Механизмы действия гормонов на клетки
Существуют 2 основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны («быстрые» эффекты) и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки («медленные» эффекты).
С помощью первого механизма действуют гидрофильные гормоны(гистамин, адреналин,инсулин, глюкагон), которые не могут непосредственно проникать через биологические мембраны внутрь клетки (т.к. это в основном белки). Они взаимодействуют с рецепторами, встроенными в мембрану клетки, а передача сигнала к внутриклеточным структурам осуществляется вторичными посредниками, или мессенджерами. Первичным мессенджером чаще всего является G-белок мембраны. Активированный G-белок взаимодействует с одним или несколькими вторичными мессенджерами, способными фосфорилировать строго определенные белки. Такая химическая модификация белка меняет его конфигурацию. В итоге в одних случаях активность белка в результате фосфорилирования повышается, в других - снижается. Это обусловливает конечный ответ клетки, например, изменяется активность соответствующих ферментов или структурных белков. Характерной особенностью такого механизма является относительная быстрота возникновения ответной реакции.
Гидрофобные гормоны(стероидные и тиреоидные), которые в силу своей липофильности легко проникают через мембрану внутрь клетки-мишени, связываются в ее цитоплазме со специфическими белками-рецепторами. Гормонрецепторный комплекс проникает в клеточное ядро, где он влияет на активность тех или иных генов, в соответствующих участках ДНК. Причем активность одних генов может возрастать, а других в этой же клетке - уменьшаться. В соответствии с этим усиливается или, напротив, тормозится синтез определенного белка. Так действуют стероидные гормоны. Производные тирозина - гормоны щитовидной железы могут проходить не только в клетку, но и в само ядро, связываясь с ядерными рецепторами. Для гормонов такого типа действия характерна глубокая и длительная перестройка клеточного метаболизма.
|
|
|
Продолжительность жизни гормонов
Время действия гормонов характеризуется периодом полураспада, необходимым для расщепления и инактивирования половины имеющегося гормона (табл. 5).
Таблица 5
Период полураспада действия гормонов
| Белково-пептидные гормоны | Производные аминокислот | Стероиды |
Латентный период — время от момента рецепции гормонального сигнала до появления специфической клеточной реакции также различно — от нескольких секунд до нескольких суток и может быть представлено в нарастающей последовательности: пептиды — секунды-минуты; белки и гликопротеины — минуты-часы; стероиды — часы; йодсодержащие гормоны — сутки.
|
|
|
Например, коротколатентным действием обладает адреналин, который изменяет активность предсуществующих, т.е. ранее синтезированных, ферментов — регуляторов распада и синтеза гликогена в печени; длительным латентным периодом характеризуется действие половых стероидных гормонов, направленное на геном клетки, связанное с образованием специфических клеточных белков, используемых в пластических анаболических процессах.
В целом время «жизни» гормона определяется его химической природой, типом гормонрецепторного взаимодействия, механизмами трансмембранного проведения и внутриклеточного усиления сигнала. Во многих отношениях эти процессы еще остаются нераскрытыми.
Распад гормонов осуществляется в различных органах, выполняющих функцию биологической трансформации,— печени, почках, легких, мозге — существуют ферментные системы, инактивирующие и расщепляющие «отработанные» белковые и пептидные гормоны. Часть гормонов разрушается в плазме крови, многие выводятся из организма с мочой в неизменном виде.Некоторые гормоны после взаимодействия с рецептором подвергаются внутриклеточной деградации; распад гормонрецепторных комплексов или гормона после его отщепления от рецептора происходит в лизосомах.
|
|
|
Регуляция секреции гормонов
Регуляция функций желез внутренней секреции осуществляется несколькими взаимосвязанными механизмами: внутриклеточным, гуморальным и нервным.
Внутриклеточная регуляция реализуется с помощью рецепторов гормонов, G-белков, циклических нуклеотидов, ферментов, Ca2+ и других вторых посредников синтеза и секреции гормонов, наконец, с участием генома. Гены задают тип синтезируемого в клетке гормона, тогда как другие гормоны являются регуляторами генов.
Гуморальные факторы регуляции– это действие метаболитов и гормонов.
Непосредственное регулирующее действие на железы внутренней секреции оказывают некоторые негормональные метаболиты — глюкоза, свободные жирные кислоты, аминокислоты, монооксид азота, а также некоторые ионы (НСОз-, Н+, Na+, Ca2+, K+ и др.).
При этом регулирующий метаболит может действовать как стимулятор функций железы, если гормон этой железы снижает концентрацию данного метаболита. Однако регулирующий метаболит может действовать и как ингибитор функции железы, если ее гормон увеличивает концентрацию данного метаболита.
|
|
|
Гормональная регуляцияпроявляется во взаимодействиях некоторых гормонов между собой (см. выше).
Нервная регуляцияпредставлена сложной совокупностью центральных механизмов, среди которых главная роль принадлежит гипоталамо-гипофизарной системе (подробнее – см. в разделе «Частная физиология нервной системы»).
Вегетативная нервная система оказывает как прямое, так и опосредованное действие на секреторную активность желез внутренней секреции через изменение кровотока и активности миоэпителиальных клеток, окружающих железы.
Рефлекторные реакции желез внутренней секреции возникают в ответ на возбуждение рецепторов сердца, сосудов, желудочно-кишечного тракта, печени, желчного пузыря, поджелудочной железы, почек и других внутренних органов, а также рецепторов самих желез внутренней секреции. В последнем случае чувствительные нервы желез внутренней секреции передают в ЦНС информацию об уровне их функциональной активности.
Способностью прямо преобразовывать симпатические нервные импульсы в гуморальные факторы регуляции обладают: хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников; гипоталамические нейросекреторные клетки; эпифиз; панкреатические островки; юкстагломерулярные клетки.
Функции парасимпатических нервных волокон, проникающих в щитовидную, паращитовидные, половые железы и надпочечники, до сих пор не ясны.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1549; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!