Гормоны классифицируются по различным признакам:

Железы всех типов, представители. Секреты и их виды. Механизм действия гормонов. Органы мишени. Механизм регуляции синтеза гормонов. Принцип обратной связи. Гипоталамо-гипофизарная система. Железы внутренней секреции- все о них.

Все железы нашего организма делятся на три группы: железы внешней, внутренней и смешанной секреции.

 

Внешние

Железы, которые выделяют свои секреты только по протокам в полости тела или во внешнюю среду, называют железами внешней секреции (экзокринные железы) — это слюнные, потовые, сальные и некоторые другие железы.

Пример:

многочисленные железы пищеварительного тракта (слюнные, желудочные, кишечные и др.) через протоки выводят образованные в них пищеварительные соки в полости.

 

Эндокринная система образована совокупностью взаимосвязанных желёз внутренней и смешанной секреции.

К железам внутренней секреции относятся: гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, тимус (вилочковая железа), надпочечники, эпифиз.

Железы внутренней секреции (эндокринные железы) не имеют выводящих протоков и выделяют особые физиологически активные вещества — гормоны — непосредственно во внутреннюю среду организма (кровь и лимфу). Гормоны перемещаются по жидкостям внутренней среды и воздействуют на орган или систему органов.

Гормоны — это жизненно необходимые соединения, синтезирующиеся в клетках желёз внутренней секреции и активно влияющие на все виды метаболических процессов в живых организмах.

Признаки гормонов

Вещество, относимое к гормонам, должно обладать следующими признаками:

· выделяться из живых клеток, причём без нарушения их целостности;

· не служить источником энергии;

· действовать через кровь (внутреннюю среду) в очень малых количествах;

· поступать непосредственно в кровь (внутреннюю среду) без выводных протоков;

· действовать на органы-мишени через специфические рецепторы, которыми служат особые вещества, расположенные либо на наружных мембранах клеток органов-мишеней, либо в их ядрах.

Спектр действия гормонов на системы организма очень широк. Они регулируют постоянство внутренней среды организма, обмен веществ, влияют на рост и развитие организма, участвуют в регуляции всех органов и систем, внутриклеточных процессов, способствуют прохождению продуктов обмена веществ через клеточные мембраны.

Гормоны могут действовать как в одном направлении (и гормон щитовидной железы тироксин, и гормон надпочечников адреналин повышают содержание сахара в крови), так и в противоположном направлении (например, инсулин оказывает на сахар крови обратное действие — он снижает сахар крови).

Гормоны вырабатываются в микроскопических количествах, которых, однако, достаточно для того, чтобы держать под контролем всю работу организма человека, осуществляя гуморальную регуляцию.

Свойства гормонов

Высокая биологическая активность — гормоны действуют при ничтожно малых концентрациях в жидкостях организма.

· Дистанционность действия — гормоны, как правило, регулируют обмен и функции клеток на значительном расстоянии.

· Строгая специфичность действия — гормоны служат химическими посредниками, переносящими соответствующую информацию (сигнал) от ЦНС к строго определённым и высокоспецифичным клеткам-мишеням соответствующих органов или тканей.

· Относительно небольшой период полужизни (обычно менее часа) — в результате этого эффективное действие гормонов, направленное на поддержание определённого состояния организма, возможно лишь при непрерывном синтезе и секреции их в течение всего требуемого времени.

Железы смешанной секреции

В организме также есть железы, одни клетки которых вырабатывают гормоны, а другие выделяют секреты, которые по специальным протокам попадают в органы или в наружную среду. Такие железы называют железами смешанной секреции.

К железам смешанной секреции относятся: часть поджелудочной железы, половые (яички у мужчин и яичники у женщин ) и некоторые другие железы.

Пример:

поджелудочная железа кроме гормона инсулина, регулирующего уровень сахара в крови, вырабатывает пищеварительный сок, который выделяется в двенадцатиперстную кишку.

