Гуморальна регуляція та роль ендокринних залоз у регуляції вісцеральних функцій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Гуморальна регуляція та роль ендокринних залоз у регуляції вісцеральних функцій



Вступ

Серед біологічно активних сполук виділяють гормони й негормональні біологічно активні речовини. До того ж деякі гормони можуть виконувати функцію медіаторів або нейротрансміттерів нервової системи. Посутньо й вегетативні нерви (особливо симпатичний відділ) регулюють функції організму також за допомогою біологічно активних сполук -- медіаторів, частину яких становлять гормони (наприклад, НА -- медіатор постгангліонарних волокон симпатичних нервів й один з гормонів мозкової речовини надниркових залоз). Біологічна активність гормонів визначається тим, що за відносно невисокого вмісту ці речовини дають виражений ефект. У регуляції функцій організму крім нервової системи бере участь комплекс біологічно активних сполук, що утворюють ендокринну систему (Мал. 1.1).

Взаємодія зазначених систем дає змогу говорити про єдину нейроендокринну (нейрогуморальну) систему регуляції функцій організму.

Мал. 1.1. Ендокринна система людини.

Актуальність теми.

Біологічно активні сполуки, що виділяються клітинами, діють:

а) на віддалено розташовані клітини-мішені, доставляючись туди рідкими середовищами (телекринний ефект);

б) місцево на прилеглі клітини (паракринно);

в) на саму клітину (автокринно).

Цей механізм регуляції багатьох органів і процесів, хоча й діє повільніше, але виявляється ефективнішим, ніж нейрогенна регуляція. Зумовлено це тим, що:

а) біологічно активна сполука може надходити до кожної клітини;

б) спектр зазначених регуляторів ширший, ніж медіаторів нервів;

в) вони діють на клітини більш тривалий час.

Отже, знання загальних механізмів гуморальної регуляції вісцеральних функцій організму та ролі гормонів в регуляції конкретних (окремих) функцій є надзвичайно актуальним на сьогоднішній день, як при вивченні дисципліни нормальної фізіології, так і в майбутній роботі лікаря.

Мета роботи: Вивчити загальні механізми гуморальної і гормональної регуляції фізіологічних функцій, їх значення в регуляції функцій організму. Знати основні закономірності функціонування ендокринної системи.

Задачі роботи: вивчити фактори гуморальної регуляції, фактори гормональної регуляції, засвоїти загальні механізми гормональної регуляції, вивчити методи дослідження функцій ендокринних залоз, механізми дії гормонів, ефекти пептидних та стероїдних гормонів, регуляцію синтезу і секреції гормонів, вивчити роль гормонів щитоподібної залози, гормону росту, статевих гормонів, гормонів епіфізу, надниркових залоз, інших гормонів в регуляції вісцеральних функцій.



1. Гуморальна регуляція, її фактори, механізм дії гормонів на клітини-мішені. Регуляція секреції гормонів

Теоретичний матеріал:

1. Гуморальна регуляція

Сполуки, що виділяються клітинами, діють:

* на власне клітину (автокринно);

* місцево на прилеглі клітини (паракринно);

*надходячи в рідкі середовища (переважно у кров), їх доставляють до віддалено розміщених клітин (телекринно) (мал. 1.2).

Для регуляції багатьох органів і процесів такий механізм регуляції виявляється навіть ефективнішим, ніж нейронне регулювання. Це зумовлено тим, що:

* біологічно активні сполуки можуть надходити до кожної клітини;

*спектр гуморальних регуляторів ширший, ніж медіаторів периферичних нервів;

* діють на клітини вони триваліший час.

Мал. 1.2. Форми гуморальної регуляції

Серед таких сполук виділяють гормони і негормональні біологічно активні речовини. Біологічна активність їх виявляється тим що, перебуваючи у відносно малій концентрації, ці речовини дають виражений біологічний ефект. Так, наприклад, найбільш найтиповіші гуморальні регулятори - гормони, справляють свій вплив, перебуваючи в крові в концентрації 10-7-10-12.

