Гуморальная регуляция функций. Гормоны, их химическая природа. Функции, общие свойства. Типы физиологического действия гормонов на организм.
Эндокринная железа — это анатомическое образование, лишенное выводных протоков, единственной или основной функцией которого является секреция гормонов. К эндокринным железам относятся гипофиз, эпифиз, щитовидная, паращитовидные железы, надпочечники, половые железы. В некоторых органах одновременно присутствуют оба типа секреции — внутренняя и внешняя {поджелудочная железа, половые железы). Гормонами называются биологически высокоактивные вещества, синтезирующиеся и "выделяющиеся во внутреннюю среду организма железами внутренней секреции (эндокринными железами) и оказывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем организма.
Не все вещества, образующиеся специфическими клетками этих органов, удовлетворяют классическим критериям понятия «гормоны». Поэтому наряду с термином «гормон» в последнее время используются также понятия гормоноподобные и БАВ, гормоны местного действия. Так, например, некоторые из них синтезируются так близко к своим органам-мишеням, что могут достигать их диффузией, не попадая в кровоток. Клетки, вырабатывающие такие вещества, называют паракринными. Трудность точного определения термина «гормон» особенно хорошо видна на примере катехоламинов (адреналина и норадреналина). Когда рассматривается их выработка в надпочечниках, их обычно называют гормонами; если речь идет об их образовании и выделении в синапсах, их называют медиаторами. Химическая природа гормонов и БАВ различна. Различают гормоны:
1. производные аминокислот: тироксин, трийодтиронин, дофамин, адреналин, норадреналин, мелатонин, серотонин, гастамин;
2. белково-пептидные гормоны: глюкагон, кортикотропин, меланотроиин, вазопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и кишечника, инсулин, соматотропин, пролактин, па-ратгормон, кальцитонин, тиреотрошш;
3. стероидные гормоны: альдостсрон, кортизол, кортикосте-рон, андрогены (тестостерон), эстрогены и прогестерон;
4) производные жирных кислот: простагландины и др.
Для всего многообразия гормонов характерны некоторые
общие биологические свойства. К ним относятся:
1. строгая специфичность (тропиость) физиологического действия;
2. высокая биологическая активность: гормоны оказывают свое физиологическое действие в чрезвычайно малых дозах;
3. дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона;
4. многие гормоны.(стероидные и производные аминокислот) не имеют видовой специфичности;
5. генерализовапность действия;
6. иролонгированность (длительность) действия.
От места секреции гормоны доставляются к органам-мишеням циркулирующими жидкостями: кровью, лимфой.
На организм гормоны могут оказывать пять основных типов физиологического действия: 1) кинетическое {пусковое) действие, вызывающее определенную деятельность исполнительных органов (окситоцин, статины и др.); 2) метаболическое3:, влияющее на обмен веществ (тироксин, инсулин и др.); 3) морфоге-нетическое, проявляющееся в дифференциации тканей, росте и развитии (гормон роста, тироксин др.); 4) корригирующее действие, изменяющее интенсивность отдельных функций органов и тканей (антидиуретический гормон и др.); 5) поведенческое действие — изменяющее поведение, например, половое поведение (эстрогены, андрогены, прогестерон).
Свое влияние гормоны оказывают на организм, начиная с
молекулярного и клеточного уровней. Обязательным условием для проявления эффектов гормона является его взаимодействие с рецепторами (белки, белковые комплексы), для которых свойственно: 1) высокое сродство к гормону; 2) высокая избирательность; 3) ограниченная связывающая емкость; 4) специфичность локализации рецепторов в тканях.
Существуют два основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки.
В первом случае рецепторы расположены на мембране клетки. В результате взаимодействия гормона с рецептором активируется мембранный фермент. Этот фермент способствует образованию АТФ важнейшего внутриклеточного посредника реализации гормональных эффектов. АТФ активирует ферменты в клетке, реализующие действие гормона. Так действуют пептидные, белковые гормоны, адреналин и норадреналин. Характерной особенностью действия этих гормонов является относительная быс трота возникновения ответной реакции, что обусловлено активацией предшествующих уже синтезированных ферментов и других белков.
Во втором случае рецепторы для гормона находятся в цитоплазме клетки. Гормоны этого механизма действия в силу своей липофилыюсти легко проникают через мембрану внутрь клетки-мишени и связываются в ее цитоплазме специфическими белками-рецепторами. Гормок-рецепторный комплекс входит в клеточное ядро. В ядре комплекс распадается, и гормон взаимодействует с определенными участками ядерной ДНК, следствием чего является образование особой матричной РНК. Матричная РНК выходит из ядра и способствует синтезу на рибосомах белка или белка-фермента. Так действуют стероидные гормоны и производные тирозина. Для их действия характерна глубокая и длительная перестройка клеточного метаболизма.
Инактивация гормонов происходит в эффекторных органах, в основном в печени, где гормоны претерпевают различные химические изменения. Частично гормоны выделяются с мочой в неизмененном виде. Действие некоторых гормонов может блокироваться благодаря секреции гормонов, обладающих антагонистическим эффектом. В организме гормоны обеспечивают регуляцию роста, развития и дифференцировки тканей и органов, что определяет физическое, половое и умственное развитие, способствуют адаптации к меняющимся условиям существования, а также участвуют в поддержании гомеостаза.