड़ा हुआ है, यह प्रक्रिया के कई चरणों में से किसी में भी इंसुलिन के संश्लेषण या स्राव की दर में कमी या वृद्धि हो सकती है। जिगर और रक्त में इंसुलिन की निष्क्रियता की दर, या रिसेप्टर्स के लिए इसके बंधन का उल्लंघन। ... पहले दो मामलों में, रक्त में इंसुलिन की एकाग्रता कम हो जाती है (2-10 गुना, टाइप 1 मधुमेह), तीसरे मामले में, यह सामान्य या सामान्य से भी अधिक है (टाइप II मधुमेह)।

रोगियों के रिश्तेदारों में मधुमेह की घटना लोगों के यादृच्छिक नमूने की तुलना में अधिक है। यह मधुमेह के लिए एक वंशानुगत प्रवृत्ति को इंगित करता है; प्रवृत्ति एक आवर्ती विशेषता के रूप में विरासत में मिली है। दूसरी ओर, रुग्णता भी अस्तित्व की स्थितियों पर निर्भर करती है, मुख्य रूप से पोषण पर: वसा और कार्बोहाइड्रेट से भरपूर उच्च कैलोरी भोजन इसके लिए संवेदनशील लोगों में रोग की अभिव्यक्ति में योगदान देता है।

मधुमेह के उपचार की मुख्य विधि रिप्लेसमेंट थेरेपी है, यानी लापता हार्मोन का व्यवस्थित प्रशासन।

83. जल-नमक चयापचय का विनियमन। संरचना, चयापचय और वैसोप्रेसिन और एल्डोस्टेरोन की क्रिया का तंत्र। रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली। गुर्दे के उच्च रक्तचाप, एडिमा, निर्जलीकरण के विकास के जैव रासायनिक तंत्र।

पानी और उसमें घुले पदार्थ, खनिज लवण सहित, शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं, जिसके गुण स्थिर रहते हैं या अंगों और कोशिकाओं की कार्यात्मक अवस्था में परिवर्तन होने पर नियमित रूप से बदलते रहते हैं।

ऊतक जल केवल एक विलायक या एक निष्क्रिय घटक नहीं है: यह एक आवश्यक संरचनात्मक और कार्यात्मक भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, पानी के साथ प्रोटीन की बातचीत प्रोटीन ग्लोब्यूल की सतह पर हाइड्रोफिलिक समूहों की प्रमुख व्यवस्था के साथ उनकी पुष्टि सुनिश्चित करती है, और हाइड्रोफोबिक अंदर। जैविक झिल्लियों के संरचनात्मक संगठन और उनके आधार के लिए पानी और भी महत्वपूर्ण है - एक डबल लिपिड परत, जिसमें प्रत्येक मोनोलेयर की हाइड्रोफिलिक सतह पानी के साथ बातचीत करती है, झिल्ली के अंदर हाइड्रोफोबिक स्थान को सीमांकित करती है, इससे मोनोलयर्स के बीच।

पानी कोशिका के भीतर और आसपास के बहुकोशिकीय पदार्थ, और अंगों (संचार और लसीका प्रणाली) दोनों के बीच पदार्थों के परिवहन के साधन के रूप में कार्य करता है। शरीर में अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाएं पानी में घुले पदार्थों के साथ होती हैं। कई रासायनिक परिवर्तनों में, पानी एक अभिकर्मक के रूप में कार्य करता है: ये हाइड्रोलिसिस, जलयोजन, निर्जलीकरण, ऊतक श्वसन के दौरान पानी के निर्माण, हाइड्रॉक्सिलेज़ प्रतिक्रियाओं की प्रतिक्रियाएं हैं; पौधों में, पानी फोटोऑक्सीडाइज्ड होता है, और इस प्रक्रिया में उत्पन्न हाइड्रोजन का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड को कम करने के लिए किया जाता है।

मानव शरीर के वजन का लगभग 1/3 भाग पानी होता है। पानी की दैनिक खपत लगभग 2 लीटर है, इसमें ऊतक श्वसन के दौरान बनने वाले 0.3-0.4 लीटर चयापचय पानी मिलाया जाता है। पीने के अभाव में शरीर में पानी की मात्रा लगभग 12% कम हो जाने पर ऊतक निर्जलीकरण के परिणामस्वरूप कुछ दिनों के बाद व्यक्ति की मृत्यु हो जाती है।

शरीर के तरल पदार्थ के मुख्य पैरामीटर आसमाटिक दबाव, पीएच और आयतन हैं। आसमाटिक दबाव और अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त प्लाज्मा का पीएच समान है; वे विभिन्न अंगों के अंतरकोशिकीय द्रव में भी समान होते हैं। दूसरी ओर, विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के भीतर पीएच मान भिन्न हो सकता है; यह एक ही पिंजरे के विभिन्न डिब्बों में भिन्न हो सकता है। पीएच में अंतर को चयापचय की ख़ासियत, सक्रिय परिवहन के तंत्र और चयनात्मक झिल्ली पारगम्यता द्वारा समझाया गया है। हालांकि, इस प्रकार की सेल की पीएच मान विशेषता को स्थिर स्तर पर बनाए रखा जाता है; पीएच में वृद्धि या कमी से कोशिका की शिथिलता होती है। इंट्रासेल्युलर वातावरण की स्थिरता बनाए रखना आसमाटिक दबाव, पीएच और अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त प्लाज्मा की मात्रा की स्थिरता सुनिश्चित करता है। बदले में, बाह्य तरल पदार्थ के मापदंडों की स्थिरता गुर्दे की क्रिया और उनके कार्य को नियंत्रित करने वाले हार्मोन की प्रणाली द्वारा निर्धारित की जाती है।

बाह्य तरल पदार्थ का आसमाटिक दबाव काफी हद तक नमक (NaCL) पर निर्भर करता है, जो इस द्रव में उच्चतम सांद्रता है। इसलिए, आसमाटिक दबाव के नियमन के लिए मुख्य तंत्र या तो पानी या NaCl की रिहाई की दर में बदलाव के साथ जुड़ा हुआ है। वॉल्यूम विनियमन पानी और NaCl दोनों की रिहाई की दर में एक साथ परिवर्तन से होता है। इसके अलावा, प्यास का तंत्र पानी के सेवन को नियंत्रित करता है। पीएच का नियमन मूत्र में अम्ल या क्षार के चयनात्मक उत्सर्जन द्वारा प्रदान किया जाता है; इसके आधार पर मूत्र का पीएच 4.6 से 8.0 तक भिन्न हो सकता है।

पैथोलॉजिकल स्थितियां जैसे ऊतक निर्जलीकरण या एडिमा, रक्तचाप में वृद्धि या कमी, झटका, एसिडोसिस, क्षारीय पानी-नमक होमियोस्टेसिस के उल्लंघन से जुड़ी हैं।

वासोप्रेसिन को अक्षतंतु के साथ हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित किया जाता है

पिट्यूटरी ग्रंथि के पीछे के लोब में ले जाया जाता है और इन अक्षतंतु के अंत से रक्त में स्रावित होता है। हाइपोथैलेमस के ऑस्मोरसेप्टर्स, ऊतक द्रव के आसमाटिक दबाव में वृद्धि के साथ, स्रावी कणिकाओं से वैसोन्रेसिन की रिहाई को उत्तेजित करते हैं। वैसोप्रेसिन प्राथमिक मूत्र से पानी के पुन: अवशोषण की दर को बढ़ाता है और इस तरह मूत्र उत्पादन को कम करता है। यह मूत्र को अधिक केंद्रित बनाता है। इस तरह, एंटीडाययूरेटिक हार्मोन स्रावित NaCl की मात्रा को प्रभावित किए बिना शरीर में तरल पदार्थ की आवश्यक मात्रा को बनाए रखता है। इस मामले में, बाह्य तरल पदार्थ का आसमाटिक दबाव कम हो जाता है, अर्थात, वैसोप्रेसिन की रिहाई के कारण होने वाली उत्तेजना समाप्त हो जाती है।

कुछ रोगों में जो हाइपोथैलेमस या पिट्यूटरी ग्रंथि (ट्यूमर, आघात, संक्रमण) को नुकसान पहुंचाते हैं, वैसोप्रेसिन का संश्लेषण और स्राव कम हो जाता है।

मूत्र उत्पादन में कमी के अलावा, वैसोप्रेसिन धमनियों और केशिकाओं के कसना का भी कारण बनता है, और इसलिए रक्तचाप में वृद्धि होती है। यह प्रभाव केवल वैसोप्रेसिन की पर्याप्त उच्च सांद्रता पर पाया जाता है और, शायद, इसका कोई शारीरिक महत्व नहीं है।

एल्डोस्टेरोन। यह स्टेरॉयड हार्मोन कोर्टेक्स में निर्मित होता है। अधिवृक्क ग्रंथियां; इसमें एक एल्डिहाइड समूह होता है, जो इसके नाम से परिलक्षित होता है। एल्डोस्टेरोन के दैनिक स्राव को माइक्रोग्राम में मापा जाता है। रक्त में NaCl की सांद्रता में कमी के साथ स्राव बढ़ता है। गुर्दे में, एल्डोस्टेरोन नेफ्रॉन के नलिकाओं में pea6cop6 की दर को बढ़ाता है, जिससे शरीर में NaCl की अवधारण होती है, जिससे एल्डोस्टेरोन के स्राव का कारण बनने वाली उत्तेजना समाप्त हो जाती है।

एल्डोस्टेरोन (हाइपरल्डोस्टेरोनिज्म) का अत्यधिक स्राव क्रमशः NaCl के अत्यधिक प्रतिधारण और बाह्य तरल पदार्थ के आसमाटिक दबाव में वृद्धि की ओर जाता है। और यह वैसोप्रेसिन की रिहाई के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है, जो गुर्दे में पानी के पुन: अवशोषण को तेज करता है। नतीजतन, शरीर में NaCl और पानी दोनों जमा हो जाते हैं; सामान्य आसमाटिक दबाव बनाए रखते हुए बाह्य तरल पदार्थ की मात्रा बढ़ जाती है। एक व्यक्ति को एल्डोस्टेरोन का दैनिक प्रशासन 400 मिमी NaCI (दक्षिण के पास) और "3 लीटर पानी तक" के शरीर में एक अतिरिक्त संचय की ओर जाता है, जिसके बाद आगे संचय बंद हो जाता है। बाह्य तरल पदार्थ की मात्रा में वृद्धि के परिणामस्वरूप रक्तचाप बढ़ जाता है।

रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली। यह प्रणाली एल्डोस्टेरोन स्राव के नियमन के लिए मुख्य तंत्र के रूप में कार्य करती है; वैसोप्रेसिन का स्राव भी इसी पर निर्भर करता है।

रेनिन एक प्रोटियोलिटिक एंजाइम है जो वृक्क ग्लोमेरुलर धमनी के आसपास के जूसटैग्लोमेरुलर कोशिकाओं में संश्लेषित होता है। Juxtaglomerular कोशिकाएं धमनी की दीवार को खींचने के लिए रिसेप्टर्स हैं; असर वाली धमनियों में रक्तचाप में कमी रक्त में रेनिन के स्राव के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करती है। "\

रेनिन सब्सट्रेट एंजियोटेंसिनोजेन है, यकृत में संश्लेषित एक रक्त ग्लाइकोप्रोटीन। रेनिन एंजियोटेंसिनोजेन अणु में ल्यू 10 और ल्यू II के बीच पेप्टाइड बंधन को हाइड्रोलाइज करता है, और एन-टर्मिनल डिकैप्टाइड एंजियोटेंसिन 1 को इससे साफ किया जाता है। बाद वाले को कार्बोक्सीडेप्टिडाइल पेप्टिडेज की कार्रवाई के तहत एंजियोटेंसिन II (ऑक्टेपेप्टाइड) में बदल दिया जाता है, जो बंद हो जाता है एनहाइड्रॉक्सीबेन्जीन कार्बोक्जिलेट का लेई-कार्बोक्सिल-डाइपेप्टाइड 1। पेप्टिडेज़ रक्त वाहिकाओं के एंडोथेलियम के प्लाज्मा झिल्ली में मौजूद होता है; इस फेफड़े के एंजाइम की गतिविधि विशेष रूप से अधिक है। एंजियोटेंसिन II ज्ञात सबसे शक्तिशाली वाहिकासंकीर्णन है; इस क्रिया के परिणामस्वरूप, यह रक्तचाप बढ़ाता है। इसके अलावा, एंजियोटेंसिन II एल्डोस्टेरोन, साथ ही वैसोप्रेसिन की रिहाई को उत्तेजित करता है, और प्यास को प्रेरित करता है। एंजियोटेंसिन II के ये गुण जल-नमक चयापचय के नियमन में इसकी भूमिका निर्धारित करते हैं।

रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली रक्त की मात्रा की बहाली में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जो रक्तस्राव, विपुल उल्टी, दस्त (दस्त) के परिणामस्वरूप घट सकती है। एंजियोटेंसिन II के कारण होने वाला वाहिकासंकीर्णन रक्तचाप को बनाए रखने के लिए एक आपातकालीन उपाय के रूप में कार्य करता है। फिर पीने और भोजन के साथ आपूर्ति किए गए पानी और NaCI को शरीर में सामान्य से अधिक मात्रा में बनाए रखा जाता है, जो रक्त की मात्रा और दबाव की बहाली सुनिश्चित करता है।

