Типи дії гормонів на клітини мішені
Гуморального взаємозв'язку В ОРГАНІЗМІ
1. Подання про гуморальних механізмах регуляції.
2. Поняття гормону, класифікація гормонів, механізми дії на клітини мішені.
3. Поняття про залозах внутрішньої секреції, класифікація залоз внутрішньої секреції.
4. Регуляція активності залоз внутрішньої секреції.
В процесі еволюції при утворенні багатоклітинних організмів виникла необхідність виникнення механізмів, що забезпечують взаємозв'язок, як між окремими клітинами тканин, так і окремими органами в цілому організмі.
В результаті еволюційного відбору сформувалися два механізму об'єднання (інтеграції) елементів в ціле - механізмів нервової і гуморальної регуляції. Про механізми нервової регуляції ми говорили з вами на попередніх лекціях. Сьогодні поговоримо про механізми гуморальної регуляції.
Гуморальна регуляція - сукупність фізіологічних, біохімічних і біофізичних механізмів, що забезпечують зміну стану окремих клітин, тканин, органів і систем за допомогою хімічних сполук через внутрішнє середовище організму.
Поняття внутрішнього середовища організму ввів відомий французький фізіолог Клод Бернар. Під внутрішнім середовищем організму він розумів сукупність біологічних рідин - кров, лімфу, тканинну рідину.
Хімічні речовини, які можуть включатися в механізми гуморальної регуляції можна розділити на три класи:
1) Розчинні у воді солі або електроліти;
2) Продукти метаболізму або метаболіти.
3) Біологічно активні речовини, включаючи гормони;
До першої групи можна віднести з'єднання калію, натрію, кальцію, магнію. Втім, в організмі людини можна виявити майже всі відомі на сьогоднішній день елементи. Тому кожне з цих сполук при збільшенні або зменшенні його змісту у внутрішньому середовищі організму в тій чи іншій мірі впливати на стан клітин, тканин, органів або систем.
До другої групи хімічних сполук відносять діоксид вуглецю (СО2), вугільну кислоту (Н2 СО3), молочну кислоту, пировиноградную кислоту, продукти розщеплення АТФ (АДФ, неорганічний фосфор і ін.).
До третьої групи відносять гормони і парагормона (тканинні гормони). Термін гормон був запропонований англійськими фізіологами В.Бейлісом і Е.Старлінгом в 1905 році. Термін гормон походить від грецького терміна hormao - привожу в рух, спонукаю.
Гормонами називають високоактивні хімічні речовини, які утворюються і виділяються спеціалізованими клітинами, тканинами або органами у внутрішнє середовище організму.
Гормони відрізняються від інших речовин, що роблять свій вплив гуморально, за наступними критеріями:
1) Гормони утворюються спеціалізованими клітинами;
2) Гормони роблять свій вплив дістантно, за принципом «Всім! Всім! Всім! », Але взаємодіючи лише з клітинами-мішенями.
3) Гормони мають надзвичайно високу біологічну активність. Наприклад, вам відомо, що адреналін збільшує частоту і силу серцевих скорочень. Згідно з розрахунками, 1 грам адреналіну здатний активувати 100 000 000 ізольо-рова сердець жаб. Вам відомий гормон інсулін, який бере участь в регуляції обміну глюкози. 1 грам інсуліну здатний знизити рівень глюкози в крові у 125 000 кроликів.
Джерелами гормонів можуть бути:
1) Ендокринні спеціалізовані залози, наприклад щитовидна залоза, надниркові залози, навколощитовидна заліза;
2) Ендокринна тканина в органі. Наприклад, ендокринна тканину, яка містить # 945; і # 946; клітини, в підшлунковій залозі.
Розсіяні клітини, що володіють ендокринної функцією. Наприклад, G клітини пілоричного відділу шлунка, що виробляють гормон гастрин.
Клітини, які поряд з ендокринною функцією виконують ще й інші спеціалізовані функції. Наприклад, нервові клітини гіпоталамуса (проміжний мозок), виконують свої функції нервових клітин (генерація потенціалу дії і проведення його до інших нервовим клітинам). Крім того, нервові клітини цієї області здатні синтезувати і секретувати гормони. Наприклад, антидіуретичний гормон або вазопресин і окцітоцін. Перший гормон бере участь в регуляції об'єму виділеної в зовнішнє середовище сечі, другий - в регуляції скоротливої активності гладкої мускулатури матки.
1. Розподіл гормонів на групи за критерієм хімічної будови. За даним критерієм виділяють три групи гормонів.
А) Гормони, похідні амінокислот. Наприклад, адреналін, гормон мозкового шару надниркових залоз, є похідним від амінокислоти тирозину. Йод містять гормони щитовидної залози також є похідними від амінокислоти тирозину.
Б) Гормони білкової природи.
У даній групі виділяють три підгрупи:
- олігопептиди, білки з малою молекулярною масою, наприклад, антидіуретичний гормон (синонім вазопресин), окситоцин, гастрин та інші;
- власне білки, наприклад, інсулін, глюкагон та інші;
- глюкопротеіди, наприклад, фолікулостимулюючий гормон, лютеїнізуючий гормон.
В) Стероїдні гормони. До цієї групи відносять гормони кори надниркових залоз, статеві гормони.
