Доклад на тему Гормоны. Гормоны доклад. Типы биологического действия гормонов
 Скачать 2.28 Mb.
|
|
Слайд!!! Из всех биологически активных соединений и субстратов, принимающих участие в регуляции биохимических процессов и функций, особая роль принадлежит гормонам. Слово «гормон» происходит из греческого языка и означает «возбуждать», «приводить в движение». — Гормоны передают информацию от одного органа к другому, чтобы они работали согласованно. Иногда гормоны называют сигнальными соединениями, потому что они сигнализируют организму, как себя вести при изменениях температуры, во время сна и бодрствования. На слайде представлено определение понятия гормон. Гормоны – это органические вещества, которые образуются в тканях одного типа (эндокринные железы, или железы внутренней секреции), поступают в кровь, переносятся по кровяному руслу в ткани другого типа (ткани-мишени), где оказывают своё биологическое действие (т. е. регулируют обмен веществ, поведение и физиологические функции организма, а также рост, деление и дифференцировку клеток). Специфичность действия гормонов заключается в том, что их эффекты не могут быть вызваны другими биологически активными веществами. Так, удаление половых желез у самца или самки вызывает определенные эффекты, обусловленные выпадением внутрисекреторной деятельности семенника или яичника (атрофия семенников, простаты, яичников, матки, прекращение течки у животных). Ничем другим, кроме мужского полового гормона, нельзя предотвратить атрофию семенных пузырьков или простаты, наступающую после кастрации. Точно так же восстановление течки и развитие до нормальных размеров матки у кастрированной самки можно вызвать введением только женского полового гормона, причем в оптимальном его количестве. СЛАЙД!!!  Типы биологического действия гормонов 1) Метаболическое – действие гормона на организм проявляется регуляцией обмена веществ (например, инсулин, глюкокортикоиды, глюкагон). 2) Морфогенетическое – гормон действует на рост, деление и дифференцировку клеток в онтогенезе (например, соматотропный гормон, половые гормоны, тироксин). 3) Кинетическое или пусковое – гормоны способны запускать функции (например, пролактин – лактацию, половые гормоны – функцию половых желёз). 4) Корригирующее. Гормонам принадлежит важнейшая роль в адаптации человека к различным факторам внешней среды. Гормоны изменяют обмен веществ, поведение и функции органов так, чтобы приспособить организм к изменившимся условиям существования, т.е. осуществляют метаболическую, поведенческую и функциональную адаптацию, тем самым поддерживают постоянство внутренней среды организма. Координированное протекание биохимических процессов во многом зависит и определяется нейрогуморальными механизмами. Данные механизмы позволяют регулировать скорость процессов метаболизма в клетке. При этом стоит отметить, что гормоны занимают промежуточное положение между нервной системой и действием ферментов, которые также обеспечивают согласованность биохимических реакций. Даже самые незначительные нарушения синтеза или распада гормонов, возникающие вследствие их гипо- или гиперфункции либо изменения структуры и функций рецепторов и внутриклеточных посредников, служат причиной нарушения метаболических процессов. СЛАЙД!!!  Свойства гормонов • Высокая биологическая активность (10-8 –10-15 моль/литр) • Дистантность действия • Обратимость действия • Специфичность действия • Многообразие (плейотропность) действия Высокая биологическая активность. Концентрация гормонов в крови очень низка и измеряется, например, для стероидных и тиреоидных гормонов в пико- и микромолях. дистантность действия, т.е. они регулируют обмен и функции эффекторных клеток на расстоянии Обратимость действия гормона (временность реакции на него) важна для готовности в любой момент реагировать на любую новую ситуацию, отличающуюся от предыдущей, для предупреждения опасной или длительно избыточной функции гормональных систем. строгая специфичность действия, т.е один гормон нельзя заменить другим; Как правило, у гормонов много различных физиологических эффектов и они по-разному влияют на органы и ткани. С точки зрения химической природы гормоны очень сильно различаются — они могут быть производными аминокислот (тироксин, адреналин), стероидами (кортизол, половые гормоны), полипептидами и белками (окситоцин, инсулин). То или иное вещество может не всегда выступать как гормон. Например, норадреналин — это гормон надпочечников, он влияет на тонус сосудов, работу сердца и других органов. В то же время он выделяется в синапсах и участвует в передаче сигналов между нейронами — в этом случае он уже играет роль нейромедиатора, а не гормона. СЛАЙД!!!  