47. Регуляторные системы организма. Определение понятия – гормоны, принципы классификации гормонов.
Основное свойство всех живых организмов – поддержание гомеостаза. Нарушение гомеостаза приводит к смерти. У человека в подержании гомеостаза участвуют 3 основные системы:
1.Центральная и периферическая нервные системы через нервные импульсы и нейромедиаторы регулируют физиологические функции и работу эндокринной системы;
2.Эндокринная система через гормоны эндокринных желез регулирует метаболические и физиологические процессы, пролиферацию, дифференцировку клеток и тканей;
3.Иммунная система через специфические белки цитокины и антитела защищает организм от внешних и внутренних патогенных факторов, регулирует иммунные и воспалительные реакции, пролиферацию, дифференцировку клеток, работу эндокринной системы;
Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют 3 иерархических уровня.
Вн еш н ие и вн утрен н ие ф акто ры |
|
ÖÍ Ñ |
|
I. |
|
н ейро м едиат о ры |
|
Ãè ï î òàë àì óñ |
|
релизин г го рм о н ы |
|
либерин ы |
ñò àò èí û |
Ãè ï |
î ô è ç |
II. |
|
ò ðî ï í û å ãî ðì î í û |
|
Ýí äî ê ðè í |
í û å æåë åçû |
ãî ðì î í û |
|
Òê àí è |
ì è ø åí è |
III. |
|
|
E |
S |
P |
1.Первый уровень — ЦНС. Нервные клетки получают сигналы из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы — медиаторы. Медиаторы вызывают изменения метаболизма в эффекторных клетках.
2.Второй уровень — эндокринная система. Включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы, а также отдельные клетки (АПУД система), синтезирующие под влиянием соответствующего стимула гормоны, которые через кровь действуют на ткани-мишени.
3.Третий уровень — внутриклеточный. На метаболические
процессы в клетке влияют субстраты и продукты обмена веществ, а также тканевые гормоны (аутокринно).
На основании иерархических уровней существует несколько осей регуляции:
1.гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось;
2.гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось;
3.симпато-адреналовая ось;
Регуляции обмена веществ в тканях мишенях осуществляется через изменения активности и количества ферментов, изменения скорости транспорта веществ через мембраны клеток.
ГОРМОНЫ
Гормоны – органические сигнальные молекулы беспроводного системного действия. Гормоны – органические вещества, синтезирующиеся в эндокринных железах, транспортируемые кровью и действующие на ткани мишени (гормоны щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы и т.д). Всего известно более 100 гормонов.
Гормоноподобные вещества - органические вещества, синтезирующиеся апудоцитами, транспортируемые кровью и действующие на ткани мишени. Апудоциты – это диффузные эндокриноциты (отдельные клетки, не оформленные в железу), они образуются из эктодермы, эндодермы или мезодермы. Апудоциты формируют АПУД систему (диффузную гормональную систему). Апудоциты находятся в ЖКТ, вилочковой железе, сердце, печени, почках, ЦНС, плаценте и коже. Часто гормоноподобные вещества имеют то же самое строение, что и истинные гормоны, нейромедиаторы.
155
Например, в ЖКТ синтезируются вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), холецистокинин, гастрин, нейротензин, мет-, лейэнкефалин и др..
Тканевые гормоны - органические вещества, синтезирующиеся отдельными клетками, не транспортируемые кровью и действующие на ткани мишени.
Особенности действия гормонов:
1.Действуют в малых количествах (10-6-10-12 ммоль/л);
2.Существует абсолютная или высокая специфичность в действии гормонов.
3.Переносят только информацию. Не используются в энергетических и строительных целях;
4.Действуют опосредованно через рецепторы и внутриклеточные посредники (Са2+, цАМФ, цГМФ, ДАГ, ИФ3 и т.д.). Например, через аденилатциклазную, инозитолтрифосфатную системы;
5.Регулируют активность или количество ферментов;
6.Зависят от ЦНС;
7.Беспороговый принцип. Даже 1 молекула гормона способна оказать эффект;
8.Пермессивность действия. Конечный эффект - результат действия множества гормонов.
Гормоны могут оказывать как системное, так и местное действие.
Эндокринное (системное) действие гормонов (эндокринный эффект) реализуется, когда они транспортируются кровью и контактируют с органами и тканями всего организма. Характерно для истинных гормонов и гормоноподобных веществ.
Местное действие гормонов реализуется, когда они влияют на клетки, в которых были синтезированы (аутокринный эффект), или на соседние клетки (паракринный эффект). Характерно для тканевых гормонов, есть также у истинных гормонов и гормоноподобных веществ.
Классификация и номенклатура гормонов
Все гормоны классифицируют по химическому строению, биологическим функциям и механизму действия.
