Glandele și hormonii lor din organism

În corpul uman, pe lângă principalele organe funcționale, există așa-numitele glande, adică organe destinate să sintetizeze și să secrete substanțe active numite secrete. Glandele sunt adesea microscopice și doar câteva sunt relativ mari. Interesant este că glandele care au conducte excretoare și care secretă un secret pentru mucoasa sau suprafața corpului (transpirație, salivare, lapte și altele) sunt numite exocrine și neavând conducte și eliberează substanțe (hormoni) extrem de active direct în sistemul circulator (glanda tiroidă, glandele suprarenale , glanda hipofizară și altele) se numesc endocrine. Glandele și hormonii lor trebuie să fie luate în considerare mai detaliat.

Situat în fața laringelui de pe gâtul unei persoane, produce hormoni bogați în iod - tiroxină, triiodotironină și calcitonină. Acești hormoni sunt concepute pentru a regla metabolismul carbohidraților, grăsimilor și proteinelor din organism și, pe lângă acestea, afectează creșterea unei persoane și dezvoltarea sa mentală. Odată cu hiperfuncția acestei glande, o persoană dezvoltă obezitate, temperatura corpului crește și metabolismul scade.

Sunt formațiuni mici deasupra rinichilor, constând din două straturi ale exteriorului (cortical) și, de asemenea, interiorului (creierului). Stratul exterior produce hormoni sexuali responsabili de dezvoltarea caracteristicilor sexuale și reglează metabolismul (proteine \u200b\u200bși grăsimi, carbohidrați, potasiu, sodiu). Odată cu disfuncția cortexului suprarenal, o persoană se îmbolnăvește, așa-numita boală de bronz, adică corpul său devine bronz și el însuși experimentează oboseală constantă, pierderea poftei de mâncare și greață. Funcția medulei suprarenale include producerea de hormoni precum norepinefrină și adrenalină. Deci, adrenalina crește ritmul cardiac și grăbește circulația sângelui, mobilizând toate forțele corpului într-o situație stresantă. Nu există lipsă de acest hormon, dar excesul său amenință cu constricția vaselor de sânge și cu o bătaie rapidă a inimii. Dimpotrivă, norepinefrina este concepută pentru a încetini ritmul cardiac.

Pancreasul localizat în cavitatea abdominală este o glandă de secreție mixtă, deoarece are conducte excretorii și secretă secreții în stomac, participând la digestie. Unul dintre hormonii pe care îi produce, glicogenul sintetizează glucoza, crescând astfel nivelul de zahăr din sânge. Celălalt hormon, insulina, pe de altă parte, este singurul care scade nivelul zahărului din sânge. Este din cauza disfuncției pancreasului care diabet, în care există o creștere a glicemiei.

Glandele sexuale, adică ovarele feminine și testiculele masculine sunt, de asemenea, glande de secreție mixtă. Datorită secreției externe, apar celulele germinale, adică spermatozoizii și ouăle, iar funcția lor endocrină este aceea de a produce hormoni sexuali și bărbați. Acești hormoni afectează comportamentul sexual și figura unei persoane de un anumit gen. Testiculele masculine produc androgeni, care sunt responsabili de prezența caracteristicilor sexuale masculine, mușchii, mustața, barba, iar ovarele feminine produc estrogeni responsabili de caracteristicile sexuale ale sexului corect, adică de dezvoltarea glandelor mamare și de forma corpului.

Glanda hipofizară localizată în creier este formată din 3 lobi (anterior, intermediar și posterior), dintre care doi produc hormoni. În lobul anterior, se produce un hormon care afectează creșterea oaselor și accelerează procesele metabolice. Deficiența sa poate amenința dezvoltarea nanismului, iar hiperfuncția poate duce la gigantism. Lobul intermediar al glandei hipofizare produce un hormon responsabil de pigmentarea pielii.

Toate cele de mai sus confirmă doar că glandele și hormonii lor sunt extrem de importante pentru corpul uman și fără ele nu ar putea exista o persoană. Fugi-te!

Popular pe site

Informațiile de pe site-ul nostru au un caracter informativ și educativ. Cu toate acestea, aceste informații nu sunt în niciun fel destinate unui ghid de auto-medicare. Asigurați-vă că consultați medicul.

Pentru a înțelege modul în care funcționează organele endocrine și, în special, glanda tiroidă, este necesar să se ia în considerare pe scurt mecanismul de acțiune al hormonilor.

Fig. 1. Dispunerea organelor endocrine

Funcția endocrină a organismului este asigurată de sisteme care includ:

1) glandele endocrine care secreta hormoni;

2) hormoni și diverse modalități de transport a acestora;

3) organe relevante sau țesuturi țintă care răspund la acțiunea hormonilor.

Sistemul endocrin menține constanța mediului intern al organismului, ceea ce este necesar pentru desfășurarea normală a proceselor fiziologice.

Glandele endocrine sunt organe specializate cu structură glandulară. Există glande numai cu secreție internă (hipofiză, glande suprarenale, glandă tiroidă, paratiroide) și amestecate - cu secreție internă și externă. Un exemplu este pancreasul. Secreția sa externă constă în producerea de enzime digestive, care intră în duoden printr-un canal special, iar secreția internă constă în producerea hormonului insulină în celulele beta specializate ale insulelor pancreatice (Langerhans), care intră direct în sânge și reglează glicemia ... Glandele sexuale efectuează, de asemenea, secreții interne și externe.

În tabel sunt prezentate numele și locația glandelor endocrine, hormonii produși de aceștia, natura chimică a acestora din urmă. 1.

Tabelul 1. Hormonii glandelor endocrine (Potemkin V.V., 1986)

Sfârșitul mesei. 1

Termenul „hormon”, tradus din greacă care înseamnă „excita”, „induce”, a fost introdus în practică de Bayliss și Starling. În ianuarie 1902, au realizat celebrul lor experiment clasic, care a dovedit convingător participarea factorului humoral la reglarea activității secretorii a pancreasului. Bayliss și Starling au considerat un hormon a fi orice substanță produsă în mod normal de celulele oricărei părți ale corpului și transportată de sânge către părți îndepărtate, pe care acționează pentru binele corpului în ansamblu.