Ткань мишень – ткань, в которой гормон вызывает специфическую биохимическую или физиологическую реакцию. Клетки тканей мишеней для взаимодействия с гормоном синтезируют специальные рецепторы, количество и тип которых определяет интенсивность и характер ответа. То есть гормоны — это химические сигналы, переносящие специфическую информацию к клеткам-мишеням. Эти клетки имеют высокоспециализированные белковые рецепторы, с которыми связывается гормон. Каждая группа гормонов связывается со строго определенными рецепторами. В основе взаимодействия гормона с рецептором лежит процесс образования гормонрецепторного комплекса. Рецепторы — белки, молекулы которых состоят из 2—4 или большего числа субъединиц. Молекула белка-рецептора содержит: гормонсвязывающий участок, принимающий сигнал, эффекторный участок, обеспечивающий взаимодействие с реагирующими или акцепторными субклеточными структурами, и сопрягающие их структуры. Главными свойствами гормоносвязывающих рецепторных белков являются: специфичность, высокое сродство, ограниченная емкость (насыщаемость) по отношению к гормону. Слайд!!! Классификация гормонов по механизму действия В зависимости от того, с какими рецепторами, мембранными или внутриклеточными, связываются гормоны, выделяют два механизма их действия на клетки: внутриклеточный и мембранный Белково - п е п т и д н ы е гормоны и катехоламины мозгового вещества надпочечников нерастворимы в жирах (липофобны) и потому внутрь клетки практически не проникают. Рецепторы для таких гормонов локализуются в клеточной мембране. Для осуществления их влияния необходимо участие внутриклеточных посредников. Характерной особенностью действия таких гормонов являются относительно быстрые эффекты, обусловленные активацией уже синтезированных ферментов и других белков. Конечный эффект – изменение активности ферментов, изменение скорости транспорта соединений через мембрану. Стероидные и т и р е о и д н ы е гормоны растворяются в жирах (липофильны) и потому относительно легко проникают через мембрану внутрь клетки и не требуют участия внутриклеточных посредников для реализации своего действия. Для их эффекта типична глубокая и длительная перестройка клеточного метаболизма, сопряженная с влиянием на биосинтетические процессы, прежде всего, путем регуляции активности генетического аппарата клетки. Конечный эффект изменение биосинтеза белка вследствие изменения экспрессии генов. Слайд!!! Виды взаимодействия гормонов. Каждый гормон не работает в одиночку. Поэтому необходимо учитывать возможные результаты их взаимодействия. Синергизм — однонаправленное действие двух или нескольких гормонов. Например, адреналин и глюкагон активируют распад гликогена печени до глюкозы и вызывают увеличение уровня сахара в крови. Антагонизм всегда относителен. Например, инсулин и адреналин оказывают противоположные действия на уровень глюкозы в крови. Инсулин вызывает гипогликемию, адреналин — гипергликемию. Биологическое же значение этих эффектов сводится к одному — улучшению углеводного питания тканей. +Пермиссивное действие гормонов заключается в том, что гормон, сам не вызывая физиологического эффекта, создает условия для ответной реакции клетки или органа на действие другого гормона. Например, глюкокортикоиды, не влияя на тонус мускулатуры сосудов и распад гликогена печени, создают условия, при которых даже небольшие концентрации адреналина увеличивают артериальное давление и вызывают гипергликемию в результате гликогенолиза в печени. эффект одного гормона может зависеть от присутствия какого-то другого или других гормонов. Гормон роста, например, неэффективен в отсутствие тиреоидного гормона. Роли гормона роста и инсулина противоположны в отношении углеводного обмена, а в плане синтеза протеина они – исключительно однонаправлены. Для проявления анаболического и жиросжигающего свойства гормона роста необходимо также нормальное воспроизводство гормонов щитовидной и половых желез. Немного о другом взаимодействии: гормона и рецептора. Есть такой гормон лептин, который вырабатывается жировой тканью: чем ее больше, тем больше и гормона. Он сообщает мозгу о количестве жировой ткани. Если ее много, мозг усиливает энергообмен, и жир начинает сжигаться. Количество жировой ткани приходит в норму, и уровень гормона уменьшается. Когда ученые открыли