Тема лекции: ФИЗИОЛОГИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ Основные вопросы: 1.

Тема лекции: ФИЗИОЛОГИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ Основные вопросы: 1. Общая характеристика эндокринной системы: 1. 1. Классификация гормонов 1. 2. Механизм действия гормонов 1. 3. Регуляция выработки гормонов 2. Гипоталамогипофизарная система 3. Функции гипофиза. Основные гормоны и их эффекты

Эндокринная система 1. Эндокринные железы ГИПОФИЗ (аденогипофиз и нейрогипофиз) n НАДПОЧЕЧНИКИ (кора и мозговое в-во) n ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА n ОКОЛОЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ n ЭПИФИЗ 2. Органы с эндокринной тканью n ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА n ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ 3. Органы с эндокринной функцией клеток n ПЛАЦЕНТА n ТИМУС n ПОЧКИ n СЕРДЦЕ n

Что такое гормоны ? n n Термин гормон введен Старлингом (1905 г. ) для секретина, способствующего выделению панкреатического сока Понятие «гормон» является понятием функциональным, а не химическим

Что такое гормоны ? n Гормоны (греч. hormao –приводить в движение, возбуждать) – межклеточные гуморальные химические регуляторы, секретируемые во внутреннюю среду организма из специализированных (эндокринных) клеток и действующие на клетки–мишени, которые содержат молекулы рецепторов к конкретным гормонам.

Принадлежность к гормонам определяется по признакам: n n n выделение в кровь наличие структуры – «мишени» существование специфического рецептора блокада рецепторов антагонистами отсутствие гормонального эффекта при подавлении синтеза гормона или невозможности связи с рецептором

Классификация гормонов n n По месту действия: 1) эффекторные 2) тропные По химической природе: 1)Белки и полипептиды (гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы) 2) Производные аминокислот (гормоны щитовидной железы, эпифиза, катехоламины) 3) Стероиды (гормоны коркового вещества надпочечников, половые гормоны)

Классификация гормонов n По эффекту: n n n стимулирующие тормозящие По механизму действия: n n Действующие посредством мембранных рецепторов (гидрофильные гормоны) Действующие с помощью внутриклеточных рецепторов (гидрофобные гормоны)

Рецепторы гормонов n n Внутриклеточные рецепторы – стероидные и тиреоидные гормоны Мембранные рецепторы – белковые гормоны и катехоламины рецепторы с собственной ферментативной активностью (инсулин) рецепторы сопряженные с ферментами (соматотропный гормон) рецепторы сопряженные с G-белками

Механизм действия гормонов, имеющих внутриклеточные рецепторы n n n Гормон проникает внутрь клетки Взаимодействует в цитозоле со специфическим рецептором Комплекс «гормон-рецептор» движется в ядро В ядре комплекс распадается, гормон взаимодействует с ДНК Происходит активация транскрипции и трансляции Синтез новых эффекторных белков – ферментов, ионных каналов и пр.

Механизм действия гормонов, имеющих внутриклеточные рецепторы

Механизм действия гормонов, имеющих мембранные рецепторы (АКТГ, адреналин) Э. Сазерленд в 1971 г. за открытие вторичных посредников (в частности ц. АМФ) получил Нобелевскую премию Аденилатциклазная система (вторичный мессенджер – ц. АМФ) гормон+рецептор n активация Gs-белка активация аденилатциклазы АТФ активация ц. АМФ протеинкиназы А активация эффекторных белков (Б Б-Р)

Механизм действия гормонов, имеющих мембранные рецепторы n Фосфоинозитидная система (диацилглицерол и Са 2+) гормон+рецептор активация Gq-белка активация фосфолипазы С, катализирующей распад ФИФ 2 ИФ 3 ДАГ ЭПР Са 2+ + кальмодулин Активация Са-КМ-киназы активация протеинкиназы С активация эффекторных белков (Б Б-Р)

Механизм действия гормонов, имеющих мембранные рецепторы (вазопрессин, окситоцин, ангиотензин II)

Регуляция выработки гормонов n Регуляция на уровне ЦНС n Регуляция с помощью гипофиза n n Регуляция на эффекторном уровне (эндокринные железы) Внутриклеточная саморегуляция (запрограммирована на генетическом уровне)

Регуляция на уровне ЦНС КБП Лимбическая система таламус Наивысшим уровнем регуляции выработки гормонов является новая кора и лимбическая система. Гипоталамус — и отходящий от его основания гипофиз анатомически и функционально составляют единое целое — гипоталамогипофизарную эндокринную систему

Регуляция с помощью гипофиза n Посредством тропных гормонов: ТТГ и АКТГ n Посредством гормонов, обладающих не только тропным (непрямым), но и эффекторным (прямым) влиянием: СТГ, ФСГ и ЛГ

Регуляция на эффекторном уровне (эндокринные железы) Эндокринные железы Эффекторные гормоны регулируемый параметр Секреция гормона регулируется уровнем какого-либо параметра крови (например: выработка инсулина зависит от уровня глюкозы в крови) по механизму обратной связи.

