Физиология человека (том 1) (947485), страница 66
Текст из файла (страница 66)
е. гормоном гипоталамуса, подавляющим секрецию пролактииа, является дофамин. Известны и другие структуры мозга (например, стриарная система), которые находятся под влиянием дофаминв и нечувствительны, например, к здреналииу. В симпатических нервных волокнах дофзмин не накапливается, а быстро превращается в норадреналнн, который хранится в синаптичаских пузырысах. Лдреналина в этих волокнах значительно меньше, чем норадреналнна.
В мозговом слое надпочечников биосинтез завершается образованием адреналина, поэтому норадреналина образуется в 4 — б раз меиыпе, а дофамина сохраняются лишь следы. Синтез катехолвминов в мозговом веществе надпочечников стимулпруется нервными импульсами, поступающими по чревному симпатическому нерву. Выделяющийся в сннапсзх ацетилхолин взаимодействует с холинергнческимн рецепторами ннкотинового типа и возбуждает нейросекреторную клетку надпочечника. Благодаря сущесгяованию нервно-рефлекторных связей надночечники отвечают усилением синтеза и выделения катехоламннов в ответ на болевые и эмоциональные раздражители, гнпоксию, мышечную на»рузку, охлаждение и т.
д. Существуют и гуморальные пути регуляции активности клеток мозгового вещества надпочечников: синтез и выделение катехоламинов могут возрастать под действием инсулина, глюкокортикоидов, при гнпогликемни. Катехоламины подавлюот кзк собственный синтез„так и выделение. В адренергнческих синапсах на пресннаптнческой мембране есть ь-адренергнческне рецепторы. При выбросе катехоламинов в синапс эти рецепторы активируются и начинают оказывать ингибнрующее влияние на секрецию катехолзминов.
Аутоингибирование секреции обнарузгено практически во всех тканях, секретирующих этн гормоны или нейромедиаторы. В отличие от холинергических синапсов, щхтсннаптвческзя мембрана которых содермит как рецепторы, гах и зцетилхолинэстеразу, рззрушаюп1ую меднзтор, удаление катехалзмннов из синапса происходит в результате обратного захвата медиатора нервными окончаниями. Поступакхцие в нервное окончание из синапса катехаламины вновь концентрируются в специальных гранулах и могут повторно участвовать в синаптической передаче. Определенное количество катехоламинов монет днффундировать из синзпсов в мемклеточное пространство, а затем в кровь, поэтому садермзние норадреналина в крови больше, чем адреналин», несмотря на то что мозговое вещество надпочечников секретируег в кровь адреналин, а норадреналнн секретнруется преимущественно в сннзпсзх. При стрессе содермание катехоламинов повышается в 4 — 8 раз.
Период полураспада катехоламинов в крови равен ! — 3 Катехоламины могут инактивироваться в тканях-мишенях, печени и почках. Решаквцее значение в этом процессе играют два фермента — моноаминоксидаза, располо|кенная на внутренней мембране митохондрий, и катехол-О-метилтрансфераза, цнт<иольный фермент. Эйказаноиды. В эту группу вхсдят простагланднны, тромбоксаны и лейкотриены. Эйкозаноилы называют гормоноподобными веществами, так как они могут оказывать только местное действие„сохраняясь в крови в течение нескольких секунд. Образуются во всех органах и тканях практически всеми типами клеток. Биосинтез большинства эйкозанондов начинаегся с отщепления арахидоновой кислоты от мембранного фосфолнпида или диацнлглицерина в плазматической мембране.
Сннтетазный комплекс представляет собой полиферментную систему, функционнруквпую преимущесгвенно на мембранах эндоплазматической сети. Образующиеся эйкоэанонды легко проникают через плазматическую мембрану клетки, а затем через мемклеточное пространство переносятся на соседние клетки или выходят в кровь и лимфу. Скорость синтеза эйкозаноидов увеличивается под влиянием гормонов и нейромедиаторов, активирующих аденилатциклазу или повьппающих концентрацию ионов Са" в клетке, Наиболее интенсивно образование простагландинов происходит в семенниках и яичннках.
Простагландины могут активнровать аденилатциклазу. тромбоксаны увеличивают активность фосфоинознтидного обмена, а лейкотриены повышают проницаемость мембран для ионов Са'. Поскольку цАМФ и ионы Са" стимулируют синтез эйкозаноидов, замыкается полсякителвная обратная связв в синтезе этих специфических регуляторов* Во многих тканях кортнзал тормозит осваболщенне арахилоновой кислоты, что црияадит к подавлению образования зйкозаноидов, и тем самым оказывает протнвовосналнтельное действме. Прястагландин Е~ является мощным пнрагепом. Подавлением синтеза этого простагландина абьмсншот терзяевтическое действяе аспирина. Период полураспада зйкозанондов составляет 1 — 20 с. Ферменты, инактявирующяе их, нмекпся практически во всех тканях, но наибольшее их количество содерпнтсм в легких.
Гормоны, имеющие гндрофилвную природу (катехоламины, серотонин, белково-пептидные и др.), сннтезирукпсз «впрок» и выделшотся в кровь определенными порциями за счет опусгошеяия секреторнык везикул. Уровенв этих гормонов в крови возрастает прн увеличении частоты выброса гормона иэ клеток эндокринной мелевы.
