В.А. Дубынин - Ругулярные системы организма человека (1128370), страница 63
Текст из файла (страница 63)
ьл. ОБщАя хАРАктеРистикА андокРииной системы 317 1. Гормон выделяется из живых клеток. Если какое-то вещество, обладающее значительным физиологическим эффектом, выделяется из мертвой разрушающейся клетки, его к гормонам относить нельзя. 2. Гормоны, как и любые физиологически активные вещества, обладают сильными аффектами и поэтому выделяются в очень малых количествах. 3. Гормон выделяется из клетки, не нарушая ее жизнедеятельности и целостности.
4. Гормон поступает в межклеточную жидкость и кровь непосредственно из секретирующих клеток, и эндокринные железы не имеют выводных протоков, как железы внешней секреции. 5. Гормон действует только на определенные органы-мишени, имеющие специальные рецепторы для взаимодействия с ним. 6. Гормон не является источником энергии и строительным материалом для нужд организма. Эти критерии, предъявляемые к веществу-гормону, достаточно строгие, и на самом деле имеется ряд исключений, однако перечисленные критерии позволяют четко отличать гормоны от ферментов, витаминов и других веществ. Гормоны можно классифицировать несколькими способами. Наиболее удобна классификация по характеру аффектов гормонов и по их химическому строению (табл.
6.1). Регулирующие эффекты — ато обратимое активирующее или тормозное действие на системы организма, осуществляющиеся постоянно в течение всей жизни. Программные, или детерминирующие, эффекты необратимы и осуществляются в определенные, относительно короткие периоды жизни, например в период полового созревания у человека. При этом гормон определяет кардинальную перестройку клеток, клетки меняют свою форму, функции и остаются такими на все дальнейшее время существования организма.
Пермиссивное действие гормонов заключается в том, что одни из них, не влияя на какой-то процесс другого гормона, резко усиливают его эффект. Например, гормон щитовидной железы — тироксин необходим для того, чтобы нормально развивались эффекты гормона роста. Даже из краткой таблицы видно, что гормоны воздействуют на все функции организма, а с другой стороны, один и тот же гормон может непосредственно воздействовать на несколько функций. Так, большая 318 5.
ЭНДОКРИННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ Таблица б.1 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЭФФЕКТОВ ГОРМОНОВ Действие на организм Тип эффекта Примеры гормонов Секреция различных желез Либерины, статины, АКТГ, ТТГ и др. Пигментация кожи Мел атонии Обмен углеводов, белков и жиров Гормон роста, инсулин, тиреоидные гормоны, липотропини др. Водно-солевой обмен Регулирую- щий Альдостерон, вазопрессин, кальцито- нин, паратгормон и др. Поведение Гормон роста, тиреоид- ные гормоны Рост тела Половое созрева- ние Лютеинизирующий гормон гипофиза Высвобождение половых клеток Тироксин усиливает дей- ствие гормона роста Пермиссив- ный Рости половое созревание Программ- ный, или детерми- нирующий Сокращение мышц Окситоцин, адреналин Гормоны половых же- лез (андрогены и эстро- гены), эндорфины, ти- ролиберин, люлиберин, тиреоидные гормоны, адреналини др.
Гормоны гипоталамуса, некоторые гормоны гипо- физа, гормоны половых желез 5.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ 319 часть гормонов способна прямо или опосредованно влиять на возбудимость и эмоции, изменяя поведение человека. Так как передаваемая гормонами информация закодирована в строении их молекул, важно знать основные группы химических веществ, к которым гормоны относятся.
Первая группа — белково-пептидные гормоны, представляющие собой цепочки различной длины, состоящие из аминокислот. К ним относятся либерины и статины гипоталамуса, гормоны гипофиза, инсулин, натрийдиуретический гормон и некоторые другие. Вторая группа — стероиды, представляющие собой производные холестерина. К ним относятся гормоны коры надпочечников, гормоны половых желез. Третья группа — гормоны, производные отдельных аминокислот. Так, производными аминокислоты тирозина являются адреналин — гормон мозгового слоя надпочечников и гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин. Гормон эпифиза мелатонин синтезируется из аминокислоты триптофана. Четвертая группа — производные арахидоновой кислоты: простагландины и некоторые другие гормоны, о которых будет подробнее сказано ниже.
Несмотря на огромное различие в химическом строении, гормоны разных химических групп имеют много общего в организации функциональной структуры. Так, в идеальном случае в молекуле гормона можно выделить адресный участок, или гаптон, отвечающий за прикрепление всей молекулы к месту специфического гормонального воздействия. Гаптон сам по себе никаким биологическим эффектом не обладает. Другой участок гормональной молекулы называется антоном. Именно актон вызывает физиологические эффекты гормона в клетке-мишени, но сам по себе без гаптона актом не может присоединяться к регулируемой клетке.
