Внутренняя секреция Тренировочные задачи

520. Гипогликемия более опасна для организма, чем гипергликемия. Какое косвенное подтверждение этому можно привести?

Решение. В организме, как и в технике, наиболее важные механизмы дублируются («подстраховка»). В этом плане и следует оценить то_; что существует лишь один гормон, снижающий уровень сахара в крови (инсулин) и семь гормонов, повышающих этот уровень.

521. При раздражении эфферентного нерва, иннервирующего одну из эндокринных желез, наблюдались изменения ряда физиологических показателей. Каной фермент противодействует эффекту, вызываемому этим раздражением?

Решение.

Внимание! На первый взгляд может показаться, что задача на недостаточность информации. Действительно, в условии почти нет конкретных сведений. Но не будем торопиться, а призовем на помощь системный подход. Итак, дана система «эндокринная железа». Понятно, что ее раздражение приводит к выделению в кровь вырабатываемого гормона. Очевидно, что возникающие при этом физиологические сдвиги опять-таки связаны с действием данного гормона. Наконец, фермент, противодействующий эффекту гормона, должен этот гормон инактивировать. Таким образом мы установили общую картину, остается только определить, о каком гормоне идет речь.

В условии задачи говорится о железе, имеющей эфферентную иннервацию.

Прямые нервные влияния на секрецию гормона известны только для двух желез: мозговой слой надпочечников и эпифиз. Изменения различных физиологических показателей могут вызвать гормоны мозгового слоя – А и НА. При раздражении эфферентного нерва (в данном случае чревного) вначале выделяется главным образом А, а затем НА. Их разрушает фермент монооксидаза. Как видите, ничего загадочного в задаче нет. Требуется только определить, с какой системой мы имеем дело, и проанализировать последовательно цепь интересующих нас событий.

522. Собаке ввели большое количество физиологического раствора. Повлияет ли это на деятельность гипофизо?

Решение. Прежде всего определяем, с какой системой будем работать. Если бы была введена вода, то сразу бы изменилось осмотическое давление крови и возник осморегулирующий рефлекс с участием АДГ. Но в нашем случае ввели физиологический раствор. Значит, осмотическое давление не изменилось, но зато возрос ОЦК. Необходимо уменьшить его. Таким образом нужно проанализировать работу системы «регуляция ОЦК». Используем правило АСФ. Организм регулирует величину ОЦК путем увеличения выведения натрия, а вместе с ним и воды. Усиление выведения натрия достигается за счет уменьшения секреции альдостерона. В свою очередь этот эффект связан с уменьшением выделения АКТГ передней долей гипофиза в результате рефлекса с рецепторов правого предсердия, которое стало растягиваться притоком избыточного количества кропи. Отпет на вопрос задачи получен.

523. У здорового щенка, находящегося в обычных условиях, зарегистрирован положительный азотистый баланс. Усилится ли этот эффект, если в пище, которую получает животное, большую часть углеводов заменить белками?

Решение. Правило АСФ. Положительный азотистый баланс связан с ростом животного (щенок). При этом происходит усиленный синтез белков, что обусловлено действием гормона роста (соматотропина). Теперь основной вопрос – играют ли какую-то роль углеводы в реализации действия соматотропина? Да, для его действия необходимо наличие углеводов. Поэтому, если из рациона исключить значительное количество углеводов, это будет тормозить действие соматотропина и, следовательно, не сможет увеличить ретенцию азота в организме.

524. В литературе описан весьма редкий случай, когда небольшой автономный аппарат для подводных исследований с двумя американскими учеными на борту неожиданно потерпел аварию и упал на дно. Запасы пищи, воды и, главное, кислорода были ограничены. Срочно начались спасательные работы, которые закончились успешно, хотя и продолжались более двух суток. Ученые были живы, но запасы кислорода оказались к этому времени на пределе.

Представим, что в распоряжении попавших в аварию имелись два препарата, один из которых ускоряет расщепление тиреосвяэывающего глобулина – ТСГ (белок, переносящий тироксин), а другой, наоборот, тормозит расщепление. Какой из этих препаратов следовало бы принимать, чтобы повысить шансы людей на выживание?

