Репродуктивная функция гормонов.

Репродуктивная функция гормонов – влияние на функцию размножения (женский половой цикл, сперматогенез).

 

· парагормоны - биологически активные вещества, действующие на многие физиологические процессы в организме подобно гормонам, но образующиеся в отличие от них не в железах внутренней секреции, а в других органах и тканях; к гормоноидам относят секретин, гистамин.

 

· Механизмы действия гормонов:

1. Изменение распределения в-в в клетке, заключается главным образом в изменении проницаемости клеточных мембран.

Это объясняется тем, что жирорастворимые гормоны могут спокойно проникать через клеточную мембрану, которая состоит преимущественно из бислоя липидов, а водорастворимые этого не могут. В связи с этим рецепторы(Р) для водо- и жирорастворимых гормонов имеют различное место локализации (мембрана и цитоплазма соответственно). Связавшись с мембранным рецептором гормон вызывает каскад реакций в самой клетке, но никак не влияет на генетический материал. Комплекс цитоплазматического Р и гормона может воздействовать на ядерные рецепторы и вызывать изменения в генетическом аппарате, что ведет к синтезу новых белков.

2. Хим.модификация клеточных белков.

3. Индукция или репрессия процессов белкового синтеза.

· Специфичность гормона - это своеобразие его химической структуры, функции и места образования. Все известные гормоны оказывают качественно определенные биологические эффекты, обусловленные особенностями его химической структуры

· Клетки-мишени - это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной мембране и на других органеллах клетки.

· Органы мишени – органы, на которых направлено действие гормонов.

· Клеточный рецептор — молекула (обычно белок) на поверхности клетки, клеточных органелл или растворенная в цитоплазме, специфически реагирующая изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы определенного химического вещества, передающего внешний регуляторный сигнал и, в свою очередь, передающая этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы, нередко при помощи так называемых вторичных посредников или трансмембранных ионных токов.

 

14. Этапы образования и выделения белковых и пептидных гормонов:

1. биосинтез гормона;

2. секреция, т.е. выделение из эндокринной клетки;

3. транспорт кровью к периферическим тканям;

4. распознавание гормонального сигнала клетками-мишенями;

5. трансдукция (перевод) гормонального сигнала в биологический ответ;

6. гашение гормонального сигнала.

 

Формирование гормального ответа на клет.уровне:

 

· Этапы воздействия водорастворимого (белкового) гормона и парагормона на клетку

1. Образование гормон-рецепторного комплекса (ГРК) на поверхности клеточной мембраны.

2. Активация мембранных ферментов системы вторичных посредников.

3. Образование вторичных посредников,

4. Синтез определенной группы протеинкиназ, индуцируемый вторичными посредниками

5. Активация фосфорилирования определенных групп белков.

6. Физиологические эффекты: изменение проницаемости клеточной мембраны для ионов и веществ, изменение количества и активности ферментов, секреция гормонов, выделение медиаторов, изменение подвижности клеток, сокращение либо расслабление гладкой мускулатуры.

 

· Комплекс гормон-рецептор – образуется при взаимодействии гормона на клеточные рецепторы, клетки-мишени

· Система втор - посредников:

1. Система аденилатциклаза - циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) - Активация аденилатциклазы происходит под влиянием гормон-рецепторного комплекса, образование которого приводит к связыванию гуанилового нуклеотида (ГТФ) с особым регуляторным стимулирующим белком (GS-белок), после чего GS-белок вызывает присоединение магния к аденилатциклазе и ее активацию. активизирующие аденилатциклазу гормоны глюкагон, тиреотропин, паратирин, вазопрессин, гонадотропин и др; подавляют аденилатциклазу соматостатин, ангиотензин-П

2. Система гуанилатциклаза – цГМФ - Активация мембранной гуанилатциклазы опосредованно через ионизированный кальций и оксидантные системы мембран. Так реализуют свои эффекты натрийуретический гормон предсердий - атриопептид, тканевой гормон сосудистой стенки.

