- •Организация коры больших полушарий
- •Функции сенсорных областей коры
- •Функции зрительной и слуховой коры
- •Общие принципы организации системы регуляции
- •Произвольная регуляция физиологических функций
- •Принципы гормональной регуляции
- •Механизм действия гормонов
- •Метаболиты - продукты, образующиеся в организме в процессе обмена веществ как результат различных биохимических реакций.
Механизм действия гормонов
Механизм действия гормонов определяется расположением воспринимающих – эффекторных рецепторов в клетках рабочего органа. Эффекторные рецепторы могут размещаться на поверхности клеточной мембраны, в случает когда она непроницаема для гормона. Например, эффекторные рецепторы расположенные на поверхности клеточной мембраны взаимодействуют с белково-полипептидные и аминокислотные гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы, мозгового слоя надпочечников. Они водорастворимы, но не растворимы в липидах, из которых состоит клеточная мембрана.
Если клеточная мембрана проницаема для гормона, то эффекторные рецепторы для этих гормонов расположены в основном в цитоплазме. Это стероидные гормоны - кортикоиды и половые гормоны растворимы в липидах. Гормоны щитовидной железы могут проникать в клетку 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. Ими являются:
1) аденилатциклаза - циклический аденозинмонофосфат (цАМФ);
2) гуанилатциклаза - циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ);
3) фосфолипаза С - инозитолтрифосфат (ИФз);
4) ионизированный кальций - кальмодулин (белок немышечных клеток) или тропонин С - в мышечных клетках.
Гормонрецепторный комплекс стероидных гормонов и гормонов щитовидной железы, проникающих в клетку, соединяется в клетке с эффекторным рецептором - белком. Этот комплекс поступает в клеточное ядро, где происходит соединение с ядерным рецептором, после чего реализуется влияние данного гормона на клетку. Часть эффектов стероидных гормонов, как и гормонов щитовидной железы, реализуется посредством рецепторов, расположенных на клеточной мембране и вторичных посредников, как и у белково-пептидных гормонов.
Действие гормонов прекращается 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 – метаболиты, выводятся главным образом почками, а также слюнными и потовыми железами, железами пищеварительного тракта и с желчью.
Метаболиты - продукты, образующиеся в организме в процессе обмена веществ как результат различных биохимических реакций.
Это аминокислоты, нуклеотиды, угольная, молочная, пировиноградная, адениловая кислоты. Они способны вызывать ионный сдвиг, что сопровождается изменением рН. Регуляция с помощью метаболитов на ранних этапах филогенеза была единственной. Метаболиты одной клетки непосредственно влияли на другую - соседнюю клетку или группу клеток, которые в свою очередь таким же способом действовали на следующие клетки (контактная регуляция). С появлением гемолимфы и сосудистой системы метаболиты с движущейся гемолимфой стали передвигаться к другим клеткам организма, даже расположенным на большом расстоянии, причем процесс стал осуществляться быстрее. Затем появилась нервная система как регулирующая система, а еще позже - эндокринные железы. Метаболиты действуют в основном местно, но могут влиять и на другие органы и ткани, на активность нервных центров. Например, накопление угольной кислоты в крови ведет к возбуждению дыхательного центра и усилению дыхания. Примером местной гуморальной регуляции может служить гиперемия интенсивно работающей скелетной мышцы: накапливающиеся метаболиты обеспечивают расширение кровеносных сосудов, что увеличивает доставку кислорода и питательных веществ к мышце. Подобные регуляторные влияния метаболитов происходят и в других активно работающих органах и тканях организма.
Регуляция выработки гормонов осуществляется непосредственно нервной системой, но главным образом с помощью гормонов гипофиза, функция которого регулируется в свою очередь гормонами гипоталамуса - нейрогормонами (
Для некоторых эндокринных желез основным механизмом регуляции является местная саморегуляция. Так, секреция инсулина и глюкагона клетками поджелудочной железы (островки Лангерганса) регулируется уровнем глюкозы в крови. Если концентрация глюкозы в крови высокая, 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 Лангерганса возрастает (глюкагон увеличивает преобразование гликогена печени в глюкозу и выход ее в кровь).