Змістовий модуль 6. Гуморальне регулювання вісцеральних функцій та роль ендокринних залоз у регулюванні

1. Гуморальне регулювання, його відмінності від нервового. Характеристика факторів гуморального регулювання.

1. Нервова регуляція є ведучою – їй підпорядковується ендокринна система.

2. Різна швидкість зв’язку: нервовий імпульс поширюється зі швидкістю до 120 м/с, гуморальні чинники – близько 0,5 м/с.

3. Механізми зв’язку: нервова система – нервовий імпульс як універсальний сигнал, гуморальна система – різні хімічні речовини (гормони, медіатори, парагормони)

4. Нервова система забезпечує точний, локальний вплив на окремий орган чи групу клітин цього органу, на противагу, хімічні речовини, потрапляючи в кров, транспортуються по всьому організму, забезпечуючи системний (генералізований) характер впливу (див. сх. 1,2,3).

Відмінності нервової та гуморальної регуляції

№	Ознака	Нервова регуляція	Гуморальна регуляція
1	Носій інформації	Потенціал дії (ПД)	Біологічно активні речовини (БАР)
2	Шляхи передачі інформації	Нервові волокна	Плин рідин організму (кров, лімфа та міжклітинна рідина)
3	Швидкість передачі інформації	Висока – регуляція швидка, невідкладна	Низька – регуляція повільна
4	Точність передачі інформації	Висока – передача точному адресату	Низька – регуляція генералізована. БАР розносяться по всьому організму; на зміну їх концентрації реагують усі клітини, що мають відповідні рецептори (клітини-мішені)
5	Швидкість включення та виключення	Дуже висока	Повільно вмикається (необхідний час для виділення, руху БАР, та їх взаємодії з “клітинами-мішенями”) та вимикається (необхідний час для руйнування БАР)

2. Властивості гормонів та їх основні впливи. Механізм дії гормонів на клітини організму.

Класифікація гормонів

За функціональним принципом: 1) ефекторні гормони, що впливають на клітини-ефектори (пр. інсулін, що регулює обмін речовин, збільшує синтез глікогену в клітинах печінки, транспорт глюкози та ін. речовин );

2) тропні гормони – впливають на інші ендокринні залози, регулюючи їх функції ( пр. адренокортикотропний гормон (АКТГ) регулює продукцію гормонів кори надниркових залоз));

3. гормони, що синтезуються нейросекреторними клітинами гіпоталамуса, регулюючи синтез і секрецію гормонів аденогіпофізом (рилізинг-гормони).

За хімічною природою: 1) білки та поліпептиди (гормони гіпоталамуса, гіпофіза, підшлункової залози);

2) похідні амінокислот (гормони щитоподібної залози, епіфіза, катехоламіни);

3) похідні ненасичених жирних кислот (ейкозаноїди)

4) стероїди (гормони кори надниркових залоз, статеві гормони).

За ефектом дії: стимулюючі та гальмівні.

За механізмом дії на клітини-мішені: 1) гормони, що реалізують свої впливи шляхом взаємодії з мембранними циторецепторами (ліпофобні гормони);

2) гормони, що реалізують свій вплив шляхом взаємодії з внутрішньоклітинними рецепторами (ліпофільні гормони).

Ефекти впливу гормонів на тканини-мішені: метаболічний, морфогенетичний, кінетичний, коригуючий і реактогенний.

Метаболічний ефект полягає у зміні обміну речовин у тканинах шляхом: 1) зміни регуляції проникності мембран клітин і органел, що призводить до змін умов мембранного транспорту субстратів, ферментів, іонів та метаболітів, і відповідно, - окремих ланок метаболізму; 2) зміни активності ферментів у клітині; 3) зміни синтезу ферментів, залучаючи геном клітини.

Морфогенетичний ефект – вплив гормонів на процеси формоутворення, диференціювання і росту структурних елементів (вплив соматотропіну на процеси росту).

Кінетичний ефект – здатність гормонів запускати діяльність ефектора (окситоцин викликає скорочення м’язів матки).

Коригуючий ефект – зміна діяльності органів чи корекція процесів, що реалізуються і за умов відсутності гормональних впливів (вплив адреналіну на частоту серцевих скорочень; активація окисних процесів тироксином).

Реактогенний ефект гормонів – здатність гормону змінювати реактивність тканини до впливу того ж гормону, інших гормонів чи медіаторів (кальцій-регулюючі гормони знижують чутливість дистальних відділів нефрону до дії вазопресину, фолікулін підсилює дію прогестерона на слизову оболонку матки).

Механізми дії гормонів:

Визначальна умова реалізації ендокринної функції – це наявність у клітинах-мішенях специфічних рецепторів, що дозволяють зчитувати інформацію, закодовану в гормоні. Механізм дії гормонів на клітини- мішені визначає їх розчинність у воді чи жирах: жиророзчинні гормони, легко проникаючи крізь клітинну мембрану, реалізують свій ефект шляхом взаємодії з цитоплазматичними чи ядерними рецепторами; водорозчинні ліпофобні гормони не проникають крізь біліпідний шар, що визначає їх взаємодію з поверхнево – розташованими мембранними циторецепторами.

Отже, існують два механізми дії гормонів, що принципово різняться за тією ознакою, де утворюється гормон-рецепторний комплекс.

1. Гормон-рецепторний комплекс, що утворюється внутрішньоклітинно, може безпосередньо впливати на експресію генетичної інформації, впливаючи на геном і, врешті, на процеси синтезу в клітині білка (індукування чи пригнічення);

2. Взаємодія гормону з рецептором, що локалізований на плазматичній мембрані, впливає на активність клітини за допомогою системи вторинних посередників.

Молекулу гормону ще називають первинним посередником регуляторного ефекту, чи лігандом, що в комплексі з рецептором утворює ліганд-рецепторний комплекс. Поміж ферментів, що активуються ліганд-рецепторним комплексом, описані: аденілатциклаза, гуанілатциклаза, фосфоліпази С, D та А2, тирозинкінази, фосфаттирозинфосфатази, серинтреонінкіназа, фосфоінозитид-3-ОН-кіназа, синтаза NО. До вторинних посередників належать: 1) циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ), 2) циклічний гуанозинмонофосфат (цГМФ), 3) інозитол-3-фосфат (ІФ_З), 4) диацилгліцерол, 5) 2,5-олігоізоаденілат, 6) іонізований кальцій, 7) фосфатидна кислота, 8) оксид азоту, 9) циклічна аденозиндифосфатрибоза. Значна частина гормонів та біологічно активних речовин взаємодіють із групою рецепторів, зв’язаних з G-білками плазматичної мембрани.