În prezent, hormonii sunt definiți ca substanțe extrem de active formate în glandele endocrine, care intră în fluxul sanguin și au un efect regulator asupra funcțiilor organelor și sistemelor corporale îndepărtate de locul secreției lor. Ele sunt, de asemenea, numite mesageri chimici, care sunt secretate direct în fluxul sanguin de către celule specializate capabile să sintetizeze și să elibereze hormoni ca răspuns la semnale specifice.

Conform structurii lor chimice, hormonii se împart în:

1) hormoni - derivați de aminoacizi;

2) hormoni proteici și polipeptidici;

3) hormoni steroizi.

În funcție de efectul lor fiziologic, hormonii sunt împărțiți în declanșatori și performanți. Hormonii de pornire (activatori ai activității altor glande endocrine) includ neurohormonii hipotalamusului și hormonii tropici ai glandei hipofizare. Execuția hormonilor are un efect direct asupra funcțiilor de bază ale organismului.

Hormonii diferă de alte substanțe biologic active în următoarele proprietăți:

1) activitate biologică foarte ridicată;

2) natura îndepărtată a acțiunii;

3) specificitate strictă.

Activitatea biologică ridicată a hormonilor se caracterizează prin faptul că, fiind în sânge în cantități neglijabile, au un efect pronunțat.

Natura îndepărtată a acțiunii hormonilor constă în faptul că punctele de aplicare a acțiunii lor sunt situate de obicei departe de locul formării hormonului în glanda endocrină.

Hormonii se caracterizează printr-o specificitate strictă a acțiunii. Aceasta înseamnă că reacțiile organelor, țesuturilor și celulelor la hormoni sunt strict selective. Fiecare hormon acționează numai în anumite organe și țesuturi, așa-numitele organe țintă (țesuturi țintă). Hormonul recunoaște și interacționează cu organul țintă, deoarece aceste organe au compuși speciali - receptori. Receptorii sunt molecule proteice informaționale care recunosc și transformă un semnal hormonal în acțiune hormonală. Până în prezent, au fost identificați peste 60 de receptori. Pentru steroizi (hormonii cortexului suprarenal) și hormonilor tiroidieni (hormonii tiroidieni) care pătrund cu ușurință în membrană, proteinele receptorului sunt localizate în interiorul celulei. Receptorii pentru hormonii proteici și catecolaminele care nu pot trece prin membrana celulară sunt localizați pe suprafața celulei.

Hipotalamusul și hipofiza sunt un sistem de control unificat pentru glandele endocrine periferice.

Hipotalamusul este o parte a creierului care are proprietățile sistemului nervos și endocrin. Hipotalamusul primește un flux extins de informații din simțuri și organe interne. Compoziția nucleelor \u200b\u200bneurosecretorii ale hipotalamusului include așa-numitele nuclee cu celule mari și cu celule mici. Primii secretă hormonii oxitocină și vasopresină, care sunt transportați de-a lungul trunchiurilor nervoase către lobul posterior al glandei hipofize, se acumulează acolo și, după caz, sunt folosiți pentru reglarea activității rinichilor și a uterului.

Fig. 2. Schema de reglare a sistemului hipotalamic-hipofizar-tiroid

Alte funcții sunt îndeplinite de nucleii cu celule mici ale hipotalamusului. Aceștia sunt capabili să producă așa-numiții hormoni de eliberare sau, mai corect, să elibereze factori (factori care permit). Factorii de eliberare de-a lungul sistemului venos ajung la glanda hipofizară și reglează eliberarea de hormoni ai acestuia din urmă.

Reglarea activității glandei hipofizare de către hormonii nucleilor celulelor mici ale hipotalamusului se realizează conform principiului antagonist. Un grup de factori stimulează eliberarea de hormoni hipofizari (factori de eliberare, sau liberine), iar celălalt inhibă (statine). Sunt cunoscuți următorii factori: corticoliberină, care stimulează secreția hormonului adrenocorticotropic al glandei hipofizare; tiroliberină, care îmbunătățește eliberarea hormonului stimulator al tiroidei din glanda pituitară; somatoliberină și somatostatină (primul stimulează eliberarea hormonului somatotropic hipofizar - hormon de creștere, iar al doilea inhibă); melanoliberină și melanocitostatină etc.

Glanda hipofizară este glanda endocrină centrală în care sunt produși așa-numiții hormoni tropici, care reglează funcția glandelor periferice. Este un organ endocrin complex situat la baza creierului - în așa-numita șa turcească. Este format din adenohipofiza, cea mai mare parte fiind lobul anterior al glandei, și neurohipofiza, reprezentată de lobul posterior.

În lobul anterior (adenohipofiză) se produc hormoni tropici:

Hormonul de creștere, care reglează creșterea organismului, sinteza proteinelor, glucoza și descompunerea grăsimilor;

Corticotropina, care stimulează sinteza glucocorticoizilor din cortexul suprarenal;

Tirotropina - stimulator al sintezei hormonilor tiroidieni ai glandei tiroide;

Gonadotropină, foliculotropină, reglând sinteza hormonilor sexuali masculini și feminini;

Prolactina este un hormon care reglează lactația.

În lobul posterior al glandei hipofizare (neurohipofiză) se acumulează vasopresină și oxitocină. Vasopresina, sau hormonul antidiuretic, reglează schimbul de apă și tonusul vascular. Oxitocina crește tonul mușchilor netezi ai uterului, reglează forța de muncă și producția de lapte de către glandele mamare.

Glandele endocrine periferice sunt împărțite în două grupuri.

Primul este format din glande, a căror funcție este reglată de hormonii tropici ai adenohipofizei. Se numesc glande dependente de adenohipofiză sau glande țintă. Acestea includ glanda tiroidă, cortexul suprarenal și părțile endocrine ale gonadelor. Relația dintre adenohipofiză și glandele țintă se bazează pe principiul „feedback-ului”. De exemplu, adenohipofiza secretă hormonul stimulant al tiroidei în fluxul sanguin, ceea ce stimulează secreția hormonului tiroidian tiroxină. Tiroxina intrată în sânge inhibă eliberarea hormonului stimulator tiroidian din glanda pituitară.

Al doilea grup de glande endocrine periferice este format din glande, a căror funcție nu depinde de activitatea glandei hipofizare. Aceste glande sunt numite dependente de adenohipofiză. Funcționează offline. Acestea includ glandele paratiroide, partea endocrină a pancreasului, medula suprarenală și celulele endocrine ale glandei timusului.

Cimbrul (timusul sau timusul, glanda) produce hormonii timozine și timopoietine, care stimulează procesele imune.