वृक्क धमनी के संकुचन (स्टेनोसिस) के परिणामस्वरूप वृक्क ग्लोमेरुली में छिड़काव दबाव में कमी भी हो सकती है। इस मामले में, अंजीर में दिखाया गया पूरा सिस्टम। 128. हालांकि, चूंकि प्रारंभिक रक्त की मात्रा और दबाव एक ही समय में सामान्य होते हैं, इसलिए सिस्टम की सक्रियता से रक्तचाप में सामान्य से अधिक वृद्धि होती है, दोनों एंजियोटेंसिन II द्वारा वाहिकासंकीर्णन के कारण, और पुरानी जल प्रतिधारण और NaCl के कारण। उच्च रक्तचाप के इस रूप को गुर्दे का उच्च रक्तचाप कहा जाता है।

84. कैल्शियम और फास्फोरस। जैविक कार्य, शरीर में वितरण। विनिमय का विनियमन। हाइपो- और हाइपरलकसीमिया। रिकेट्स।

कैल्शियम के मुख्य कार्य इस प्रकार हैं:

1) कैल्शियम लवण हड्डियों के खनिज घटक का निर्माण करते हैं;

2) कैल्शियम आयन कई एंजाइमों और गैर-एंजाइमी प्रोटीन के सहकारक हैं;

3) कैल्शियम आयन, प्रोटीन शांतोडुलिन के साथ बातचीत में, नियामक संकेतों (जैसे सीएमपी) के संचरण में मध्यस्थता करते हैं। चूँकि संकुल की सांद्रता Ca की सांद्रता पर निर्भर करती है, एंजाइम की गतिविधि कोशिका में Ca की सांद्रता पर भी निर्भर करती है। सीए सांद्रता में कमी के साथ, सक्रिय परिसर विघटित हो जाता है और एंजाइम गतिविधि कम हो जाती है।

इस तरह, सीएमपी फॉस्फोडिएस्टरेज़, लाइपेस और कुछ प्रोटीन किनेसेस की गतिविधि, जिसमें फॉस्फोराइलेज़ किनसे बी शामिल है, को विनियमित किया जाता है।

कोशिका में Ca की सांद्रता Ca-ATPase, कैल्शियम चैनल और बाह्य द्रव में Ca की सांद्रता पर निर्भर करती है, और बाद में यह हार्मोन द्वारा नियंत्रित होती है।

एक वयस्क के शरीर में लगभग 1.5 किलो कैल्शियम होता है, जो दो असमान भंडार बनाता है। उनमें से एक हड्डी कैल्शियम है। हड्डियों में पूरे शरीर में 99% कैल्शियम, 87% फास्फोरस, लगभग 60% मैग्नीशियम और लगभग 25% सोडियम होता है। हड्डियों में कैल्शियम हाइड्रॉक्सीपैटाइट नामक खनिज के रूप में होता है। हड्डी के खनिज घटक इसके द्रव्यमान का आधा हिस्सा बनाते हैं; दूसरा आधा कार्बनिक मैट्रिक्स द्वारा बनता है, जो 90% कोलेजन है। चूंकि हड्डी का खनिज हिस्सा बहुत घना होता है, इसलिए यह हड्डी की मात्रा का केवल एक चौथाई हिस्सा होता है।

शरीर में एक अन्य कैल्शियम कोष Ca ^ आयन है जो तरल पदार्थों में घुल जाता है या तरल पदार्थ और ऊतकों के प्रोटीन द्वारा संयुक्त होता है। दोनों फंडों के बीच कैल्शियम का लगातार आदान-प्रदान होता है।

कैल्शियम चयापचय फॉस्फोरिक एसिड के आदान-प्रदान से निकटता से संबंधित है, जो कैल्शियम बीएडी के साथ घुलनशील लवण बनाता है। कैल्शियम चयापचय के नियमन में, पैराथाइरॉइड हार्मोन, विटामिन बी 3 के डेरिवेटिव और कैल्सीटोनिन शामिल हैं।

पैराथॉर्मोन

Parattormone एक पेप्टाइड हार्मोन (84 अमीनो एसिड अवशेष) है जो थायरॉयड ग्रंथि के पीछे स्थित पैराथायरायड ग्रंथियों में निर्मित होता है। इसके संश्लेषण और स्राव को रक्त में Ca की सांद्रता में कमी के साथ उत्तेजित किया जाता है और वृद्धि के साथ दबा दिया जाता है। मानव रक्त में पैराथायरायड हार्मोन का आधा जीवन लगभग 20 मिनट है।

पैराथाइरॉइड हार्मोन के मुख्य लक्ष्य अंग हड्डियाँ और गुर्दे हैं। इन अंगों की कोशिका झिल्ली में विशिष्ट रिसेप्टर्स होते हैं जो पैराथाइरॉइड हार्मोन को पकड़ते हैं, जो एडिनाइलेट साइक्लेज से जुड़े होते हैं। ...

कैल्सीटोनिन

पेप्टाइड हार्मोन कैल्सीटोनिन (32 अमीनो एसिड अवशेष) पैराथाइरॉइड और थायरॉयड ग्रंथियों की सी-कोशिकाओं में संश्लेषित होता है। रक्त में कैल्शियम बढ़ने से कैल्सीटोनिन का स्राव बढ़ता है; इस प्रकार, पैराथाइरॉइड हार्मोन और कैल्सीटोनिन कैल्शियम द्वारा विपरीत तरीके से नियंत्रित होते हैं। कैल्सीटोनिन के लिए मुख्य लक्ष्य अंग हड्डियाँ हैं, जिसमें यह कैल्शियम की गतिशीलता को रोकता है

हाइपोकैल्सीमिया के साथ, ऐंठन, हाइपरफ्लेक्सिस, स्वरयंत्र की ऐंठन देखी जाती है, जो श्वासावरोध से मृत्यु का कारण बन सकती है। ये घटनाएं तंत्रिका और मांसपेशियों की कोशिकाओं की उत्तेजना सीमा में कमी का परिणाम हैं: एक तंत्रिका अपनी लंबाई में कहीं भी थोड़ी सी उत्तेजना से भी उत्तेजित हो सकती है। गंभीर हाइपोकैल्सीमिया दुर्लभ है। सबसे आम कारण हाइपोपैराथायरायडिज्म है जो थायरॉयड सर्जरी के दौरान पैराथायरायड ग्रंथियों को नुकसान के कारण होता है। इसके अलावा, हाइपोकैल्सीमिया आंत में कैल्शियम के खराब अवशोषण का परिणाम हो सकता है, उदाहरण के लिए, हाइपोविटामिनोसिस डी के साथ, भोजन में ऑक्सालेट या अन्य कैल्शियम-बाध्यकारी यौगिकों की उच्च सामग्री के साथ।

हाइपरलकसीमिया के साथ, न्यूरोमस्कुलर उत्तेजना कम हो जाती है; यदि रक्त में कैल्शियम की एकाग्रता 16 मिलीग्राम / डीएल तक पहुंच जाती है, तो तंत्रिका कार्यों का एक गहरा विकार होता है - मनोविकृति, स्तब्धता और यहां तक ​​\u200b\u200bकि कोमा। हाइपरलकसीमिया के विशिष्ट लक्षण नरम ऊतक कैल्सीफिकेशन और मूत्र पथ की पथरी हैं। हाइपरलकसीमिया का सबसे आम कारण पैराथाइरॉइड ग्रंथियों की कोशिकाओं से एक ट्यूमर के गठन के परिणामस्वरूप हाइपरपैराथायरायडिज्म है; हाइपरलकसीमिया भी विटामिन डी की अधिकता के साथ होता है।

85. ग्लूकोकार्टिकोइड्स। संरचना, संश्लेषण की स्थिति। लक्ष्य ऊतकों में प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय पर प्रभाव। हाइपो - और हार्मोन का हाइपरफंक्शन।

ग्लूकोकार्टिकोइड्स का विभिन्न ऊतकों में चयापचय पर बहुमुखी प्रभाव पड़ता है। मांसपेशियों, लसीका, संयोजी और वसा ऊतकों में, ग्लुकोकोर्टिकोइड्स एक कैटोबोलिक प्रभाव प्रदर्शित करते हैं और कोशिका झिल्ली की पारगम्यता में कमी का कारण बनते हैं और तदनुसार, ग्लूकोज और अमीनो एसिड के अवशोषण को रोकते हैं; उसी समय यकृत में उनका विपरीत प्रभाव पड़ता है। ग्लुकोकोर्टिकोइड्स की क्रिया का अंतिम परिणाम हाइपरग्लेसेमिया का विकास है, मुख्य रूप से ग्लूकोनोजेनेसिस के कारण। ग्लुकोकोर्टिकोइड्स के प्रशासन के बाद हाइपरग्लेसेमिया के विकास के तंत्र में, इसके अलावा, मांसपेशियों में ग्लाइकोजन के संश्लेषण में कमी, ऊतकों में ग्लूकोज ऑक्सीकरण का निषेध और वसा के टूटने में वृद्धि शामिल है।

जिगर के ऊतकों में, कुछ प्रोटीन एंजाइमों के संश्लेषण पर कोर्टिसोन और हाइड्रोकार्टिसोन के उत्प्रेरण प्रभाव को सिद्ध किया गया है: ट्रिप्टोफैन पाइरोलेज़, टायरोसिन ट्रांसएमिनेस, और थ्रेओनीन डिहाइड्रैटेज़ और अन्य, यह दर्शाता है कि हार्मोन आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण के पहले चरण में कार्य करते हैं - प्रतिलेखन का चरण, mRNA के संश्लेषण को बढ़ावा देना

86. थायराइड हार्मोन की संरचना, संश्लेषण और चयापचय। चयापचय पर प्रभाव। हाइपो- और हाइपरथायरायडिज्म।

थायराइड हार्मोन

थायरॉयड ग्रंथि चयापचय में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह थायरॉयड ग्रंथि के विकारों में देखे गए बेसल चयापचय दर में तेज बदलाव के साथ-साथ कई अप्रत्यक्ष डेटा, विशेष रूप से, इसकी प्रचुर मात्रा में रक्त की आपूर्ति, इसके छोटे वजन (20-30 ग्राम) के बावजूद इसका सबूत है। थायरॉयड ग्रंथि में कई विशेष छिद्र होते हैं - एक चिपचिपा स्राव से भरे रोम - एक कोलाइड। इस कोलाइड में एक विशेष आयोडीन युक्त ग्लाइकोप्रोटीन होता है जिसमें उच्च आणविक भार (लगभग 650,000 दा) होता है, जिसे आयोडोथायरोग्लोबुलिन कहा जाता है; यह थायरोक्सिन का एक आरक्षित रूप है, जो थायरॉयड ग्रंथि के कूपिक भाग का मुख्य हार्मोन है।

इस हार्मोन के अलावा (जिसके जैवसंश्लेषण और कार्यों पर नीचे चर्चा की जाएगी), एक पेप्टाइड हार्मोन को विशेष कोशिकाओं में संश्लेषित किया जाता है - तथाकथित पैराफॉलिक्युलर, या थायरॉयड ग्रंथि की सी-कोशिकाएं - जो शरीर में कैल्शियम की निरंतर एकाग्रता प्रदान करती हैं। रक्त और क्रमशः कैल्सीटोनिन कहा जाता है। तब से, कैल्सीटोनिन न केवल जानवरों और मनुष्यों के थायरॉयड ग्रंथि के ऊतक से अपने शुद्ध रूप में अलग किया गया था, बल्कि रासायनिक संश्लेषण द्वारा पुष्टि किए गए 32-सदस्यीय अमीनो एसिड अनुक्रम भी पूरी तरह से था। खुलासा किया।

थायराइड हार्मोन की कार्रवाई के आवेदन का बिंदु इंट्रासेल्युलर रिसेप्टर्स माना जाता है - प्रोटीन जो थायरॉइड हार्मोन के नाभिक में परिवहन और विशिष्ट जीन के साथ बातचीत सुनिश्चित करते हैं; नतीजतन, रेडॉक्स प्रक्रियाओं की दर को नियंत्रित करने वाले एंजाइमों का संश्लेषण बढ़ जाता है। इसलिए यह स्वाभाविक है कि थायरॉयड ग्रंथि (हाइपोफंक्शन) का अपर्याप्त कार्य या, इसके विपरीत, हार्मोन का बढ़ा हुआ स्राव (हाइपरफंक्शन) जीव की शारीरिक स्थिति के गहन विकारों का कारण बनता है।

बचपन में थायरॉयड ग्रंथि का हाइपोफंक्शन साहित्य में ज्ञात एक बीमारी के विकास की ओर जाता है "क्रेटिनिज्म के रूप में। विकास को रोकने के अलावा, त्वचा, बालों, मांसपेशियों में विशिष्ट परिवर्तन, चयापचय प्रक्रियाओं की दर में तेज कमी, के साथ क्रेटिनिज्म, गहन मानसिक विकार नोट किए जाते हैं, इस मामले में विशिष्ट हार्मोनल उपचार सकारात्मक परिणाम नहीं देता है।