2. Розподіл гормонів за механізмом дії. За даним критерієм гормони ділять на дві групи:
А) Гормони мембранного типу дії, наприклад, інсулін, глюкагон. Рецептори, чутливі до гормонів цього типу вбудовані в біологічну мембрану клітин мішеней. Тому гормон «знаходить» рецептор на мембрані клітини-мішені і взаємодіє з ним. Далі гормон-рецепторний комплекс активує вторинні посередники, які сполучають мембранні процеси з цитоплазматичними. У ролі вторинних посередників можуть виступати ті ж речовини, що беруть участь при реалізації передачі сигналу через синапс:
- аденилатциклаза - циклічний аденозин-монофосфат (цАМФ);
- гуанілатциклазу - циклічний гуанозин-монофосфат (цГМФ);
- фосфоліпаза С - інозитол-3-фосфат;
Б) Гормони внутрішньоклітинного (цитозольного) типу дії. До цієї групи відносять стероїдні гормони, статеві гормони. Рецептори, чутливі до гормонів даного типу знаходяться всередині клітин. Тому гормони цього типу повинні проникнути всередину клітини, провзаємодіяти з рецептором, і тільки після цього вони можуть надати свій ефект на клітину. Гормони цитозольного типу дії надають свій ефект через спадковий апарат клітини, що знаходиться в ядрі.
3. Класифікація гормонів за фізіологічною ефекту. За цим критерієм гормони ділять на:
- Ефекторні, тобто які надають свій ефект на клітину мішень тканин і органів;
- Тропні або гормони-регулятори. Представники цієї групи синтезуються в передній долі гіпофіза. Основне призначення даних гормонів - регуляція активності гіпофіз-залежних залоз внутрішньої секреції. До таких гормонів відносять адренокортикотропний гормон, тиреотропний гормон, гонадо-тропний гормон.
- Нейрогормони (регулятори-регуляторів). До цієї групи відносять рилізинг-гормони (ліберіни і статини), які виробок-ються в гіпоталамічної області. Основне призначення гормонів цієї групи - регуляція активності клітин аденогіпофіза по виробленню гормонів тропів.
Транспорт гормонів. Транспорт гормонів здійснюється, як правило, в пов'язаної формі. Цей процес здійснюється або спеціальними білками переносниками, які циркулюють у внутрішньому середовищі організму, або на поверхні мембрани клітин. Наприклад, в ролі переносників можуть виступати еритроцити - клітини крові.
Типи дії гормонів на клітини мішені
1) Метаболічний дію. В цьому випадку гормони викликають зміна обміну речовин і енергії в клітинах-мішенях. Дані зміни можуть бути пов'язані зі збільшенням проникності біологічних мембран, збільшенням синтезу будь-яких ферментів або зміни їх активності. Наприклад, вираженим метаболічним ефектом володіють гормони щитовидної залози.
2) морфогенетичного дію. В цьому випадку гормони впливають на процеси зміни клітин мішеней в ході індивідуального розвитку людини. Наприклад, соматотропін, гормон передньої долі гіпофіза впливає на зростання людини. Статеві гормони беруть участь у формуванні вторинних статевих ознак.
3) Кінетичне дію. Ця дія гормонів пов'язано з їх спосіб-ністю запускати ті чи інші фізіологічні процеси. Наприклад, окситоцин, гормон гіпоталамічної області активує скорочення гладкої мускулатури матки, а антидіуретичний гормон включає механізм зворотного всмоктування води в нирках.
4) корегуючий дію. Ця дія гормонів пов'язано з їх здатністю модулювати поточну активність клітин мішеней, органів і тканин. Наприклад, зміна частоти серцевих скорочень під дією адреналіну.
5) реактогенність дію. Ця дія гормонів пов'язано з їх здатністю змінювати реакцію клітин, тканин і органів на різні подразники, в т.ч. на дію інших гормонів. Наприклад, гастрин і холецистокінін змінюють збудливість нервових клітин центрів голоду і насичення знаходяться в гіпоталамічної області.
Поняття про залозах внутрішньої секреції, класифікація залоз внутрішньої секреції
Залози внутрішньої секреції - це залози, що не мають вивідних проток для виділення синтезованих ними біологічно активних речовин. Залози внутрішньої секреції виділяють синтезовані ними біологічно активні речовини у внутрішнє середовище для поширення їх по всьому організму.
1). Залози внутрішньої секреції за критерієм їх локалізації ділять на центральні і периферичні. До центральних відносять епіфіз, гипоталамическую область, гіпофіз. До периферичних залоз внутрішньої секреції відносять щитовидну, паращитовидную залози, надниркових залоз, острівцевих апарат підшлункової залози, статеві залози, вилочкової залози і ін.
2). За критерієм механізму управління залози внутрішньої секреції поділяють на гіпофіз залежні і гіпофіз незалежні. До гіпофіз залежним залоз внутрішньої секреції відносять щитовидну залозу, корковий шар наднирників, статеві залози, епіфіз. До гіпофіз незалежним залоз внутрішньої секреції відносять паращитовидную залозу, острівцевих апарат підшлункової залози, мозковий шар надниркових залоз, вилочкової залози.