Інші біологічно активні сполуки

Крім гормонів є інші хімічні сполуки, що разом з гормонами, нервовою системою або самостійно справляють регулюючий або модулюючий ефект на функцію органів і систем організму. Серед них виділяють нейромедіатори (норадреналін, ацетилхолін, ГАМК, серотонін, гістамін), які, вивільняючись у нервових закінченнях, можуть створювати і паракринний ефект.

Наступна велика група речовин належить до аутокринів - речовин, що утворюються при запальних реакціях. Серед них найбільш важливими є гістамін і брадикінін.

Третя група речовин - продукти метаболізму арахідонової кислоти (входить до складу ліпідів клітинних мембран), які утворюються у відповідь на гормональні стимули тощо. Ці сполуки отримали назву простагландини (від англ. рrostate gland - передміхурова залоза), так як вперше були виділені з передміхурової залози. Простагландини (ПГЕ1, ПГЕ2, ПГF1, ПГІ2, ПГG2 та ін.), тромбоксан, простациклін утворюються з ендопероксидів арахідонової кислоти за участю ферментного комплексу циклооксигенази. Простагландини діють на клітини вже в концентрації 10-11 моль/л.

Початковий етап синтезу іншого класу метаболітів арахідонової кислоти - лейкотрієнів, каталізується ліпооксигеназними ферментами. Всі метаболіти арахідонової кислоти отримали загальну назву - ейкозаноїди. Ці речовини діють або на саму клітку, де синтезуються (автокринний вплив) або на прилеглі клітини (паракринний). Ейкозаноїди посилюють або послаблюють дію гормонів та інших агоністів, спричиняють їхній синтез і секрецію.

Ще одним типом таких речовин є цитокіни (фактори росту). Наприклад: фактори росту нервів. Виділяють кілька типів білків, необхідних для життєдіяльності нервів. Так, нейротрофін виробляють м'язи та інші структури, іннервовані нервами. Вони ретроградно надходять до тіла нейрона, де забезпечують регуляцію синтезу білків, необхідних для функції нерва (у тому числі і для стимуляції росту аксона при його пошкодженні). Інші фактори росту нервів синтезують астроцити. Так, циліарний нейротрофний фактор відіграє важливу роль у внутрішньоутробному розвитку нервової системи. В ЦНС є й інші фактори росту нервів.

Адипоцити так само синтезують біологічно активні сполуки - цитокіни, такі як грелін і лептин, які справляють свій вплив на рівні гіпоталамуса і на периферичні органи.

Істотну роль в регуляції багатьох функцій організму відіграють неорганічні іони (кальцій, натрій, калій тощо), які циркулюють у крові, а також водень, вуглекислий газ і ряд інших метаболітів клітин. Крім прямого регулювального впливу всі ці сполуки, тісно взаємодіючи між собою, справляють часом модулювальний вплив, підвищуючи або знижуючи прояв дії основних регуляторів, гормонів.

Мал. 1.3. Будова клітинної мембрани

Клітинні мембрани

Клітинні мембрани, на які діють БАС і через які здійснюються обмінні процеси, побудовані за загальною схемою (мал. 1.3). Найповніше всі елементи їх представлено у плазматичній мембрані.

Ліпідні компоненти мембран. Основою всіх клітинних мембран є ліпіди. Вони складають близько 45% маси мембран. В основному (більше половини) - це молекули фосфоліпідів різної довжини та структури. Усі ліпіди характеризуються тим, що іоногенні групи молекул утворюють гідрофільну голівку, а вуглеводневі жирнокислотні хвости надають їм гідрофобності. Оскільки мембрани розділяють дві водні фази, то вони складаються із двох шарів ліпідів. Гідрофільні голівки направлені до водних фаз - назовні і всередину відповідної структури клітини, а гідрофобними хвостами обидва шари спрямовані один до одного.

Ліпіди не випадково стали основою всіх клітинних мембран. Перебуваючи у водному середовищі, вони мають властивість самоорганізовуватися: кожна молекула зв'язується з іншими, що забезпечує утворення тонкої плівки, а при струшуванні - суспензії пухирців - «везикул».

Білки мембран. На частку білків припадає близько 55%. Але на відміну від ліпідів, білки не скрізь утворюють суцільні шари. Виділяють інтегральні та периферичні білки мембран.

Інтегральні білки пронизують ліпідні шари мембрани наскрізь, часом виходячи відносно далеко з ліпідів.