Glanda tiroida produce hormoni care conțin iod: tiroxină și triiodotironină, precum și tirocalcitonină. Tiroxina și triiodotironina reglează metabolismul bazal, adică nivelul de consum de energie necesar pentru menținerea activității vitale a organismului într-o stare de repaus complet. Tirocalcitonina reglează schimbul de calciu și fosfor.

În glandele paratiroide este produs hormonul paratiroidian, care reglează și metabolismul calciului și fosforului. Dar dacă glandele tiroide tirocalcitonină scade conținutul de calciu din sânge, atunci hormonul paratiroidian îl crește. Relația antagonistă dintre tirocalcitonină și hormonul paratiroidian asigură nivelul de calciu din sânge la nivelul necesar organismului.

Rolul hormonilor suprarenali este extrem de important. Acestea sunt organe pereche situate deasupra poli superiori ai rinichilor. La nivelul glandelor suprarenale se disting corticalul și medula.

Substanța corticală secretă un grup de hormoni steroizi, numiți colectiv corticosteroizi. Trei zone ale cortexului sunt specializate pentru secreția diferiților hormoni. Celulele zonei glomerulare produc mineralocorticoizi: dezoxicorticosteronă și aldosteron, care reglează metabolismul mineral. Zona de pachet produce glucocorticoizi: cortizolul și corticosteronul, care reglează metabolismul proteinelor, grăsimilor și carbohidraților. În zona reticulară, se sintetizează unii precursori ai hormonilor sexuali masculini (androgeni).

Medula suprarenală eliberează catecolamine - adrenalină și norepinefrină - în fluxul sanguin. Norepinefrina acționează nu numai un hormon, ci și un mediator al proceselor nervoase diviziune simpatică sistem nervos... Catecolaminele au un efect vasoconstrictor pronunțat, crescând astfel tensiunea arterială. Sunt implicați în reglarea metabolismului carbohidraților și a grăsimilor, joacă un rol major în adaptarea organismului în timpul stresului. Adrenalina este eliberată ca răspuns la o mare varietate de stimuli: frică, emoție, durere, bucurie. Este numit figurat hormonul de urgență, hormonul emoțiilor, primul mediator al stresului.

În partea endocrină a pancreasului (insulele Langerhans), se produce insulină, glucagon și somatostatină. Insulina este cel mai important regulator al glucidelor, precum și a metabolismului grăsimilor și proteinelor. Glucagonul este un antagonist fiziologic al insulinei, precum și un stimulator al secreției de insulină în prezența glucozei. Somatostatina inhibă secreția de insulină, glucagon și hormonul de creștere. Secreția afectată de insulină și glucagon duce la dezvoltarea unei boli atât de grave și răspândite precum diabetul zaharat.

Glandele sexuale produc nu numai hormoni, ci și celule sexuale (spermatozoizi și ouă). Testiculele (testiculele) produc hormoni sexuali masculini - androgeni, principalul dintre care este testosteronul. Androgenii contribuie la dezvoltarea caracteristicilor sexuale masculine primare și secundare. În ovare, sunt sintetizați hormonii sexuali feminini - estrogeni, care sunt responsabili de formarea caracteristicilor sexuale primare și secundare feminine, precum și a progesteronului, un hormon necesar pentru cursul normal al sarcinii. Producția de hormoni și celule germinale se realizează sub controlul hormonilor gonadotropi ai adenohipofizei.

Rinichii, care îndeplinesc o funcție excretorie, sunt de asemenea un fel de glandă endocrină. Celulele așa-numitului aparat juxtaglomerular al rinichilor secretă în sânge hormonul renină, care este implicat în formarea angiotensinei II, cel mai activ regulator al tonului vascular. Rinichii produc, de asemenea, eritropoietină, un hormon care stimulează formarea globulelor roșii din măduva osoasă.

S-a stabilit că inima este și o glandă endocrină. În atrium, se sintetizează un hormon natriuretic, care afectează excreția de sodiu de către rinichi.

Organul endocrin care funcționează temporar este placenta („locul bebelușului”). Produce hormoni care contribuie la cursul normal al sarcinii.

În sistemul nervos central, se formează substanțe speciale - peptide neuroendocrine (neurohormone) - endorfine, encefaline. Ele sunt numite "opiacee endogene" sau peptide asemănătoare morfinelor. Acești hormoni au efecte analgezice (care diminuează durerea) și imită efectele comportamentale ale morfinei.

Unitatea și interconectarea mecanismelor nervoase și endocrine este foarte clar urmată de exemplul funcționării sistemului hipotalamic-hipofizar. În prezent, este mai corect să vorbim nu despre sistemul endocrin, ci despre sistemul neuroendocrin al organismului.

După ce am prezentat ideile generale despre glandele endocrine, să trecem la obiectivul principal al poveștii noastre - glanda tiroidă.

Întrebarea numărul 2 Glandele endocrineși hormonii lor.

Glandele endocrine(din grecescul endon - în interior, crio - I alocă) sau glandele endocrine sunt organe specializate sau grupuri de celule, a căror funcție principală este să se dezvolte și să se elibereze în mediul intern al corpului de substanțe specifice biologic active. Glandele endocrine nu au conducte excretorii. Celulele lor sunt împletite de o rețea abundentă de sânge și vase limfatice, iar produsele de deșeuri sunt eliberate direct în sânge, limfă, lichidul țesutului. Această caracteristică distinge fundamental glandele endocrine de glandele exocrine, care secretă secrețiile lor prin conductele excretorii.

Produsele produse de glandele endocrine sunt numite hormoni(Hormao grecesc - excitați, activați). Termenul „secreție internă” a fost propus în 1885 de fiziologul francez C. Bernard, iar termenul de „hormon” - de către fiziologii englezi W. Beilis și E. Starling în 1902.

Următoarele caracteristici sunt caracteristice hormonilor: Sinteza și izolarea lor este realizată de celule specializate. Hormonii se formează în celule endocrine glandulare, după care intră în mediul intern, în principal în sânge și limfă. Produsele intermediare de sinteză sau metabolismul hormonilor au adesea activitate biologică, dar, de regulă, nu sunt serpicate .