В половых железах образуются не только половые гормоны, но и половые клетки (яйцеклетки, сперматозоиды).

Секреция

Секреция — синтез и выделение клеткой определенных химических веществ.

У людей, так же как и во всех клетках эукариот, процесс секреции происходит путем экзоцитоза.

Секрет — жидкость, выделяемая клетками и содержащая биологически активные вещества.

С помощью секреции происходит образование и выделение молока, слюны, пота, желудочного, поджелудочного и кишечного сока, желчи, гормонов.

Секреторную функцию выполняют специализированные клетки — гландулоциты.

Гландулоциты — клетки железистого эпителия.

Форма гландулоцитов изменяется в зависимости от фазы секреции. Отличительной особенностью гландулоцитов являются крупные ядра, большое количество митохондрий и секреторные включения в цитоплазме. Хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, продуцирующая белковый секрет. В клетках, синтезирующих липиды, лучше развита гладкая эндоплазматическая сеть. Характерно наличие хорошо развитого комплекса Гольджи, где осуществляется формирование секреторных гранул. Важная роль в перемещении секреторных продуктов в гландулоцитах и их выделении принадлежит элементам цитоскелета — микротрубочкам и микрофиламентам.

Фазы секреции:

1. Поглощение гландулоцитами простых исходных веществ из крови и лимфы для синтеза секрета.

2. В эндоплазматической сети: синтез и накопление секрета.

3. В комплексе Гольджи: упаковка секрета в секреторные пузырьки. В секреторных пузырьках могут идти химические преобразования: например, синтез инсулина из проинсулина.

4. Экструзия — выделение секрета из гландулоцитов — происходит объединение секреторных пузырьков с клеточной мембраной поросомы (органоид, принимающий участие в экзоцитозе). В результате экзоцитоза содержимое пузырька выбрасывается из клетки.

5. Восстановление исходного состояния железистой клетки.

Периодические изменения железистой клетки, связанные с образованием, накоплением, выделением секрета и восстановлением ее для дальнейшей секреции, получили название секреторного цикла: поступление веществ — синтез и накопление секрета — выведение секрета.

Разновидностью секреции является нейросекреция.

Механизм действия гормонов

Несмотря на большое количество гормонов, обладающих к тому же разнообразными функциями и имеющих различные структуры, механизмы их действия в значительной мере унифицированы.

 Можно выделить два основных механизма действия гормонов на клетки-мишени: мембрано-опосредованный, характерный для водорастворимых гормонов, не проникающих в клетку, а также цитозольный, по которому функционируют липофильные, водонерастворимые гормоны, легко пересекающие плазматические мембраны.

1. Мембрано-опосредованный механизм.

Различают несколько механизмов реализации гормонального сигнала для водорастворимых и водонерастворимых гормонов.

Все гормоны оказывают три конечных эффекта:

1. изменение количества белков и ферментов за счёт изменения скорости их синтеза;

2. изменение активности имеющихся в клетки ферментов;

3. изменение проницаемости клеточных мембран

Цитозольный механизм действия гидрофобных (липофильных) гормонов Липофильные гормоны способны проникать в клетку через клеточную мембрану, поэтому рецепторы для них располагаются внутриклеточно в цитозоле, на митохондриях, на поверхности ядра. Рецепторы гормонов чаще всего включают 2 домена: для связывания с гормоном и для связывания с ДНК. Рецептор при взаимодействии с гормоном изменяет свою структуру, освобождается от шаперонов, в результате чего гормон - рецепторный комплекс приобретает способность проникать внутрь ядра и взаимодействовать с определёнными участками ДНК. Это, в свою очередь, ведёт к изменению скорости транскрипции (синтез РНК), а вследствие этого меняется и скорость трансляции (синтез белка).

Мембранный механизм действия водорастворимых гормонов

Водорастворимые гормоны не способны проникать через цитоплазматическую мембрану. Рецепторы для данной группы гормонов располагаются на поверхности клеточной мембраны. Поскольку гормоны не проходят внутрь клеток, между ними и внутриклеточными процессами необходим вторичный посредник, который передаёт гормональный сигнал внутрь клетки. В качестве вторичных посредников могут служить инозитолсодержащие фосфолипиды, ионы кальция, циклические нуклеотиды.