वयस्कता में थायरॉयड ग्रंथि का अपर्याप्त कार्य हाइपोथायरायड एडिमा, या मायक्सेडेमा (ग्रीक तुखा से - बलगम, एडिमा - एडिमा) के विकास के साथ होता है। यह रोग महिलाओं में अधिक आम है और पानी-नमक, बुनियादी और वसा चयापचय के उल्लंघन की विशेषता है। मरीजों में श्लेष्मा शोफ, रुग्ण मोटापा, बेसल चयापचय में तेज कमी, बालों और दांतों का झड़ना, मस्तिष्क संबंधी सामान्य विकार और मानसिक विकार होते हैं। त्वचा शुष्क हो जाती है, शरीर का तापमान गिर जाता है; रक्त शर्करा का स्तर ऊंचा हो जाता है। हाइपोथायरायडिज्म थायराइड दवाओं के साथ इलाज करना अपेक्षाकृत आसान है।

थायरॉयड ग्रंथि का एक और घाव, जिसे स्थानिक गण्डमाला कहा जाता है, पर ध्यान दिया जाना चाहिए। यह रोग आमतौर पर पहाड़ी क्षेत्रों में रहने वाले लोगों में विकसित होता है जहां पानी और पौधों में पर्याप्त आयोडीन नहीं होता है। आयोडीन की कमी से संयोजी ऊतक के प्रमुख प्रसार के कारण थायरॉयड ऊतक के द्रव्यमान में प्रतिपूरक वृद्धि होती है, लेकिन यह प्रक्रिया थायराइड हार्मोन के स्राव में वृद्धि के साथ नहीं होती है। यह रोग शरीर के गंभीर विकारों की ओर नहीं ले जाता है, हालांकि एक बढ़ी हुई थायरॉयड ग्रंथि कुछ असुविधाएँ पैदा करती है। इस मामले में उपचार अकार्बनिक आयोडीन के साथ खाद्य उत्पादों, विशेष रूप से टेबल नमक को समृद्ध करने के लिए नीचे आता है।

थायरॉइड ग्रंथि (हाइपरफंक्शन) का बढ़ा हुआ कार्य विकास और परथायरायडिज्म का कारण बनता है, जिसे साहित्य में फैलाना विषाक्त गण्डमाला (ग्रेव्स 'रोग या ग्रेव्स' रोग) के रूप में जाना जाता है। चयापचय में तेज वृद्धि ऊतक प्रोटीन के बढ़ते टूटने के साथ होती है, जिससे एक नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन का विकास होता है।

रोग की सबसे विशिष्ट अभिव्यक्ति को लक्षणों का एक त्रय माना जाता है: हृदय संकुचन (टैचीकार्डिया), उभड़ा हुआ (एक्सोफ्थाल्मोस) और गण्डमाला, यानी एक बढ़े हुए थायरॉयड ग्रंथि की संख्या में तेज वृद्धि; रोगी शरीर की सामान्य कमी, साथ ही मानसिक विकारों का विकास करते हैं

87. कैटेकोलामाइन। संरचना, जैवसंश्लेषण, जैविक कार्य, चयापचय संबंधी विकार, परिणाम।

कैटेकोलामाइन का जैवसंश्लेषण। अधिवृक्क मज्जा और तंत्रिका ऊतक में, टाइरोसिन कैटेकोलामाइन के अग्रदूत के रूप में कार्य करता है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण डोपामाइन, नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईन हैं। डोपामाइन और नॉरपेनेफ्रिन तंत्रिका आवेगों के अन्तर्ग्रथनी संचरण में मध्यस्थ के रूप में कार्य करते हैं; एड्रेनालाईन अधिवृक्क मज्जा का एक हार्मोन है, जो विशेष रूप से संग्रहीत कार्बोहाइड्रेट और वसा के एकत्रीकरण को उत्तेजित करता है।

कैटेकोलामाइन की निष्क्रियता मुख्य रूप से दो तरह से होती है। तीसरे स्थान पर हाइड्रॉक्सिल समूह में पहला तरीका मिथाइलेशन है: मिथाइल समूह का दाता एस-एडेनोसिलमेथियोनिन है। दूसरा मार्ग मोनोमाइन ऑक्सीडेज की क्रिया द्वारा कैटेकोलामाइंस के बहरापन से जुड़ा है: बहरापन के परिणामस्वरूप, कैटेकोलामाइन कैटेकोलामाइन में परिवर्तित हो जाता है, जो एल्डिहाइड और अमोनिया बनाने के लिए अनायास हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है। इस प्रकार, मोनोअमीन ऑक्सीडेज एक अमीन के डिहाइड्रोजनीकरण को उत्प्रेरित करता है, जिसमें ऑक्सीजन हाइड्रोजन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है; हाइड्रोजन पेरोक्साइड को तब उत्प्रेरित द्वारा नष्ट कर दिया जाता है।

88. अंतःस्रावी तंत्र का केंद्रीय विनियमन: लिबेरिन, स्टैटिन, पिट्यूटरी ट्रॉपिक हार्मोन की भूमिका।

लाइबेरिन और स्टैटिन, जिनमें से स्राव हाइपोथैलेमस में एक तंत्रिका आवेग से प्रेरित होता है, पिट्यूटरी ग्रंथि के लिए एक छोटा रास्ता यात्रा करता है, और विशिष्ट झिल्ली रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है, पिट्यूटरी कोशिकाओं द्वारा हार्मोन के स्राव को उत्तेजित या बाधित करता है।

वी पीयूष ग्रंथिकई जैविक रूप से सक्रिय हार्मोनप्रोटीन और पेप्टाइड प्रकृति, जिसका लक्ष्य ऊतकों में विभिन्न शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं पर उत्तेजक प्रभाव पड़ता है (तालिका 8.2)। संश्लेषण के स्थान के आधार पर, उन्हें प्रतिष्ठित किया जाता है हार्मोनपूर्वकाल, पश्च और मध्यवर्ती लोब पीयूष ग्रंथि... पूर्वकाल लोब में, मुख्य रूप से प्रोटीन और पॉलीपेप्टाइड हार्मोनउष्णकटिबंधीय कहा जाता है हार्मोन, या ट्रोपिन, कई अन्य अंतःस्रावी पर उनके उत्तेजक प्रभाव के कारण ग्रंथियों... विशेष रूप से, हार्मोनउत्तेजक स्राव थायराइड हार्मोन, नाम रखा गया " थायरोट्रोपिन».

89. स्टेरॉयड हार्मोन। जैवसंश्लेषण, अपचय, जैविक कार्य। हार्मोन की कमी और अधिकता का प्रकट होना।

स्टेरॉयड हार्मोन उत्पत्ति और संरचना से संबंधित यौगिकों का एक समूह है; वे सभी कोलेस्ट्रॉल से बनते हैं। स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण में एक मध्यवर्ती उत्पाद प्रेग्नेंसीलोन है। Pregnenolone उन सभी अंगों में निर्मित होता है जो किसी भी स्टेरॉयड हार्मोन को संश्लेषित करते हैं। इसके अलावा, परिवर्तन के मार्ग अलग हो जाते हैं: अधिवृक्क प्रांतस्था में, वृषण में ग्लूकोकार्टिकोस्टेरॉइड्स और मिनरलोकोर्टिकोस्टेरॉइड्स बनते हैं - पुरुष सेक्स हार्मोन, अंडाशय में - महिला सेक्स हार्मोन।

Pregnenolone को चार यौगिकों में से एक में परिवर्तित किया जा सकता है - हाइड्रॉक्सी समूहों की विभिन्न व्यवस्थाओं के साथ प्रोजेस्टेरोन या हाइड्रॉक्सीप्रेग्नोलोन। ये यौगिक तब विभिन्न स्टेरॉयड हार्मोन बनाते हैं, जिनमें से प्रत्येक को एक से अधिक तरीकों से संश्लेषित किया जा सकता है। आरेख में अधिकांश तीर एक नहीं, बल्कि दो से चार प्रतिक्रियाओं को छिपाते हैं; इसके अलावा, सभी संभावित सिंथेटिक मार्गों का संकेत नहीं दिया गया है। सामान्य तौर पर, स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण के मार्ग प्रतिक्रियाओं का एक जटिल नेटवर्क बनाते हैं। इन मार्गों के कई मध्यवर्ती उत्पादों में कुछ हार्मोनल गतिविधि भी होती है, और अक्सर एक ही पदार्थ विभिन्न प्रक्रियाओं के नियमन में सक्रिय होता है - कार्बोहाइड्रेट चयापचय, जल-नमक संतुलन, प्रजनन कार्य। हालांकि, मुख्य स्टेरॉयड जो इन चयापचय और कार्यात्मक प्रणालियों की स्थिति को निर्धारित करते हैं, वे हैं कोर्टिसोल (कार्बोहाइड्रेट और अमीनो एसिड चयापचय का विनियमन), एल्डोस्टेरोन (पानी-नमक चयापचय का विनियमन), टेस्टोस्टेरोन, एस्ट्राडियोल और प्रोजेस्टेरोन (प्रजनन कार्यों का विनियमन)।

स्टेरॉयड हार्मोन की निष्क्रियता और अपचय के परिणामस्वरूप, स्टेरॉयड की एक महत्वपूर्ण मात्रा का निर्माण होता है जिसमें 17 (17-केटोस्टेरॉइड) की स्थिति में कीटो समूह होता है। ये पदार्थ गुर्दे के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं। एक वयस्क महिला में 17-केटोस्टेरॉइड का दैनिक उत्सर्जन 5-15 मिलीग्राम है, एक पुरुष में 10-25 मिलीग्राम। मूत्र में 17-केटोस्टेरॉइड का निर्धारण निदान के लिए उपयोग किया जाता है: स्टेरॉयड हार्मोन के हाइपरप्रोडक्शन के साथ रोगों में उनका उत्सर्जन बढ़ जाता है, और हाइपो-उत्पादन में कमी आती है।

90. रक्त ग्लूकोज एकाग्रता का विनियमन। हाइपो- और हाइपरग्लाइसेमिया, उनकी घटना के कारण। ग्लूकोज सहिष्णुता का निर्धारण।

ऊर्जा स्रोतों का उपयोग ग्लूकोज का किफायती उपयोग प्रदान करता है, जो महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मस्तिष्क और कुछ अन्य ग्लूकोज-निर्भर ऊतकों के पोषण के लिए ग्लूकोज का संरक्षण करता है। जिस दर से ग्लूकोज मस्तिष्क के ऊतकों में प्रवेश करता है, वह पूरी तरह से रक्त में इसकी एकाग्रता पर निर्भर करता है, इसलिए इस एकाग्रता को पर्याप्त स्तर पर बनाए रखना मस्तिष्क के सामान्य पोषण और कामकाज के लिए एक आवश्यक शर्त है।

रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता एक ओर रक्त में इसके प्रवेश की दर और दूसरी ओर ऊतकों द्वारा खपत के बीच संतुलन से निर्धारित होती है। अवशोषण के बाद की अवस्था में, रक्त में ग्लूकोज की सामान्य सांद्रता 60-100_ mg / dl (3.3-5.5 mmol / l) होती है; एक उच्च एकाग्रता कार्बोहाइड्रेट चयापचय के उल्लंघन को इंगित करता है। खाने के बाद या चीनी का घोल - (चीनी का भार), हाइपरग्लुकोसेमिया स्वस्थ लोगों में भी होता है - आहार आमतौर पर यह 15 मिमीोल / एल से अधिक नहीं होता है और खाने के 1-1.5 घंटे बाद कम होने लगता है। कार्बोहाइड्रेट चयापचय (स्टेरॉयड मधुमेह, मधुमेह मेलिटस) के विकारों के मामले में, एलिमेंटरी हाइपरग्लुकोसेमिया 150 मिलीग्राम / डीएल से अधिक है और लंबे समय तक रहता है।

ग्लूकोज सहिष्णुता को कार्बोहाइड्रेट चयापचय के विकारों के निदान के उद्देश्य से मापा जाता है ^ विषय को "ड्रिंक j ^: TBOJ3 \ axaga_H3-विकास - 1 ^ 1__na" दिया जाता है। 1 ^ r1mass1T £ da ^ sdxa ^ syaa_ ^ wgr ^ .z-1 ka) और हर 30 मिनट में ~ रक्त के नमूने ग्लूकोज की एकाग्रता को निर्धारित करने के लिए लिए जाते हैं। सहिष्णुता को मापने के विशिष्ट परिणाम अंजीर में दिखाए गए हैं। 134.