Activitate biologică ridicată.Hormonii au efect fiziologic la concentrații foarte mici. Deci, concentrația hormonului sexual feminin (estradiol) în sânge este cuprinsă între 0,2 și 0,6 μg (10 -6 g) în 100 ml de plasmă. Conținutul hormonului de creștere din sânge este măsurat în cantități chiar mai mici - nanograme (KG 9 g). Glanda hipofizară reacționează la picogramele (10 -12 g) de hormoni hipotalamici, angiotensina-produsul celulelor renale endocrine - provoacă o senzație de sete la femtograme (10-15 g). În afară de hormoni, niciun alt produs chimic nu este eficient în doze atât de mici.

Specificitate.Fiecare hormon este caracterizat printr-o structură chimică specifică, inerentă, locul de sinteză și funcție. În acest sens, deficiența oricărui hormon nu poate fi completată cu alți hormoni sau substanțe biologic active.

Acțiunea la distanță.Hormonii, de regulă, sunt transportați de sânge departe de locul formării, afectând organele și țesuturile îndepărtate. Astfel se deosebesc de mediatori și de citokine, care acționează asupra unei celule sau grup de celule la locul formării lor.

Structura chimică a hormonilor și a acestoratransformarea în corp

În conformitate cu structura lor chimică, hormonii pot fi împărțiți în 4 grupe principale: proteine \u200b\u200bși peptide, derivați de aminoacizi, steroizi, prostaglandine.

Exemple de hormoni proteici: insulină, somatotropină (hormonul de creștere), hormoni tropici ai glandei hipofizare anterioare. Unele dintre ele (folitropină, tirotropină, lutropină) sunt proteine \u200b\u200bcomplexe, altele (insulină, calcitonină etc.) sunt proteine \u200b\u200bsimple. Glucagonul, vasopresina, oxitocina, hormonii hipotalamici au o structură peptidică. Derivații aminoacizilor includ hormonii tiroidieni - triiodotironină, tiroxină, precum și adrenalină și norepinefrină. Hormonii steroizi se bazează pe nucleul hidrocarburilor ciclice alei. Acest grup include hormoni ai cortexului suprarenal și gonadelor.

Principalele etape ale formării și transformării hormonului pot fi reprezentate după cum urmează:

biosinteză hormonală;

secretie, adica izolarea dintr-o celulă endocrină;

transportul de sânge către țesuturile periferice;

recunoașterea semnalului hormonal de către celulele țintă;

transducția (traducerea) unui semnal hormonal într-un răspuns biologic;

suprimarea semnalului hormonal.

Organe și țesuturi cu funcție endocrină celulară

Organe, țesuturi și celule cu funcție endocrină

Biosinteza hormonilorprogramat în aparatul genetic al celulelor endocrine specializate. În consecință, depinde de structura și expresia genelor care codifică sinteza acestor hormoni, precum și de enzimele care reglementează sinteza hormonilor și procesele post-translaționale. Absența sau defectul genelor corespunzătoare duce la endocrinopatie. Un exemplu este nanismul cu un defect genetic al hormonului de creștere.

2. Secreția hormonilor.cea mai importantă caracteristică a oricărui hormon este secreția sa. Ambalat în vezicule sau granule, hormonul este transportat către membrana citoplasmatică. Eliberarea de hormoni proteine-peptide și catecolamine din celulă este precedată de interacțiunea membranei citoplasmice și a membranei granulei secretorii. După aceasta, are loc liza și eliberarea lor de hormon din celulă. Acest proces este activat de mulți factori mediatori, concentrație mare de potasiu, stimuli electrici, etc. Secreția de hormoni este un act însoțit de cheltuielile de energie, de aceea este întotdeauna asociată cu schimbări în sistemul ATP-cAMP. Pentru secreție, este necesară participarea ionilor de calciu, care activează proteinele sistemului microtubular-microfilament, promovând interacțiunea granulelor hormonale cu acestea și afectează formarea de cAMP. Prin urmare, o scădere a conținutului de ioni de calciu în mediul extracelular și intrarea sa în celula endocrină duce inevitabil la o scădere a activității secretorii a acestei celule.

3. Transportul hormonilor.Hormonul secretat intră în mediul intern al organismului, în principal în sânge, și este transportat mai departe. Majoritatea hormonilor formează compuși complecși cu proteine \u200b\u200bplasmatice în sânge. Unele dintre aceste proteine \u200b\u200bsunt proteine \u200b\u200bde transport specifice (de exemplu, transcortină, care leagă hormonii cortexului suprarenal), iar unele sunt nespecifice (de exemplu, γ-globuline). Complexarea cu proteine \u200b\u200beste un proces reversibil. În plus, unii dintre hormonii din sânge sunt asociați cu corpusculii, în special eritrocitele.

Formarea unei forme de hormoni legați este de mare importanță fiziologică. În primul rând, protejează organismul de excesul de acumulare în sânge (și, prin urmare, de efectul asupra țesuturilor) de hormoni liberi. În al doilea rând, forma asociată a hormonului este rezerva fiziologică a acestuia. În al treilea rând, legarea de proteine \u200b\u200bajută la protejarea hormonului de degradare de către enzime, adică. își prelungește viața. În cele din urmă, complexarea cu proteine \u200b\u200bîmpiedică filtrarea hormonilor cu greutate moleculară mică prin glomeruli renali și, astfel, restrânge aceste procese de reglementare importante.

4. Recunoașterea semnalului hormonal.După intrarea în organele periferice, de regulă, hormonii sunt eliberați de componenta proteică și, fixându-se pe anumiți receptori ai celulelor care percep hormonul dat (celulele țintă), își desfășoară acțiunea specifică. În procesul acțiunii periferice a hormonilor, au loc diverse transformări ale acestora. În acest caz, este posibilă formarea de noi produse hormonale, de multe ori mai active sau care produc un efect biologic diferit de cel original. Astfel, hormonul tiroidian tiroxina poate fi transformat în țesuturi în triiodotironină, un hormon mai activ al aceleiași glande. Androgenii (hormonii sexuali masculini) sunt transformați în hipotalamus în estrogeni - hormoni sexuali feminini. Transducția unui semnal hormonal într-un răspuns biologic este legată organic de mecanismul de acțiune al acestui hormon.

Acțiunea oricărui hormon asupra celulelor țintă începe întotdeauna cu interacțiunea sa cu anumite componente ale celulei. Acest fenomen se numește recepție hormonală, iar componentele celulare care interacționează cu hormonul se numesc receptori. Receptorii hormonali sunt oligopeptide cu greutate moleculară mare.