Решение. Правило АСФ. Система «выживание» содержит главный элемент – «экономия кислорода». Для этого нужно максимально снизить затраты энергии – не двигаться, завернуться в одеяло (чтобы не охлаждаться) меньше разговаривать и т.д. При расщеплении ТС Г освобождается тироксин, который усиливает окислительные процессы в организме. Хотя этот эффект начинает проявляться не сразу, а примерно через сутки, но в описываемой ситуации он успел бы сказаться отрицательным образом – ускорил бы расход кислорода. Поэтому следовало принимать второй препарат.

525. Впервые основной симптом сахарного диабета – наличие сахара в моче был обнаружен случайно без использования какой бы то ни было аппаратуры. Как это произошло? Попробуйте просто догадаться.

Решение. Врач не забрал своевременно в лабораторию сосуд с мочой больного и через несколько часов обнаружил, что склянку облепили муравьи (по другой версии – мухи, но это не имеет значения). Анализ показал, что в моче много сахара.

Примечание. Этот пример, как и множество подобных, лишний раз подтверждает огромное значение для успешной врачебной работы такой черты, как наблюдательность. Если Вы неожиданно обнаружили нечто необычное, то не спешите сразу же отбросить его, а тщательно проанализируйте, используя правило АРР-ВС. (В данном случае – не отличается ли чем-либо проба, привлекшая муравьев, от обычных проб.)

526. Многие гормоны циркулируют в крови в связанной с белками форме, в которой они временно утрачивают свою активность. В чем физиологический смысл такой связи?

Решение. Если Вы подумали об этом, решая задачу 524 – отлично! Значит, вопрос «почему» постепенно становится для Вас естественным. Это очень важно. А для ответа воспользуемся простой аналогией. Зачем письма отправляют в конвертах? Это немножко хлопотно, но зато письмо не повредят в дороге и его никто не прочитает, кроме адресата. Белок – переносчик гормона – это молекулярный конверт, который защищает молекулу гормона от разрушения, пока она не достигнет клеток – мишеней, которым адресована.

527. В эпифизе образуется гормон мелатонин. Он, в частности, тормозит действие гонадотропных гомонов. Свет в свою очередь угнетает синтез мелатонина.

Можно ли на этом основании утверждать, что эпифиз принимает участие в регуляции годовых ритмов плодовитости млекопитающих?

Решение. Построим из перечисленных элементов простую систему и убедимся, что чем больше света (длинный день), тем выше активность гонадотропных гормонов а, следовательно, и половых гормонов, регулирующих половое поведение. Поэтому периоды размножения приходятся на весну и лето.

528. Что произойдет с эритроцитами, если их поместить в мочу животного, которому перед этим в течение некоторого времени вводили вазопрессин?

Решение. В узле пересечения систем «эритроцит» и «моча» под влиянием введения вазопрессина должен был появиться какой-то новый элемент, или же произошли изменения уже имевшегося элемента. Значит, применим правило АРР-ВС. А, чтобы узнать, какой же элемент изменился, вспомним, как действует вазопрессин (АДГ). Он уменьшает диурез за счет усиления реабсорбции воды. Следовательно, моча становится более концентрированной, а изменившийся элемент – это повысившееся осмотическое давление. Если оно станет достаточно высоким, то эритроциты в такой моче будут сморщиваться.

Вазопрессин, как показывает название, кроме антидиуретического действия вызывает сужение сосудов. Но нам должно быть ясно, что этот эффект не влияет на свойства мочи.

529. Под влиянием ряда факторов у человека снизилась температура тела. В ответ на это включились терморегуляторные реакции. Изменился ли при этом синтез тиреотропного либерина в гипоталамусе?

Решение. Правило АСФ. Построим цепочку процессов, происходящих в ходе регуляторной реакции. Для повышения снизившейся температуры тела нужно, в частности, усилить окислительные реакции в организме. Этому способствует тироксин. Для усиления его синтеза потребуется тиреотропный гормон гипофиза, для выделения которого необходим тиреотропный либерин, образующийся в гипоталамусе. Таким образом на вопрос задачи следует ответить «да».