यदि हाइपरग्लुकोसेमिया गुर्दे की दहलीज से अधिक है, अर्थात 180 मिलीग्राम / डीएल, तो मूत्र में ग्लूकोज का उत्सर्जन __ (1 ल्यूकोएरिया) होने लगता है। ? ग्लूकोसुरिया डीबीएस द्वारा प्रकट होता है ^ कार्बोहाइड्रेट चयापचय में गड़बड़ी का संकेत देता है या

गुर्दे खराब।

1 हाइपोग्लुकोसेमिया रोग स्थितियों में भी होता है, विशेष रूप से अकाल के दौरान। बकरी के रक्त में ग्लू -1 की सांद्रता में 4 की कमी (Gm7dl1 के परिणामस्वरूप दौरे की शुरुआत होती है और बिगड़ा हुआ मस्तिष्क समारोह के 1 अन्य लक्षण होते हैं) एक कुपोषण।

1 स्विचिंग, पाचन की अवधि के परिवर्तन के दौरान चयापचय 1 और पश्चअवशोषण अवस्था और रक्त में 1 ग्लूकोज की एकाग्रता का रखरखाव हार्मोन कोर्टिसोल, इंसुलिन, ग्लूकागन और एड्रेनालाईन सहित नियामक तंत्र की एक प्रणाली द्वारा प्रदान किया जाता है।

विषय की सामग्री की तालिका "चयापचय और ऊर्जा का विनियमन। तर्कसंगत पोषण। बेसल चयापचय। शरीर का तापमान और इसका विनियमन।":
1. शारीरिक गतिविधि की स्थितियों में शरीर का ऊर्जा व्यय। शारीरिक गतिविधि अनुपात। कार्य में वृद्धि।

3. रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता। ग्लूकोज एकाग्रता विनियमन की योजना। हाइपोग्लाइसीमिया। हाइपोग्लाइसेमिक कोमा। भूख।
4. पोषण। पोषण संबंधी मानदंड। प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का अनुपात। ऊर्जा मूल्य। कैलोरी सामग्री।
5. गर्भवती और स्तनपान कराने वाली महिलाओं का आहार। शिशु आहार राशन। दैनिक राशन का वितरण। आहार तंतु।
6. स्वास्थ्य को बनाए रखने और मजबूत करने में एक कारक के रूप में तर्कसंगत पोषण। स्वस्थ जीवनशैली। भोजन मोड।
7. शरीर का तापमान और उसका नियमन। होमोथर्मल। पोइकिलोथर्मिक। समतापी। हेटेरोथर्मिक जीव।
8. शरीर का सामान्य तापमान। होमथर्मल कोर। पोइकिलोथर्मिक म्यान। आराम का तापमान। मानव शरीर का तापमान।
9. हीट उत्पाद। प्राथमिक ताप। अंतर्जात थर्मोरेग्यूलेशन। माध्यमिक गर्मी। सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस। गैर-संकुचन थर्मोजेनेसिस।
10. गर्मी हस्तांतरण। विकिरण। गर्मी चालन। संवहन। वाष्पीकरण।

यह अध्याय सामान्य प्रश्न प्रदान करता है चयापचय और ऊर्जा का न्यूरोहुमोरल विनियमनशरीर में और, मुख्य रूप से, चयापचय का नियमन। चयापचय और ऊर्जा के नियमन का अंतिम लक्ष्य शरीर, उसके अंगों, ऊतकों और व्यक्तिगत कोशिकाओं की ऊर्जा और विभिन्न पदार्थों में कार्यात्मक गतिविधि के स्तर के अनुसार जरूरतों को पूरा करना है। एक अभिन्न जीव में, एक अंग कोशिका, ऊतक की जरूरतों के साथ सामान्य चयापचय आवश्यकताओं के सामंजस्य की निरंतर आवश्यकता होती है। यह समझौता पर्यावरण से आने वाले और शरीर के अंदर संश्लेषित पदार्थों के अंगों और ऊतकों के बीच वितरण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

उपापचयशरीर के अंदर बहने का पर्यावरण से सीधा संबंध नहीं है। पोषक तत्वों, चयापचय प्रक्रियाओं में प्रवेश करने से पहले, आणविक रूप में जठरांत्र संबंधी मार्ग में भोजन से प्राप्त किया जाना चाहिए। जैविक ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक ऑक्सीजन को फेफड़ों में हवा से प्राप्त किया जाना चाहिए, रक्त में पहुंचाया जाना चाहिए, हीमोग्लोबिन से बांधा जाना चाहिए, और रक्त द्वारा ऊतकों तक पहुंचाया जाना चाहिए। कंकाल की मांसपेशियां, शरीर में ऊर्जा के सबसे शक्तिशाली उपभोक्ताओं में से एक होने के नाते, भोजन की खोज, सेवन और प्रसंस्करण सुनिश्चित करते हुए, चयापचय और ऊर्जा की भी सेवा करती हैं। उत्सर्जन प्रणाली सीधे चयापचय और ऊर्जा से संबंधित है। इस प्रकार, चयापचय और ऊर्जा का विनियमन मल्टीपैरामीट्रिक है, जिसमें शरीर के कई कार्यों (उदाहरण के लिए, श्वसन, रक्त परिसंचरण, उत्सर्जन, गर्मी विनिमय, आदि) की नियामक प्रणाली शामिल है।

चयापचय के नियमन में केंद्र की भूमिकाऔर ऊर्जाएं हाइपोथैलेमस के केंद्रक की भूमिका निभाती हैं। वे सीधे भूख और तृप्ति, हीट एक्सचेंज, ऑस्मोरग्यूलेशन की भावनाओं की पीढ़ी से संबंधित हैं। हाइपोथैलेमस में पॉलीसेंसरी न्यूरॉन्स होते हैं जो ग्लूकोज, हाइड्रोजन आयनों, शरीर के तापमान, आसमाटिक दबाव, यानी शरीर के आंतरिक वातावरण के सबसे महत्वपूर्ण होमोस्टैटिक स्थिरांक में परिवर्तन का जवाब देते हैं। हाइपोथैलेमस के नाभिक में, आंतरिक वातावरण की स्थिति का विश्लेषण किया जाता है और नियंत्रण संकेत बनते हैं, जो अपवाही प्रणालियों के माध्यम से शरीर की जरूरतों के लिए चयापचय के पाठ्यक्रम को अनुकूलित करते हैं।

जैसा चयापचय विनियमन की अपवाही प्रणाली के लिंकस्वायत्त तंत्रिका तंत्र के सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक डिवीजनों का उपयोग किया जाता है। मध्यस्थ जो अपने तंत्रिका अंत से निकलते हैं, ऊतकों के कार्य और चयापचय पर प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष प्रभाव डालते हैं। अंतःस्रावी तंत्र हाइपोथैलेमस के नियंत्रण में है और चयापचय और ऊर्जा को विनियमित करने के लिए एक अपवाही प्रणाली के रूप में उपयोग किया जाता है। हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी और अन्य अंतःस्रावी ग्रंथियों के हार्मोन का कोशिकाओं के विकास, प्रजनन, भेदभाव, विकास और अन्य कार्यों पर सीधा प्रभाव पड़ता है। हार्मोन रक्त में आवश्यक स्तर के पदार्थों जैसे ग्लूकोज, मुक्त फैटी एसिड और खनिजों को बनाए रखने में शामिल होते हैं।

पोषक तत्वों की रासायनिक ऊर्जाएटीपी के पुनर्संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है, सेल के अंदर होने वाले सभी प्रकार के कार्य और प्रक्रियाओं को निष्पादित करता है। इसलिए, सबसे महत्वपूर्ण प्रभावकारक जिसके माध्यम से चयापचय और ऊर्जा पर एक नियामक प्रभाव डाला जाता है, वह अंगों और ऊतकों की कोशिकाएं हैं। चयापचय के नियमन में कोशिकाओं में होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को प्रभावित करना शामिल है।

नियामक प्रभावों का सबसे लगातार प्रभावप्रति कोशिका एंजाइमों की उत्प्रेरक गतिविधि में परिवर्तन और उनकी एकाग्रता, एंजाइम और सब्सट्रेट की आत्मीयता, सूक्ष्म पर्यावरण के गुण जिसमें एंजाइम कार्य करते हैं। एंजाइम गतिविधि को विभिन्न तरीकों से नियंत्रित किया जा सकता है। एंजाइमों की उत्प्रेरक गतिविधि का "फाइन ट्यूनिंग" पदार्थों के प्रभाव से प्राप्त होता है - माड्युलेटर्स, जो अक्सर स्वयं मेटाबोलाइट्स होते हैं।

संपूर्ण रूप से सेल चयापचय असंभव हैकई जैव रासायनिक परिवर्तनों के एकीकरण के बिना। यह एकीकरण मुख्य रूप से एडिनाइलेट्स की मदद से प्रदान किया जाता है, जो कोशिका के किसी भी चयापचय परिवर्तन के नियमन में शामिल होते हैं।

प्रोटीन चयापचय का एकीकरण, वसा और कार्बोहाइड्रेट कोशिकाओं को उनके सामान्य ऊर्जा स्रोतों के माध्यम से किया जाता है। किसी भी सरल और जटिल कार्बनिक यौगिकों, मैक्रोमोलेक्यूल्स और सुपरमॉलेक्यूलर संरचनाओं के जैवसंश्लेषण में, एटीपी का उपयोग एक सामान्य ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है, जो फॉस्फोराइलेशन प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करता है, या एनएडी एच, एनएडीपी एच, जो अन्य के ऑक्सीकृत यौगिकों की कमी के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करता है। पदार्थ। अपचय के दौरान प्राप्त सेल की कुल ऊर्जा आपूर्ति के लिए, ऊर्जा व्यय के साथ होने वाली सभी उपचय प्रक्रियाएं प्रतिस्पर्धा करती हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, जब लीवर लैक्टेट और अमीनो एसिड (ग्लूकोनोजेनेसिस) से ग्लूकोज का संश्लेषण कर रहा होता है, तो यह एक साथ वसा और प्रोटीन का संश्लेषण नहीं कर सकता है। ग्लूकोनोजेनेसिस यकृत में प्रोटीन और वसा के टूटने और परिणामस्वरूप फैटी एसिड के ऑक्सीकरण के साथ होता है, जो एटीपी और एनएडी-एच के संश्लेषण के लिए आवश्यक ऊर्जा की रिहाई की ओर जाता है, जो ग्लूकोनेोजेनेसिस के लिए आवश्यक हैं।

एकीकरण की एक और अभिव्यक्ति प्रोटीन के चयापचय परिवर्तनसेल में वसा और कार्बोहाइड्रेट सामान्य अग्रदूतों और सामान्य चयापचय मध्यवर्ती का अस्तित्व है। एसिटाइल-सीओए एक सामान्य चयापचय मध्यवर्ती है। कोशिका में पदार्थों के परिवर्तन के लिए सबसे महत्वपूर्ण अंतिम मार्ग साइट्रिक एसिड चक्र और माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाली श्वसन श्रृंखला की प्रतिक्रियाएं हैं। ग्लूकोनोजेनेसिस, फैटी एसिड और यूरिया के संश्लेषण की बाद की प्रतिक्रियाओं के लिए साइट्रिक एसिड चक्र CO2 का मुख्य स्रोत है।

समन्वय तंत्र में से एक शरीर की सामान्य चयापचय आवश्यकताएँकोशिका की जरूरतों के साथ प्रमुख एंजाइमों पर तंत्रिका और हार्मोनल प्रभाव होते हैं। इन एंजाइमों की विशिष्ट विशेषताएं हैं: चयापचय पथ की शुरुआत में स्थिति जिससे एंजाइम संबंधित है; इसके सब्सट्रेट के साथ स्थान या जुड़ाव की निकटता; प्रतिक्रिया न केवल इंट्रासेल्युलर चयापचय नियामकों की कार्रवाई के लिए, बल्कि बाह्य तंत्रिका और हार्मोनल प्रभावों के लिए भी है।

प्रमुख एंजाइमों के उदाहरणग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज, फॉस्फोफ्रक्टोकिनेज, लाइपेज हैं। चयापचय के नियमन में उनकी भूमिका विशेष रूप से, "लड़ाई या उड़ान" के लिए शरीर की तैयारी में देखी जाती है। जब इन स्थितियों में रक्त में एड्रेनालाईन का स्तर 10-9 एम तक बढ़ जाता है, तो यह प्लाज्मा झिल्ली के एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स को बांधता है, एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है, जो एटीपी के चक्रीय एएमपी में रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। उत्तरार्द्ध ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज को सक्रिय करता है, जो यकृत में ग्लाइकोजन के टूटने को बढ़ाता है।

मांसपेशियों में ग्लाइकोजेनोलिसिस की प्रक्रियातंत्रिका तंत्र और कैटेकोलामाइन द्वारा एक साथ सक्रिय किया जा सकता है। यह प्रभाव Ca2 + आयनों की भागीदारी से प्राप्त होता है, जो शांतोडुलिन को बांधता है, जो एक फॉस्फोरिलस सबयूनिट है। उसी समय, यह सक्रिय हो जाता है और ग्लाइकोजन को जुटाता है। ग्लाइकोजन जुटाने का तंत्रिका तंत्र हार्मोनल एक की तुलना में कम मध्यवर्ती चरणों के माध्यम से किया जाता है। यह अपने प्रदर्शन को प्राप्त करता है।

संतुष्टि शरीर की ऊर्जा की जरूरतवसा ऊतक में ट्राइग्लिसराइड्स के दरार की इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं को तेज करके, यह हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस को सक्रिय करके प्राप्त किया जाता है। इस एंजाइम (एड्रेनालाईन, नॉरपेनेफ्रिन, ग्लूकागन) की गतिविधि में वृद्धि से मुक्त फैटी एसिड का जमाव होता है, जो मांसपेशियों में ऑक्सीकरण का मुख्य ऊर्जा सब्सट्रेट होता है जब वे गहन और लंबे समय तक काम करते हैं।