Structura moleculei receptorului se caracterizează prin asimetrie. Există trei secțiuni ale acesteia:

hormon de legare;

efector, care transmite un semnal hormonal mecanismelor intracelulare, adică. transductarea unui semnal într-un răspuns biologic;

conectarea primei și a doua secțiuni.

• glanda hipofizară sintetizează / secretă hormonul de creștere (STH), prolactină, ACTH, etc .;
• în glanda suprarenală există patru straturi de celule, fiecare sintetizând propriul hormon.

Pancreasul, din punctul de vedere al unui gastroenterolog, este un organ exocrin, deoarece secretă enzime pancreatice; din punctul de vedere al unui endocrinolog, este un organ endocrin, deoarece produce un pachet de hormoni interdependenți (insulină, glucagon, somatostatină etc.).

În plus, unii hormoni sunt produși în mai multe locuri:

• catecolamine - nu numai în medula suprarenală, ci și în ganglionii nervilor paravertebrali;
• somatostatină - atât în \u200b\u200binsulele Langerhans, cât și în hipotalamus.

În afara glandelor endocrine, s-au găsit grupuri microscopice de celule care se specializează în sinteza substanțelor biologic active cu proprietăți hormonale:

• regulatori ai secreției de hormoni ai glandei endocrine:
• nucleele hipotalamusului sintetizează substanțe care reglează secreția de hormoni hipofizari (somatoliberină, hormon care eliberează ACTH etc.);
• grupuri de celule din peretele intestinal care produc hormoni de incretină;
• regulatori ai funcțiilor organelor:
• nucleu al hipotalamusului.

Recent, au fost descoperite substanțe biologic active leptină și adiponectină, sintetizate de țesutul adipos (adipocite), care au fost clasificate drept hormoni, deoarece au un efect de reglare sistemică - reglează apetitul și metabolismul energetic.

Deci, hormonii sunt produși nu numai de glanda endocrină, drept urmare această calitate nu poate defini fără echivoc conceptul de „hormon”. În același timp, în endocrinologia clinică modernă, aproape toate bolile reprezintă una sau alta încălcare a funcțiilor glandei endocrine. În acest sens, definiția hormonului și definiția asociată a glandei endocrine în endocrinologia clinică este încă „clasică”.

Astfel, putem da următoarea definiție a hormonului, complet completă din punct de vedere clinic.

Hormonul - o substanță activă biologic produsă de glanda endocrină, care are un efect de reglementare asupra anumitor structuri ale organismului și metabolismului (utilizarea substratelor din sânge, schimbul de energie etc.), care se manifestă adesea prin modificări vizibile extern în organism (de exemplu, creștere) și / sau modificări ale comportamentului ( de exemplu, sexual).

În această definiție clasică, termenii glandei endocrine și hormon sunt interdependenți. Prin urmare, logica unei căutări diagnostice în endocrinologia clinică este evidentă - prin studiul hormonilor din sânge pentru a diagnostica bolile glandelor endocrine.

Definiția glandei endocrine

Glanda endocrina - o structură macroanatomică bine definită, a cărei funcție principală este sinteza substanțelor biologic active numite hormoni. În endocrinologie clinică se disting șapte glande endocrine, ale căror funcții sunt evaluate prin examinarea hormonilor produși de glanda din sânge. Pentru a evalua funcțiile sale, nu se folosește întregul spectru de hormoni ai glandei, ci un set strict limitat al acestora, cu ajutorul căruia este determinată funcția glandei endocrine. Pe lângă hormoni, metaboliții lor pot fi folosiți pentru diagnosticarea bolilor, care uneori se dovedesc a fi un marker mai fiabil al bolii endocrine decât studiul hormonilor înșiși. Așadar, în diagnosticul feocromocitomului, studiul metaboliților de metolfrină catecolamină este mai fiabil decât adrenalina și norepinefrina.

Studiul hormonilor pentru diagnosticul bolilor endocrine nu este întotdeauna justificat. Cel mai izbitor exemplu este diabetul zaharat, în diagnosticul căruia nu se folosește studiul insulinei, deși boala este cauzată de deficiență de insulină. De asemenea, studiul oxitocinei și vasopresinei nu este utilizat pentru a diagnostica secreția lor insuficientă sau excesivă, iar încălcarea sintezei lor este determinată de efectele metabolice ale acestora.

Mai mult, în diagnosticul bolilor endocrine, hormonii care nu sunt sintetizați de glandele endocrine pot fi folosiți, de exemplu, factorul de creștere asemănător insulinei (IGF-I), care se formează în ficat sub acțiunea STH. Este utilizat pentru diagnosticarea acromegaliei cauzată de o tumoare hipofizară.

Sinteza hormonului de către glanda endocrină poate fi:

• singura sa funcție (de exemplu, lobul anterior al glandei hipofize);
• combinate cu generarea de celule germinale (de exemplu, ovare și testicule);
• combinat cu secreția exocrină (de exemplu, pancreasul);
• combinată cu depunerea hormonilor sintetizați în afara acesteia.

Glanda endocrină este capabilă să sintetizeze:

• singurul hormon care este rar (de exemplu, glanda paratiroidă);
• spectrul de hormoni (de obicei):
• prin substructuri celulare specializate, în special în glandele suprarenale, două substructuri celulare - cortexul și medula - produc hormoni steroizi și, respectiv, catecolamine;
• celule separate, unite sau nu în complexe izolate, de exemplu, în glanda pituitară, anumiți hormoni sintetizează celule individuale care nu sunt combinate în formațiuni celulare distincte; în pancreas, insulina și glucagonul sunt produse de celulele β și α, unite în insulele Langerhans.

Natura și funcția hormonilor

Hormonii sunt împărțiți în două grupe principale.

Polipeptide sau derivați de aminoacizi (majoritatea):

• polipeptide complexe (LH, hCG);
• peptide de dimensiuni medii;
• mici peptide;
• dipeptide (T4 și T3);
• derivați ai aminoacizilor individuali (serotonină, histamină).

Derivații de colesterol sunt steroizi de două tipuri:

• cu un inel steroid intact (steroizi suprarenali și gonadali);
• cu un inel B neacoperit.

În organism există patru funcții principale ale hormonilor:

• reproducere;
• crestere si dezvoltare;
• producția, utilizarea și conservarea energiei.

Un hormon separat, pe de o parte, poate avea efecte biologice diferite asupra diferitelor organe, iar într-un singur organ, în timp diferit; pe de altă parte, unele procese biologice sunt sub controlul integral al mai multor hormoni.