Гипоталамогипофизарная система v v v Гипоталамонейрогипофизарная система: Антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин); Окситоцин Гипоталамоаденогипофизарная система: Либерины; Статины.

Гипоталамо-нейрогипофизарная система Собственные гормоны гипоталамуса: v v Антидиуретический гормон (вазопрессин) Окситоцин

Механизм действия АДГ (пептид из 9 аминокислотных остатков)

Основные эффекты антидиуретического гормона (вазопрессина) n n n n Активация реабсорбции воды в почках, натриурез Стимуляция сокращения гладких мышц сосудов (в высоких концентрациях) Стимуляция центра жажды Участие в механизмах запоминания Участие в механизмах терморегуляции Участие в регуляции нейроэндокринных функций и автономной нервной системы в качестве медиатора Участие в организации биологических ритмов

Регуляция секреции АДГ n n Главный регулятор – осмоляльность плазмы: гиперосмия (> 290 мосм/л) стимулирует секрецию АДГ ОЦК и АД (гиповолемия и снижение АД стимулируют секрецию) Симпатадреналовая система – стимулирует Натрийуретический гормон -тормозит

Основные эффекты окситоцина (пептид из 9 аминокислотных остатков) n n n n Стимуляция сокращений матки во время родов Стимуляция выделения молока Диуретический и натриуретический эффекты, регуляция водно-солевого обмена Регуляция питьевого поведения Повышение секреции гормонов аденогипофиза Участие в регуляции процессов забывания Гипотензивный эффект

Регуляция секреции окситоцина n Безусловнорефлекторная с рецепторов растяжения шейки матки во время родов, сосков молочных желез при кормлении грудью

Гипоталамо-аденогипофизарная система Нейрогормоны гипоталамуса: либерины стимулируют секрецию гормонов аденогипофиза статины – подавляют секрецию гормонов аденогипофиза

Рилизинг-гормоны (нейрогормоны гипоталамуса) Фактор Эффект Кортиколиберин Стимулирует секрецию АКТГ и МСГ Тиролиберин Стимулирует секрецию ТТГ и пролактина Соматолиберин Стимулирует секрецию СТГ Гонадолиберин Стимулирует секрецию ФСГ и ЛГ Соматостатин Тормозит секрецию СТГ и ТТГ Пролактостатин Тормозит секрецию пролактина Меланостатин Угнетает секрецию МСГ

Гормоны аденогипофиза n n n n Соматотропный гормон — СТГ, соматотропин, гормон роста Адренокортикотропный гормон - АКТГ, кортикотропин Меланоцитстимулирующий гормон - МСГ, меланотропин Гонадотропные гормоны: фолликулостимулирующий гормон — ФСГ, фоллитропин и Лютеинизирующий гормон – ЛГ, лютропин Тиреотропный гормон - ТТГ, тиреотропин Пролактин

Соматотропный гормон (СТГ) гормон роста n n гормон роста — полипептид (191 аминокислотный остаток) синтезируется в ацидофильных клетках (соматотрофы) аденогипофиза эффекты гормонов роста опосредуют инсулиноподобные факторы роста — соматомедины концентрация в плазме 1 -10 мкг/л

Механизм действия гормона роста (СТГ)

Эффекты СТГ n n Стимуляция синтеза белка Стимуляция липолиза (катехоламины) Гипергликемия (секреция глюкагона) Стимулирует синтез в печени соматомединов, которые: - стимулируют зону роста эпифизарного хряща - стимулируют регенерацию тканей - стимулируют секрецию соматостатина в гипоталамусе

Регуляция секреции соматотропина n n СТИМУЛИРУЮТ: n СОМАТОЛИБЕРИН n АМИНОКИСЛОТЫ n ГИПОГЛИКЕМИЯ n СТРЕСС n ГОЛОДАНИЕ n ЭСТРОГЕНЫ МЫШЕЧНАЯ НАГРУЗКА b‑АДРЕНОБЛОКАТОРЫ n ГЛУБОКИЙ СОН n n n ПОДАВЛЯЮТ: СОМАТОСТАТИН ГИПЕРГЛИКЕМИЯ МЕЛАТОНИН ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ ОЖИРЕНИЕ ВОЗРАСТ

Проявления дисфункции соматотропина Гиперфункция: § гипофизарный гигантизм (у детей до завершения остеогенеза) § акромегалия (у взрослых по завершении окостенения точек роста) Гипофункция: § карликовость (у детей до завершения остеогенеза)

Адренокортикотропный гормон (АКТГ) n n АКТГ состоит из 39 аминокислотных остатков образуется базофильными клетками аденогипофиза имеет суточный ритм секреции (максимум перед пробуждением, минимум перед сном) содержание в плазме 25 -100 нг/л

Основные эффекты кортикотропина n n n Надпочечниковые Вненадпочечниковые эффекты: усиление продукции n усиление секреции инсулина глюкокортикоидов участие в механизмах n отложение меланина стресса n гипогликемия слабая стимуляция n активация липолиза продукции половых стероидов и минералокортикоидов

