Регуляция температуры тела чувства голода
Одним из интегральных показателей внутренней среды, отражающим обмен в организме углеводов, белков и жиров, является концентрация в крови глюкозы. Она является не только источником энергии для синтеза жиров и белков, но и субстратом для их синтеза. В печени происходит новообразование углеводов из жирных кислот и аминокислот.
Нормальное функционирование клеток нервной системы, поперечнополосатых и гладких мышц, для которых глюкоза является важнейшим энергосубстратом, возможно при условии, что приток к ним глюкозы обеспечит их энергетические потребности. Это достигается при содержании в литре крови у человека в среднем 1 г (0,8—1,2 г) глюкозы (рис. 12.2). Из схемы на этом рисунке следует, что при нормальном уровне содержания глюкозы в крови происходит образование гликогена в печени и мышцах, синтез жиров, ее потребление клетками мозга, мышцами и другими тканями. В условиях гипергликемии избыточное количество глюкозы удаляется из крови через почки, увеличивается синтез гликогена. При гипогликемии усиливается гликогенолиз под влиянием адреналина и глюкагона.
Сдвиги в концентрации глюкозы в крови от «заданного» (константного) значения воспринимаются глюкорецепторами гипоталамуса, который реализует свои регулирующие влияния на клетки через симпатический и парасимпатические отделы вегетативной нервной системы. Эти влияния обусловливают срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и адреналина эндокринным аппаратом поджелудочной железы и надпочечников. Более медленный эффект гипоталамических влияний осуществляется через гормоны гипофиза. Для поддержания константного уровня концентрации глюкозы существует и более короткая петля обратной связи — влияние глюкозы, циркулирующей в крови, непосредственно на бета-клетки островков Лангерганса поджелудочной железы, вырабатывающих гормон инсулин.
При снижении содержания глюкозы в литре крови до уровня менее 0,5 г, вызванном голоданием, передозировкой инсулина, имеет место недостаточность снабжения энергией клеток мозга. Нарушение их функций проявляется учащением сердцебиения, слабостью и тремором мышц, головокружением, усилением потоотделения, ощущением голода. При дальнейшем снижении концентрации глюкозы в крови указанное состояние, именуемое гипогликемией, может перейти в гипогликемическую кому, характеризующуюся угнетением функций мозга вплоть до потери сознания. Введение в кровь глюкозы, прием сахарозы, инъекция глюкагона предупреждают или ослабляют эти проявления гипогликемии. Кратковременное повышение уровня глюкозы в крови (гипергликемия) не представляет угрозы для здоровья человека.
В крови организма человека обычно содержится около 5 г глюкозы. При среднесуточном потреблении с пищей взрослым человеком, занимающимся физическим трудом, 430 г углеводов в условиях относительного покоя, тканями ежеминутно потребляется около 0,3 г глюкозы. При этом запасов глюкозы в циркулирующей крови достаточно для питания тканей на 3—5 мин и без ее восполнения неминуема гипогликемия. Потребление глюкозы возрастает при физической и психоэмоциональной нагрузках. Так как периодический (несколько раз в день) прием углеводов с пищей не обеспечивает постоянного и равномерного притока глюкозы из кишечника в кровь, в организме существуют механизмы, восполняющие убыль глюкозы из крови в количествах, эквивалентных ее потреблению тканями. При достаточном уровне концентрации глюкозы в крови она частично превращается в запасаемую форму — гликоген. При уровне более 1,8 г в литре крови происходит выведение ее из организма с мочой.