Периферичні білки вбудовані між ліпідами на різну глибину. Вони адсорбовані на поверхні мембрани і пов'язані з нею переважно електростатичними силами, тобто, пов'язані з мембранами не так тісно, як ліпіди. В результаті їх вміст (щільність) на мембрані може суттєво змінюватися, а отже, змінюється й активність функцій, які вони виконують.

Час життя білків складає від двох до п'яти днів. Тому в клітині відбувається постійний синтез білків мембран на полісомах, що знаходяться поблизу відповідних структур. При зміні інтенсивності процесу самовідновлення, функціональна активність їх так само змінюється.

Крім самої плазматичної мембрани завтовшки близько 6-10 нм, для функції клітин велике значення мають найближчий шар цитоплазми і прилеглий зовні шар міжклітинного середовища. У сукупності з мембраною вони становлять так звану плазматичну оболонку. Сумарна товщина її близько 30 нм (приблизно по 10 нм з обох боків мембрани). Саме тут відбувається багато процесів, що визначають функціональний стан клітини.

Вторинні посередники (месенжери)

Клітина має складну систему внутрішньоклітинних регуляторів активності - вторинних посередників (месенжери). До них належать: циклічні нуклеотиди (цАМФ, цГМФ), кальцій, кальцій+кальмодулін, продукти гідролізу фосфоліпідів (фосфорильований фосфатидилінозитол). Однак лише цими сполуками не обмежуються внутрішньоклітинні системи регуляції, постійно виявляються нові сполуки.

Вторинні посередники сприяють численним змінам у функціях клітин: перетворюють ферментну активність, стимулюють экзоцитоз, впливають на транскрипцію різних генів (мал. 1.4).

Всі вторинні посередники активно взаємодіють між собою, так що можуть виступати в якості агоністів або антагоністів один одного. Зазвичай вони перебувають в клітині в збалансованому співвідношенні, але після дії першого регулятора цей баланс порушується, що і стає сигналом зміни активності клітини. Вони впливають також і на чутливість мембрани клітини до регулятора, через регуляцію кількості і спорідненості рецепторів до нього. Так, під час взаємодії низки гормонів зі специфічними рецепторами мембрани, відбувається активація ферменту - аденілатциклази, під впливом якої в клітині підвищується вміст цАМФ. Результатом збільшення рівня цАМФ є стимуляція цитоплазматичних ферментів - протеїнкіназ, що і обумовлює біологічний ефект гормону.



Мал. 1.4. Механізм впливу вторинного месенджеру

У клітинах є протеази - внутрішньоклітинні посередники, що активуються іншими сполуками. Наприклад, утворення іншого вторинного посередника - циклічного ГМФ в клітині посилюється під впливом ферменту гуанілатциклази. Низка ефектів гомонів на тканини нирок, непосмугованих м'язових клітин міокарда та судин зумовлені збільшенням концентрації цієї сполуки.

Кальцій в організмі виконує не тільки функції, пов'язані з побудовою скелета і поєднанням збудження зі скороченням м'язів, але й у багатьох клітинах він виконує функцію вторинного посередника дії біологічно активних сполук. Кальцій є вторинним посередником як сам по собі, так і через взаємодію з кальмодуліном (мал. 1.5).

Це білок молекулярною масою 16700, що різко активує вплив кальцію, або сам робить свій регулюючий вплив на низку клітинних процесів. Він перебуває в цитозолі всіх еукаріотичних клітин. Збільшення концентрації Са2+ в цитоплазмі активує кальмодулін, який вступає в контакт з плазматичною і внутрішніми мембранами клітини. В результаті змінюється (збільшується або зменшується) активність ряду білків шляхом прямого впливу на фермент або через активацію цього комплексу протеїнкінази.

Дія останньої повністю аналогічна впливу цАМФ-залежної протеїнкінази, хоча білки-мішені можуть бути різними (або однаковими). На рівні периферичних тканин-мішеней він бере участь у клітинній проліферації, кишковій секреції, вивільненні лізосомних ферментів, синтезі простагландинів, гістаміну, лейкоцитарному фагоцитозі та інших процесах, зумовлених дією гормонів або інших регуляторів.