530. Какие житейские наблюдения свидетельствуют о том, что высшие отделы головного мозга влияют на внутрисекреторную деятельность поджелудочной железы?

Решение. Наиболее известные примеры связаны с острым возникновением сахарного диабета после серьезных психических потрясений. Существовал даже термин «диабет биржевых маклеров», который возникал у некоторых биржевых игроков после финансовых катастроф.

Задачи для самоконтроля

531. Удаление части кишечника не представляет опасности для жизни. Но, если у животного удалить сравнительно небольшую 12-перстную кишку, то это приведет к гибели. В чем причина? Как доказать, что летальный исход не связан с тяжелыми нарушениями пищеварения?

532. Нервную регуляцию можно сравнить с работой телеграфа, который передает сообщения по строго определенному адресу. А с чем можно сравнить гормональную регуляцию?

533. При лабораторном содержании хомячков продолжительность светового дня можно изменять произвольно. Оказалось, что, если светлое время длится 12-14 часов, то хомячки размножаются нормально. Если же световой день сократить до 10 часов, то размножение прекращается. В чем состоит механизм этих реакций? Как он связан с естественными условиями?

534. Гормоны щитовидной железы влияют на состояние мозга. Какие существуют простые доказательства этого?

535. У молодой здоровой женщины обнаружено увеличение содержания в крови тиреокальцитонина. Можете ли Вы предположить что-либо о состоянии этой женщины?

536. Первичные и вторичные половые признаки начинают развиваться еще до структурно – функционального созревания половых желез. Более того, встречаются случаи патологически раннего полового созревания у детей. При этом опять-таки половые железы функционально еще незрелые. В чем же тогда состоит причина указанных явлений?

537. У здорового новорожденного ребенка частота мочеиспусканий достигает 15 – 20 раз в сутки. Удельный вес мочи при этом низкий. Поскольку ребенок здоров, данные особенности следует связать с недостаточностью у новорожденного какого-то механизма. Какого именно?

538. Что произойдет с функцией железы внутренней секреции, если в организм вводить большие дозы гормона, вырабатываемого этой железой?

539. Людям, пострадавшим при Чернобыльской аварии, в качестве профилактической меры вводили препараты иода. С какой целью это делали?

540. В одной семье произошел такой случай. Всеобщая любимица – породистая собака принесла необычно большой приплод – восьмерых щенят. Вскоре после родов без видимых причин у собаки начались сильнейшие судороги. Хозяева не знали что делать, судороги усиливались. В конце концов произошла остановка дыхания и собака погибла. В чем причина? Можно ли было спасти животное? Задача трудная. Поищите подсказку в № 165.

541. Если гормон является белком или полипептидом, то его нельзя вводить перорально, так как он будет разрушен в пищеварительном тракте протеолитическими ферментами. Приходится делать инъекции (например, инсулин), что сопряжено с рядом неудобств. Предложите безинъекционный способ введения таких гормонов.

542. При пересадке почки, например, на шею животного, она продолжает нормально функционировать. Это говорит о том, что для данного органа главную роль играет гуморальная регуляция, а не нервная. Деятельность гипофиза также регулируется гуморальным путем. Однако после аналогичной пересадки он перестает выделять многие гормоны. Почему?

543. Как определить наличие в крови животного или человека определенного гормона, не используя для этого никаких химических или физических методов?

544. Как доказать, что гонадотропные гормоны гипофиза оказывают свое действие не непосредственно, а через половые железы?

545. Можете ли Вы указать на какую-то связь между процессами аксонного транспорта и сокращениями мышц беременной матки?

Решения задач для самоконтроля

531. Задача почти совпадает с задачей №458. 12-перстная кишка – это гипофиз пищеварительной системы. Но как доказать, что дело именно в этом, а не в каких-то тяжелых нарушениях пищеварения? Если сделать животному операцию, после которой пища пойдет в обход по искусственному каналу, то, конечно, возникнет ряд нарушений, но без прямой опасности для жизни.