лептин, им казалось, что можно синтезировать искусственный лептин — и тогда все станут худыми. Но выяснилось, что проблема еще и в плохо работающих рецепторах: они не воспринимают лептин, и он не может пробиться в мозг, а значит, жировая ткань не уменьшается. Новые гормоны, может быть, тоже участвуют в гормональных нарушениях, как и лептин, но мы еще об этом не знаем. И да, гормоны конкурируют за рецепторы. Иногда разные гормоны действуют на один и тот же рецептор, и тогда один гормон блокирует действие другого. Бывает и конкуренция во время регуляции физиологических процессов, например при диабете. Инсулин — единственный гормон, который снижает уровень сахара в крови. А повышающих сахар гормонов много: кортизол, адреналин, глюкагон. В результате такой взаимной конкуренции поддерживается правильный баланс. Но если с инсулином что-то случается, начинается диабет, так как инсулин один против большого количества других гормонов. СЛАЙД!!! Поговорим про циклы и гормоны. Позже я расскажу о циркадных ритмах, а сейчас хотела бы сказать, что у женщин гормональная система работает циклически, а у мужчин — тонически, то есть постоянно в одном режиме. У женщин режим меняется: первую половину цикла вырабатываются одни гормоны, вторую — другие. Сезонные колебания очень мало выражены у человека, но они тоже есть. в 2017 г. в Каролинском Университете в Швеции объявили лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине. Ими стали американские исследователи Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. Премия была вручена «за открытие молекулярных механизмов контроля циркадных ритмов».  Слово «циркадный» получилось из двух латинских слов. «Circa» переводится как «круг», а «dies» означает «день» Уровень секреции гормонов в организме постоянно меняется. У одних гормонов он не ритмичен и зависит от внешних факторов, так, секрецию инсулина стимулирует прием пищи. Но все же секреция многих гормонов работает с четкой периодичностью — это называют циркадными ритмами. Их изучает отдельная наука — хронобиология. Суточный ритм организма человека выглядит так: с наступлением темноты повышается секреция гормона сна — мелатонина. Это вещество синтезируется в эпифизе (шишковидной железе), способствует наступлению сна и выделяется всю ночь. Кстати мелатонин может с возрастом меньше синтезироваться — это одна из причин, почему пожилые люди чаще страдают бессонницей. А хронотипы сов и жаворонков появляются именно из-за разных по времени (разница в несколько часов) пиковых концентраций мелатонина и кортизола. Продукция кортизола утром и вечером различается в два раза. Кстати, в процессе подготовки доклада прочитала, что в подростковом возрасте ритмы сдвигаются на совиный тип, поэтому подростка труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу. Не знаю насколько это подтверждено учеными, но мне это было интересно, т.к.моя дочь-подросток точно сова.Когда человек спит, также меньше выделяется гормонов надпочечников (гормонов стресса) и одновременно повышается секреция соматотропного гормона (СТГ) — он отвечает за стимуляцию роста различных тканей. Пик концентрации СТГ приходится на 2-3 часа ночи. Так что утверждение, что мы растем во сне, — научно доказанный факт. Пробуждение в этот отрезок времени грозит потерей восстановительных реакций, необходимо провоцируемых высоким уровнем гормона роста. По этой причине крайне важно следовать нормальному режиму ночного сна, иначе физиологическое циклирование секреции гормона роста даст сбой, а за ним пострадает и весь обмен веществ. Причем спать нужно именно в темное время суток – такова природа нашего организма. Так, люди, занятые ночным трудом, даже при условии, что они отводят должное время на сон, имеют проблемы с секрецией гормона роста, а потому чаще страдают излишней полнотой и проблемами с сердечно-сосудистой системой. Все это верные признаки недостатка в организме гормона роста. Так что, если вы по-настоящему заинтересованы в высоком уровне продукции гормона роста, ни о каком ночном образе жизни и речи быть не может. С возрастом частота и объемы секреции гормона роста планомерно уменьшаются. Максимальный базовый уровень (т.