Избыток глюкозы, поступившей из кишечника в кровь воротной вены, поглощается гепатоцитами. При повышении в них концентрации глюкозы активируются ферменты углеводного обмена печени, превращающие глюкозу в гликоген. В ответ на повышение уровня сахара в крови, протекающей через поджелудочную железу, возрастает секреторная активность бета-клеток островков Лангерганса. В кровь выделяется большее количество инсулина — единственного гормона, обладающего резким понижающим концентрацию сахара в крови действием. Под влиянием инсулина повышается проницаемость для глюкозы плазматических мембран клеток мышечной и жировой тканей. Инсулин активирует в печени и мышцах процессы превращения глюкозы в гликоген, улучшает ее поглощение и усвоение скелетными, гладкими и сердечной мышцами. Под влиянием инсулина в клетках жировой ткани из глюкозы синтезируются жиры. Одновременно выделяющийся в больших количествах инсулин тормозит распад гликогена печени и глюконеогенез.
Содержание глюкозы в крови оценивается глюкорецепторами переднего гипоталамуса, а также его полисенсорными нейронами. В ответ на повышение уровня глюкозы в крови выше «заданного значения» (>1,2 г/л) возрастает активность нейронов гипоталамуса, которые посредством влияния парасимпатической нервной системы на поджелудочную железу усиливают секрецию инсулина.
При понижении уровня глюкозы в крови уменьшается ее поглощение гепатоцитами. В поджелудочной железе снижается секреторная активность бета-клеток, уменьшается секреция инсулина. Тормозятся процессы превращения глюкозы в гликоген в печени и мышцах, уменьшается поглощение и усвоение глюкозы скелетными и гладкими мышцами, жировыми клетками. При участии этих механизмов замедляется или предотвращается дальнейшее понижение уровня глюкозы в крови, которое могло бы привести к развитию гипогликемии.
При уменьшении концентрации глюкозы в крови имеет место повышение тонуса симпатической нервной системы. Под ее влиянием усиливается секреция в мозговом веществе надпочечников адреналина и норадреналина. Адреналин, стимулируя распад гликогена в печени и мышцах, вызывает повышение концентрации сахара в крови. Норадреналин обладает слабовыраженной способностью повышать уровень глюкозы в крови.
Под влиянием симпатической нервной системы стимулируется выработка альфа-клетками поджелудочной железы глюкагона, который активирует распад гликогена печени, стимулирует глюконеогенез и приводит к повышению уровня глюкозы в крови.
Понижение в крови концентрации глюкозы, являющейся для организма одним из наиболее важных энергетических субстратов, вызывает развитие стресса. В ответ на снижение уровня сахара крови глюкорецепторные нейроны гипоталамуса через рилизинг-гормоны стимулируют секрецию гипофизом в кровь гормона роста и адренокортикотропного гормона.
Под влиянием гормона роста уменьшается проницаемость клеточных мембран для глюкозы, усиливается глюконеогенез, активируется секреция глюкагона, в результате чего уровень сахара в крови увеличивается.
Секретируемые под действием адренокортикотропного гормона в коре надпочечников глюкокортикоиды активируют ферменты глюконеогенеза и этим способствуют увеличению содержания сахара в крови.
Регуляция обмена веществ и энергии в организме находится под контролем нервной системы и ее высших отделов. Об этом свидетельствуют факты условно-рефлекторного изменения интенсивности метаболизма у спортсменов в предстартовом состоянии, у рабочих перед началом выполнения тяжелой физической работы, у водолазов перед их погружением в воду. В этих случаях увеличивается скорость потребления организмом кислорода, возрастает минутный объем дыхания, минутный объем кровотока, усиливается энергообмен.
Развивающееся при снижении в крови содержания глюкозы, свободных жирных кислот, аминокислот чувство голода обусловливает поведенческую реакцию, направленную на поиск и прием пищи и восполнение в организме питательных веществ.
Источник
Головной мозг
Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга
- отвечает за дыхание, кровообращение, пищеварение;
- содержит рефлексы кашля, чихания, глотания, сосания, рвоты и т.д.
Мозжечок отвечает за координацию движений.
- отвечает за ориентировочные реакции на свет и звук;
- обеспечивает тонус скелетных мышц.
