Физиология эндокринной системы Основные закономерности гормональной регуляции

Физиология эндокринной системы Основные закономерности гормональной регуляции

Гуморальная регуляция Гормоны Биологически активные вещества

Гормоны биологически высокоактивные вещества, синтезирующиеся и выделяющиеся во внутреннюю среду организма железами внутренней секреции, и оказывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем организма

Общие свойства гормонов: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Строгая специфичность действия. Высокая биологическая активность Дистантный характер действия Многие гормоны не имеют видовой специфичности. Генерализованность действия. Пролонгированность действия

Гормоны выполняют в организме следующие важные функции: 1. 2. 3. Регуляция роста, развития и дифференцировки тканей и органов Обеспечение адаптации организма к меняющимся условиям Обеспечение поддержания гомеостаза

В эффектах многих гормонов можно выделить 1. срочные реакции - изменение 2. отсроченные реакции, 3. длительные реакции - синтез проницаемости мембраны для ионов или глюкозы и аминокислот, что приводит, например, к сокращению гладких мышц или повышению темпа метаболизма клетки, которые заключаются в изменении активности уже существующих ферментов, и в дополнение к темпу метаболизма может измениться его направление (например, запасать глюкозу или расходовать), новых ферментов и структурных компонентов клетки - такие реакции способны изменить и структуру, и функцию органа или системы органов.

Механизмы действия специфических регуляторов Нервная система нейромедиаторы мембранные рецепторы = ионные каналы изменение мембранного потенциала мсек Эндокринная система белковые гормоны, стероидные и производные аминокислот, тиреоидные гормоны простагландины мембранные рецепторы цитозольные рецепторы эффекторная система ядро вторичные посредники м. РНК химическая модификация белков синтез белка сек-мин часы

Принципы организации гуморальной регуляции 1. 2. 3. 4. 5. 6. Место выработки Стимул для выделения Транспорт Рецепция и клеточные механизмы действия Физиологические эффекты Метаболизм и выведение

Место выработки Эндокринная железа Неэндокринные органы Одно или несколько мест выработки

Варианты стимуляции 1. Нервный импульс 2. Влияние другого гормона 3. Конкретное вещество, уровень которого регулируется гормоном 4. Непосредственное раздражение рецепторов 5. Повреждение ткани

Транспорт 1. 2. 3. 4. Транспорта нет – паракринный эффект Транспорт со специальным белком Транспорт в неактивной или малоактивной форме Транспорт в свободном виде

Типы местного контроля Региональный контроль Внутриклеточный контроль Аутокринный Юкстакринный С Р С Паракринный С Р Р Р С Э Э Э

Типы системного контроля Эндокринный Нейроэндокринный Нейрокрин ный Г РРРР Э 3 Э 1 РРРР Э 2 НГ РРРР Э 2 Э 1 НТ Рн. Т

Дистантность действия гормона ГОРМОН Системное действие Дистантные эффекты Местное действие Паракринные эффекты Аутокринные и юкстакринные эффекты Внутриклеточные эффекты Местное действие Паракринные факторы, включая: негормональные регуляторные пептиды, катехоламины, простагландины, нейротрансмиттеры и котрансмиттеры, ростовые факторы,

Орган или ткань мишень n один n несколько

Взаимодействие с клеткой зависит от химического строения гормона

Пептидные гормоны

Рецептор с 7 трансмембранными доменами, сопряженный с G-белком NH 2 лиганд СООН вид сбоку вид сверху

Мембранные рецепторы Фактор роста Нейромедиатор Рецепторканалоформер Гормон Рецептор, сопряженный с G- белком ЛНП Тирозиновая киназа Матрикс S S Апо В, Е рецептор Кадгериновый рецептор Интегриновый рецептор

Активация G - белков

Сопряжение рецептора с эффекторной системой с помощью G-белков рецептор ГДФ эффектор гормон рецептор ГДФ эффектор ГДФ гормон рецептор ГТФ Ф эффектор вторичный посредник гормон рецептор ГДФ эффектор

Механизмы десенситизации мембранных рецепторов рецептор G гормон рецептор мин эффектор - G гормон протеинкиназа G протеинкиназа эффектор гормон рецептор Р G эффектор 60 мин рецептор вторичный посредник 10 мин рецептор эффектор G эффектор 30 мин мишень протеинкиназа АДФ АТФ мишень Р биологический ответ

Структура Na+- канала (ацетилхолинового рецептора никотинового типа) ACh NH 3 Сa 2+ S S PO 4 С О О Цитоскелет PO 4

Семейство a-субъединиц рецепторов - каналоформеров Ca 2+ Na 2+ ацетилхолин H 2 N COOH H 2 N глицин COOH H 2 N COOH Cl потенциал-зависимый Ca 2+-канал ацетилхолиновый рецептор никотинового типа глициновый рецептор

