Главная страница
Навигация по странице:

  • Функциональное значение гормонов

  • Гормоны как носители информации

  • Гормоны как элементы регуляторных систем

  • Функциональная классификация гормонов

  • Механизм действия.

  • Инактивация.

  • Каскадный эффект.

  • Курс лекций по нормальной физиологии. Ю. И. Савченков. Красноярск Издво , 2012, 470 с


    Скачать 8.6 Mb.
    НазваниеКурс лекций по нормальной физиологии. Ю. И. Савченков. Красноярск Издво , 2012, 470 с
    Анкор1365215660_kurs_lektsiiy_po_fiziologii.doc
    Дата20.01.2018
    Размер8.6 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла1365215660_kurs_lektsiiy_po_fiziologii.doc
    ТипКурс лекций
    #14664
    страница28 из 103
    1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   103

    Лекция 11. ФИЗИОЛОГИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ И НЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ ОТНОШЕНИЯ.

    11. 1. Эндокринная система и гормоны. Функциональное значение гормонов. 




    Эндокринная система и гормоны.  Биологическая роль эндокринной системы тесно связана с ролью нервной системы. Эти две системы совместно координируют функцию других, нередко разделенных значительным расстоянием, органов и органных систем. Отличительной чертой эндокринной системы является то, что она осуществляет свое влияние посредством ряда веществ – гормонов.

    Химически гормоны представляют собой разнородную группу. Их многообразие включает стероиды, производные аминокислот, пептиды и белки. Гормоны вырабатываются:

    • в специализированных органах – эндокринных железах (железах без выводных протоков),

    • в компактных группах клеток, например, в островковых клетках поджелудочной железы, интерстициальных клетках Лейдига в семенниках и клеточных группах в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки (секретин),

    • в гипоталамусе (АДГ, окситоцин и другие.),

    • в органах, выполняющих не эндокринные функции (в почках – эритропоэтин, в сердце – атриопептид).

    Их общей особенностью служит то, что они переносятся кровью к более или менее отдаленным органам и оказывают на эти органы-мишени специфическое действие, которое, как правило, не способны воспроизвести другие вещества. Термин «специфическое» указывает также на то, что действие каждого гормона осуществляется только на конкретные функциональные системы или органы – эффекторные органы. Эндокринные железы и клеточные группы заняты исключительно синтезом и секрецией своих гормонов.

    Наконец, для всех гормонов характерно то, что они оказывают действие только на сложные клеточные структуры (клеточные мембраны, ферментные системы). Таким образом, в отличие от ферментов их действие нельзя продемонстрировать в гомогенатах – оно выявляется только in vivo или в культурах ткани.

    Функциональное значение гормонов. Гормоны регулируют основные функции организма:

    1) репродукцию (менструальный цикл, овуляция, спермато-генез, беременность лактация);

    2) рост и развитие организма (половая дифференцировка, вторич-ные половые признаки, скорость роста);

    3) гомеостаз – сохранение внутренней среды (объем внеклеточной жидкости, кровяное давление, баланс электролитов, регуляция ионного состава плазмы, в частности, уровня кальция, поддержание запасов энергии, например в виде жира);

    4) выделение энергии (накопление, распределение и выделение калорий, выработка тепла);

    5) поведение (потребление пищи и воды, половое поведение, настроение);

    6) адаптацию активности физиологических систем (способность органов и органных систем изменять свою активность в зависимости от потребности в ней).

     Гормоны как носители информации. Гормоны оказывают действие в очень низких концентрациях, поэтому они не играют роль субстратов в биохимических процессах, которые они контролируют. В некоторых случаях (например, АДГ, адреналин, альдостерон) реакция органов-мишеней более или менее тесно количественно связана с концентрацией гормонов в плазме. Используя кибернетическую терминологию, эти гормоны можно назвать носителями информции, что подчеркивает  аналогию эндокринной системы с нервной.

    Различные биохимические реакции могут протекать правильным образом только в присутствии одного или нескольких гормонов, хотя реакция и не ускоряется при увеличении концентрации гормона. В этих случаях говорят, что гормон обладает «пермиссивным» (разрешающим) действием.

