Гормональная регуляция как механизм межклеточной и межорганной координации обмена веществ.
Механизм передачи гормонального сигнала в клетку. Инсулин, роль гормона.
Лекция для специальности 31.05.01 Лечебное. дело подготовлена доцентом кафедры общей и биологической химии ТГМУ О. А.
Артюковой 2016 – 2017 учебный год
Основные вопросы, рассматриваемые на лекции:
Роль гормонов в системе регуляции метаболизма, клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов. Строение G- белков.
Передача гормонального сигнала в клетку. Образование вторичных посредников. Метаболические изменения в ответ на сигнал.
Классификация гормонов по химическому строению, механизму действия и биологическим функциям.
Гормоны гипоталамуса: либерины и статины. Гормоны гипофиза.
Йодсодержащие гормоны, строение и биосинтез, изменение обмена веществ при гипертиреозе и гипотиреозе.
Гормоны надпочечников, изменение метаболизма при гипо- и гиперкортицизме.
Регуляция энергетического метаболизма, роль инсулина и контринсулярных гормонов в обеспечении гомеостаза в постабсорбтивный период и при голодании.
Изменение гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете. Патогенез основных симптомов сахарного диабета, диабетичеcкой комы. Патогенез поздних осложнений сахарного диабета.
Для нормального функционирования многоклеточного организма необходима взаимосвязь между отдельными клетками, тканями, органами.
Эту связь осуществляют:
Нервная система (ЦНС и периферическая) – через нервные импульсы и нейромедиаторы.
Эндокринная система регуляции – через синтез гормонов в ответ на нервный импульс
или изменение иных параметров среды.
Паракринная и аутокринная системы регуляции – через синтез химических сигналов различной природы.
Иммунная система – через специфические белки (цитокины, антитела).
Все уровни регуляции в организме интегрированы и действуют как единое целое!
Системы регуляции обмена веществ и метаболизма клетки образуют 3 иерархических уровня:
ЦНС
Эндокринная система – гормоны
Внутриклеточные механизмы регуляции:
1.Изменение активности ферментов
2.Изменение количества ферментов
3.Изменение скорости мембранного транспорта
Гормоны (греч. hormao – привожу в движение) – вещества, вырабатываемые
специализированными клетками, регулирующие обмен веществ в отдельных органах и во всем организме в целом. Синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС.
Гормоны - сигнальные молекулы межклеточного общения!
Механизмы межклеточной коммуникации
Местное действие гормонов реализуется, когда они влияют на клетки,
вкоторых были синтезированы (аутокринный эффект),
или на соседние клетки иного фенотипа (паракринный эффект)
Характерно для тканевых гормонов (цитокины, эйкозаноиды).
Гормоны служат гуморальными регуляторами процессов в различных органах и системах (эндокринный эффект).
Интегральные свойства гормонов
Физиологические процессы |
Гормоны |
Дифференцировка тканей, |
Тироксин, половые гормоны |
морфогенез |
|
Репродукция |
Половые гормоны |
Рост, развитие, старение |
СТГ, тироксин, инсулин, половые гормоны |
Адаптация к условиям |
СТГ, тироксин, инсулин, АДГ |
среды, пищи, и др. |
|
Психическая и |
Тироксин, половые гормоны, адреналин |
эмоциональная сфера |
|
Поддержка циклических |
Тироксин, эстрогены, кортизол, адреналин |
изменений в организме |
|
Гормоны - внеклеточные химические сигналы (первичные мессенджеры)
Особенности действия гормонов:
Действуют в малых количествах (10-6 - 10-12 ммоль/л).
Беспороговый принцип действия.
Даже 1 молекула гормона способна оказать эффект!
Дистантный характер действия.Высокая специфичность действия.
Переносят только информацию!
Не используются в энергетических и строительных целях!
Классификация гормонов по химическому строению
Белково - пептидные гормоны |
Стероидные |
Производные |
|
гормоны |
аминокислот |
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) |
Альдостерон |
Адреналин |
Гормон роста (СТГ) |
Кортизол |
Тироксин (Т4) |
Тиреотропный гормон (ТТГ) |
Кальцитриол |
|
АДГ (вазопрессин) |
Тестостерон |
|
Окситоцин |
Эстрадиол |
|
Паратгормон (ПТГ) |
Прогестерон |
|
Кальцитонин |
|
|
Инсулин |
|
|
Глюкагон |
|
|
Эйкозаноиды (простагландины и др.) – производные арахидоновой кислоты
Арахидоновая кислота -
ПНЖК (С20:4), входит в состав мембранных фосфолипидов.
Эйкозаноиды- большая группа паракринных гормонов.
Эйкозаноиды действуют на клетки-мишени через мембранные рецепторы
имеханизм образования внутриклеточного вестника сигнала:
ц- АМФ, ц - ГМФ, инозитолтрифосфата, Са2+.
Вразных тканях и ситуациях образуются неодинаковые эйкозаноиды.
Эйкозаноиды выполняют разнообразные физиологические функции:
сокращение /расслабление гладких мышц,
агрегация тромбоцитов,
расширение /сокращение сосудов,
развитие воспалительного процесса.
Ингибитор циклооксигеназы (ЦОГ) – аспирин тормозит синтез эйкозаноидов
(противовоспалительное средство).