3. Система фосфолипаза-С - инозитол-трифосфат - вызывает выход ионизированного кальция из внутриклеточных депо. Последний, связываясь с белком кальмодулином, обеспечивает активацию протеинкиназ и фосфорилирование внутриклеточных структурных белков и ферментов.

4. Ca2+ - кальмодулин - Ионизированный кальций поступает в клетку после образования гормон-рецепторного комплекса. Связанный с кальцием кальмодулин активирует многочисленные протеинкиназы. Кратковременное увеличение в клетке количества кальция и его связывание с кальмодулином является стимулом для многочисленных физиологических процессов - сокращения мышц, секреции гормонов и выделения медиаторов, синтеза ДНК, изменения подвижности клеток, активности ферментов, транспорта веществ через мембраны.

 

· Этапы воздействия стероидного гормона на клетку

1. При контакте стероидного гормона с мембранным рецептором происходит: узнавание гормона; перенос ГРК в клетку.

2. В цитоплазме гормон связывается с особым (вторым) цитоплазматическим белком-рецептором с образованием ГРК.

3. Перенос ГРК в ядро.

4. Взаимодействие с ядерным (третьим) рецептором с образованием ГРК.

5. Связывание ГРК с хроматиновым акцептором и ДНК.

6. Физиологические эффекты (наступают через несколько часов, т.к. требуют длительного присутствия ГРК в ядре): активация транскрипции матричных РНК (мРНК), синтез транспортных и рибосомных РНК, трансляция мРНК, синтез белков и ферментов в рибосомах. И, как следствие, развитие физиологических эффектов.

 

 

15.Гипоталамо-гипофизарная система и ее роль в регуляции функций:

Гипоталамо-гипофизарная система - морфофункциональное объединение структур гипоталамуса и гипофиза, принимающих участие в регуляции основных вегетативных функций организма. Различные рилизинг-гормоны, вырабатываемые гипоталамусом оказывают прямое стимулирующее или тормозящее действие на секрецию гипофизарных гормонов. При этом между гипоталамусом и гипофизом существуют и обратные связи, с помощью которых регулируется синтез и секреция их гормонов.

 

Гипоталамус

является высшим центром, осуществляющим нейро-гуморальную регуляцию.

1. ГТ как один из отделов ЦНС является и главным координатором гормональной регуляции в организме.

2. ГТ - это то единственное место ЦНС, в области которого проницаемость для ГЭБ очень высока (это позволяет создать мост между нервной и гуморальной регуляцией, т.к. за счет большого количества хеморецепторов ГТ может воспринимать уровень биологически активных веществ в крови).

3. Нейроны ГТ обладают способностью к нейросекреции, что проявляется в изменении уровня выделения релизинг-факторов (либерины и статины).

В настоящее время известно 10 релизинг-факторов (7 либеринов и 3 статина).

Либерины:

1.Соматолиберин,

2.Тиролиберин,

3.Люлиберин,

4. Фоллиберин,

5. Кортиколиберин,

6. Пролактолиберин,

7. Меланолиберин.

Статины:

1.Соматостатин,

2. Пролактостатин,

3. Меланостатин

Релизинг–факторы регулируют выделение гормонов передней доли гипофиза, большая часть которых, гландулярные, регулируют деятельность других желез внутренней секреции, выделение ими гормонов.

Некоторые гормоны гипофиза вырабатываются в гипоталамусе и лишь накапливаются в гипофизе (гормоны нейрогипофиза - АДГ и окситоцин).

 

· Пути взаимодействия гипоталамуса и гипофиза:

Нервные импульсы, приходящие в гипоталамус, активируют секрецию так называемых рилизинг-факторов (либеринов и статинов): тиреолиберина, соматолиберина, пролактолиберина, гонадолиберина и кортиколиберина, а также соматостатина и пролактостатина. Мишенью для либеринов и статинов, секретируемых гипоталамусом, является гипофиз. Каждый из либеринов взаимодействует с определенной популяцией клеток гипофиза и вызывает в них синтез соответствующих тропинов, которые поступают в общий кровоток и, попадая на соответствующие железы, активируют в них секреторные процессы.