Мал. 1.5. Роль іонів кальцію

Кальмодулін, як і інші вторинні посередники, бере участь у впливі перших регуляторів не тільки на рівні периферичних органів, але й у клітинах органів регуляції (нервових, ендокринних).

Фосфатидилінозитол і його похідні. При взаємодії деяких первинних регуляторів з рецепторами мембран запускається комплекс метаболічних перетворень фосфоліпідів мембран, в результаті яких утворюється фосфатидилінозитол (мал. 1.6).



Мал. 1.6. Фосфатидилінозитол і його похідні

Останній є попередником двох інших вторинних посередників: діацилгліцеролу й інозитолтрифосфата. Ці сполуки є посередниками не тільки дії регуляторів, але й беруть участь у взаємодії фотона з фоторецепторами ока тощо.

Гормональна регуляція фізіологічних функцій

Серед біологічно активних сполук доцільно виділяти не лише гормони, а й негормональні біологічно активні сполуки (БАС). До того ж деякі гормони виконують функцію медіаторів або нейротрансмітерів нервової системи (мал. 1.7), а, посутньо, вегетативні нерви (особливо симпатичний відділ) регулюють функції організму також за допомогою біологічно активних сполук - медіаторів, частина яких є гормонами (норадреналін - медіатор постгангліонарних волокон симпатичних нервів і один з гормонів мозкової речовини надниркових залоз).

Мал. 1.7. Синтез норадреналіна



Біологічна активність гормонів і БАС визначається тим, що, перебуваючи у відносно малій концентрації, ці речовини дають виражений ефект. Так, найтиповіші гуморальні регулятори - гормони - свій вплив чинять, перебуваючи в крові в концентрації 10-7 - 10-12 моль/л. Наочним доказом цього є відмінність чоловіків від жінок, що зумовлено впливом статевих гормонів.

Вплив гормонів на клітини зумовлений тим, що на мембрані клітин містяться рецептори до конкретного гормону, які характеризуються високим ступенем афінності (спорідненості) до нього.

Можна виділити чотири основних механізми спрямованості впливу гормону:

1) метаболічний (дія на обмін речовин);

2) морфогенетичний (стимулюється формоутворення, диференціювання, ріст);

3) кінетичний (включення певної діяльності);

4) коригувальний (змінює інтенсивність функцій органів і тканин).

Порушення функцій гормональної регуляції може бути двох типів: гіпофункція або гіперфункція. Ці зміни можуть бути обумовлені порушеннями з боку:

а) механізмів регуляції (дисрегуляторні);

б) залозистих клітин (розлади синтезу і виділення гормонів);

в) периферичних структур (розлади транспорту, метаболізму гормонів, рецепції).

Порушення транспорту гормонів в організмі проявляється в тому, що частка вільного гормону (а в нормі для стероїдних гормонів і тироксину це не більше ніж 10% гормону крові) може збільшуватися або зменшуватися. А це може призвести до гіпо - або гіперфункції гормону при його нормальному синтезі. Транспорт гормонів здійснюється:

а) у вільному вигляді;

б) у комплексі з відповідними білками плазми (в нормі понад 80%);

в) у неспецифічному комплексі з білками плазми крові;

г) шляхом адсорбції на поверхні формених елементів крові.

Зв'язок гормону у вигляді зазначених комплексів запобігає його виведенню через нирки (при малій молекулярній масі гормону) або передчасному метаболізмі. Крім того, зв'язок гормону з форменими елементами крові створює ефект концентрування його, що може забезпечити підвищення доставки гормону до конкретної структури.

Метаболізм гормонів визначається його хімічною природою. За хімічною природою більшість гормонів є пептидами (білками). Крім того, є гормони стероїди і похідні амінокислот. Стероїдні гормони інактивуються в багатьох органах за участю НАДФН-залежних ферментів, після чого вони надходять у печінку, де кон'югують з сірчаною та глюкуроновою кислотами і потім виводиться з організму. Білково-пептидні гормони гідролізуються найчастіше в печінці під впливом специфічних пептидаз. Катехоламіни руйнуються переважно моноаміноксидазним шляхом. Більша частина метаболітів гормонів (70-90%) виводиться через нирки.

