Гуморальная регуляция функций организма Лектор Костюшин М М

Гуморальная регуляция функций организма Лектор: Костюшин М. М.

Гуморальная регуляция • Гуморальный механизм является древнейшей формой взаимодействия живых клеток совершенствовавшейся по мере эволюции живого организма. Это изменение физиологической активности органов и систем организма под влиянием химических веществ, доставляемых через жидкие среды организма

ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ: q МЕСТНАЯ РЕГУЛЯЦИ q СИСТЕМНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ передача сигналов в пределах одного органа или ткани Передача сигналов путем выделения БАВ в кровь и другие жидкости Гормоны • Креаторные связи • Метаболиты • Тканевые гормоны • Эндокринные железы • Эндокринная ткань в органе • Клетки, обладающие наряду с основной, эндокринной функцией Нейроиммуноэндокринная система

Местная гуморальная регуляция • Креаторными связями (с использованием цитокинов, факторов роста, адгезивных и клеточно-матриксных молекул), регуляция внутриклеточных процессов, в т. ч. синтеза белков (Кейлоны: угнетают деление клеток – регулируют численность клеточной популяции). • С использованием метаболитов - продуктов обмена веществ - пировиноградная кислота, молочная, Н 2 СО 3, ионы и др. • Биологически активными веществами (БАВ) – тканевыми гормонами, к которым относятся гистамин, серотонин, кинины, эндотелин, лейкотриены, простагландины, регуляторные пептиды. – быстро подвергаются инактивации – оказывают преимущественно местное действие

ТИПЫ МЕСТНОГО КОНТРОЛЯ Аутокринный Паракринный Контактный БАВ Р

ЗНАЧЕНИЕ МЕСТНОЙ ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ • Поддержание гомеостаза внутри клеточной популяции. • Координация ответа различных клеток ткани на стимул. • Усиление внешних регуляторных воздействий. • Регуляция роста, кровоснабжения, воспалительных реакций в пределах ткани.

Системная гуморальная регуляция осуществляется с помощью БАВ, образующихся в специальных клетках и действующих через кровь телекринно БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА 1. Гормоны (Бейлис и Старлинг открыли 1903) -вещества, выделяемые специализированными эндокринными клетками желез внутренней секреции в кровь; 2. Гормоноподобные вещества (парагормоны, местные гормоны и т. д. ) - вырабатываются клетками диффузной эндокринной системы. Выделяются в итерстициальную жидкость и кровь. Оказывают местное и общее действие. Пример: серотонин, гепарин, гистимин, ренин, простагландины и др. 3. Нейрогормоны- вырабатываются нервными клетками гипоталамуса и секретируются в кровь, 4. Нейромедиаторы- вырабатываются нервными клетками, участвуют в передаче возбуждения в синапсах, после чего всасываются в кровь и оказывают специфическое действие на органы и ткани. 5. Нейромодуляторы- вырабатываются нервными клетками, регулируют процесс передачи возбуждения в синапсах.

ТИПЫ СИСТЕМНОГО КОНТРОЛЯ – ДИСТАНТНОЕ ДЕЙСТВИЕ железа мишень Эндокринный (телекринный) нейрон нейроэндокринный

Гормональные клетки расположены • • в железах внутренней секреции (эндокринных железах), которые выделяют секрет непосредственно в межклеточное пространство, кровь, лимфу, церебральную жидкость (гипофиз, эпифиз, щитовидная и околощитовидные железы, вилочковая железа, надпочечники); компактно в виде скопления клеток (островков) в железах смешанной секреции, выполняющих наряду с эндокринной и другие функции (поджелудочная, вилочковая, половые железы, плацента);

Биологические свойства гормонов • • • Дистантность действия; Высокая специфичность: Высокая биологическая активность незначительные количества гормонов могут вызывать выраженные изменения функций организма; Оказывают действие на сложные структуры клетки; Быстро разрушаются - лечение гормонами требует постоянного их введения.