 

· Классификация гормонов гипофиза

1. Гормоны передней доли гипофиза.

1)адренокортикотропный (АКТГ), или кортикотропин;

2)тиреотропный (ТТГ), или тиреотропин,

3)гонадотропные: фолликулостимулирующий (ФСГ), или фоллитропин, и лютеинизирующий (ЛГ), или лютропин,

4)соматотропный (СТГ), или гормон роста, или соматотропин,

5)пролактин. (лютеотропный гормон, маммотропин).

2. Промежуточная доля гипофиза

интермедин - меланоцитостимулирующий гормон

3. Задняя доля гипофиза

1)Антидиуретический гормон гипофиза (АДГ, вазопрессин)

2)Окситоцин

 

· Регуляция в системе гипоталамус- гипофиз осуществляется по принципу отрицательной обратной связи (избыток гормонов в крови - торможение их выработки):

1. Короткая петля регуляции: Рецепторы ГФ реагируют на концентрацию тропных(собственных) гормонов, изменяют их выделение и опосредовано, уровень гормонов периферических желез вн. секреции.

2. Длинная петля регуляции: Уровень гормонов периферических желез вн. секреции воспринимается хеморецепторами ГФ, это изменяет выделение тропных(собственных) гормонов, и опосредовано, уровень гормонов периферических желез вн. секреции.

3. Более длинная петля регуляции: Уровень гормонов периферических желез вн. секреции воспринимается хеморецепторами гипоталамуса, затем гипофиз(изменение уровня тропных гормонов) – железа внутренней секреции и как следствие - изменение уровня гормона периферических желез вн. секреции.

Регуляция в системе ГТ- задняя доля ГФ. Уровень гормонов ГФ в крови регулирует синтез гормонов в ГТ. Кстати так регулируются все периферические железы вн. секреции.

 

ГИПОФИЗ

Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней.

Переднюю и промежуточную долю объединяют общим названием - аденогипофиз, а задняя - нейрогипофиз.

Передняя доля гипофиза

Все гормоны передней доли являются веществами белковой природы (пептиды, белки, гликопротеиды).

· Гормоны передней доли гипофиза:

1. Соматотропный гормон (СТГ, гормон роста, соматотропин). Этот гормон белковой природы (191 аминокислота) 1)стимулирует синтез белка в органах и тканях, 2)способствует утилизации аминокислот, 3)увеличивает дифференцировку и созревание клеток. СТГ имеет выраженную видовую специфичность. СТГ относится к эффекторным гормонам, т.к. его влияние, большей частью, направлено на функциональные системы-мишени, а не через промежуточные гормоны. Свои эффекты реализует через спец. вещество, синтезируемое в печени - соматомедин. Для эффекта СТГ необходимо наличие углеводов и инсулина.

При избытке СТГ в детском возрасте развивается гигантизм (рост - более 2-х метров, не всегда физическая сила мышц соответствует длине рычагов - неуклюжесть, быстрая утомляемость).

При недостатке в детском возрасте- гипофизарный нанизм, гипофизарная карликовость (низкий рост - 90-100 см, в отличие от кретинизма умственно полноценны, пропорционально развита фигура).

При избытке СТГ во взрослом состоянии развивается заболевание акромегалия (разрастание т.н. оконечностей: нижняя челюсть, надбровные дуги, кисти, стопы).

Регуляция: ГТ (соматолиберин и соматостатин).

Гландулярные гормоны

2. Гонадотропные гормоны. К гонадотропным гормонам относятся фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) гормоны гипофиза. При удалении передней доли ГФ наблюдается атрофия половых желез.

У женщин ФСГ стимулирует созревание фолликула в яичниках. Полностью этот процесс осуществляется при наличии ЛГ. Лютеинезируюший гормон(ЛГ) способствует разрыву фолликула и выходу яйцеклетки из яичника, т.е. стимулирует процесс овуляции. Во второй половине цикла ЛГ стимулирует развитие желтого тела в яичниках.