Циклические нуклеотиды - цАмф, цГмф - вторичные посредники

Гормон взаимодействует с рецептором и образует гормон - рецепторный комплекс, в котором меняется конформация рецептора. Это, в свою очередь, изменяет конформацию мембранного ГТФ - зависимого белка (G-белка) и ведёт к активации мембранного фермента аденилатциклазы, который переводит АТФ в цАМФ.

Внутриклеточный циклический АМФ служит вторичным посредником. Он активирует внутриклеточные ферменты протеинкиназы, которые катализируют фосфорилирование различных внутриклеточных белков (ферментов, мембранных белков), что приводит к реализации конечного эффекта гормона. Эффект гормона «выключается» под действием фермента фосфодиэстеразы, разрушающей цАМФ, и ферментов фосфатаз, дефосфорилирующих белки.

Ионы кальция - вторичные посредники

Взаимодействие гормона с рецептором повышает проницаемость кальциевых каналов клеточной мембраны, и внеклеточный кальций поступает в цитозоль. В клетках ионы Са²⁺взаимодействуют с регуляторным белком кальмодулином. Комплекс кальций-кальмодулин активирует кальцийзависимые протеинкиназы, которые активируют фосфолирирование различных белков и приводят к конечным эффектам.

Органы мишени

Клетки-мишени (ткани-мишени, органы-мишени) — клетки, ткани или органы, в которых имеются специфичные для данного гормона рецепторы. Некоторые гормоны имеют единственную ткань-мишень, тогда как другие оказывают влияние повсеместно в организме.

Например, поддержание нормального уровня глюкозы в крови – а оно в значительной степени контролируется гормонами – важно для жизнедеятельности всего организма. Гормоны иногда действуют совместно; так, эффект одного гормона может зависеть от присутствия какого-то другого или других гормонов. Гормон роста, например, неэффективен в отсутствие тиреоидного гормона.

Соматотропин

Обладает анаболическим воздействием, следовательно, как любой анаболик, СТ усиливает процессы синтеза (в особенности — белкового). Поэтому соматотропин называют часто «гормоном роста».

При нарушении секреции соматотропина возникает три типа патологий.

· При снижении концентрации соматотропина человек развивается нормально, однако его рост не превышает 120 см — «гипофизарный нанизм». Такие люди (гормональные карлики) способны к деторождению и их гормональный фон не сильно нарушен.

· При повышении концентрации соматотропина человек так же развивается нормально, однако его рост превышает 195 см. Такая патология называется «гигантизм» В период пубертата (период активирования половой системы, начинающийся примерно в 11-13 лет. У юношей пубертат наступает на два года позже чем у девушек, чей гормональный скачок в отличие от юношей плавный и спад его довольно быстрый.) сильно увеличивается мышечная масса, следовательно увеличивается число капилляров. Сердце же не способно к такому быстрому росту. Из-за такого несоответствия возникают патологии.

· После 20 лет выработка соматотропина снижается, следовательно и формирование хрящевой ткани (как один из аспектов роста) замедляется и уменьшается. Поэтому костная ткань потихоньку «съедает» хрящевую ткань, следовательно кости некуда расти, кроме как в диаметре. Если выработка соматотропина не прекращается после 20, то кости начинают расти в диаметре. За счёт такого утолщения кости утолщаются например пальцы, и из-за этого утолщения они почти теряют подвижность. При этом соматотропин так же стимулирует выработку соединительной ткани, вследствие чего увеличиваются губы, нос, ушные раковины, язык и т. д. Эта патология называется «акромегалия».