Hormonii reglementează funcțiile următoarelor ținte:

• alte glande endocrine (de exemplu, glanda hipofizo-suprarenală);
• sisteme funcționale;
• organe (de ex. T 4 și funcția inimii sau T 4 și funcția creierului);
• țesuturi (cum ar fi cortizolul și osul).

Sinteza, stocarea și secreția hormonilor

Hormonii peptidici sunt sintetizați prin același mecanism ca orice altă proteină. Adesea, mai întâi se sintetizează o moleculă mare de proormoni, care este apoi transformată într-un hormon mai mic. De exemplu, hormonul preproparatiroidian → hormonul proparatiroidian → hormonul paratiroidian. Pe de altă parte, steroizii și catecolaminele sunt sintetizate din molecule mai mici.

Organele endocrine nu sunt un loc unic pentru sinteza hormonilor, cu toate acestea, doar în ele sinteza hormonilor și reglarea acestuia apar cel mai eficient. Trei caracteristici principale disting organul endocrin de țesutul non-endocrin care sintetizează orice hormon:

• rata de sinteză este mult mai mare la organul endocrin;
• glandele endocrine sunt echipate cu un mecanism pentru transportul hormonului în sânge, care este de regulă reglat.

Viteza secreției hormonale de către gland este determinată de rata sintezei sale, care poate fi reglată de alți hormoni tropici ai acestei glande. Cu excepția T 4 și a 1,25-dihidroxicolecalciferolului, depozitele de hormoni din organism sunt foarte limitate.

Stimularea secreției hormonale este asociată cu depolarizarea membranei celulare și deschiderea canalelor de calciu, ceea ce duce la intrarea calciului în celulă, unde se combină cu o proteină care leagă calciul.

Transportul și eliminarea hormonilor

Hormonii sunt eliminați din sânge ca urmare a proceselor metabolice, de exemplu, hormonii peptidici sunt inactivați de enzimele proteolitice. În ficat, hormonii se combină cu acidul glucuronic și sunt secretați cu bilă, dar în același timp sunt parțial reabsorbiți, fiind incluși în așa-numitul ciclu enterohepatic. Hormonii sunt excretați și în urină.

Moleculele mici de hormoni (T 4, în special) se leagă de proteinele din sânge, ceea ce încetinește eliminarea lor din sânge și menține o mică piscină de hormoni liberi în sânge la nivelul necesar. Legarea de proteine \u200b\u200bfacilitează, de asemenea, transportul de steroizi solubili în grăsimi.

Receptori hormonali

Receptorii hormonali sunt proteine \u200b\u200bcelulare care leagă un hormon.

Interacțiunea cu hormonul determină o modificare conformațională a receptorului, care activează un anumit sistem enzimatic celular, care realizează efectiv efectul caracteristic al hormonului. Când hormonul se leagă de receptorul membranei celulare, așa-numitii alți mesageri apar în citosol (primul este hormonul). În nucleul celular, un complex hormon-receptor este legat de acidul dezoxiribonucleic (ADN) și reglează expresia genelor. Efectul maxim al hormonului se manifestă de obicei chiar dacă mai puțin de 50% dintre receptori sunt legați. Receptorii liberi eliberați din conexiunea cu hormonul se întorc din nou la citosol sau la membrana celulară, unde continuă să participe la interacțiunea hormon-receptor.

Hormonii steroizi sunt lipofili, de aceea se difuzează liber prin membrana celulară și se leagă apoi de proteinele receptorilor citosolici.

T3 se leagă de proteinele receptorilor nucleari, iar complexul receptor T 3, atunci când este combinat cu ADN-ul, stimulează formarea ARN-ului mesager. Adesea, hormonii steroizi și tiroidieni acționează sinergic, întărind reciproc efectele specifice (potențând expresia genelor).

Numărul receptorilor membranei celulare și al receptorilor intracelulari se schimbă, iar puterea conexiunii lor cu hormonul se modifică. Celulele miometrului și ale glandelor mamare conțin receptori de oxitocină, numărul acestora cresc sub influența estrogenului (reglare în sus) și scade sub acțiunea progesteronului (reglarea în jos). Miocardul conține receptori de norepinefrină (β 1), numărul acestora și afinitatea pentru norepinefrină crește sub acțiunea hormonilor tiroidieni (T 3 / T 4).

Hormonii solubili în apă (monoamine, aminoacizi și peptide) se leagă de receptorii membranei, care este saturată de lipide și, prin urmare, nu permite hormonilor solubili în apă să se difuzeze liber în întreaga membrană. În reacția hormonală a celulei, hormonii solubili în apă sunt numiți primii mesageri. Ca răspuns la interacțiunea lor cu receptorul din interiorul celulei, așa-numiții alți mesageri sunt activați - cAMP, monofosfat de guanozină ciclică, inozitol trifosfat, ioni de calciu, diacilglicerol, etc. Ionii de calciu servesc ca al doilea mesager foarte important. Fluxul ionilor de calciu prin membrana celulară în citosol este controlat prin comunicarea hormon-receptor, stimuli nervoși sau modificat de alți mesageri secundari.

În majoritatea cazurilor, concentrația de hormoni este de 10 -10 mol / l. În acest caz, legarea unei molecule la receptorul de membrană duce la formarea a 10.000 de molecule de cAMP în celulă, iar în acest sens, cAMP acționează ca un amplificator molecular al semnalului hormonal (de 10.000 de ori!). Fosfodiesteraza distruge CAMP, prin urmare inhibitorii săi - teofilina și cofeina - acționează sinergic cu hormoni, în care cAMP este al doilea mesager. cAMP stimulează procesele catabolice - lipoliză, glicogenoliză (glucagon), gluconeogeneză și ketogeneză, secreția de insulină în celulele β și pancreas.

Rezumat pe această temă

Glandele endocrine și hormonii lor
Glandele endocrine (din grecescul endon - în interior, alocam crio) sau glande endocrine, sunt organe sau grupuri de celule specializate, a căror funcție principală este de a dezvolta și elibera substanțe biologice specifice biologic în mediul intern al organismului. Glandele endocrine nu au conducte excretorii. Celulele lor sunt împletite de o rețea abundentă de sânge și vase limfatice, iar produsele de deșeuri sunt eliberate direct în sânge, limfă, lichidul țesutului. Această caracteristică distinge fundamental glandele endocrine de glandele exocrine, care secretă secrețiile lor prin conductele excretorii.