कार्यात्मक गतिविधि के एक स्तर से दूसरे स्तर तक अंगों और ऊतकों का संक्रमण हमेशा उनके में संबंधित परिवर्तनों के साथ होता है ट्राफिक (पोषण) उदाहरण के लिए, कंकाल की मांसपेशियों के प्रतिवर्त संकुचन के साथ, तंत्रिका तंत्र न केवल एक ट्रिगर प्रभाव करता है, बल्कि स्थानीय रक्त प्रवाह और उनमें चयापचय दर को बढ़ाकर एक ट्रॉफिक प्रभाव भी करता है। सहानुभूति तंत्रिका तंत्र के प्रभाव में मायोकार्डियल संकुचन की ताकत में वृद्धि कोरोनरी रक्त प्रवाह और हृदय की मांसपेशियों में चयापचय में एक साथ वृद्धि द्वारा प्रदान की जाती है। कंकाल की मांसपेशी ट्राफिज्म पर तंत्रिका तंत्र के प्रभाव का प्रमाण इस तथ्य से मिलता है कि मांसपेशियों के निरूपण से मांसपेशी फाइबर का क्रमिक शोष होता है। तंत्रिका तंत्र के ट्रॉफिक कार्य के कार्यान्वयन में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका इसके सहानुभूति विभाजन द्वारा निभाई जाती है। सहानुभूति-अधिवृक्क प्रणाली के माध्यम से, न केवल कोशिका में चयापचय और ऊर्जा की सक्रियता प्राप्त होती है।

नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईनसहानुभूति तंत्रिका तंत्र के उत्तेजित होने पर रक्तप्रवाह में इसकी रिहाई बढ़ जाती है, जिससे श्वास की गहराई में वृद्धि होती है, ब्रोंची की मांसपेशियों का विस्तार होता है, जो रक्त में ऑक्सीजन के वितरण में योगदान देता है। एड्रेनालाईन, हृदय पर सकारात्मक इनोट्रोपिक और क्रोनोट्रोपिक प्रभाव रखता है, मिनट रक्त की मात्रा बढ़ाता है, सिस्टोलिक रक्तचाप बढ़ाता है। श्वसन और रक्त परिसंचरण की सक्रियता के परिणामस्वरूप ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति बढ़ जाती है।

पदार्थ और ऊर्जा, या चयापचय - शरीर को उसके सामान्य कामकाज, उनके परिवर्तन, ऊर्जा उत्पादन और बाहरी वातावरण में होने वाली प्रतिक्रियाओं के अनावश्यक यौगिकों को हटाने के लिए आवश्यक यौगिकों के साथ प्रदान करने की शारीरिक प्रक्रियाएं।

एक संकीर्ण अर्थ में, चयापचय शरीर में एक निश्चित यौगिक या यौगिकों के परिवर्तन का मार्ग है।

चयापचय में दो प्रक्रियाएं होती हैं:

• प्लास्टिक एक्सचेंज, उपचय, आत्मसात, या संश्लेषण। यह पानी, प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, खनिज लवण, विटामिन, श्वसन प्रणाली के माध्यम से, झिल्ली के निर्माण, कोशिका संरचनाओं और उनके नवीकरण के लिए त्वचा - ऑक्सीजन के पाचन तंत्र के माध्यम से शरीर में प्रवेश है। एनाबॉलिक प्रतिक्रियाएं ऐसी प्रतिक्रियाएं हैं जो नए अणुओं के संश्लेषण में भाग लेती हैं और ऊर्जा के अवशोषण के साथ होती हैं।
• ऊर्जा विनिमय, अपचय, विघटन, या क्षय। ये शरीर से अपशिष्ट उत्पादों के उत्सर्जन की प्रक्रियाएं हैं, जो पाचन तंत्र, फेफड़े, गुर्दे, त्वचा के अंगों के माध्यम से की जाती हैं। कैटोबोलिक प्रतिक्रियाएं क्षय प्रतिक्रियाएं होती हैं जो ऊर्जा की रिहाई के साथ होती हैं। ऊर्जा चयापचय की प्रक्रियाओं के दौरान, ऊर्जा का कुछ हिस्सा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है, और कुछ कार्बनिक पदार्थों में उच्च-ऊर्जा बांड के रूप में जमा हो जाता है। एटीपी - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड - एक सार्वभौमिक रासायनिक ऊर्जा संचायक है।

उपचय और अपचय की सभी प्रतिक्रियाएं एंजाइम (एंजाइम) - जैविक उत्प्रेरक की मदद से आगे बढ़ती हैं।

चयापचय की प्रक्रिया में, सेलुलर संरचनाएं लगातार बनती हैं, नवीनीकृत होती हैं, विभाजित होती हैं, विभिन्न रासायनिक यौगिक दिखाई देते हैं और नष्ट हो जाते हैं। यह सब ऊर्जा के परिवर्तनों के साथ है: विभाजन के दौरान जारी पदार्थों की संभावित ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जो मुख्य रूप से थर्मल और यांत्रिक ऊर्जा द्वारा और आंशिक रूप से विद्युत ऊर्जा द्वारा दर्शायी जाती है।

बाहरी वातावरण से विभिन्न पदार्थों का शरीर में प्रवेश आवश्यक है:

1. ऊर्जा लागत की प्रतिपूर्ति।
2. विकास की जरूरतों को पूरा करना
3. शरीर का वजन बनाए रखना।

इसी समय, पोषक तत्वों की मात्रा, उनका अनुपात और गुण रहने की स्थिति और शरीर की सामान्य स्थिति के अनुरूप होना चाहिए।

प्लास्टिक और ऊर्जा चयापचय की सभी प्रतिक्रियाएं एक साथ चलती हैं, जीवन भर शरीर में एक दूसरे में गुजरती हैं। कम उम्र में, एनाबॉलिक प्रतिक्रियाएं प्रबल होती हैं, जब शरीर की तीव्र वृद्धि और विकास होता है। उम्र बढ़ने के साथ, शरीर में अपचय की प्रक्रिया प्रबल होने लगती है, नए पदार्थों का संश्लेषण धीरे-धीरे बाधित हो जाता है।

चयापचय प्रकार

मानव शरीर में प्रवेश करने वाले मुख्य पदार्थ पानी, खनिज लवण, कार्बनिक पदार्थ हैं: प्रोटीन, विटामिन, कार्बोहाइड्रेट और वसा। प्रत्येक पदार्थ का अपना चयापचय मार्ग होता है।

निम्नलिखित प्रकार के चयापचय हैं:

• पानी और खनिज लवणों का आदान-प्रदान;
• प्रोटीन चयापचय;
• वसा का चयापचय;
• कार्बोहाइड्रेट का चयापचय।

टिप्पणी १

अधिकांश विटामिन एंजाइमों का हिस्सा होते हैं, इसलिए वे मुख्य रूप से जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक का कार्य करते हैं।

चयापचय का विनियमन

चयापचय के नियमन के तहत, शरीर के लगभग सभी कार्यों का नियमन माना जाता है: पाचन, रक्त परिसंचरण, श्वसन, उत्सर्जन, आदि।

चयापचय के नियमन में मुख्य भूमिका अंतःस्रावी तंत्र द्वारा निभाई जाती है। हार्मोन सीधे कोशिका में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की दर को प्रभावित करते हैं। व्यक्तिगत कोशिकाओं पर उनके संयुक्त प्रभाव से, पूरे जीव के कामकाज में परिवर्तन होता है। उदाहरण के लिए,

• पिट्यूटरी हार्मोन- सोमाटोट्रोपिक हार्मोन एक स्पष्ट उपचय प्रभाव प्रदर्शित करता है, यह प्लास्टिक पदार्थों के संश्लेषण को बढ़ाता है, विकास को तेज करता है;
• अधिवृक्क कैटेकोलामाइंसऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के माध्यम से ऊर्जा उत्पादन में वृद्धि;
• थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन- थायराइड हार्मोन - कार्बोहाइड्रेट और वसा के विनाश को सक्रिय करते हैं, अमीनो एसिड से प्रोटीन के निर्माण को उत्तेजित करते हैं।

तंत्रिका तंत्र चयापचय के नियमन में शामिल है - हाइपोथैलेमस, जिसमें प्यास, भूख और तृप्ति, थर्मोरेग्यूलेशन के केंद्र शामिल हैं। विनियमन स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के माध्यम से किया जाता है।

टिप्पणी २

हाइपोथैलेमस और पिट्यूटरी ग्रंथि लगभग सभी अंतःस्रावी ग्रंथियों के कामकाज का समन्वय करते हैं।

चयापचय और ऊर्जा को नियंत्रित करने वाली केंद्रीय संरचना हाइपोथैलेमस है। हाइपोथैलेमस में, नाभिक और भूख और तृप्ति के नियमन के केंद्र, परासरण और ऊर्जा विनिमय स्थानीयकृत होते हैं। हाइपोथैलेमस के नाभिक में, शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिति का विश्लेषण किया जाता है। साथ ही, नियंत्रण संकेत यहां बनते हैं, जो अपवाही प्रणालियों के माध्यम से चयापचय के पाठ्यक्रम को किसी विशेष जीव की जरूरतों के अनुकूल बनाते हैं। चयापचय विनियमन प्रणाली के अपवाही लिंक स्वायत्त तंत्रिका तंत्र और अंतःस्रावी तंत्र के सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक डिवीजन हैं।

चयापचय और एटीपी में संचित ऊर्जा की प्राप्ति कोशिकाओं के अंदर होती है। इस संबंध में, सबसे महत्वपूर्ण प्रभावकारक जिसके माध्यम से स्वायत्त तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र चयापचय और ऊर्जा को प्रभावित करते हैं, अंगों और ऊतकों की कोशिकाएं हैं। चयापचय के नियमन में कोशिकाओं में होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को प्रभावित करना शामिल है।

हाइपोथैलेमस का प्रोटीन चयापचय पर प्रभाव हाइपोथैलेमस-पिट्यूटरी-थायरॉयड ग्रंथि के माध्यम से होता है। पूर्वकाल पिट्यूटरी ग्रंथि द्वारा थायराइड-उत्तेजक हार्मोन के उत्पादन में वृद्धि से थायरॉयड ग्रंथि के थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन के संश्लेषण में वृद्धि होती है। ये हार्मोन प्रोटीन चयापचय को नियंत्रित करते हैं। प्रोटीन चयापचय सीधे पिट्यूटरी ग्रंथि के विकास हार्मोन से प्रभावित होता है।

वसा चयापचय में हाइपोथैलेमस की नियामक भूमिका ग्रे ट्यूबरकल के कार्य से जुड़ी होती है। वसा चयापचय पर हाइपोथैलेमस का प्रभाव पिट्यूटरी ग्रंथि, थायरॉयड और गोनाड के हार्मोनल कार्य में परिवर्तन द्वारा मध्यस्थ होता है। ग्रंथियों के हार्मोनल कार्य की कमी से मोटापा होता है। अग्न्याशय के कार्यों में परिवर्तन के साथ वसा चयापचय के अधिक जटिल विकार देखे जाते हैं। इस मामले में, वे कार्बोहाइड्रेट चयापचय के विकारों से जुड़े हैं। इंसुलिन की कमी में ग्लाइकोजन भंडार की कमी से ग्लूकोनेोजेनेसिस प्रक्रियाओं में प्रतिपूरक वृद्धि होती है। नतीजतन, रक्त में कीटोन बॉडी (बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक, एसिटोएसेटिक एसिड और एसीटोन) की मात्रा बढ़ जाती है। फॉस्फोलिपिड चयापचय में व्यवधान से फैटी लीवर घुसपैठ होता है। इसी समय, लेसिथिन और सेफैलिन कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले फैटी एसिड को आसानी से छोड़ते हैं, जो बाद में हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया से जुड़े परिवर्तनों का कारण बनता है।

हाइपोथैलेमस सहानुभूति तंत्रिका तंत्र के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट चयापचय पर कार्य करता है। सहानुभूतिपूर्ण प्रभाव अधिवृक्क मज्जा के कार्य को बढ़ाते हैं, एड्रेनालाईन को स्रावित करते हैं। एपिनेफ्रीन यकृत और मांसपेशियों से ग्लाइकोजन के एकत्रीकरण को उत्तेजित करता है। कार्बोहाइड्रेट चयापचय के नियमन में मुख्य हास्य कारक अधिवृक्क प्रांतस्था और अग्न्याशय (ग्लूकोकोर्टिकोइड्स, इंसुलिन और ग्लूकागन) के हार्मोन हैं। ग्लुकोकोर्टिकोइड्स (कोर्टिसोन, हाइड्रोकार्टिसोन) का जिगर की ग्लूकोकाइनेज प्रतिक्रिया और निम्न रक्त शर्करा के स्तर पर एक निरोधात्मक (निरोधात्मक) प्रभाव होता है। इंसुलिन कोशिकाओं द्वारा चीनी के उपयोग को बढ़ावा देता है, और ग्लूकागन ग्लाइकोजन की गतिशीलता, इसके टूटने और रक्त शर्करा में वृद्धि को बढ़ाता है।