532. Наиболее близкая аналогия – работа радиостанции. Она посылает сигналы по принципу «всем, всем, всем». Но только те радиоприемники, которые настроены на данную волну, могут принимать передаваемые сообщения. Так и гормоны направляются с кровью ко всем органам, но подействовать могут только на те из них, которые имеют клетки-мишени, взаимодействующие с данным гормоном.

533. Из условия задачи следует, что продолжительность светового дня влияет на размножение. Физиологический смысл этого ясен – летом выращивать потомство легче, чем зимой. Механизмы, обеспечивающие этот эффект, описаны в задаче № 527.

534. Доказательства, действительно, простые. Достаточно понаблюдать за больными с гипер- или гипофункцией щитовидной железы. Для первых характерна повышенная возбудимость, эмоциональность, быстрое нервнопсихическое истощение, раздражительность и т. п. У вторых имеют место противоположные явления – вялость, апатия, пониженная возбудимость.

535. Тиреокальцитонин уменьшает количество ионов кальция в крови. Это происходит, в частности, при образовании новой костной ткани, что требует больших количеств кальция. Если женщина здорова, значит, никаких переломов костей и т. п. у нее не было. На что же расходовался кальций? Очевидно, на построение костей плода. Следовательно, речь идет о беременной женщине. При кормлении младенца также расходуется много кальция, поступающего в молоко. Так что возможен и вариант кормящей матери.

536. Правило АСФ. Если какое-либо явление наблюдается даже при отсутствии главного элемента системы, вызывающего это явление, значит имеется еще какой-то известный или неизвестный нам элемент, действующий в том же направлении. В данном случае – это кора надпочечников, которая также вырабатывает половые гормоны – андрогены и эстрогены. У взрослых роль надпочечников в этом отношении незначительна, потому что уже функционируют половые железы и половая система полностью сформирована. Но в детском возрасте гормоны надпочечников могут способствовать развитию половых органов. Преждевременное, патологически раннее половое развитие связано ^гиперфункцией коры надпочечников, вызванной чаще всего возникновением в ней опухоли.

537. Правило АСФ. Очень большая частота мочеиспусканий может быть связана или с недостаточностью самого механизма мочевыделения или с относительно большим количеством мочи, поступающей в мочевой пузырь. Поскольку в условии указано, что ребенок здоров, остановимся на втором предположении. В задаче говорится, что удельный вес мочи ниже, чем у взрослого. Значит, в ней относительно много воды и поэтому увеличено и общее ее количество. Не возникает ли у Вас аналогия, в данном случае чисто формальная, с несахарным диабетом? Действительно, причина одна и та же – недостаточное количество АДГ. Но у больного это связано с патологическим процессом, а у новорожденного младенца с недостаточной зрелостью структур, вырабатывающих этот гормон.

538. Эта задача важна для понимания того, что адаптивные механизмы могут приводить к неблагоприятным для организма сдвигам. Но виноваты в этом не эти механизмы, как таковые, а то, что организм был поставлен в условия, очень далекие от оптимальных. Общий принцип состоит в том, что орган, нагрузки на который резко уменьшены, столь же резко ослабляет свою функцию вплоть до атрофии структур этого органа. Например, бездействующие скелетные мышцы, миокард сердца при значительном ограничении физических нагрузок. Это общеизвестная, но, к сожалению, далеко не всегда учитываемая нами истина о пользе физических и любых других функциональных тренировок.

А теперь вернемся к нашей задаче. Правило АСФ в свете рассмотренной выше закономерности. Если гормон вводится извне, то деятельность железы, вырабатывающей этот гормон, тормозится вплоть до прекращения его образования. Может начаться даже атрофия железы. Если бы она могла говорить, то мы бы услышали «зачем вырабатывать продукт, если он и так есть в достаточном количестве». Одна из важнейших задач медицины – научиться определять оптимальный уровень нагрузки на орган в каждом конкретном случае.