    Гормоны представляют собой только часть сигнальных молекул, выявленное число которых к настоящему времени велико. Общее представление о гормонах, выполняющих сигнальные функции, представлено в следующей таблице.

    КЛАСС

    ПРОИСХОЖЕНИЕ

    ОСНОВНЫЕ ЭФФЕКТЫ

    Белки и гликопротеины

    Инсулин

    Бета-клетки

    Поджелудочной

    железы

    Способствует утилизации уг­леводов (включая поглощение глюкозы клетками); стимулирует синтез белка; стимулирует синтез липидов в жировых клетках

    Соматотропин

    (гормон роста)

    Передняя доля

    гипофиза

    Стимулирует синтез в печени соматомединов, которые вызывают рост мышц и костей

    Соматомедины

    Печень

    Стимулируют рост костей и мышц; влияют на метаболизм Са2+, фосфата, углеводов и липидов

    Адренокортико-тропный

    гормон – АКТГ

    Передняя доля

    гипофиза

    Стимулирует синтез кортизола корой надпочечников; вызывает освобождение жирных кислот жировыми клетками

    Паратгормон

    Паращитовидные

    железы

    Усиливает резорбцию кости, как следствие – повышает уровень Са2+ и фосфата в крови; усиливает реабсорбцию Са2+ и Мg2+ и уменьшает  реабсорбцию фосфата в почечных канальцах

    Фолликуло-стимулирующий гормон – ФСГ

    Передняя доля

    гипофиза

    Стимулирует рост яйцевых фолликулов и секрецию ими эстрадиола; стимулирует сперматогенез в семенниках 

    Лютеинизи-рующий гормон – ЛГ

    Передняя доля

    гипофиза

    Стимулирует созревание ооцитов, овуляцию и секрецию прогестерона яичником; стимулирует синтез тестостерона в семенниках

    Фактор роста эпидермиса

    Неизвестно

    Стимулирует деление эпидермальных и других клеток

    Тиреотропный гормон – ТТГ

    Передняя доля

    гипофиза

    Стимулирует синтез тироксина в щитовидной железе и освобождение жирных кислот жировыми клетка­ми

    Короткие пептиды

    Тиреолиберин

    Гипоталамус

    Стимулирует синтез тиреотропного гормона в передней доле гипофиза

    Люлиберин

    Гипоталамус

    Стимулирует секрецию лютеинизирующего гормона передней долей гипофиза

    Вазопрессин

    Задняя доля

    гипофиза

    Повышает кровяное давление благодаря сокращению мелких кровеносных сосу­дов; увеличивает реабсорбцию воды в почечных канальцах

    Соматостатин

    Гипоталамус

    Подавляет секрецию соматотропина передней долей гипофиза

    Производные аминокислот

    Адреналин

    Мозговое вещество надпочечников

    Повышает кровяное давление и ускоряет ритм сердца; повышает гликогенолиз в печени и мышцах  и высвобождение жирных кислот жировыми клетками

    Тироксин

    Щитовидная железа

    Повышает метаболическую активность  большинства клеток

    Стероиды

    Кортизол

    Кора надпочечников

    Влияет на метаболизм белков, углеводов и липидов; подавляет воспалительные реакции

    Эстрадиол

    Яичник, плацента

    Вызывает развитие и поддержание женских вторичных половых признаков, созревание и циклическую активность акцессорных органов половой системы, развитие протоков молочной железы

    Тестостерон

    Семенники

    Вызывает развитие и поддержание мужских вторичных;  половых признаков; необходим для созревания и  нормальной функции акцессорных органов поло­вой системы

     Между сигнализацией с помощью гормонов и нейромедиаторов имеется существенное различие. Оно состоит в том, что для связи между разными эндокринными клетками с разными клетками-мишенями используются различные гормоны. В то же время разные нервные клетки могут использовать для связи с разными клетками-мишенями без ущерба для специфичности один и тот же медиатор.