Регуляция секреции кортикотропина n СТИМУЛИРУЮТ: ПОДАВЛЯЮТ: КОРТИКОЛИБЕРИН n ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ (его выделение n МЕЛАТОНИН усиливают стрессоры (боль, травма, перегревание, инфекции, физическая нагрузка и др. )

Роль обратных отрицательных связей § § Короткая: низкий уровень АКТГ стимулирует секрецию кортиколиберина в гипоталамусе, высокий – тормозит Длинная: низкий уровень глюкокортикоидов в крови стимулирует секрецию кортиколиберина гипоталамуса и АКТГ гипофиза, высокий - тормозит

Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) Олигопептид (состоит из 13 аминокислотных остатков) n образуется базофильными клетками аденогипофиза n имеет общий предшественник с АКТГ n

Эффекты МСГ n n n стимулирует синтез меланина и образование его гранул в меланоцитах участвует в фоторецепции сетчатки участвует в механизмах памяти

Регуляция секреции МСГ n СТИМУЛИРУЮТ: ПОДАВЛЯЮТ: n Кортиколиберин n Меланостатин Сенсорные стимулы: n Кортизол звук, травма

Гонадотропные гормоны: ФСГ и ЛГ n n n ФСГ и ЛГ – гликопротеины (состоящие приблизительно из 200 аминокислотных остатков) синтезируются базофильными клетками аденогипофиза имеются у мужчин и женщин

Эффекты ФСГ и ЛГ Эффекты ФСГ: У женщин: n n Стимулирует рост и созревание фолликулов Повышает чувствительность фолликулов к ЛГ У мужчин: n n Эффекты ЛГ: У женщин: n Обеспечивает созревание яйцеклетки и овуляцию, развитие желтого тела, продукцию эстрогенов и прогестерона Стимулирует рост и развитие У мужчин: интерстициальных клеток Лейдига (в период полового n Стимулирует созревания) образование андрогенов в клетках Лейдига Стимулирует сперматогенез (в половозрелом возрасте)

Регуляция секреции ФСГ и ЛГ n n стимулирует секрецию гонадолиберин центры секреции гонадолиберина в гипоталамусе: n n Тонический (активен у мужчин и женщин) Циклический (только у женщин после полового созревания)

Роль обратных отрицательных связей § § Короткая: низкие концентрации ФСГ и ЛГ стимулируют секрецию гонадолиберина в гипоталамусе, высокие – тормозят Длинная: низкие концетрации гормонов половых желез (у мужчин – тестостерона, у женщин эстрогенов) стимулируют секрецию гонадолиберина, ЛГ и ФСГ гипофиза, высокие - тормозят

Роль обратных положительных связей § Положительная обратная связь в женском организме обеспечивает пик секреции гонадолиберина, выброс ЛГ и овуляцию в ответ на повышение уровня эстрогенов

Тиреотропный гормон ТТГ n n ТТГ – гликопротеин синтезируются базофильными клетками аденогипофиза пик секреции перед засыпанием Концентрация в плазме 0, 2 -4 м. ЕД/л

Эффекты ТТГ n n Стимуляция всех этапов синтеза и освобождения тиреоидных гормонов в щитовидной железе Реализация эффектов через повышение уровня ц. АМФ и активность протеинфосфокиназы А, что активирует ферменты синтеза тиреоидных гормонов

Регуляция секреции ТТГ n СТИМУЛИРУЮТ: n тиролиберин n норадреналин n серотонин n эстрогены переохлаждение ПОДАВЛЯЮТ: n n n соматостатин СТГ мелатонин дофамин глюкокортикоиды

Роль обратных отрицательных связей § § Короткая: низкий уровень ТТГ стимулируют секрецию тиролиберина в гипоталамусе, высокий – тормозит Длинная: низкий уровень тиреоидных гормонов (Т 3, Т 4) в крови стимулирует секрецию тиролиберина и ТТГ, высокий - тормозит

Пролактин (ПРЛ) ПРЛ – полипептид (состоит из 198 аминокислотных остатков) n синтезируются ацидофильными клетками аденогипофиза n пик секреции в ночные часы n Концентрация в плазме - у женщин 8 -10 мкг/л - у мужчин 5 -8 мкг/л n

Эффекты пролактина У женщин: n Стимулирует пролиферацию протоков, развитие долек, гиперплазию молочных желез, секрецию молока n В физиологических концентрациях способствует нормальному развитию и функционированию фолликулов n Влияет на поведение ( «гормон материнской любви» У мужчин: n Усиливает действие ЛГ на образование андрогенов n Стимулирует выработку сперматозоидов

Регуляция секреции пролактина n n n СТИМУЛИРУЮТ: Тиролиберин Пролактолиберин Беременность и грудное вскармливание Сон Эстрогены Серотонин Стресс n n ПОДАВЛЯЮТ: Пролактостатин Прекращение вскармливания ребенка грудью