हाइपोथैलेमस में तंत्रिका केंद्र होते हैं जो जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करते हैं। ऑस्मोरसेप्टर भी यहां स्थित हैं। उनकी जलन पानी-नमक चयापचय को प्रभावित करती है, जिससे शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता सुनिश्चित होती है। जल-नमक चयापचय के नियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका पिट्यूटरी ग्रंथि के एंटीडाययूरेटिक हार्मोन और अधिवृक्क प्रांतस्था (मिनरलोकोर्टिकोइड्स) के हार्मोन द्वारा निभाई जाती है। पिट्यूटरी हार्मोन गुर्दे में पानी के पुन: अवशोषण को उत्तेजित करता है और इस प्रकार मूत्र उत्पादन को कम करता है। खनिज कॉर्टिकोइड्स (एल्डोस्टेरोन) वृक्क नलिकाओं के उपकला पर कार्य करते हैं और रक्त में सोडियम के पुन: अवशोषण को बढ़ाते हैं। थायराइड और पैराथायरायड ग्रंथियों के हार्मोन भी पानी और लवण के आदान-प्रदान पर एक नियामक प्रभाव डालते हैं। थायरॉइड ग्रंथि के होमोन मूत्र उत्पादन को बढ़ाते हैं, पैराथायरायड ग्रंथियों के हार्मोन शरीर से कैल्शियम और फास्फोरस लवण के उत्सर्जन में योगदान करते हैं।

शरीर में ऊर्जा चयापचय को तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ऊर्जा विनिमय का स्तर, सापेक्ष आराम की स्थिति में भी, वातानुकूलित प्रतिवर्त उत्तेजनाओं के प्रभाव में बदल सकता है। पिट्यूटरी ग्रंथि और थायरॉयड ग्रंथि के हार्मोन ऊर्जा विनिमय के स्तर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। इन ग्रंथियों के कार्य में वृद्धि के साथ, ऊर्जा विनिमय का मूल्य बढ़ जाता है, कमजोर होने के साथ यह घट जाता है।

गर्मी विनिमय

5.7.1 मानव शरीर का तापमान। इज़ोटेर्मी

मानव शरीर की निरंतर तापमान बनाए रखने की क्षमता थर्मोरेग्यूलेशन की जटिल जैविक और भौतिक रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण होती है। शीत-रक्त वाले (पोइकिलोथर्मिक) जानवरों के विपरीत, गर्म-रक्त वाले (होमोथर्मिक) जानवरों के शरीर का तापमान एक निश्चित स्तर पर बना रहता है, जब बाहरी वातावरण के तापमान में उतार-चढ़ाव होता है, जो जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए सबसे अधिक फायदेमंद होता है। ऊष्मा उत्पादन और उसकी वापसी के बीच सख्त संतुलन के कारण ऊष्मा संतुलन का रखरखाव किया जाता है।

गर्मी उत्पादन की मात्रा रासायनिक प्रतिक्रियाओं की तीव्रता पर निर्भर करती है जो चयापचय के स्तर की विशेषता है। गर्मी हस्तांतरण मुख्य रूप से भौतिक प्रक्रियाओं (गर्मी विकिरण, गर्मी चालन, वाष्पीकरण) द्वारा नियंत्रित होता है।

बाहरी वातावरण के तापमान में उतार-चढ़ाव के बावजूद मनुष्यों और उच्च जानवरों के शरीर का तापमान अपेक्षाकृत स्थिर स्तर पर बना रहता है। शरीर के तापमान की इस स्थिरता को इज़ोटेर्मी कहा जाता है। ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में आइसोथर्मिया धीरे-धीरे विकसित होता है। नवजात बच्चों में, यह अपूर्ण होता है और उम्र के साथ स्थिर हो जाता है। ऊतकों के बीच ऊष्मा का पुनर्वितरण रक्त के माध्यम से होता है। रक्त में उच्च ताप क्षमता होती है और उष्मा को उच्च स्तर के उष्मा उत्पादन वाले ऊतकों से उन ऊतकों में स्थानांतरित करता है जहां कम गर्मी होती है। नतीजतन, शरीर के विभिन्न हिस्सों और उनके क्षेत्रों में तापमान का स्तर समतल हो जाता है।

सतह के ऊतकों का तापमान आमतौर पर गहरे ऊतकों के तापमान से कम होता है। शरीर की सतह का तापमान असमान होता है। यह शरीर के गहरे हिस्सों से रक्त द्वारा गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता के साथ-साथ बाहरी वातावरण के तापमान के शीतलन या वार्मिंग प्रभाव पर निर्भर करता है। तो, कपड़ों से ढके क्षेत्रों पर त्वचा का तापमान 29 ° से 34 ° तक होता है। शरीर के खुले हिस्सों पर त्वचा के तापमान में उतार-चढ़ाव मुख्य रूप से बाहरी वातावरण के तापमान पर निर्भर करता है।

गहरे ऊतकों का तापमान अधिक समान होता है और 37-37.5 ° होता है। जिगर, मस्तिष्क, गुर्दे का तापमान अन्य आंतरिक अंगों की तुलना में थोड़ा अधिक होता है।

किसी व्यक्ति के शरीर के तापमान को आमतौर पर बगल में उसके माप से आंका जाता है। यहां एक स्वस्थ व्यक्ति का तापमान 36.5-37° होता है। 24 डिग्री से नीचे और 43 डिग्री से ऊपर शरीर का तापमान मानव जीवन के अनुकूल नहीं है। चयापचय प्रक्रियाओं के लिए आइसोथर्मिया का बहुत महत्व है। एंजाइम और हार्मोन 35-40 ° के तापमान पर सबसे अधिक सक्रिय होते हैं। मानव शरीर का तापमान स्थिर नहीं रहता है, लेकिन दिन के दौरान 0.5-0.8 ° की सीमा के भीतर उतार-चढ़ाव होता है। अधिकतम शरीर का तापमान 16-19 घंटे और न्यूनतम - 3-4 घंटे में मनाया जाता है।

किसी व्यक्ति में शरीर के तापमान की स्थिरता को केवल गर्मी उत्पादन की समानता और पूरे जीव की गर्मी के नुकसान की स्थिति में ही बनाए रखा जा सकता है। यह थर्मोरेग्यूलेशन के शारीरिक तंत्र के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। रासायनिक और भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन आवंटित करें। एक स्थिर शरीर के तापमान को बनाए रखते हुए, एक व्यक्ति की गर्मी और ठंड के प्रभावों को झेलने की क्षमता की कुछ सीमाएँ होती हैं। बाहरी वातावरण के अत्यधिक कम या उच्च तापमान पर, सुरक्षात्मक थर्मोरेगुलेटरी तंत्र अपर्याप्त होते हैं, और शरीर का तापमान तेजी से गिरना या बढ़ना शुरू हो जाता है। पहले मामले में, हाइपोथर्मिया की स्थिति विकसित होती है, दूसरे में - हाइपरथर्मिया।

5.7.2 ऊष्मा उत्पन्न करने की क्रियाविधि

शरीर में गर्मी का निर्माण रासायनिक चयापचय प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप होता है। ऊतक चयापचय में पोषक तत्वों और अन्य प्रतिक्रियाओं के ऑक्सीकरण के दौरान गर्मी उत्पन्न होती है। गर्मी उत्पादन की मात्रा शरीर की चयापचय गतिविधि के स्तर से निकटता से संबंधित है। इसलिए, गर्मी उत्पादन को रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन भी कहा जाता है।

शीतलन की स्थिति में शरीर के तापमान को स्थिर बनाए रखने के लिए रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन का विशेष महत्व है। परिवेश के तापमान में कमी के साथ, चयापचय दर बढ़ जाती है और, परिणामस्वरूप, गर्मी उत्पन्न होती है। मनुष्यों में, गर्मी उत्पादन में वृद्धि तब देखी जाती है जब परिवेश का तापमान आराम तापमान से नीचे गिर जाता है। साधारण हल्के कपड़ों में यह 18-20 ° और नग्न व्यक्ति के लिए 28 ° C होता है।

शरीर में कुल गर्मी उत्पादन रासायनिक चयापचय प्रतिक्रियाओं (ऑक्सीकरण, ग्लाइकोलाइसिस) के इनपुट में होता है, जो तथाकथित प्राथमिक गर्मी है और जब उच्च ऊर्जा यौगिकों (एटीपी) की ऊर्जा काम करने के लिए खर्च की जाती है (द्वितीयक गर्मी) . प्राथमिक ऊष्मा के रूप में, 60-70% ऊर्जा ऊतकों में नष्ट हो जाती है। शेष 30-40%, एटीपी के टूटने के बाद, मांसपेशियों के काम, संश्लेषण की विभिन्न प्रक्रियाओं, स्राव आदि को सुनिश्चित करता है, लेकिन साथ ही, ऊर्जा का एक या दूसरा हिस्सा गर्मी में चला जाता है। इस प्रकार, एक्ज़ोथिर्मिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप माध्यमिक गर्मी भी बनती है, और जब मांसपेशियों के तंतु उनके घर्षण के परिणामस्वरूप सिकुड़ते हैं। अंतत: या तो सारी ऊर्जा या उसका भारी हिस्सा गर्मी में बदल जाता है।

शरीर में सबसे तीव्र गर्मी का उत्पादन मांसपेशियों में उनके संकुचन के दौरान होता है। अपेक्षाकृत कम शारीरिक गतिविधि गर्मी के उत्पादन को 2 गुना और कड़ी मेहनत को 4-5 गुना या उससे अधिक बढ़ा देती है। हालांकि, इन परिस्थितियों में, शरीर की सतह से गर्मी का नुकसान काफी बढ़ जाता है।

शरीर के लंबे समय तक ठंडा रहने के साथ, कंकाल की मांसपेशियों (ठंड कांपना) के अनैच्छिक आवधिक संकुचन होते हैं। इसके साथ, मांसपेशियों में लगभग सभी चयापचय ऊर्जा गर्मी के रूप में जारी की जाती है। सहानुभूति तंत्रिका तंत्र की शीत सक्रियता वसा ऊतक में लिपोलिसिस को उत्तेजित करती है। मुक्त फैटी एसिड रक्तप्रवाह में छोड़े जाते हैं और बाद में बड़ी मात्रा में गर्मी के गठन के साथ ऑक्सीकृत हो जाते हैं। अंत में, गर्मी उत्पादन में वृद्धि अधिवृक्क और थायरॉयड ग्रंथियों के कार्यों में वृद्धि के साथ जुड़ी हुई है। इन ग्रंथियों के हार्मोन, चयापचय को बढ़ाते हुए, गर्मी के उत्पादन में वृद्धि का कारण बनते हैं। यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले सभी शारीरिक तंत्र एक ही समय में गर्मी उत्पादन के स्तर को प्रभावित करते हैं।

5.7.3 हीट ट्रांसफर मैकेनिज्म

शरीर द्वारा गर्मी की रिहाई (भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन) विकिरण, चालन और वाष्पीकरण द्वारा की जाती है। विकिरण के साथ, लगभग 50-55% गर्मी पर्यावरण में - विकिरण द्वारा (स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग के कारण) जारी की जाती है। विकिरण के साथ वातावरण में शरीर द्वारा उत्सर्जित गर्मी की मात्रा हवा के संपर्क में शरीर के अंगों के सतह क्षेत्र और त्वचा और पर्यावरण के औसत तापमान में अंतर के समानुपाती होती है। जब त्वचा की सतह और पर्यावरण का तापमान बराबर हो जाता है तो विकिरण द्वारा गर्मी का निकलना बंद हो जाता है।

ऊष्मा चालन चालन और संवहन द्वारा हो सकता है। चालन द्वारा ऊष्मा नष्ट हो जाती है जब मानव शरीर के अंग अन्य भौतिक वातावरणों के सीधे संपर्क में होते हैं (उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति अपने हाथ में एक चम्मच रखता है, और यह गर्म हो जाता है)। इस मामले में, खोई हुई गर्मी की मात्रा संपर्क सतहों के औसत तापमान और थर्मल संपर्क के समय के अंतर के समानुपाती होती है। संवहन शरीर से गर्मी हस्तांतरण की एक विधि है, जो हवा के कणों को स्थानांतरित करके गर्मी के हस्तांतरण द्वारा किया जाता है। गर्मी संवहन द्वारा नष्ट हो जाती है जब हवा शरीर की सतह के चारों ओर त्वचा के तापमान से कम तापमान पर बहती है। वायु धाराओं (हवा, वेंटिलेशन) की गति से निकलने वाली गर्मी की मात्रा बढ़ जाती है। ऊष्मा चालन के माध्यम से, शरीर अपनी गर्मी का 15-20% खो देता है। इसके अलावा, संवहन चालन की तुलना में अधिक शक्तिशाली गर्मी हस्तांतरण तंत्र है।