По локализации: 1. Центральные: гипоталамус гипофиз эпифиз. 2. Периферические: щитовидная, паращитовидные железы, надпочечники, эндокринные части поджелудочной железы, половых желёз. По функциональной взаимосвязи: Гипофизозависимые, Гипофизонезависимые Количество выделяемых ими биологически активных веществ измеряется десятитысячными долями миллиграмма! Способность оказывать мощное воздействие на организм в ничтожно малых концентрациях - главная особенность гормонов. Грамма инсулина достаточно, чтобы снизить уровень сахара в крови 125 тыс. кроликов. Либерины в дозах – 10 в мин 9 г; тропных – 10 в мин 6 г; эффекторных 10 в мин 3 -5 г.

Клетки, секретирующие гормоноиды, расположены • диффузно в различных органах и тканях; совокупность таких клеток - «диффузная эндокринная система» (ДЭС); большое количество эндокринных клеток обнаружено в ЖКТ; • в органах, клетки которых наряду с их основной функцией обладают способностью синтезировать и выделять БАВ (миоциты предсердий секретируют натрийуретический пептид, клетки эпителия сосудов-эндотелин, клетки почек – эритропоэтин).

ДИФФУЗНАЯ ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА (ДЭС) АПУД – клетки (Pearse, 1968) (APUD - “amine precursor uptake and decarboxylation”) APUD-SYSTEM СИСТЕМА ЗАХВАТА ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ АМИНОВ И ИХ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЯ. КЛЕТКИ, ВХОДЯЩИЕ В ЕЕ СОСТАВ, СОДЕРЖАТ БОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО АМИНОВ, СПОСОБНЫ ЗАХВАТЫВАТЬ ИХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ и за счет ДЕКАРБОКСИЛАЗЫ ВЫРАБАТЫВАТЬ ГРУППУ БИОГЕННЫХ АМИНОВ – СЕРОТОНИН, ДОФАМИН, ГИСТАМИН И ДР. Гормоноподобные пептиды, биогенные амины Локализация апудоцитов: • ЖКТ (большинство) – гастроинтестинальные гормоны. • Иммунокомпетентные органы. • Дыхательная система и др. АПУД-клетки

Местный или дистантный характер действия вещества определяется способом его транспортировки и «временем жизни» . • Нейромедиаторы – мсек • Пептиды – сек. -мин. • Адреналин – мин. • Белки – мин. -часы • Стероидные – часы • Тиреоидные – сутки Классические гормоны – секретируются железами внутренней секреции в кровь – дистантное действие. Гормоноподобные вещества (в основном, пептиды) – секретируются клетками: тканевыми эндокринными, нервными, иммунными, эффекторными – местное (чаще) и дистантное действие.

Функциональная классификация гормонов : • Либерины (релизинг-гормоны) и статины (ингибитор-гормоны) - стимулируют или тормозят процессы синтеза и выделения тропных гормонов гипофизом – гипофизотропные гормоны. Выделяются нервными клетками гипоталамуса. • Тропные - регулируют выделение и синтез эффекторных гормонов (тиреотропный, АГТГ, гонадотропные) - гландулотропные гормоны. • Эффекторные -оказывают влияние непосредственно на объект-мишень.

КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРМОНОВ ПО ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЕ 1. Производные аминокислот • Адреналин, норадреналин • Тиреоидные гормоны • Мелатонин 2. Пептидные • Соматостатин • Вазопрессин • Опиоидные 3. Белковые • Инсулин • Глюкагон 4. Стероидные • Половые • Глюкокортикоиды

Эффекты действия гормонов. • Метаболический- изменение активности • • • ферментов и обмена веществ; Морфогенетический- влияние на формообразовательные процессы, дифференцировку, рост, развитие клеток; Кинетический- стимуляции деятельности исполнительных органов(мышцы, железы); Коррегирующий- изменение интенсивности функций органов и тканей(усиление, ослабление); Реактогенный- изменение реактивности ткани к действию того же или других гормонов. Пример: гормон щитовидной железы усиливает эффекты катехоламинов. Поведенческий и психогенный- влияние на течение основных нервных процессов, память, эмоции, поведение, половое поведение.