Тип рецептора Агонисты Одноцепочечные гликопротеины Катехоламины, глюкагон, простагландины, гистамин, вазопрессин (V 2), тропные гормоны гипофиза, родопсин С тирозинкиназной активностью Инсулин, инсулиноподобные ростовые факторы ф(ИРФ), эпидермальный ростовой фактор, фактор роста тромбоцитов Рецепторы со свойствами ионных каналов Ацетилхолин, глутамат, глицин Мономерные рецепторы (похожи на тирозинкиназные) Соматотропин, пролактин, плацентарный лактоген, интерлейкин, эритропоэтин

Значение вторичных посредников n Использование малых доз гормонов n Универсальный ответ клетки при действии различных гормонов

Стероидные гормоны n Активируют геном клетки и увеличивают синтез белка

Ядерные и цитоплазматические рецепторы Связывание гормона N ДНК-связывающий «палец» Tyr Глюкокортикоидный рецептор Gly Thr Cys Рецептор трийодтиронина Ile Gly Эстрогеновый рецептор Cys Asp Альдостероновый рецептор Arg Lys Прогестиновый рецептор Tyr Ala C His Cys Val Glu Мe Val Cys Cвязывание ДНК 2+ Glu Cys

Механизмы действия рецепторов стероидных гормонов гормон пто р. В гормон еце це гормон тра тор А рецептор. В нсл еп рец ока ци РА гормон я гормон РА ответ клетки гормон кислый белок ре рец активация пт епт о ор В р. А р рецептор. А рецептор гормон РВ РВ гормон белок м. РНК

Длительность эффекта

Что изменяется в клетке 1. изменение скорости транспорта через мембрану ионов, глюкозы или аминокислот 2. изменение скорости или направления метаболических процессов 3. изменение деятельности органов или системы органов 4. рост и развитие организма

Регуляция рецепции n Количество рецепторов n Чувствительность рецепторов

Физиологические эффекты гормонов на уровне организма 1. изменение скорости транспорта через мембрану ионов, глюкозы или аминокислот 2. изменение скорости или направления метаболических процессов 3. изменение деятельности органов или системы органов 4. Синтез структурных компонентов клеток 1. 2. 3. 4. Возбуждение и сокращение мышц, теплопродукция, скорость нервных процессов Накопление или распад глюкозы и жира АД, дыхание поведение рост и развитие организма , структурный след адаптации

Метаболизм гормонов Метаболизм в тканях с изменением активности 2. Разрушение в лизосомах 3. Катаболизм в печени и почках 1. n Можно измерить количество продуктов распада и оценить концентрацию

Методы оценки концентрации гормонов n Биологические n Химические n Радиоиммунные n Иммуноферментные

Гипоталамогипофизарная система ее роль в регуляции секреции гормонов

Гипоталамический нейрон

Информация к гипоталамусу 1. 2. 3. 4. 5. 6. по восходящим спинномозговым путям (в основном температурной и болевой чувствительности) по чувствительным веточкам черепномозговых нервов от органов чувств; от лимбической системы, которая организует эмоциональную реакцию организма; от коры головного мозга поступающая гуморальным путем о содержании в крови глюкозы, аминокислот, ее осмотической концентрации, температуре, о содержании в крови гормонов.

В ответ на стимуляцию гипоталамические нейроны секретируют в кровь нейрогормоны Гипоталамические гормоны называются рилизинг-факторы Либерины Статины

Связи гипоталамуса и гипофиза

Гомоны гипофиза Тропные АКТГ ТТГ надпочечники Прямого действия ФСГ ЛГ Щитовидная железа СТГ гонады Пролакт

Либерины гипоталамуса • Стимулируют стрессирующие воздействия: боль, голод, эмоции, физическая работа, изменение температуры и т. д. • Угнетает АКТГ КОРТИКОЛИБЕРИН стимулирует секрецию АКТГ ТИРЕОЛИБЕРИН стимулирует • Стимулируют низкая секрецию ТТГ и температура тела, пролактина • тормозят тиреоидные гормоны (Т 3 и Т 4) СОМАТОЛИБЕРИН стимулирует секрецию СТГ ГОНАДОЛИБЕРИН стимулирует У самцов стимулирует секрецию ФСГ низкий уровень тестостерона; у И ЛГ самок - нервные сигналы и низкий уровень эстрогенов • стимулирует гипогликемия, избыток аминокислот, травмы, физическая работа

Стимул Кортиколиберин АКТГ Тиреолиберин ТТГ Кора надпочечников Гонадолиберин ФСГ, ЛГ Щитовидная железа Соматолиберин Пролактолиберин СТГ Половые железы Пролактин Печень Соматомедины Жировая ткань Молочная железа Половые железы

Гипоталамогипофизарнонадпочечниковая система

n Гипоталамогипофизарнотиреоидная система

Система соматотропинсоматомедины

Прямые и обратные связи