Регуляция обмена веществ: гормоны.

Иерархия регуляторных систем.

Гомеостаз поддерживается 4 регуляторными системами:

1) ЦНС (при помощи нервных импульсов и медиаторов)

2) эндокринная (гормоны)

3) пара- и аутокринная (вещества, которые синтезируются клетками, не поступают в кровь и действуют на те же клетки или соседние - простагландины, гистамин и т.д.)

4) иммунная (антитела, цитокины).

Эти системы формируют 3 иерархических уровня:

1 - ЦНС

2 - Эндокринная (у человека)

3 - Внутриклеточная

У человека эндокринная система действует при помощи гормонов.

Гормоны - биологически активные вещества, которые вырабатываются в эндокринных железах или органах, поступают в кровь, разносятся по всему организму, но взаимодействуют только с клетками-мишенями.

Клетки-мишени - имеют специфические рецепторы к данным гормонам.

Гормоны регулируют обмен веществ тремя основными путями:

1) изменение активности имеющихся регуляторных ферментов метаболических путей (путем фосфорилирования или дефосфорилирования)

2) индуцирование = стимуляция = усиление синтеза новых ферментов метаболических путей

3) изменение проницаемости мембран для различных ионов.

Схема иерархии регуляторных систем

1 - синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами;

2‒сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез и секрецию рилизинг-факторов;

3-рилизинг-факторы стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) синтез и секрецию тропных гормонов гипофиза;

4‒тропные гормоны стимулируют синтез и секрецию гормонов периферических эндокринных желез;

5-гормоны эндокринных желез поступают в кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями;

6-изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов эндокринных желез и гипоталамуса;

7-синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных желез; ⊕-стимуляция, ⊝-подавление синтеза и секреции гормонов (отрицательная обратная связь).

Классификация гормонов

I. По химической структуре:

а) белково-пептидной природы

б) производные холестерола = стероидные

в) производные тирозина

II. По влиянию на организм:

а) тропные (гормоны гипоталамо-гипофизарной системы) - вырабатывают релизинг-факторы и гормоны, которые стимулируют выработку в эндокринных железах других гормонов

б) регулирующие обмен кальция и фосфора (кальцитонин, паратгормон, кальцитриол)

в) регулирующие водно-солевой обмен (АДГ, ПНФ, альдостерон)

г) регулирующие обмен веществ (инсулин, глюкагон, кортизол, адреналин)

д) тиреоидные - влияют на все виды обмена

е) регулирующие репродуктивную функцию = половые

Схема синтеза гормонов

III. По механизму действия:

В основе - положение рецептора к гормонам

а) рецептор находится на поверхности мембраны

Гормоны не проникают в клетку, а действуют через вторых посредников:

· цАМФ

· цГМФ

· Са²⁺

· фосфолипиды мембран (инозитолтрифосфат - ИФ₃)

Конечный эффект действия гормонов - изменение активности уже имеющихся гормонов путем фосфорилирования или дефосфорилирования.

Этот механизм характерен для гормонов белково-пептидной природы и адреналина, норадреналина.

б) рецептор внутри клетки (в цитоплазме или ядре)

Конечный эффект действия гормонов - усиление синтеза белков-ферментов через инициацию транскрипции.

Этот механизм характерен для стероидных гормонов Т₃,Т₄.

 

Особенности синтеза, секреции и транспорта гормонов