При підвищеному руйнуванні гормонів може відчуватися їх функціональна недостатність, і навпаки - послаблення метаболічного руйнування може призводити до збільшення вмісту його в крові і гіперфункції. гуморальний гормон клітинний мембрана

Вплив гормонів на клітини обумовлено тим, що на мембрані клітин є рецептори до конкретного гормону, які характеризуються високим ступенем афінності (спорідненості) до нього.

2. Методи дослідження функціонального стану ендокринних залоз

Найчастіше в клініці досліджують базальний рівень гормонів в крові, коли кров у хворого береться вранці. Але таке дослідження дає правильне уявлення про гормональну активність лише тих залоз, секреція яких не схильна до ритмів і Т1/2 гормону в крові кілька діб. До таких залоз відносяться щитоподібна та паращитоподібні (мал. 2.1).

Мал. 2.1. Методи дослідження ендокринних залоз

Навпаки, більшість інших залоз синтезують і секретують у кров гормони циклічно, та й напівперіод розпаду більшості гормонів невеликий. До того ж циклічність секреції багатьох гормонів може визначатися не тільки віком хворого, менструальним циклом, вагітністю, але й індивідуальними особливостями людини. Тому визначення базального (ранкового) рівня гормону при деяких захворюваннях може не відображати істинної картини інтенсивності синтезу. Наочним прикладом цього може бути хвороба Іценко-Кушинга, при якій ранковий рівень кортизолу в крові може бути в межах норми, а протягом дня його фізіологічного зниження не відбувається. В результаті сумарний добовий рівень продукування кортизолу високий, що і проявляється у вигляді хвороби.

Отже, для кожного конкретного гормону є свої рекомендації щодо оцінки активності ендокринної залози. До того ж розроблені й інші критерії оцінювання секреторної активності конкретних залоз, що засновані на визначенні продуктів їхнього метаболізму в сечі (сечу можна зібрати добову) і на непрямих дослідженнях, які докладно описані в посібниках з ендокринології.



3. Механізм дії гормонів

Будь який гормон, циркулюючи в крові, має можливість впливати на всі органи і тканини, але для більшості з них існують такі, для яких гормон найспецифічніший - їх називають органи- і тканини-мішені. Вплив гормону на клітини здійснюється шляхом взаємодії з рецептором, що є білком, частина молекули якого ізоморфна до певного фрагменту молекули гормону. Рецептори можуть розташовуватися як на зовнішній мембрані, так і всередині клітини. Кількість рецепторних білків не постійна і може активно змінюватися. Наприклад, збільшення концентрації гормону при зв'язуванні його з рецептором може спровокувати зменшення кількості активних рецепторів.

Регульоване зниження активних рецепторів може бути обумовлено:

а) інактивацією частини молекули рецептора;

б) інактивацією частини внутрішньоклітинних білкових інформаційних молекул;

в) тимчасової секвестрацією рецептора всередині клітини;

г) руйнуванням рецепторів після потрапляння їх у клітину під впливом клітинних ферментів;

д) зниженням синтезу рецепторних білків.

Однак може бути і протилежний ефект - збільшення єднальної здатності гормону з рецептором або збільшення кількості рецепторів за допомогою протеїнсинтезувальних внутрішньоклітинних систем.

Легко проникаючи у клітину і клітинне ядро (мал. 3.1) стероїдні гормони, які справляють вплив (специфічний) на внутрішньоклітинні механізми найчастіше через вплив на процеси транскрипції, змінюючи активність синтезу клітинних білків. Нерідко ці гормони виконують свої функції за допомогою вторинних посередників.



Мал. 3.1. Механізм дії стероїдних гормонів

Гормони (катехоламіни, пептидні гормони), погано проникаючи крізь мембрану, фіксуються на мембрані зовні (мал. 3.2).

Мал. 3.2. Механізм дії пептидних гормонів

У цьому випадку їх вплив на функціональний стан клітин опосередковується вторинними посередниками.