वाष्पीकरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण शरीर द्वारा पर्यावरण में गर्मी (लगभग 30%) के अपव्यय का एक तरीका है, जो त्वचा की सतह और श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली से पसीने या नमी के वाष्पीकरण की लागत के कारण होता है। 20 ° के परिवेश के तापमान पर, मनुष्यों में नमी का वाष्पीकरण प्रति दिन 600-800 ग्राम होता है। जब 1 ग्राम पानी हवा में जाता है, तो शरीर 0.58 किलो कैलोरी गर्मी खो देता है। यदि बाहरी तापमान त्वचा के तापमान के औसत मूल्य से अधिक है, तो शरीर गर्मी विकिरण और चालन द्वारा बाहरी वातावरण को नहीं देता है, बल्कि इसके विपरीत, बाहर से गर्मी को अवशोषित करता है। शरीर की सतह से तरल का वाष्पीकरण तब होता है जब हवा की नमी 100% से कम हो।

5.7.4 ताप विनिमय का विनियमन

ऊष्मा विनिमय का नियमन प्रति इकाई समय में उत्पादित ऊष्मा की मात्रा और एक ही समय के दौरान शरीर द्वारा पर्यावरण में नष्ट की गई ऊष्मा की मात्रा के बीच संतुलन प्रदान करता है। नतीजतन, मानव शरीर का तापमान अपेक्षाकृत स्थिर स्तर पर रहता है।

परिवेश के तापमान की धारणा और विश्लेषण थर्मोरेसेप्टर्स का उपयोग करके किया जाता है। थर्मोरेसेप्टर्स त्वचा, मांसपेशियों, रक्त वाहिकाओं, आंतरिक अंगों, श्वसन पथ, रीढ़ की हड्डी और मध्य मस्तिष्क में पाए जाते हैं। उनमें से कुछ ठंड (ठंडे रिसेप्टर्स) पर प्रतिक्रिया करते हैं, जिनमें से मानव शरीर की सतह पर लगभग 250,000 हैं, अन्य - गर्मी (गर्मी रिसेप्टर्स) के लिए, उनमें से लगभग 30,000 हैं। थर्मोरेसेप्टर्स का एक व्यापक नेटवर्क के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करता है शरीर के बाहरी और आंतरिक वातावरण में तापमान में परिवर्तन। यह जानकारी उच्च ताप विनिमय केंद्रों को जाती है।

केंद्रीय थर्मोरेगुलेटरी तंत्र हाइपोथैलेमस के पूर्वकाल और पीछे के भाग में स्थित है, साथ ही मध्यमस्तिष्क के जालीदार गठन में भी स्थित है। थर्मोरेग्यूलेशन केंद्र में विभिन्न कार्यों के तंत्रिका कोशिकाओं के समूह होते हैं। पूर्वकाल हाइपोथैलेमस के थर्मोसेंसिटिव न्यूरॉन्स मानव शरीर में शरीर के तापमान के बेसल स्तर ("सेट पॉइंट") को बनाए रखते हैं। पश्च हाइपोथैलेमस और मिडब्रेन के प्रभावकारी न्यूरॉन्स गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।

थर्मोरेग्यूलेशन में एक महत्वपूर्ण भूमिका केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के उच्च भागों की होती है - प्रांतस्था और निकटतम उप-केंद्र। भावनात्मक उत्तेजना, मानसिक स्थिति में बदलाव का गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण के स्तर पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। एथलीटों में शुरुआती उत्तेजना (प्री-स्टार्ट बुखार) पर शरीर के तापमान में अलग-अलग बदलाव देखे जाते हैं। लंबे समय तक मांसपेशियों के काम के साथ, शरीर का तापमान 39-40 ° और अधिक तक बढ़ सकता है।

गर्मी विनिमय के हास्य विनियमन के कार्यान्वयन में, अंतःस्रावी ग्रंथियां, मुख्य रूप से थायरॉयड ग्रंथि और अधिवृक्क ग्रंथियां शामिल हैं। थर्मोरेग्यूलेशन में थायरॉयड ग्रंथि की भागीदारी इस तथ्य के कारण है कि कम तापमान के प्रभाव से इसके हार्मोन की वृद्धि होती है, जो चयापचय को बढ़ाता है, और, परिणामस्वरूप, गर्मी का उत्पादन होता है। अधिवृक्क ग्रंथियों की भूमिका रक्तप्रवाह में कैटेकोलामाइन की रिहाई से जुड़ी होती है, जो ऊतकों में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को बढ़ाकर, विशेष रूप से मांसपेशियों में, गर्मी उत्पादन को बढ़ाती है और त्वचा के जहाजों को संकुचित करती है, गर्मी हस्तांतरण को कम करती है।

चयापचय और ऊर्जा के नियमन की केंद्रीय संरचना हाइपोथैलेमस है। हाइपोथैलेमस में, नाभिक और भूख और तृप्ति के नियमन के केंद्र, परासरण और ऊर्जा विनिमय स्थानीयकृत होते हैं। हाइपोथैलेमस के नाभिक में, शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिति का विश्लेषण किया जाता है और नियंत्रण संकेत बनते हैं, जो अपवाही प्रणालियों के माध्यम से शरीर की जरूरतों के लिए चयापचय के पाठ्यक्रम को अनुकूलित करते हैं। चयापचय विनियमन प्रणाली के अपवाही लिंक स्वायत्त तंत्रिका तंत्र और अंतःस्रावी तंत्र के सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक डिवीजन हैं।

चयापचय और ए टीएफ में संचित ऊर्जा की प्राप्ति कोशिकाओं के अंदर होती है। इसलिए, सबसे महत्वपूर्ण कारक जिसके माध्यम से स्वायत्त तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र चयापचय और ऊर्जा को प्रभावित करते हैं, अंगों और ऊतकों की कोशिकाएं हैं। चयापचय के नियमन में कोशिकाओं में होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को प्रभावित करना शामिल है।

हाइपोथैलेमस का प्रोटीन चयापचय पर प्रभाव हाइपोथैलेमस-पिट्यूटरी-थायरॉयड ग्रंथि के माध्यम से होता है। पूर्वकाल पिट्यूटरी ग्रंथि के थायरॉयड-उत्तेजक हार्मोन के उत्पादन में वृद्धि से थायरॉयड ग्रंथि के थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन के संश्लेषण में वृद्धि होती है, जो प्रोटीन चयापचय को नियंत्रित करता है। प्रोटीन चयापचय सीधे पिट्यूटरी ग्रंथि के विकास हार्मोन से प्रभावित होता है।

वसा चयापचय में हाइपोथैलेमस की नियामक भूमिका ग्रे ट्यूबरकल के कार्य से जुड़ी होती है। वसा चयापचय पर हाइपोथैलेमस का प्रभाव पिट्यूटरी ग्रंथि, थायरॉयड के हार्मोनल कार्य में परिवर्तन द्वारा मध्यस्थ होता है

और गोनाड। ग्रंथियों के हार्मोनल कार्य की कमी से मोटापा होता है। अग्न्याशय के कार्यों में परिवर्तन के साथ वसा चयापचय के अधिक जटिल विकार देखे जाते हैं। इस मामले में, वे कार्बोहाइड्रेट चयापचय के विकारों से जुड़े हुए हैं। इंसुलिन की कमी में ग्लाइकोजन भंडार की कमी से ग्लूकोनेोजेनेसिस प्रक्रियाओं में प्रतिपूरक वृद्धि होती है। नतीजतन, रक्त में कीटोन बॉडी (बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक, एसिटोएसेटिक एसिड और एसीटोन) की मात्रा बढ़ जाती है। फॉस्फोलिपिड चयापचय में व्यवधान से फैटी लीवर घुसपैठ होता है। इसी समय, लेसिथिन और सेफैलिन कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले फैटी एसिड को आसानी से छोड़ते हैं, जो बाद में हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया से जुड़े परिवर्तनों का कारण बनता है।

हाइपोथैलेमस सहानुभूति तंत्रिका तंत्र के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट चयापचय पर कार्य करता है। सहानुभूतिपूर्ण प्रभाव अधिवृक्क मज्जा के कार्य को बढ़ाते हैं, जो एड्रेनालाईन को स्रावित करता है, जो यकृत और मांसपेशियों से ग्लाइकोजन की गतिशीलता को उत्तेजित करता है। मेडुला ऑबोंगटा के IV वेंट्रिकल के निचले भाग में "चीनी" इंजेक्शन की क्रिया भी बढ़े हुए सहानुभूति प्रभावों से जुड़ी है। कार्बोहाइड्रेट चयापचय के नियमन में मुख्य हास्य कारक अधिवृक्क प्रांतस्था और अग्न्याशय (ग्लूकोकोर्टिकोइड्स, इंसुलिन और ग्लूकागन) के हार्मोन हैं। ग्लूकोकार्टिकोइड्स (कोर्टिसोन, हाइड्रोकार्टिसोन) का यकृत के ग्लूकोकाइनेज प्रतिक्रिया पर एक निरोधात्मक (निरोधात्मक) प्रभाव होता है, जिससे रक्त शर्करा का स्तर कम होता है। इंसुलिन कोशिकाओं द्वारा चीनी के उपयोग को बढ़ावा देता है, और ग्लूकागन ग्लाइकोजन की गतिशीलता, इसके टूटने और रक्त शर्करा में वृद्धि को बढ़ाता है।

हाइपोथैलेमस में तंत्रिका केंद्र होते हैं जो जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करते हैं। ऑस्मोरसेप्टर्स भी हैं, जिनमें से जलन पानी-नमक चयापचय को प्रभावित करती है, जिससे शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता सुनिश्चित होती है। जल-नमक चयापचय के नियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका पिट्यूटरी ग्रंथि के एंटीडाययूरेटिक हार्मोन और अधिवृक्क प्रांतस्था (मिनरलोकोर्टिकोइड्स) के हार्मोन द्वारा निभाई जाती है। पिट्यूटरी हार्मोन गुर्दे में पानी के पुन: अवशोषण को उत्तेजित करता है और इस प्रकार मूत्र उत्पादन को कम करता है। खनिज कॉर्टिकोइड्स (एल्डोस्टेरोन) वृक्क नलिकाओं के उपकला पर कार्य करते हैं और रक्त में सोडियम के पुन: अवशोषण को बढ़ाते हैं। थायराइड और पैराथायरायड ग्रंथियों के हार्मोन भी पानी और लवण के आदान-प्रदान पर एक नियामक प्रभाव डालते हैं। पहला मूत्र उत्पादन बढ़ाता है, दूसरा शरीर से कैल्शियम और फास्फोरस लवण के उत्सर्जन को बढ़ावा देता है।

शरीर में ऊर्जा चयापचय को तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ऊर्जा विनिमय का स्तर, सापेक्ष आराम की स्थिति में भी, वातानुकूलित प्रतिवर्त उत्तेजनाओं के प्रभाव में बदल सकता है। उदाहरण के लिए, एथलीटों में, प्री-स्टार्ट अवस्था में ऊर्जा व्यय बढ़ जाता है। स्तर पर महत्वपूर्ण प्रभाव

पिट्यूटरी ग्रंथि और थायरॉयड ग्रंथि के हार्मोन द्वारा ऊर्जा विनिमय प्रदान किया जाता है। इन ग्रंथियों के कार्य में वृद्धि के साथ, इसका मूल्य बढ़ता है, कमजोर होने के साथ कम हो जाता है।

एकांत

उत्सर्जन प्रक्रियाओं का मुख्य शारीरिक कार्य

चयापचय के अंतिम उत्पादों, अतिरिक्त पानी, कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों से शरीर की मुक्ति है, अर्थात शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता का संरक्षण।

निष्कर्षण प्रक्रियाओं का सामान्य विवरण

मनुष्यों में उत्सर्जन कार्य शरीर के कई अंगों और प्रणालियों द्वारा किए जाते हैं: गुर्दे, जठरांत्र संबंधी मार्ग, फेफड़े, पसीना, वसामय ग्रंथियां, आदि। अतिरिक्त पानी, लवण और चयापचय उत्पाद गुर्दे के माध्यम से हटा दिए जाते हैं। जठरांत्र संबंधी मार्ग शरीर से खाद्य पदार्थों और पाचक रस, पित्त, भारी धातु के लवण और कुछ औषधीय पदार्थों के अवशेषों को हटा देता है। कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प और वाष्पशील पदार्थ (अल्कोहल अपघटन उत्पाद, औषधीय पदार्थ) फेफड़ों के माध्यम से निकलते हैं। पसीने की ग्रंथियां पानी, नमक, यूरिया, क्रिएटिनिन और लैक्टिक एसिड को हटा देती हैं; वसामय ग्रंथियां - सेबम जो शरीर की सतह पर एक सुरक्षात्मक परत बनाती है। उत्सर्जन प्रक्रियाओं और होमोस्टैसिस के संरक्षण में अग्रणी भूमिका गुर्दे और पसीने की ग्रंथियों की है।

गुर्दे और उनके कार्य

मानव शरीर में गुर्दे विभिन्न प्रकार के उत्सर्जन और होमोस्टैटिक कार्य करते हैं।

इसमे शामिल है:

1) पानी, लवण और कुछ पदार्थों (ग्लूकोज, अमीनो एसिड) के शरीर में सामान्य सामग्री को बनाए रखना;

2) रक्त पीएच, आसमाटिक दबाव, आयनिक संरचना और एसिड-बेस राज्य का विनियमन;

3) शरीर से प्रोटीन चयापचय और विदेशी पदार्थों के उत्पादों का उत्सर्जन;

4) रक्तचाप, एरिथ्रोपोएसिस और रक्त जमावट का विनियमन;