е. средний за сутки) гормона роста характерен для детей раннего возраста и подростков в период полового созревания, знаменующийся заметным увеличением росто-весовых показателей. Около 5-7 утра снова повышается выделение гормонов надпочечников, а с восходом солнца перестает синтезироваться мелатонин — все это помогает проснуться. Также на утренние часы приходится пик концентрации тестостерона, с чем связано возникновение утренней эрекции у мужчин. К 9-11 часам базовый уровень тестостерона стабилизируется, продолжая совершать небольшие вторичные колебания. В среднем колебания вторичного фона (накладываемого на базовый) происходят с частотой 5-9 раз за час. К 18 часам вечера наблюдается еще одно пиковое увеличение продукции тестостерона, к девяти-десяти часам вечера сменяющееся своим каскадным спадом. В это время мужской организм испытывает минимальный суточный уровень основного своего андрогена. Причем при регулярной половой жизни в вечернее время, данный спад может приходиться на более поздние часы – час или три ночи. Кортизол– глюкокортикоидный гормон, продуцируемый корой надпочечников и возбуждающий нервную систему. Минимальный уровень кортизола диагностируется от полуночи до середины ночного периода сна, а ближе к утру наблюдается его планомерный подъем. Утром уровень кортизола достигает своего локального пика. Что закономерно приводит к увеличению артериального давления, частоты сердечных сокращений, тонуса сосудов и к снижению показателей свертываемости крови. Все это необходимо человеку для перехода в состояние бодрствования. Утренний подъем уровня кортизола наблюдается у разных людей в несколько разное время. У одних – в 4-5 часов (у жаворонков), у других – в 7-8 (у сов). Считается, что именно из-за утреннего подъема уровня кортизола в это время суток наблюдается наибольшее число сердечных приступов и инсультов. После пробуждения в течение порядка 12 часов базовый уровень кортизола сохраняет свои средние значения, но теряет позиции к вечеру (к 17-18 часам), а к полуночи и вовсе. После цикл повторяется. Как я уже говорила, помимо суточных ритмов есть и более продолжительные циклы колебания уровня гормонов. Например, изменение уровня женских половых гормонов происходит с периодичностью примерно в 28 дней и регулирует течение менструального цикла. Причем концентрация гормонов существенно меняется на протяжении жизни. В подростковом возрасте гораздо больше синтезируется гормона роста, а в пожилом — существенно меньше вырабатывается половых гормонов. Слайд!!! В заключении хочу поделиться с вами рекомендациями врача-эндокринолога Филиповой Ольги Владимировны, где-то я повторюсь, думаю это только поможет запомнить материал. Проснувшись утром, у людей начинает вырабатываться серотонин, или «гормон счастья». Его время определяется в промежутке с 4.00 до 6.00 часов утра. После 6.00 часов поднимается уровень кортизола, гормона бодрствования. Он готовит наш организм к активным действиям. А если в это время ещё выпить стакан воды, то живительная влага вымоет из нашего организма все гормоны стресса. А зарядка придаст сил. В 7.00 утра прекращается выработка мелатонина, и продолжение сна становится бесполезным. Поэтому, если хочется больше успеть в жизни — вставайте до 7 утра. Ближе к 8.00 начинают просыпаться половые гормоны (стероиды), образующие наш мышечный каркас. Это время прекрасно подойдет для занятий спортом (зарядка, гимнастика, легкая пробежка). В период с 10.00 до 14.00 вырабатываются нейрогормоны. Это самое удачное время для умственной деятельности, для работы. Во временной период с 14.00 и до 16.00 на смену приходит гормон роста, поэтому в это время очень хочется спать. И если у вас имеется такая возможность, то обязательно используйте её и поспите всего минут 20, а затем немного разомнитесь. Это придаст новых сил, энергию, а также продлит вашу красоту и молодость. Время снижения кортизола начинается после 17.00 часов. Снижается уровень сохранения энергии в организме. В это время лучше не принимать никаких серьезных решений и не заниматься спортом (так как питание клеток не происходит). Мелатонин, или «гормон сна» начинает свою производительность в 21.00. В это время начинает снижаться температура тела, тем самым увеличивая продолжительность молодости. В это время нам уже хочется в уютную постель. Организм готовится ко сну. В 22.00 начинают вырабатываться эндорфины. В это время особенно важно лечь спать. Так как именно в период с 10.00 до 4.00 происходит полная «перезагрузка» организма и ценность сна наиболее максимальна. В 2.00 часа ночи просыпается гормон роста. Именно в этот период дети особенно активно растут, а у взрослых крепнет мускулатура и обновляется кожа. Вот такой вот получился «режим работы гормонов». В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью.СЛАЙД!!!Желаю всем здоровья и спасибо за внимание! |