Спр. материал / РЕГУЛЯЦИЯ / 04. ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГ
.docА. Виды влияний гормонов. Гормоны оказывают два вида влияний на органы, ткани и системы организма: функциональное (играют весьма важную роль в регуляции функций организма) и морфогенетическое — обеспечивают морфогенез (рост, физическое, половое и умственное развитие; например, при недостатке тироксина страдает развитие
цнс.
1. Функциональное влияние гормонов бывает трех видов: пусковым, модулирующим и пермиссивным. Пусковое влияние — это способность гормона запускать деятельность эффектора. Например, адреналин запускает
распад гликогена в печени и выход глюкозы в кровь, вазопрессин (антидиуретический гормон — АДГ) включает реабсорбцию воды из собирательных трубок нефрона в интерсти-ций почки. Модулирующее влияние — изменение интенсивности протекания биохимических процессов в органах и тканях. Например, активация тироксином окислительных процессов, которые могут проходить и без него; стимуляция адреналином деятельности сердца, которая проходит и без адреналина. Модулирующим влиянием гормонов является также изменение чувствительности ткани к действию других гормонов. Например, фолликулин усиливает действие прогестерона на слизистую оболочку матки, тиреоидные гормоны усиливают эффекты катехоламинов. Пермиссивное влияние — способность одного гормона обеспечивать реализацию эффекта другого гормона. Например, инсулин необходим для проявления действия соматотропно-го гормона, фоллитропин — для реализации эффекта лютропина.
2. Морфогенетическое влияние гормонов (на рост, физическое и половое развитие) подробно изучается другими дисциплинами (гистология, биохимия) и лишь частично — в курсе физиологии (см. раздел 10). Оба вида влияний гормонов (морфогенетическое и функциональное) реализуются с помощью метаболических процессов, запускаемых посредством клеточных ферментных систем.
Б. Механизм действия различных гормонов. Известны положения Эрлиха (1911, 1913): «вещества не действуют, не будучи связанными» и «замок и ключ». Роль замка выполняют рецепторы, расположенные на клетках, роль ключа — лиганд (гормон, медиатор, фармакологический препарат). Для всех гормонов на клетках-мишенях имеется рецептор, выполняющий функцию распознавания гормона (рецептор узнавания). Влияние любого гормона на клетку-мишень начинается со взаимодействия с рецептором узнавания. Далее реализация эффекта зависит от природы гормона. Имеется два основных варианта. Если клеточная мембрана непроницаема для гормона, то эффекторные рецепторы расположены на ее поверхности (белково-полипептидные и аминокислотные гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы, мозгового слоя надпочечников водорастворимы, но нерастворимы в липидах). Если клеточная мембрана проницаема для гормона, то эффекторные рецепторы для этих гормонов расположены в основном в цитоплазме (стероидные гормоны: кортикои-ды и половые гормоны — растворимы в ли-
пидах). Гормоны щитовидной железы могут проникать в клетку, но только в комплексе со специальным белком плазмы крови, посредством эндоцитоза. Их рецепторы расположены как на поверхности клеточной мембраны, так и в цитоплазме.
Гормонрецепторный комплекс белково-пептидных гормонов и производных аминокислот активирует мембранные ферменты, что ведет к образованию вторых посредников, реализующих свое действие в цитоплазме и ядре клетки. Основными из них являются: 1) аденилатциклаза — циклический аде-нозинмонофосфат (цАМФ); 2) гуанилатцик-лаза — циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ); 3) фосфолипаза С — инозитолтри-фосфат (ИФ3); 4) ионизированный кальций — кальмодулин (белок немышечных клеток) или тропонин-С (в мышечных клетках). Гормонрецепторный комплекс, образуемый в цитоплазме стероидными гормонами и гормонами щитовидной железы, проникающими в клетку, поступает в клеточное ядро и другие органеллы клетки, где происходит соединение его с другим рецептором, после чего реализуется влияние данного гормона на клетку. Своеобразными вторыми посредниками этих гормонов являются различные виды РНК. Часть эффектов стероидных гормонов, как и гормонов щитовидной железы, реализуется посредством рецепторов, расположенных на клеточной мембране, и вторых посредников, как и у белково-пептидных гормонов.
Прекращение действия гормонов осуществляется с помощью тканевых ферментов и ферментов самих эндокринных желез, печени, почек. Многие продукты расщепления гормонов также активны и вызывают иногда сходные эффекты. Продукты распада гормонов выводятся главным образом почками, а также железами — слюнными, желудочно-кишечного тракта, потовыми и с желчью.
В. Регуляция выработки гормонов. В железах внутренней секреции иннервированы, как правило, только сосуды. Выработка гормонов регулируется метаболитами, гормонами гипофиза и другими гормонами. Например, ангиотензин-И стимулирует секрецию альдостерона. Соматостатин, кроме гипофиза, вырабатывается в поджелудочной железе, где он подавляет секрецию инсулина и глю-кагона. Функция гипофиза регулируется в свою очередь гормонами гипоталамуса — нейрогормонами. Для некоторых эндокринных желез основным механизмом является местная саморегуляция. Так, секреция инсулина и глюкагона клетками островков Лан-
герганса регулируется уровнем глюкозы в крови. Если концентрация глюкозы в крови высока, то по принципу обратной отрицательной связи стимулируется выработка инсулина, который снижает концентрацию глюкозы в крови с помощью увеличения утилизации ее клетками организма и увеличения отложения в виде гликогена в клетках печени, в результате чего снижается (нормализуется) концентрация глюкозы в крови. В случае снижения концентрации глюкозы в крови выработка инсулина уменьшается, выработка глюкагона клетками островков Лангер-ганса возрастает (глюкагон увеличивает преобразование гликогена печени в глюкозу и выход ее в кровь). Секреция кальцийрегули-рующих гормонов (паратирин и кальцито-нин) также регулируется по принципу обратной отрицательной связи — концентрацией кальция в крови. Общую схему регуляции выработки гормонов см. на рис. 3.3.