Період напіврозпаду (Т1/2) деяких гормонів у здорової людини (узагальнені середні дані)

Тироксин 4 доби

Трийодтиронін 45 год

Кортизол 70-90 хв

Кортикостерон 50-60 хв

Альдостерон 30-50 хв

Тестостерон 30-40 хв

Прогестерон 90-195 хв

Естрадіол 20-25 хв

СТГ 15-17 хв

ТТГ 10-12 хв

АКТГ 10-15 хв

Мелатонін 10-25 хв

Інсулін 8-10 хв

Вазопресин 15-20 хв

Релізинг-гормони 2,5-5 хв

Катехоламіни 0,5-2,5 хв

Концентрація більшості гормонів у крові не постійна. Вона, з одного боку, визначається інтенсивністю утворення і секреції гормону залозою, а з іншого - швидкістю поглинання, руйнування і виведення. Час напіввиведення (Т1/2) гормонів крові коливається від 4 діб - у тироксину, до годин - у стероїдів, декількох хвилин - у інсуліну, вазопресину, катехоламінів і секунд - у нейромедіаторів і пептидів. Секреція деяких гормонів має періодичність. Наприклад, рівень гормону росту, АКТГ має виражені добові коливання, пов'язані з циклами "сон-неспання". А статеві гормони мають не тільки добову ритміку утворення і секреції, а й чітко виражену періодичність, пов'язану з віковими періодами розвитку, менструальним циклом і циклом "вагітність-пологи".

Не завжди у людини гормони утворюються в кількості, що забезпечує нормальну функцію, яку вони регулюють. Функціональна активність залози може бути підвищена (гіперфункція), або, навпаки, знижена (гіпофункція). Ця зміна функціональної активності може бути короткочасною, що зумовлено необхідністю змінити активність відповідної функції організму, або мати тривалий чи постійний характер і стосуватися зміни не лише функції, а й структури ендокринної залози, що характерно для стану хвороби.

4. Ефекти стероїдних гормонів

Стероїдні гормони впливають на диференціювання, ріст, адаптацію клітин до нових метаболічних умов, тобто діють на генетичному рівні. Під їхнім впливом індукується біосинтез білків. У різних тканинах зазначена гормонорегулювальна залежність неоднакова. Так, у клітинах яйцепроводів під впливом гормонів синтезується до 70% усього білка, в той час як у печінці, менше ніж 5%. Синтез іншої кількості білка здійснюється за допомогою генетичних й інших механізмів регуляції. Клітини-мішені стероїдних гормонів для нормальної своєї функції повинні постійно отримувати певну кількість гормонів. Стероїдні гормони транспортуються кров'ю у зв'язаному з білками-переносниками вигляді. Тобто, у зв'язку з відносно невеликою молекулярною масою, вони легко будуть виводитися з організму.

Мал. 4.1. Ефекти стероїдних гормонів



Процес індукції багатостадійний. Спочатку стероїдний гормон (мал. 4.1) має проникнути в клітину, з'єднуючись з відповідним рецептором мембрани або без його допомоги.

Проникнення всередину клітини зазначених гормонів полегшується малими розмірами молекул і високою розчинністю (спорідненістю) у ліпідах мембран. В результаті у певних клітинах вміст гормону стає високим, хоча в крові вони містяться в надзвичайно низькій концентрації. Після проникнення стероїду в клітину відбувається його зв'язування із внутрішньоклітинним рецептором і транспорт через цитоплазму до ядра клітини. У зазначеному вигляді гормон проникає через ядерну мембрану. Наступним етапом - "наведення" гормону до тієї ділянки геному, в якій відбувається зв'язування гормону з кислим білком (гістоном) хромосоми. Зв'язування відбувається саме з тією ділянкою геному, який забезпечує транскрипцію іРНК і подальший синтез специфічного білка в цитоплазмі клітини. Результатом такого впливу стероїдів є диференціювання клітин, синтез у них знову сформованих білків.

5. Ефекти пептидних гормонів

Пептидні гормони - гідрофільні сполуки нездатні проникати крізь мембрану. Тому їх ефект обумовлений результатом взаємодії з рецептором клітинної мембрани (мал. 5.1). Гормоно-рецепторна взаємодія запускає багато внутрішньоклітинних систем, причому деякі їх компоненти розташовані досить далеко від зовнішньої мембрани. Ці впливи обумовлені включенням під впливом комплексу "гормон-рецептор" вторинних посередників. Зазначені посередники, змінюючи внутрішньоклітинний стан обміну речовин, активність інших процесів, забезпечують специфічний ефект гормону.