И наконец, в состав гормональной молекулы может входить целый ряд участков, защищающих эту молекулу от воздействия разрушающих ферментов, усиливающих или ослабляющих гормональный эффект. Эти участки молекулы получили название акцессорных. Актон, гаптон и акцессорные участки могут быть расположены в различных участках гормональной молекулы (рис. 5.3, а), а могут и перекрывать друг друга(рис. 5.3, б). 320 5. ЗНДОКРИННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ а) Клетка-мишень Клетка-мишень Рис.б.3.
Схема возможной функциональной организации молекул гормонов: а — актон в одном участке молекулы гормона; б — актон в двух участках молекулы гормона; 1 — защитный участок; 2 — гаптонГ 3 — актон; 4 — усилнтелья 5 — защитный участок Некоторые гормоны способны воздействовать на работу целого ряда клеток различных тканей.
Другие — способны непосредственно воздействовать только на один вид клеток. Это различие определяется тем, что для взаимодействия гормона и клетки-мишени необходимо, чтобы в клетке находились специфические рецепторы, позволяющие считывать информацию, заложенную в этом гормоне. При взаимодействии гормона с рецептором образуется так называемый горл«он-рецепторный комплекс, который и воздействует на работу клетки.
Таким образом, будет ли клетка взаимодействовать с гормоном и изменять под его влиянием свою физиологическую активность, определяется тем, имеются ли в этой клетке специфические рецепторы к этому гормону. Если рецепторы есть, клетка будет реагировать на гормон, если таких рецепторов нет, клетка не будет взаимодействовать с гормоном, даже если этого гормона в жидкости, омывающей клетку, очень много.
Надо отметить, что гормональные рецепторы обладают колоссальной избирательностью по отношению к «своему» гормону, прекрасно различая его среди множества других, даже очень похожих на него молекул и взаимодействуя именно со «своим» гормоном, несмотря на то что концентрация гормонов в крови всегда очень и очень мала по сравнению с другими классами веществ. Существуют два принципиально различающихся механизма действия гормонов, в зависимости от того, где образуется гормон-рецепторный комплекс. "на поверхности клеточной мембраны или внутри клетки. 5Л.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОКРИННОИ СИСТЕМЫ 321 Белково-пептидные гормоны (первая группа) состоят из цепочек аминокислот, их молекулы велики и, что очень важно, плохо растворяются в жирах, составляющих основу биологических мембран и мембран, которые окружают любую клетку: это аденокортикотропный гормон гипофиза, тиреотропный гормон, лютеинизирующий гормон, инсулин. Их действие развивается быстро — за минуты, но продолжается очень недолго. Обычно гормоны этой группы накапливаются в секретирующих клетках и быстро высвобождаются из них в случае необходимости. Проникнуть внутрь клетки через липидные слои мембраны такие молекулы не могут, и рецепторы к ним расположены на поверхности клетки.
При таком виде рецепции. необходимо решить две задачи: во-первых, сигнал воздействия гормона нужно передать внутрь клетки и, во-вторых, усилить этот сигнал, чтобы достичь значительного изменения работы клетки. Разберем один из вариантов такого взаимодействия гормонов с клеткой (рис. 5.4, а). Каждая молекула гормона связывается с одним рецептором на поверхности клетки-мишени.
Пространственная структура рецептора при этом меняется, и он взаимодействует с молекулой О-белка, также встроенного в мембрану. 0-белок в свою очередь активирует фермент аденилатциклазу, способную индуцировать образование большого числа молекул — мощнейшего регулятора внутриклеточных процессов (ц-АМФ), которая может влиять на различные реакции, протекающие в клетке. Как один из наиболее вероятных видов воздействия (рис.
5.4, а), он активирует фермент протеинкиназу А, «снимая» с нее регулирующую субъединнцу. Освободившись от этой субъединицы, протеинкиназа А начинает присоединять к определенным белкам клетки высокоэнергетические фосфатные группы, т. е. фосфорилирует их. Одни из таких белков являются ферментами, другие входят в состав стенок каналов, которые пропускают в клетку или выпускают из нее различные ионы.
Фосфорилированные белки резко изменяют свою биологическую активность, и вся работа клетки резко активизируется: мышечная клетка будет сильнее сокращаться, секреторная клетка будет вырабатывать больше веществ. При такой схеме передачи гормонального сигнала в клетку сам гормон называют первым посредником, ц-АМФ называют вторым посредником, а протеинкиназу А, которая изменяет работу множества белков клетки, называют внутриклеточным зффектором.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