Тиреотропин

Мишенью тиреотропина является щитовидная железа. Он регулирует рост щитовидной железы и выработку её основного гормона — тироксина. Пример действия рилизинг-фактора: Тироксин необходим для повышения эффективности кислородного дыхания, для тироксина нужен тиреотропин, а для тиреотропина нужен тиреолиберин, который является рилизинг-фактором тиреотропина.

Гонадотропины

Название гонадотропины (ГТ) обозначает два разных гормона — фолликулостимулирующий гормон и лютеинизирующий гормон. Они регулируют деятельность половых желез — гонад. Как и другие тропные гормоны, гонадотропины в первую очередь влияют на эндокринные клетки гонад, регулируя выработку половых гормонов. Кроме того, они оказывают влияние на созревание гамет, менструальный цикл и связанные с ним физиологические процессы.

Кортикотропные гормоны

Мишень КТ — кора надпочечников.Следует отметить, что паращитовидная железа регулирует минеральный обмен (с помощью парат-гормона), как и кора надпочечников, так что можно поставить регуляцию только на кору надпочечников, а паращитовидная железа автоматически будет работать в соответствии с корой надпочечников.

Окситоцин

Этот гормон регулирует сокращение мускулатуры матки при родах, а также размер и функционирование молочных желез.

 

 

Железы всех типов, представители. Секреты и их виды. Механизм действия гормонов. Органы мишени. Механизм регуляции синтеза гормонов. Принцип обратной связи. Гипоталамо-гипофизарная система. Железы внутренней секреции- все о них.

Все железы нашего организма делятся на три группы: железы внешней, внутренней и смешанной секреции.

 

Внешние

Железы, которые выделяют свои секреты только по протокам в полости тела или во внешнюю среду, называют железами внешней секреции (экзокринные железы) — это слюнные, потовые, сальные и некоторые другие железы.

Пример:

многочисленные железы пищеварительного тракта (слюнные, желудочные, кишечные и др.) через протоки выводят образованные в них пищеварительные соки в полости.

 

Эндокринная система образована совокупностью взаимосвязанных желёз внутренней и смешанной секреции.

К железам внутренней секреции относятся: гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, тимус (вилочковая железа), надпочечники, эпифиз.

Железы внутренней секреции (эндокринные железы) не имеют выводящих протоков и выделяют особые физиологически активные вещества — гормоны — непосредственно во внутреннюю среду организма (кровь и лимфу). Гормоны перемещаются по жидкостям внутренней среды и воздействуют на орган или систему органов.

Гормоны — это жизненно необходимые соединения, синтезирующиеся в клетках желёз внутренней секреции и активно влияющие на все виды метаболических процессов в живых организмах.

Признаки гормонов

Вещество, относимое к гормонам, должно обладать следующими признаками:

· выделяться из живых клеток, причём без нарушения их целостности;

· не служить источником энергии;

· действовать через кровь (внутреннюю среду) в очень малых количествах;

· поступать непосредственно в кровь (внутреннюю среду) без выводных протоков;

· действовать на органы-мишени через специфические рецепторы, которыми служат особые вещества, расположенные либо на наружных мембранах клеток органов-мишеней, либо в их ядрах.

Спектр действия гормонов на системы организма очень широк. Они регулируют постоянство внутренней среды организма, обмен веществ, влияют на рост и развитие организма, участвуют в регуляции всех органов и систем, внутриклеточных процессов, способствуют прохождению продуктов обмена веществ через клеточные мембраны.

Гормоны могут действовать как в одном направлении (и гормон щитовидной железы тироксин, и гормон надпочечников адреналин повышают содержание сахара в крови), так и в противоположном направлении (например, инсулин оказывает на сахар крови обратное действие — он снижает сахар крови).

Гормоны вырабатываются в микроскопических количествах, которых, однако, достаточно для того, чтобы держать под контролем всю работу организма человека, осуществляя гуморальную регуляцию.

Свойства гормонов

Высокая биологическая активность — гормоны действуют при ничтожно малых концентрациях в жидкостях организма.

· Дистанционность действия — гормоны, как правило, регулируют обмен и функции клеток на значительном расстоянии.