Мал. 5.1. Ефекти пептидних гормонів

Кількість (щільність) мембранних рецепторів, так само як і внутрішньоклітинних посередників, мінлива - вона модулюється під впливом відповідних механізмів регуляції.

6. Ефекти цитокінів

Дещо подібні до вищезазначеного впливу БАС (білкового або амінного походження), які, взаємодіючи з мембранними рецепторами, змінюючи швидкість внутрішньоклітинних реакцій (це ферментсполучені рецептори), є рецепторами цитокінів (мал. 6.1).

Мал. 6.1. Цитокіни



Рецептор існує як гомодимер (дві ідентичні частини), а лептин зв'язується з зовнішньою частиною рецептора, забезпечуючи фосфорилювання і активацію внутрішньоклітинної асоційованої янускінази 2 (ЯК2). Це служить причиною фосфорилювання сигнального білка -- приймача і активатора транскрипції (СПАТ), який активує транскрипцію генів-мішеней і синтез білків. Фосфорилювання ЯК2 також активує різні системи ферментів, чим опосередковуються найбільш швидкі ефекти лептину.

Мал. 6.2. Цитокіни, їх характеристика

Цитокинові рецептори самі не володіють ферментативною активністю, але після активації відповідним БАС, є сигналами для сполучених ферментів. У наведеному прикладі один із шляхів реалізації впливів опосередкований однією з тирозинкінази - янускіназою. Після зв'язування з лептином рецептор ЯК2-молекули сприяє фосфорилюванню всередині клітини інших фрагментів тирозину, що опосередковує внутрішньоклітинний сигнал. В результаті ефекти впливу лептину (мал. 6.3) можуть здійснюватися або швидко (результат активації внутрішньоклітинних ферментів), або повільніше (це зумовлено впливом на генетичний апарат і синтезом нових білків).



Мал. 6.3. Ефекти цитокінів

7. Регуляція синтезу і секреуії гормонів

Функції синтезу і секреції гормонів ендокринними залозами регулюються кількома шляхами.

Мал. 7.1. Гіпоталамо-гіпофізарна система

1) Нейрогенна регуляція. Вона здійснюється за трьома напрямками:

А. Рівень гормону крові через зворотний зв'язок регулює секреторну активність залози, в якій він утворюється. Ця регуляція секреції гормону під впливом самого гормону опосередковується нейрогормональними механізмами гіпоталамо-гіпофізарної системи (мал. 7.1, 7.2, 7.3, 7.4).

Мал. 7.2. Функції гіпофіза

Мал. 7.3. Гормони гіпофізу



Мал. 7.4. Регуляція синтезу гормонів ГГС

Б. Прямий вплив нервів на синтез і секрецію гормону (нейрогіпофіз, мозковий шар наднирників).

Мал. 7.5. Нейрогіпофіз

В. Нервова система регулює гормональну активність опосередковано - змінюючи інтенсивність кровопостачання залози.

2) Безпосередній вплив на клітини залози концентрації субстрату, рівень якого регулює гормон (зворотний зв'язок). Так, кальцій крові впливає на секреторну активність прищитоподібних і щитоподібних залоз, де утворюються паратгормон і тирокальцитонін, а концентрація глюкози крові визначає активність виходу інсуліну з підшлункової залози.

Негативний зворотній зв'язок полягає у збільшенні утворення гормону при зменшенні його концентрації в крові, і, навпаки, зниження - при зростанні. Цей зв'язок гарантує необхідний рівень гормональної активності, запобігаючи неадекватній секреції гормонів залозою.

Деякі гормони регулюються за типом позитивного зворотного зв'язку, коли регулювальний механізм, збільшуючись, стимулює синтез гормону.

Функція переважної більшості клітин, що синтезують гормони, регулюється комбінацією кількох зазначених механізмів. Крім того, багато гормонів і гіпоталамо-гіпофізарних факторів мають перехресний вплив на утворення один одного. Тому, кажучи про ті, чи інші механізмі регулювання, необхідно мати на увазі, що мова йде лише про переважання механізму регуляції.

Размещено на Allbest.ru

...