В отличие от этого стероидные и тнреоидные гормоны, а такие зйкозанонды не накапливаются в специальных структурах клетки, а блаюдаря своей липофилвности свободно проходят через плазматнческую мембрану эндокринной клетки и попадают в кровь. Содерплние этих гормонов в крови регулируетсм ускорением нли замедлением их синтеза. Поступая в кровв, гормоны свмзываютсм с белками плазмы. Обычно лишв 5 — 107» молекул гормонов находится в крови в свободном состоянии н талька они могут ваап»ял(ействовать с рецепторами.
К числу специфических гормонсвязываквцих белков относвтсм транскоргян, связывающий кортикостероиды, тестостерон-эстрогенсвязывакнций глобулин, тнрокаинсвмзывакяпнй глобулин и т. д. Алвластерон, по-видимому, яе имеет специфических «транспортных» белков, поэтому. находится преимущественно в связи с йзъбу мином. „,: Сравним механизмы выделения н переноса к клеткам-мишеням гормонов и нейраыеднаторов. Нервное окончание подходит к одной кдетке и возбухщенне передается только на эту клетку. Гормон аптпвирует всю популяцию клеток, ямеющих рецепторы этого гормона. Передача вазбу~кдения с нерва на другую клетку осуществляется путем диффузии нейромедиатара к посгсннаптической мембране, что завершается сто связыванием с рецепторами нннервируемой клетки.
Это самый медленный процесс в проведении нервного сипшла, однако и он проходят очень быстро по сравнению с гормональной регуляцией, поскольку расстояние от места выделения до места рецепции нейромелиатора (шнрина синаптнческой щелн1 составляет всею 20 — 30 нм. Гормон проходит путь от места выделепия до места рецепции в миллион раз больший (десятки сантиметров). Прн этом выделившееся количество гормона разбавляетсм кровью и поэтому концентрация гормона составляет всего 10 "— 10 ' М. Кроме того, гормональные рецепторы, которых в 271 тканях содерыится очень мало, чаще всего не сконцентрированы в определенном участке„а распределены в клетке равномерно.
В отличие от этого концентрация нейромедиатора в синаптнческой щелп достигает 10» — 10 з М, а рецепторы в посгсннаптнческой мембране сконцентрированы на очень маленькой площади, причем точно напротив тех мест пресинаптнческой мембраны, из которых выбрасывается нейромедиатор. От момента секреции до связывания с рецептором у гормона проходят минуты нзн десятки минут, а у нейромелиатора — миллисекунды. Нейромедиаторы устранякпся из постсиваптической щели или ферментами, сконцентрированиымн на постсннаптнческой мембране (ацетнлхолин), илн специальными механизмами чобратного захвата» нейромедиатора нервным окончанием (катехоламнны).
Этот процесс занимает несколько миллисекунд или секунд. Гашение гормонального сигнала происходит медленно, так как гормоны растворены во всем объеме крови нли лимфы и для понимания их концентрации необходимо «прогнать» большое колячество крова через ткани-мишени, печень нлн почки, п)е происходит разрушение гормонов. 5.ЗЗ. Механизмы действия гормонов на клетку Влияние гормонов и нейромеднаторов на клетку осуществляется обычно по одному из трех путей: а) изменение распределения веществ в клетке; б) химическая модификация клеточных белков; в) индукцня или репрессия щюцессов белкового синтеза. В последузощем эти первичные эффекты приводят к изменению количества и активности регулягорных белков клетки, а также скорости ферментатнаиых процессов, что вызывает физиологический ответ тканей на гормональный сигнал. Одним из основных механизмов, лезсащих в основе гормонального влияния на распределение (компартмеитализацию) веществ в клетке, является изменение ионной проницаемости клеточных мембран.
Ионные каналы, работа которых регулируется нейромеднаторами, представляют собой олигомерные белковые комплексы, пронизывающие клеточную мембрану. Свойства этих олнгомерных образований таковы, что молекула нейромедиатора, связываясь со специфическим участком на ионном канале, вызывает открывание или закрывание канала. Регуляторное влияние белково-пептндных гормонов, простагландинов, катехоламинов и др. опосредовамо через систему вторичных посредников. В качестве последних могут выступать циклический АМФ (цАМФ), циклический ГМФ (цГМФ), инозитол- 1,4,5-трнфосфат, диацилглицерин нлн ионы Са~'.
Лиацилглицернн и ннозитол-1,4,5-трифосфат образуются при активации фосфолипазы С, гндролизующей фосфоинозитнды. Образование этик посредников приводит к выходу ионов Сам нэ эндоплазматической сети и стимуляции протеинкинззы С. На рнс. 5.5 показан молекулярный механизм действия катехоламинов на клетку. Характер и степень выраыенносги эффекта гор- Рис. 5.5. Механизм прсаелениа горманалмкпо сигнала а клетке при участии ато- риннмк пссрелиикеа. мона будут определяться соотношением в клетке числа актнвированных р-адренорецепторов, сопрюкенных с О;белком, щ-рецепторов, сопрюкенных с О;-белком, и «,-рецепторов, сопрюкеиных с Ор-белком. Оз- и Опбелки могут соответственно активнровать или ншнбировать аденилатцнклазу, синтезируинцую цАМФ из АТФ. О-белок мо;кет активировать фосфолипазу С, которая из трвфосфоинознтнда (ТФИ) синтезирует диацнлглицернн (ДАГ) и инознтолтрифосфат (ИФз).