539. Правило АСФ. Клетки щитовидной железы захватывают из крови йод в больших количествах, так как он необходим для синтеза тироксина. При дополнительном введении избыточных количеств йода клетки щитовидной железы будут полностью насыщены им. Почему это желательно в рассматриваемой ситуации? При аварии в атмосферу и почву попало большое количество радиоактивных нуклидов, в частности, иода. Период его полураспада невелик (8 суток). Однако если в этот период он будет попадать в организм и накапливаться в щитовидной железе, это может привести к серьезной патологии, что и происходило, особенно у детей. Предварительное насыщение железы «обычным» нерадиоактивным йодом способствовало предупреждению этой опасности.

540. Правило АСФ. Рассмотрим систему «судороги». Возможны различные причины их возникновения. Но будем исходить из того, что уже встречалось раньше. Например, роль клеток Реншоу. Но вряд ли можно связать нарушение их работы с беременностью и родами. Попробуем использовать условие задачи. Приплод оказался необычно большим. Следовательно, организм матери должен был затратить дополнительные ресурсы на формирование тел многочисленных щенков. А теперь вспомните, при нарушении работы каких желез возникает тетания – сильнейшие судороги? Это паращитовидные железы. Они регулируют уровень кальция в крови. Выделяемый ими парат-гормон обеспечивает повышение содержания кальция за счет его мобилизации из костной ткани.

В организме беременной собаки создались особые условия. Восемь щенков – это очень большое количество костной ткани, на формирование которой организм израсходовал так много кальция, что паращитовидные железы не смогли достаточно быстро компенсировать его усиленный расход. В результате количество кальция резко уменьшилось. А это приводит к значительному повышению возбудимости и возникновению судорог. Если же судороги распространяются и на дыхательные мышцы, наступает гибель. Спасти животное можно было очень просто, если понять причину и иметь под рукой раствор, например, хлористого кальция.

Если Вы воспользовались подсказкой и заглянули в задачу № 165, то решение должно было существенно облегчиться.

541. Правило АСС. Молекулы гормона должны всосаться в кровь. Обычный для этого путь – из тонкого кишечника. Но по условию задачи он исключен. Подкожные и внутримышечные инъекции также желательно исключить. Что же остается? Всасывание через другие слизистые оболочки помимо тонкой кишки. Это – полость рта, полость носа, прямая кишка. Подобные исследования уже проводятся. Нужно детально исследовать систему «всасывание» применительно к конкретной ситуации и после этого разработать приемы, позволяющие повлиять на процесс всасывания из «нетрадиционной» области так, чтобы сделать его оптимальным.

542. Правило САС. В чем различия гуморальной регуляции функции почек и гипофиза? Вещества, влияющие на работу почки (например, АДГ) поступают в нее «издалека». Эти сосудистые связи сохраняются и после пересадки. В гипофизе же выделение тропных гормонов регулируется либеринами и статинами, которые образуются в нейросекреторных клетках гипоталамуса и затем «стекают» в гипофиз через его портальную систему. При пересадке гипофиза эта его структурная связь с гипоталамусом нарушается и ничем компенсирована быть не может.

543. Помимо физических и химических методов имеются и биологические. Применительно к действию гормонов они являются необычайно чувствительными. Так, изолированное сердце лягушки может реагировать на действие адреналина при разведении его в миллиард раз.

544. Если удалить у животного половые железы и после этого вводить ему гонадотропные гормоны, то эффекта не будет.

545. Правило АСФ. Какую систему нужно построить? Очевидно, «сокращения беременной матки». Главный их стимулятор – окситоцин. Он синтезируется в гипоталамусе в клетках паравентрикулярного ядра и по их аксонам направляется к гипофизу. Если в этих аксонах нарушатся процессы аксонного транспорта, то замедлится или полностью прекратится поступление окситоцина в гипофиз. В результате снизится его содержание в крови и в конечном счете ослабеет сократительная деятельность беременной матки. Еще и еще раз мы убеждаемся сколь важно уметь искать и находить связи между явлениями!

Глава 10. Системы, обеспечивающие взаимодействие организма с внешней средой

Дата добавления: 2014-01-11