5) एंजाइमों और जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों (रेनिन, ब्रैडीकाइनिन, प्रोस्टाग्लैंडीन, आदि) का स्राव। इस प्रकार, गुर्दा एक अंग है जो दो मुख्य प्रक्रियाएं प्रदान करता है - मूत्र और होमियोस्टेटिक।

गुर्दे के मुख्य कार्य नेफ्रॉन में किए जाते हैं।

प्रत्येक मानव वृक्क में लगभग दस लाख नेफ्रॉन होते हैं,

चावल। 22. नेफ्रॉन की संरचना का आरेख

ए - नेफ्रॉन;

1) - संवहनी (मैलनिजियन) ग्लोमेरुलस,

२) - प्रथम कोटि की जटिल नलिका,

3) - ट्यूब इकट्ठा करना

शुम्लेन्स्की-बोमन के बी-टेल्स;

१ - बर्तन लाना,

2 - बहिर्वाह पोत,

3 - ग्लोमेरुलस का केशिका नेटवर्क,

4) - कैप्सूल की गुहा,

५) - घुमावदार नलिका की शुरुआत,

६) शुम्लेन्स्की-बोमन कैप्सूल

जो इसकी कार्यात्मक इकाइयाँ हैं और इसमें माल्पीघियन (गुर्दे) कोषिका और मूत्र नलिकाएँ शामिल हैं।

शरीर के छोटे से शरीर में एक शुम्लेन्स्की-बोमन कैप्सूल होता है, जिसके अंदर एक संवहनी ग्लोमेरुलस (चित्र 22) होता है। कॉर्टिकल परत में लगभग 75% कैप्सूल और घुमावदार नलिकाएं होती हैं। सीमा क्षेत्र में (कॉर्टिकल और मेडुलरी परतों के बीच) - जुक्समेडुलरी ज़ोन - बाकी कैप्सूल स्थित हैं; इस परिसर के घुमावदार नलिकाएं वृक्क श्रोणि के साथ सीमा पर स्थित हैं। जुक्सामेडुलरी नेफ्रॉन कॉर्टिकल नेफ्रॉन से संरचना और रक्त आपूर्ति में कुछ विशेषताओं में भिन्न होते हैं (इनफ्लोइंग और आउटफ्लोइंग धमनी का एक ही व्यास)। यह भी माना जाता है कि kzhstamedullary परिसर एक अंतःस्रावी भूमिका करता है (रेनियम बनता है), अधिवृक्क ग्रंथियों द्वारा हार्मोन एल्डोस्टेरोन के स्राव को उत्तेजित करता है और जल-नमक संतुलन को नियंत्रित करता है।

Shumlyansky के बारे में-बी शगुन के कैप्सूल में एक डबल-दीवार वाले कटोरे का आकार होता है और यह मूत्र नहर के अंधे विस्तारित छोर को इसके लुमेन में दबाकर बनता है। एकल-परत स्क्वैमस एपिथेलियम से युक्त कैप्सूल की आंतरिक दीवार, संवहनी ग्लोमेरुलस की केशिकाओं की दीवारों के निकट संपर्क में होती है, जो एक बेसल का निर्माण करती है।

फिल्टर झिल्ली। इसके और कैप्सूल की बाहरी दीवार के बीच एक भट्ठा जैसी गुहा होती है जिसमें रक्त प्लाज्मा प्रवेश करता है, ग्लोमेरुलस की केशिकाओं से तहखाने की झिल्ली को छानता है।

ग्लोमेरुलस में एक योजक धमनी, धमनी केशिकाओं का एक जटिल नेटवर्क और एक अपवाही धमनी होती है। अपवाही धमनी का व्यास अपवाही धमनी की तुलना में छोटा होता है, जो ग्लोमेरुलर केशिकाओं में अपेक्षाकृत उच्च रक्तचाप के रखरखाव में योगदान देता है।

मूत्र नलिकाएं कैप्सूल की भट्ठा गुहा से शुरू होती हैं, जो सीधे समीपस्थ (प्रथम-क्रम नलिका) घुमावदार नलिका में गुजरती हैं। कैप्सूल से कुछ दूरी पर, समीपस्थ नलिका सीधी हो जाती है और हेनले का एक लूप बनाती है, जो डिस्टल (द्वितीय-क्रम नलिका) घुमावदार नलिका में गुजरती है जो एकत्रित ट्यूब में खुलती है। एकत्रित नलिकाएं गुर्दे के मज्जा से गुजरती हैं और पैपिला की युक्तियों पर खुलती हैं। अंतिम मूत्र का संग्रह वृक्क श्रोणि में होता है, जहां गुर्दे के कप खुलते हैं।

सामान्य परिस्थितियों में, दोनों गुर्दे, जो किसी व्यक्ति के शरीर के वजन का केवल 0.43% बनाते हैं, हृदय द्वारा निकाले गए रक्त की मात्रा का लगभग 25% पास करते हैं। गुर्दा प्रांतस्था में रक्त प्रवाह 4-5 मिलीलीटर मिनट प्रति 1 ग्राम ऊतक तक पहुंच जाता है - यह अंग रक्त प्रवाह का उच्चतम स्तर है। गुर्दे के रक्त प्रवाह की एक विशेषता यह भी है कि रक्तचाप में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव के बावजूद, गुर्दे में रक्त का प्रवाह स्थिर रहता है। यह उनमें रक्त परिसंचरण के स्व-नियमन की एक विशेष प्रणाली के कारण है।

पेशाब की प्रक्रिया और उसका नियमन

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, अंतिम मूत्र का निर्माण तीन प्रक्रियाओं का परिणाम है: निस्पंदन, पुन: अवशोषण और स्राव।

ग्लोमेरुलर केशिकाओं की दीवारों के माध्यम से पानी और कम आणविक-वजन वाले प्लाज्मा घटकों के निस्पंदन की प्रक्रिया केवल तभी होती है जब केशिकाओं में रक्तचाप (लगभग 70 मिमी एचजी) प्लाज्मा प्रोटीन के ऑन्कोटिक दबाव के योग से अधिक हो (लगभग 30 मिमी) ग्लोमेरुलस के कैप्सूल में एचजी) और द्रव दबाव (लगभग 20 मिमी एचजी)। इस प्रकार, प्रभावी निस्पंदन दबाव, जो ग्लोमेरुलर निस्पंदन दर निर्धारित करता है, लगभग 20 मिमी एचजी है।

शुम्लेन्स्की-बोमन कैप्सूल में प्रवेश करने वाला छानना प्राथमिक मूत्र का गठन करता है, जो इसकी सामग्री में केवल प्रोटीन की अनुपस्थिति में रक्त प्लाज्मा की संरचना से भिन्न होता है। एक दिन में, एक व्यक्ति के गुर्दे से 1500-1800 लीटर रक्त प्रवाहित होता है, और ग्लोमेरुली की केशिकाओं से गुजरने वाले प्रत्येक 10 लीटर रक्त से लगभग 1 लीटर निस्यंद बनता है, जो प्राथमिक 150-180 लीटर बनाता है। दिन के दौरान मूत्र।

इस तरह का गहन निस्पंदन केवल गुर्दे को प्रचुर मात्रा में रक्त की आपूर्ति की स्थिति में और ग्लोमेरुलर केशिकाओं की निस्पंदन सतह की एक विशेष संरचना के साथ संभव है, जिसमें उच्च रक्तचाप बनाए रखा जाता है।

ट्यूबलर पुनर्अवशोषण या पुनर्अवशोषण हेनले के घुमावदार नलिकाओं और लूप में होता है, जहां परिणामी प्राथमिक मूत्र प्रवेश करता है। 150-180 लीटर प्राथमिक मूत्र से लगभग 148-178 लीटर पानी पुन: अवशोषित हो जाता है। वृक्क नलिकाओं में थोड़ी मात्रा में द्रव रहता है - माध्यमिक (अंतिम) मूत्र, लगभग 1.5 लीटर की बाने की मात्रा के साथ। एकत्रित नलिकाओं, वृक्क श्रोणि और मूत्रवाहिनी के माध्यम से, यह मूत्राशय में प्रवेश करती है। यह महत्वपूर्ण पुनर्अवशोषण इस तथ्य के कारण है कि मानव वृक्क नलिकाओं का कुल क्षेत्रफल है

40-50 मीटर, और सभी घुमावदार नलिकाओं की लंबाई 80-100 किमी तक पहुंच जाती है। एक नेफ्रॉन की नलिकाओं की लंबाई 40-50 मिमी से अधिक नहीं होती है। पानी के अलावा, शरीर के लिए आवश्यक कई कार्बनिक (ग्लूकोज, अमीनो एसिड, विटामिन) और अकार्बनिक (K, Na, Ca आयन, फॉस्फेट) पदार्थ पुनर्अवशोषण के अधीन हैं।

ट्यूबलर स्राव नलिकाओं की कोशिकाओं द्वारा किया जाता है, जो शरीर से कुछ पदार्थों को निकालने में भी सक्षम होते हैं। ऐसे पदार्थ खराब रूप से फ़िल्टर किए जाते हैं या रक्त प्लाज्मा से प्राथमिक मूत्र (कुछ कोलाइड्स, कार्बनिक अम्ल) में बिल्कुल भी नहीं जाते हैं। ट्यूबलर स्राव का तंत्र यह है कि नेफ्रॉन एपिथेलियम की कोशिकाएं रक्त और अंतरकोशिकीय द्रव से नामित पदार्थों को पकड़ती हैं और उन्हें नलिका के लुमेन में स्थानांतरित कर देती हैं। ट्यूबलर स्राव के लिए एक अन्य विकल्प नेफ्रॉन (यूरिया, यूरिक एसिड, यूरोबिलिन, आदि) की कोशिकाओं में संश्लेषित नए कार्बनिक पदार्थों के नलिकाओं के लुमेन में रिलीज है। इनमें से प्रत्येक प्रक्रिया की गति जीव की स्थिति और उस पर प्रभाव की प्रकृति के आधार पर नियंत्रित होती है।

मूत्र उत्पादन का विनियमन एक neurohumoral मार्ग द्वारा किया जाता है। मूत्र निर्माण के नियमन के लिए उच्चतम उप-केंद्र हाइपोथैलेमस है। सहानुभूति तंत्रिकाओं के साथ गुर्दे के रिसेप्टर्स से आवेग हाइपोथैलेमस में प्रवेश करते हैं, जहां एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (एडीएच) या वैसोप्रेसिन का उत्पादन होता है, जो प्राथमिक मूत्र से पानी के पुन: अवशोषण को बढ़ाता है और हास्य विनियमन का मुख्य घटक है। यह हार्मोन पिट्यूटरी ग्रंथि में प्रवेश करता है, वहां जमा होता है और फिर रक्त में छोड़ा जाता है। रक्तचाप G के स्राव में वृद्धि के साथ-साथ घुमावदार नलिकाओं की पारगम्यता में वृद्धि और पानी के लिए नलिकाओं का संग्रह होता है। शरीर में पानी के अपर्याप्त सेवन के साथ पानी के पुन:अवशोषण में वृद्धि से डायरिया में कमी आती है; इसी समय, मूत्र में पदार्थों की उच्च सांद्रता की विशेषता होती है। शरीर में पानी की अधिकता के साथ, प्लाज्मा का आसमाटिक दबाव गिर जाता है। ऑस्मो- और . के माध्यम से

हाइपोथैलेमस और गुर्दे के आयनोरिसेप्टर, एडीएच के उत्पादन और रक्त में इसके प्रवेश में एक पलटा कमी है। इस मामले में, बड़ी मात्रा में कम सांद्रता वाले मूत्र को बाहर निकालने से शरीर अतिरिक्त पानी से छुटकारा पाता है। अधिवृक्क प्रांतस्था का हार्मोन, एल्डोस्टेरोन (मिनरलोकॉर्टिकॉइड समूह से), जो Na आयनों के पुन: अवशोषण और K आयनों के स्राव को बढ़ाता है, मूत्र उत्पादन को कम करता है, और मूत्र निर्माण के हास्य विनियमन में आवश्यक है।

मूत्र निर्माण का तंत्रिका विनियमन हास्य की तुलना में कम स्पष्ट होता है, और यह एक कॉन्डोन रिफ्लेक्स और बिना शर्त रिफ्लेक्स पथ दोनों द्वारा किया जाता है। मूल रूप से, यह शरीर पर विभिन्न प्रभावों के प्रभाव में गुर्दे के जहाजों के लुमेन में प्रतिवर्त परिवर्तन के कारण होता है। यह गुर्दे के रक्त प्रवाह में बदलाव की ओर जाता है और, परिणामस्वरूप, पेशाब की प्रक्रिया में। एक उदासीन उत्तेजना के लिए मूत्र उत्पादन में एक वातानुकूलित प्रतिवर्त वृद्धि, पानी की खपत में वृद्धि द्वारा समर्थित, मूत्र उत्पादन के नियमन में सेरेब्रल कॉर्टेक्स की भागीदारी को इंगित करता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि गुर्दे अत्यधिक स्व-विनियमन करते हैं। विनियमन के उच्च कॉर्टिकल और सबकोर्टिकल केंद्रों को बंद करने से पेशाब बंद नहीं होता है।