Промежуточный мозг регулирует обмен веществ в организме, согласовывает физиологические процессы, поддерживает гомеостаз (постоянство химического состава и температуры внутренней среды) двумя способами:
- через гипофиз (с помощью нейрогормонов) управляет всеми остальными железами внутренней секреции организма;
- участвует в формировании чувств голода, холода, жажды и т.п., таким образом, влияет на поведение.
Большие полушария переднего мозга имеют борозды и извилины (как и мозжечок)
- в передней части лобной доли находится зона логического мышления (она развита у человека лучше, чем у других животных);
- в задней части лобной доли находится двигательная зона тела (отвечает за произвольные движения);
- в нижней части лобной доли, на границе с теменной и височной, находится зона речи (она имеется только в мозге человека, у других животных ее нет);
- в передней части теменной доли находится чувствительная зона тела (зона кожно-мышечной чувствительности);
- в затылочной доле находится зона зрения; это центральная часть зрительного анализатора, здесь происходит анализ и распознавание зрительных образов;
- в височной доле находится зона слуха, это центральная часть слухового анализатора.
Еще можно почитать
Задания части 1
Выберите один, наиболее правильный вариант. В какой доле коры больших полушарий головного мозга расположены высшие центры кожного анализатора?
1) лобной
2) височной
3) затылочной
4) теменной
Выберите один, наиболее правильный вариант. Регуляцию и согласование физиологических процессов, протекающих во внутренних органах, обеспечивает
1) промежуточный мозг
2) средний мозг
3) спинной мозг
4) мозжечок
Выберите один, наиболее правильный вариант. У человека по сравнению с млекопитающими животными происходит сильное развитие следующей доли коры головного мозга
1) лобной
2) теменной
3) затылочной
4) височной
Выберите один, наиболее правильный вариант. В какой доле коры больших полушарий головного мозга находится центр кожно-мышечного чувства у человека?
1) затылочной
2) височной
3) лобной
4) теменной
Выберите один, наиболее правильный вариант. Регуляцию и согласование физиологических процессов, протекающих во внутренних органах, обеспечивает
1) промежуточный мозг
2) средний мозг
3) спинной мозг
4) мозжечок
Выберите один, наиболее правильный вариант. Продолговатый отдел головного мозга человека не регулирует
1) дыхательные движения
2) перистальтику кишечника
3) сердечные сокращения
4) равновесие тела
Выберите один, наиболее правильный вариант. При разрушении клеток височной доли коры больших полушарий человек
1) получает искаженное представление о форме предметов
2) не различает силу и высоту звука
3) теряет координацию движений
4) не различает зрительные сигналы
Выберите один, наиболее правильный вариант. Окончательный анализ высоты, силы и характера звука у человека происходит в
1) внутреннем ухе
2) слуховом нерве
3) барабанной перепонке
4) слуховой зоне коры мозга
Выберите один, наиболее правильный вариант. Произвольные движения человека обеспечивают
1) мозжечок и промежуточный мозг
2) средний и спинной мозг
3) продолговатый мозг и мост
4) большие полушария переднего мозга
МОЗГ
Определите последовательность расположения отделов головного мозга, начиная с наиболее близко расположенного к спинному мозгу. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) большие полушария
2) продолговатый мозг
3) промежуточный мозг
4) средний мозг
ПРОДОЛГОВАТЫЙ — МОЗЖЕЧОК — ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
Установите соответствие между характеристиками и отделами головного мозга: 1) промежуточный мозг, 2) продолговатый мозг, 3) мозжечок. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) располагается непосредственно над спинным мозгом
Б) обеспечивает точность и координацию движений
В) содержит центр дыхания
Г) имеет борозды и извилины
Д) включает в себя гипоталамо-гипофизарную систему
Е) располагаются центры голода, жажды, насыщения
ПРОДОЛГОВАТЫЙ — СРЕДНИЙ — ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
Установите соответствие между характеристикой и отделом головного мозга человека: 1) средний, 2) промежуточный, 3) продолговатый. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) содержит центры ориентировочных рефлексов