    Гормоны как элементы регуляторных систем.  Рассматривая гормоны как элементы регуляторных систем, их разделяют на две группы. Первая группа включает адреналин, норадреналин, альдостерон, АДГ и некоторые другие.  Скорость их секреции и концентрация  в плазме претерпевают значительные колебания, приспосабливаясь к меняющейся ситуации. Эти гормоны действуют как контролирующие элементы регуляторной системы

    Скорость секреции гормона поддерживает регулируемую переменную – концентрацию глюкозы в крови, осмотическое давление крови или какой-либо другой физиологический параметр, который в норме сохраняется на постоянном уровне (в зависимости от конкретного гормона). Слежение за системой осуществляется специфическими рецепторами (рецепторами глюкозы, осморецепторами и т. д.), которые направляют информацию об отклонениях регулируемой переменной от «заданного значения» в форме потенциалов действия в «центральный контроллер» системы. Отклонения от заданного значения могут вызываться различными сдвигами, такими, как изменение скорости окислительных процессов или потребления воды и т. д.  Контролер в свою очередь посылает сигнал в нервной или гормональной форме к эндокринной железе, в результате чего ее секреторная активность возрастает или снижается. При особой необходимости может происходить соответствующий сдвиг заданного значения.

    В другой группе концентрации гормонов в норме поддерживаются на постоянном уровне. Наиболее типичным примером гормонов этой группы является тироксин. Здесь концентрация гормона сама является регулируемой переменной. В этих случаях постоянный уровень концентрации гормона во времени необходим для правильного осуществления различных функций (например, оказание пермиссивного действия). Однако  в особых условиях (например, при продолжительном пребывании на холоде), скорость секреции и концентрация в плазме даже этих гормонов могут изменяться благодаря сдвигу заданного значения.

    Функциональная  классификация гормонов. На основании функциональных критериев различают три группы гормонов.

       1) Гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень; эти гормоны носят название эффекторных.

      2) Гормоны, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов; эти гормоны называют тропными, или гландотропными (т.е. оказывающими тропное действие на железы). Примером может служить тиреотропный гормон.

      3) Гормоны, выделяемые нервными клетками в гипоталамусе; эти гормоны регулируют синтез и выделение гормонов (преимущественно тропных) аденогипофиза. Такие гормоны называются рилизинг-гормонами или, если они обладают противоположным действием, ингибирующими гормонами. Именно посредством гормонов, отно­сящихся к этой  группе, эндокринная система связана с ЦНС, образуя нейроэндокринную систему регуляции.

    Механизм действия.  Согласно современным представлениям действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции некоторых ферментов в клетках органов-мишеней. Этот  эффект может достигаться посредством:

    - активации (или ингибирования) уже имеющихся ферментов, причем это влияние опосредуется циклическим аденозинмонофосфатом (цАМР), который выполняет роль «второго посредника» (первым является сам гормон);

     - увеличения концентрации некоторых ферментов в клетках органов-мишеней («индукция ферментов») за счет увеличения скорости биосинтеза ферментов путем активации генов;   изменения проницаемости клеточных мембран, достигаемое также через цАМФ.

    Однако для многих гормонов до сих пор нет полного и убедительного объяснения механизма действия. Специфичность действия гормонов объясняется на основе существования гормон-специфичных рецепторов клеточных мембран.

    Инактивация. Если гормоны функционируют в качестве элементов регулирующих цепей, то естественно, что они не должны накапливаться в организме. Накоплению препятствуют как химические изменения гормонов в эффекторных органах – инактивация, так и выведение с мочой. Некоторые гормоны инактивируются также и в других органах (особенно в печени). Бо­лее того, действие некоторых гормонов может блокироваться благодаря секреции гормонов, обладающих антагонистическим эффектом.

    Каскадный эффект.  Для гормонов, вырабатываемых железами в очень небольших количествах, свойственен непропорционально большой количественный эффект. Это объясняется тем, что гормоны действуют через ряд этапов, и на каждом из них действие усиливается. Такой механизм получил название каскадного усиления. Например, такое действие характерно для  гормонального контроля превращения глюкозы в гликоген.

    Во многих случаях происходит саморегуляция уровня гормонов в крови. Она основана на наличии прямых и обратных связей в системе, вырабатывающей гормон.
    1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   103


    написать администратору сайта