· Строгая специфичность действия — гормоны служат химическими посредниками, переносящими соответствующую информацию (сигнал) от ЦНС к строго определённым и высокоспецифичным клеткам-мишеням соответствующих органов или тканей.

· Относительно небольшой период полужизни (обычно менее часа) — в результате этого эффективное действие гормонов, направленное на поддержание определённого состояния организма, возможно лишь при непрерывном синтезе и секреции их в течение всего требуемого времени.

Железы смешанной секреции

В организме также есть железы, одни клетки которых вырабатывают гормоны, а другие выделяют секреты, которые по специальным протокам попадают в органы или в наружную среду. Такие железы называют железами смешанной секреции.

К железам смешанной секреции относятся: часть поджелудочной железы, половые (яички у мужчин и яичники у женщин ) и некоторые другие железы.

Пример:

поджелудочная железа кроме гормона инсулина, регулирующего уровень сахара в крови, вырабатывает пищеварительный сок, который выделяется в двенадцатиперстную кишку.

В половых железах образуются не только половые гормоны, но и половые клетки (яйцеклетки, сперматозоиды).

Секреция

Секреция — синтез и выделение клеткой определенных химических веществ.

У людей, так же как и во всех клетках эукариот, процесс секреции происходит путем экзоцитоза.

Секрет — жидкость, выделяемая клетками и содержащая биологически активные вещества.

С помощью секреции происходит образование и выделение молока, слюны, пота, желудочного, поджелудочного и кишечного сока, желчи, гормонов.

Секреторную функцию выполняют специализированные клетки — гландулоциты.

Гландулоциты — клетки железистого эпителия.

Форма гландулоцитов изменяется в зависимости от фазы секреции. Отличительной особенностью гландулоцитов являются крупные ядра, большое количество митохондрий и секреторные включения в цитоплазме. Хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, продуцирующая белковый секрет. В клетках, синтезирующих липиды, лучше развита гладкая эндоплазматическая сеть. Характерно наличие хорошо развитого комплекса Гольджи, где осуществляется формирование секреторных гранул. Важная роль в перемещении секреторных продуктов в гландулоцитах и их выделении принадлежит элементам цитоскелета — микротрубочкам и микрофиламентам.

Фазы секреции:

1. Поглощение гландулоцитами простых исходных веществ из крови и лимфы для синтеза секрета.

2. В эндоплазматической сети: синтез и накопление секрета.

3. В комплексе Гольджи: упаковка секрета в секреторные пузырьки. В секреторных пузырьках могут идти химические преобразования: например, синтез инсулина из проинсулина.

4. Экструзия — выделение секрета из гландулоцитов — происходит объединение секреторных пузырьков с клеточной мембраной поросомы (органоид, принимающий участие в экзоцитозе). В результате экзоцитоза содержимое пузырька выбрасывается из клетки.

5. Восстановление исходного состояния железистой клетки.

Периодические изменения железистой клетки, связанные с образованием, накоплением, выделением секрета и восстановлением ее для дальнейшей секреции, получили название секреторного цикла: поступление веществ — синтез и накопление секрета — выведение секрета.

Разновидностью секреции является нейросекреция.

Гормоны классифицируются по различным признакам:

месту выработки, химической природе, локализации рецепторов, растворимости, влиянию на обмен веществ и др.

По химической природе все гормоны делятся на 4 группы: белковые и пептидные, аминокислотные, стероидные и производные жирных кислот.

По растворимости различают: - гидрофильные (гормоны белковой природы и катехоламины); - липофильные (гормоны стероидной природы, производные жирных кислот и йодтиронины).

По локализации рецепторов в зависимости от растворимости гормоны делятся на: - гормоны м е м б р а н н о й рецепции (белковой, пептидной и аминокислотной природы, за исключением йодтиронинов); - гормоны ц и т о з о л ь н о й (цитоплазматической) рецепции (йодтиронины, гормоны стероидной природы и витамин Д).