У мужчин ФСГ стимулирует развитие семенных канальцев, сперматогенез и рост предстательной железы.

ЛГ необходим для образования мужских половых гормонов.

Тип секреции ФСГ и ЛГ у мужчин - тонический, у женщин - циклический. Эти гормоны относятся к группе гландотропных гормонов, т.е. они осуществляют свой эффект посредством влияния на другие, периферические эндокринные железы.

ФСГ и ЛГ не обладают половой специфичностью, т.е. они одинаковы у самцов и самок.

Регуляция: ГТ (фоллиберин и люлиберин).

3. Пролактин (лютеотропный гормон, маммотропин). Это белковый эффекторный гормон (199 аминокислот).

- стимулирует рост молочных желез;

- усиливает выработку молока молочными железами (лактогенный гормон);

- стимулирует рост и созревание желтого тела в яичниках (лютеотроп­ный гормон);

- уменьшает потребление глюкозы тканями, что вызывает повышение ее в крови (гипергликемия);

- стимулирует синтез белков, рост волосяного покрова головы.

Концентрация его в крови возрастает значительно (более, чем в 50 раз) в конце беременности и сразу после родов.

Регуляция: через ГТ и рефлекторно (пролактолиберин и пролактостатин).

4. Тиреотропный гормон (тиреотропин) - представляет собой гликопротеид. Относится к группе гландотропных гормонов.

- стимулирует рост щитовидной железы;

- регулирует выработку и выделение гормонов щитовидной железы;

- способствует накоплению йода в щитовидной железе.

Регуляция: через ГТ (тиролиберин) и рефлекторно (холод стимулирует выработку).

5. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) - относится к группе гландотропных гормонов. Представляет собой полипептид (39 аминокислотных остатков), обладающий минимальной видовой специфичностью.

Удаление передней доли ГФ сопровождается атрофией пучковой и в меньшей степени - клубочковой зон коры надпочечников. Это точка приложения АКТГ.

Секреция АКТГ гипофизом усиливается при воздействии всех чрезвычайных раздражителей, вызывающих в организме состояние напряжения. АКТГ, действуя н

а надпочечники, вызывает усиление выработки глюкокортикоидов, а также в некоторой мере и минералокортикоидов.

Регулируя выработку и выброс глюкокортикоидов, АКТГ вызывает те же эффекты (участвует в механизмах стресса, стимулирует распад белков до аминокислот, гликогена до глюкозы, торможение синтеза белка, увеличение распада жиров), т.е. обладает катаболическим эффектом.

Регулируется: уровнем адреналина в крови (пусковой фактор); релизинг-факторами ГТ (кортиколиберин).

 

· Промежуточная доля гипофиза

В этой доле вырабатывается гормон интермедин - меланоцитостимулирующий гормон. Является эффекторным гормоном.

У теплокровных МЦСГ: стимулирует активность свето- и цветовоспринимающего аппарата глаз; способствует темновой адаптации; - повышает остроту зрения, участвует в сезонных изменениях пигментации кожи и меха, увеличивает синтез меланина (кожного пигмента);

Регуляция: релизинг-факторы ГТ (меланостатин и -либерин).

 

· Задняя доля гипофиза.

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) состоит из нейроглии (клетки питуициты) и безмякотных нервных волокон. Секреторных клеток в нейрогипофизе нет. Гормоны задней доли ГФ образуются в нейросекреторных клетках ГТ (супраоптическое и паравентрикулярное ядра), соединяются со специфическими белками- нейрофизинами и по нервным волокнам с током аксоплазмы спускаются в ГФ. Под влиянием внешних стимулов поступают в кровь (подобно высвобождению нейромедиаторов при ПД).

Из задней доли гипофиза выделены два гормона - антидиуретический гормон (АДГ) и окситоцин. Оба гормона по химической структуре - пептиды (октапептиды (8), отличаются двумя аминокислотными остатками).