Б) содержит дыхательный центр
В) участвует в регуляции температуры тела
Г) расположен над мостом
Д) содержит центры защитных рефлексов (чихание, кашель)
Е) отвечает за чувство голода и насыщения
ПРОДОЛГОВАТЫЙ — ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ
Установите соответствие между процессами и отделами головного мозга, которые регулируют данные процессы: 1) промежуточный, 2) продолговатый. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) регуляция уровня глюкозы в крови
Б) сохранение тонуса гладкой мускулатуры
В) контроль температуры тела
Г) гуморальная регуляция
Д) непосредственная регуляция частоты сердечных сокращений
Е) обеспечение перистальтики кишечника
ПРОДОЛГОВАТЫЙ — ПЕРЕДНИЙ
1. Установите соответствие между особенностями строения и функциями головного мозга человека и отделом, для которого они характерны: 1) продолговатый мозг, 2) передний мозг. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) содержит дыхательный центр
Б) поверхность разделена на доли
В) воспринимает и обрабатывает информацию от органов чувств
Г) содержит (включает) сосудодвигательный центр
Д) содержит центры защитных реакций организма – кашля и чихания
2. Установите соответствие между функцией отдела нервной системы человека и отделом, выполняющим данную функцию: 1) продолговатый мозг, 2) кора головного мозга. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) регулирует деятельность сердечно-сосудистой системы
Б) отвечает за выработку условных рефлексов
В) содержит дыхательный центр
Г) анализирует зрительные и слуховые раздражения
Д) запускает реакцию кашля и чихания
Е) контролирует тонкие движения пальцев
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ — БОЛЬШИЕ ПОЛУШАРИЯ
Установите соответствие между функцией переднего мозга человека и отделом, который эту функцию выполняет: 1) промежуточный мозг, 2) большие полушария. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) управление сложными мышечными движениями
Б) анализ всей поступающей информации
В) регуляция температуры тела
Г) обеспечение постоянства внутренней среды организма
Д) управление мыслительной и речевой деятельностью
Е) регулирование чувства жажды, голода и насыщения
1. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Отделы головного мозга». Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) промежуточный мозг
2) продолговатый мозг
3) средний мозг
4) мост
5) большое полушарие
6) мозжечок
2. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку, на котором изображён головной мозг человека. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) большое полушарие
2) мост
3) мозжечок
4) гипоталамус
5) продолговатый мозг
6) промежуточный мозг
Установите соответствие между характеристиками и отделами головного мозга, обозначенными на рисунке цифрами 1 и 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) контролирует слюноотделение
Б) обеспечивает координацию движения
В) снаружи расположено серое вещество, внутри белое вещество
Г) располагается центр дыхания
Д) контролирует равновесие тела
Е) располагаются центры защитных рефлексов (рвоты)
Установите соответствие между функциями и отделами головного мозга человека, обозначенными на рисунке цифрами 1, 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) образует нейрогормоны
Б) поддерживает тонус скелетных мышц
В) управляет поворотом головы на резкий звук
Г) формирует чувства голода и насыщения
Д) регулирует обмен веществ
Установите соответствие между характеристиками и отделами головного мозга человека, обозначенными на рисунке цифрами 1 и 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) содержит центры вдоха и выдоха
Б) участвует в терморегуляции
В) участвует в формировании чувства жажды
Г) контролирует сердечную деятельность
Д) регулирует чувство голода и насыщения
Установите соответствие между особенностями строения и функциями и долями коры больших полушарий головного мозга, обозначенными на рисунке цифрами 1 и 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) отвечает за восприятие световых сигналов
Б) зона слуховой чувствительности
В) отвечает за восприятие звуковых сигналов
Г) при её повреждении человек слепнет
Д) зрительная зона
Источник