1. Классификация гормонов по химическому строению
По химическому строению гормоны делят на 3 группы: пептидные (или белковые) (гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы), стероидные (половые, кортикоиды) и производные аминокислот (тиреоидные, катехоламины).
|
|
|
Производные |
|
Пептидные гормоны |
Стероиды |
|
|
|
|
аминокислот |
|
|
|
|
Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ) |
Альдостерон |
Адреналин |
|
Гормон роста (соматотропин, ГР, СТГ) |
Кортизол |
Норадреналин Трийодтиронин (Т3) |
|
Тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ) |
Кальцитриол |
Тироксин (Т4) |
|
Лактогенный гормон (пролактин, ЛТГ) |
Тестостерон |
|
|
Лютеинизирующий гормон (лютропин, ЛГ) |
Эстрадиол |
|
|
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) |
Прогестерон |
|
|
Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) |
|
|
|
Хорионический гонадотропин (ХГ) Антидиуретический гормон (вазопрессин, АДГ) |
|
|
|
Окситоцин |
|
|
|
Паратиреоидный гормон (паратгормон, ПТГ) |
|
|
|
Кальцитонин |
|
|
|
Инсулин |
|
|
|
Глюкагон |
|
|
|
|
|
|
|
2. Классификация гормонов по месту синтеза |
|
|
|
1. |
Гормоны гипофиза; |
|
|
2. |
Гормоны гипоталамуса; |
|
|
3. |
Гормоны поджелудочной железы; |
|
|
4. |
Гормоны паращитовидной железы; |
|
|
5. |
Гормоны щитовидной железы и т.д.; |
|
|
3. Классификация гормонов по биологическим функциям
По биологическим функциям гормоны можно разделить на несколько групп.
156
|
Регулируемые процессы |
|
Гормоны |
|
|
|
|||
Обмен углеводов, липидов, аминокислот |
Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин |
|||
|
|
|
|
|
Водно-солевой обмен |
|
|
Альдостерон, антидиуретический гормон |
|
|
|
|
|
|
Обмен кальция и фосфатов |
|
|
Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол |
|
|
|
|
|
|
Репродуктивная функция |
|
|
Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны |
|
|
|
|||
Синтез и секреция гормонов эндокринных |
Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса |
|||
желёз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменение |
метаболизма |
в |
клетках, |
Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивный |
синтезирующих гормон |
|
|
интестинальный пептид (ВИП), цитокины |
|
|
|
|
|
|
Эта классификация условна, поскольку одни и те же гормоны могут выполнять разные функции. Например, адреналин участвует в регуляции обмена жиров и углеводов и, кроме этого, регулирует частоту сердечных сокращений, АД, сокращение гладких мышц. Кортизол не только стимулирует глюконеогенез, но и вызывает задержку NaCl.
48. Уровни и принципы организации нейро – эндокринной системы. Концепции обратной связи.
Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют 3 иерархических уровня.
157
Вн еш н ие и вн утрен н ие ф акто ры |
|
ÖÍ Ñ |
|
I. |
|
н ейро м едиат о ры |
|
Ãè ï î òàë àì óñ |
|
релизин г го рм о н ы |
|
либерин ы |
ñò àò èí û |
Ãè ï |
î ô è ç |
II. |
|
ò ðî ï í û å ãî ðì î í û |
|
Ýí äî ê ðè í |
í û å æåë åçû |
ãî ðì î í û |
|
Òê àí è |
ì è ø åí è |
III. |
|
|
E |
S |
P |
4.Первый уровень — ЦНС. Нервные клетки получают сигналы из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы — медиаторы. Медиаторы вызывают изменения метаболизма в эффекторных клетках.
5.Второй уровень — эндокринная система. Включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы, а также отдельные клетки (АПУД система), синтезирующие под влиянием соответствующего стимула гормоны, которые через кровь действуют на ткани-мишени.
6.Третий уровень — внутриклеточный. На метаболические процессы в клетке влияют субстраты и продукты обмена веществ, а также тканевые гормоны (аутокринно).
На основании иерархических уровней существует несколько осей регуляции:
4.гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось;
5.гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось;
6.симпато-адреналовая ось;
Регуляции обмена веществ в тканях мишенях осуществляется через изменения активности и количества ферментов, изменения скорости транспорта веществ через мембраны клеток.
Принципы организации нейроэндокринной системы
В основе работы нейроэндокринной системы лежит принцип прямой, обратной, положительной и отрицательной связи.
Принцип прямой положительной связи – активация текущего звена системы приводит к активации следующего звена системы, распространению сигнала в сторону клеток-мишеней и возникновению метаболических или физиологических изменений.
Принцип прямой отрицательной связи – активация текущего звена системы приводит к подавлению следующего звена системы и прекращению распространения сигнала в сторону клеток-мишеней.
Принцип обратной отрицательной связи – активация текущего звена системы вызывает подавление предыдущего звена системы и прекращение его стимулирующего влияния на текущую систему.
Принципы прямой положительной и обратной отрицательной связи являются основой для поддержания гомеостаза.
Принцип обратной положительной связи – активация текущего звена системы вызывает стимуляцию предыдущего звена системы. Основа циклических процессов.
158