ТРАНСПОРТ ГОРМОНОВ В комплексе с транспортными белками плазмы В свободном виде (10% всех гормонов крови) • Белковые, • Пептидные • Катехоламины Адсорбированные на поверхности форменных элементов крови • Стероидные, • Тиреоидные, • Мелатонин В связанном виде не разрушаются – ДЕПО

Этапы жизни гормонов. 1. Образование гормонов (синтез) -запрограммирован в генетическом аппарате эндокринных клеток. а)Круглые молекулы белково-пептидных гормонов – синтез в полисомах: от аппарата Гольджи отшнуровываются везикулы (Г+АТФ+ферменты+липиды); б) Гранулы (катехоламин); в) прогормоны (неактивные ферменты). 2. Секреция (К, Са, АТФ играют большую роль) - движение везикул или гранул по микротубулам к мембране и выход из клетки в кровь, где образуют комплексы с: а) белками (гамма-глобулин, альбумин); б) эритроцитами (трансферон)значение: в) клеткой-мишенью (жирорастворимые- в клетке, водорастворимыена мембране); 4. Разрушение (катаболизм) в печени - дезаминирование; 5 Ввыведение с мочой, желчью, потом, слюной.

Жизненный цикл гормона экскреция ЭФФЕКТ

Механизм действия гормонов. • Прямой или цитозольно-ядерный: жирорастворимые гормоны легко проникают через фосфолипидный матрикс мембран и взаимодействуют с рецепторами, находящимися в цитозоле или в структурах ядра клетки. Косвенный или мембранно -рецепторный: водорастворимые гормоны взаимодействуют с рецепторами мембран, от которых сигнал передается на ферментные системы последних. Это приводит к образованию вторичных посредников, влияющих на активность внутриклеточных ферментов,

Механизмы действия гормонов 1. Цитозольно-ядерный 2. (жирорастворимые гормоны - тиреоидные, стероидные)

2. Мембранно – рецепторный (водорастворимые гормоны) Вторичные посредники: Аденозинмонофосфат (ц. АМФ), гуанозинмонофосфат(ц. ГМФ), инозитолтрифосфат, диацилглицерол.

Кальций может быть вторичным посредником (кальмодулин) (участвуют кальциевые каналы).

Регуляция деятельности ЖВС. Гландулотропные гормоны

РЕГУЛЯЦИЯ СЕКРЕЦИИ ГОРМОНОВ Нервная Гормональная Метаболическая

Метаболическая регуляция секреции поджелудочной железы глюкоза снижение повышение Нормальный уровень глюкозы

РЕГУЛЯЦИЯ НЕЙРОЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ ГИПОТАЛАМУС ТРАНСГИПОФИЗАРНЫЙ ПУТЬ ПАРАГИПОФИЗАРНЫЙ ПУТЬ Через симпатические и парасимпатические центры: • мозговое вещество надпочечников, • поджелудочная железа • эпифиз и др.

ТРАНСГИПОФИЗАРНЫЙ ПУТЬ Через нейрогипофиз Аксоны нейронов гипоталамуса идут в нейрогипофиз: ü вазопрессин, ü окситоцин Через аденогипофиз Выделение гормонов (либеринов и статинов), влияющих на секрецию гормонов аденогипофиза

Взаимодействие эндокринных желез Эндокринные железы образуют «рабочие системы» , функционально объединяющие различные структуры. 1. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая 2. Симпато-адреналовая 3. Гастро-энтеро-панкреатическая 4. Гипоталамо-аденогипофизарно-гонадная 5. Гипоталамо-аденогипофизарно-тиреоидная 6. Сахар-регулирующая

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНАЯ СИСТЕМА обратные связи ГИПОТАЛАМУС Длинная отрицательная обратная связь Либерины (+) Ультрако Статины (-) Короткая отрицательная обратная связь роткая Аденогипофиз Ультракороткие – гормон действует на продуцирующие его клетки Короткие - гормон действует на клетки гипофиза Длинные - гормон действует на клетки гипоталамуса (продукция релизинг-факторов) Тропные гормоны (АКТГ, ТТГ и др. ) + Периферические железы (щитовидная, кора надпочечников, половые) ГОРМОНЫ Ткани-мишени -

Благодарю за внимание