Produsele produse de glandele endocrine sunt numite hormoni(Hormao grecesc - excitați, activați). Termenul „secreție internă” a fost propus în 1885 de fiziologul francez C. Bernard, iar termenul de „hormon” - de către fiziologii englezi W. Beilis și E. Starling în 1902.

Următoarele caracteristici sunt caracteristice hormonilor:

Sinteza și izolarea lor este realizată de celule specializate. Hormonii se formează în celule endocrine glandulare, după care intră în mediul intern, în principal în sânge și limfă. Produsele intermediare de sinteză sau metabolismul hormonilor au adesea activitate biologică, dar, de regulă, nu sunt serpicate .

Activitate biologică ridicată. Hormonii au efect fiziologic la concentrații foarte mici. Deci, concentrația hormonului sexual feminin (estradiol) în sânge este cuprinsă între 0,2 și 0,6 μg (10 -6 g) în 100 ml de plasmă. Conținutul hormonului de creștere din sânge este măsurat în cantități chiar mai mici - nanograme (KG 9 g). Glanda hipofizară reacționează la picogramele (10 -12 g) de hormoni hipotalamici, angiotensina-produsul celulelor renale endocrine - provoacă o senzație de sete la femtograme (10-15 g). În afară de hormoni, niciun alt produs chimic nu este eficient în doze atât de mici.

Specificitate.Fiecare hormon este caracterizat printr-o structură chimică specifică, inerentă, locul de sinteză și funcție. În acest sens, deficiența oricărui hormon nu poate fi completată cu alți hormoni sau substanțe biologic active.

Acțiunea la distanță. Hormonii, de regulă, sunt transportați de sânge departe de locul formării, afectând organele și țesuturile îndepărtate. Astfel se deosebesc de mediatori și de citokine, care acționează asupra unei celule sau grup de celule la locul formării lor.
Structura chimică a hormonilor și transformarea lor în organism
În funcție de structura lor chimică, hormonii pot fi împărțiți în 4 grupe principale:

1. 
   proteine \u200b\u200bși peptide;
2. 
   derivați de aminoacizi;
3. 
   steroizi;
4. 
   prostaglandine.

Principalele etape ale formării și transformării hormonului pot fi reprezentate după cum urmează:

1. 
   biosinteză hormonală;
2. 
   secretie, adica izolarea dintr-o celulă endocrină;
3. 
   transportul de sânge către țesuturile periferice;
4. 
   recunoașterea semnalului hormonal de către celulele țintă;
5. 
   transducția (traducerea) unui semnal hormonal într-un răspuns biologic;
6. 
   suprimarea semnalului hormonal.

Organe și țesuturi cu funcție endocrină celulară

Organe, țesuturi și celule cu funcție endocrină

1. 
   Biosinteza hormonilorprogramat în aparatul genetic al celulelor endocrine specializate. În consecință, depinde de structura și expresia genelor care codifică sinteza acestor hormoni, precum și de enzimele care reglementează sinteza hormonilor și procesele post-translaționale. Absența sau defectul genelor corespunzătoare duce la endocrinopatie. Un exemplu este nanismul cu un defect genetic al hormonului de creștere.

3. Transportul hormonilor.Hormonul secretat intră în mediul intern al organismului, în principal în sânge, și este transportat mai departe. Majoritatea hormonilor formează compuși complecși cu proteine \u200b\u200bplasmatice în sânge. Unele dintre aceste proteine \u200b\u200bsunt proteine \u200b\u200bde transport specifice (de exemplu, transcortină, care leagă hormonii cortexului suprarenal), iar unele sunt nespecifice (de exemplu, γ-globuline). Complexarea cu proteine \u200b\u200beste un proces reversibil. În plus, unii dintre hormonii din sânge sunt asociați corpusculilor, în special a eritrocitelor.

Formarea unei forme de hormoni legați este de mare importanță fiziologică. În primul rând, protejează organismul de acumularea excesivă în sânge (și, prin urmare, de efectul asupra țesuturilor) de hormoni liberi. În al doilea rând, forma asociată a hormonului este rezerva fiziologică a acestuia. În al treilea rând, legarea de proteine \u200b\u200bajută la protejarea hormonului de degradare de către enzime, adică. își prelungește viața. În cele din urmă, complexarea cu proteine \u200b\u200bîmpiedică filtrarea hormonilor cu greutate moleculară mică prin glomeruli renali și, astfel, restrânge aceste procese de reglementare importante.

4. Recunoașterea semnalului hormonal.După intrarea în organele periferice, de regulă, hormonii sunt eliberați de componenta proteică și, fixându-se pe anumiți receptori ai celulelor care percep hormonul dat (celulele țintă), își desfășoară acțiunea specifică. În procesul acțiunii periferice a hormonilor, au loc diverse transformări ale acestora. În acest caz, este posibilă formarea de noi produse hormonale, de multe ori mai active sau care produc un efect biologic diferit de cel original. Astfel, hormonul tiroidian tiroxina poate fi transformat în țesuturi în triiodotironină, un hormon mai activ al aceleiași glande. Androgenii (hormonii sexuali masculini) sunt transformați în hipotalamus în estrogeni - hormoni sexuali feminini. Transducția unui semnal hormonal într-un răspuns biologic este legată organic de mecanismul de acțiune al acestui hormon.

Acțiunea oricărui hormon asupra celulelor țintă începe întotdeauna cu interacțiunea sa cu anumite componente ale celulei. Acest fenomen se numește recepție hormonală, iar componentele celulare care interacționează cu hormonul se numesc receptori. Receptorii hormonali sunt oligopeptide cu greutate moleculară mare.

Structura moleculei receptorului se caracterizează prin asimetrie. Există trei secțiuni ale acesteia:

1. 
   hormon de legare;
2. 
   efector, care transmite un semnal hormonal mecanismelor intracelulare, adică. transductarea unui semnal într-un răspuns biologic;
3. 
   conectarea primei și a doua secțiuni.

În peptide, hormoni proteici și catecolamine, complexul hormon-receptor duce la activarea enzimelor membranare și la formarea diferiților mediatori secundari (mesageri) ai efectului de reglare hormonală, care realizează acțiunea lor în citoplasmă, organele și nucleul celular.

Sunt cunoscute patru sisteme de intermediari secundari:

1. 
   adenilat ciclază - adenozin monofosfat ciclic (cAMP);
2. 
   guanilat ciclază - monofosfat de guanozină ciclică (cGMP);
3. 
   fosfolipază C - inozitol trifosfat (ITP);
4. 
   calciu ionizat.

Sub influența adenilat ciclazei, cAMP este sintetizată din ATP, care activează protein kinazele în citoplasma celulei, care asigură fosforilarea numeroase proteine \u200b\u200bintracelulare. Aceasta modifică permeabilitatea membranei, adică provoacă modificări metabolice și, în consecință, funcționale tipice pentru hormon. Efectele intracelulare ale cAMP se manifestă, de asemenea, în influența proceselor de proliferare, diferențiere, asupra disponibilității proteinelor receptorilor de membrană pentru moleculele hormonale.

1. 
   Guanylate cyclase - sistemul cGMP. Activarea gananatei de membrană ciclază nu are loc sub influența directă a complexului hormon-receptor, ci indirect prin sisteme ionizate de calciu și membrană oxidantă. Acesta este modul în care hormonul natriuretic atrial - atriopeptidul, un hormon tisular al peretelui vascular, își realizează efectele. În majoritatea țesuturilor, efectele biochimice și fiziologice ale cAMP și cGMP sunt opuse. Exemple includ stimularea contracțiilor cardiace sub influența cAMP și inhibarea cGMP a acestora, stimularea contracțiilor musculare netede intestinale cu cGMP și suprimarea cAMP.

Prin sistemele considerate de mediatori secundari, se realizează efectele adrenalinei, vasopresinei, angiotensinei-P, somatostatinei, oxitocinei și ale altor hormoni.

4.4. Sistemul „calciu - calmodulină”. Calciul ionizat intră în celulă după formarea complexului hormon-receptor, fie din mediul extracelular datorită activării canalelor de calciu lente (de exemplu, în miocard), fie din depozite intracelulare sub influența proceselor intracelulare descrise mai sus. În citoplasma celulelor non-musculare, calciul se leagă de o proteină specială - calmodulina, iar în celulele musculare rolul calmodulinei este jucat de troponina C. Calmodulina legată de calciu activează numeroase proteine \u200b\u200bkinaze care asigură fosforilarea proteinelor. O creștere pe termen scurt a cantității de calciu în celulă și legarea sa la calmodulină este un stimul pentru numeroase procese fiziologice - contracția musculară, secreția hormonilor și eliberarea de mediatori, sinteza ADN-ului, modificările mobilității celulare, activitatea enzimelor și transportul substanțelor prin membrane. În hormonii steroizi, receptorul membranei oferă recunoașterea specifică a hormonului și transferul acestuia în celulă. În citoplasmă există un receptor proteic citoplasmatic special de care hormonul se leagă. Această legătură cu proteina receptorului este necesară pentru intrarea hormonului steroid în nucleu, unde acesta interacționează cu al treilea receptor nuclear, legarea complexului „hormon-receptor nuclear” cu acceptorul de cromatină, proteină acidă specifică și ADN, ceea ce implică activarea transcripției mARN, sinteza transportului și ARN ribozomal, transportul ARNm în citoplasmă, traducerea ARNm cu sinteza proteinelor și enzimelor din ribozomi. Toate aceste fenomene necesită prezența pe termen lung a complexului hormon-receptor în nucleu. Cu toate acestea, efectele hormonilor steroizi apar nu numai după câteva ore, însă unii dintre ei apar rapid, în câteva minute. Acestea sunt efecte precum creșterea permeabilității membranei, o creștere a transportului de glucoză și aminoacizi, eliberarea enzimelor lizozomale, schimbări în energia mitocondriei și, în plus, o creștere a cAMP și a calciului ionizat. Astfel, punctul de vedere este pe deplin justificat, ale cărui adepți cred că receptorul de membrană pentru hormonii steroizi nu numai că îndeplinește funcția de „recunoaștere” a moleculei hormonale, dar, la fel ca receptorii pentru hormonii peptidici, activează sistemul de mesageri secundari din celulă.

Hormonii peptidici au, de asemenea, capacitatea de a influența selectiv transcripția genelor în nucleul celular. Acest efect poate fi realizat nu numai de la suprafața celulelor datorită mediatorilor secundari, dar și prin afluxul de hormoni în celulă datorită internetizationcomplex hormon-receptor (din cauza endocitozei).

Fenomenul de internalizare a complexelor hormon-receptori și prin aceasta o scădere a numărului de receptori hormonali de pe membrana celulară face posibilă înțelegerea mecanismului de reducere a sensibilității efectorului cu o cantitate excesivă de molecule hormonale, sau fenomenul desensibilizareaefectoare. Acest fenomen este, de fapt, un feedback de reglementare negativ la nivelul efectorului. Fenomenul opus este sensibilizare,sau o creștere a sensibilității la hormoni, se poate datora creșterii numărului de site-uri de receptori liberi pe membrană, atât datorită unei scăderi a interiorizării, cât și ca urmare a „plutirii” siturilor de legare active ale receptorilor. Astfel, hormonii transmit semnale informaționale către celulă, iar celula în sine este capabilă să regleze gradul de percepție a controlului hormonal.

5. Transducția unui semnal hormonal într-un răspuns biologic.Există 5 tipuri de acțiuni hormonale asupra țesutului țintă: metabolice, morfogenetice, cinetice, corective, reactogene.

Acțiune metabolică. Schimbările metabolice cauzate de hormoni stau la baza modificărilor funcției celulare, țesutului și organului. Acțiune morfogenetică - influența hormonilor asupra proceselor de formare, diferențiere și creștere a elementelor structurale. Exemple includ efectul hormonului de creștere asupra creșterii organismului și a organelor interne, efectul hormonilor sexuali asupra dezvoltării caracteristicilor sexuale secundare. Acțiunea cinetică - capacitatea hormonilor de a declanșa activitatea efectorului, de a include implementarea unei funcții specifice. De exemplu, oxitocina provoacă contracția mușchilor uterului, adrenalina declanșează descompunerea glicogenului în ficat și eliberarea glucozei în sânge, vasopresina activează mecanismul de reabsorbție a apei în canalele colectoare ale nefronilor. Acțiune corectivă - modificări ale activității organelor sau proceselor care apar în absența unui hormon. Exemple de acțiune corectivă a hormonilor sunt efectul adrenalinei asupra ritmului cardiac, activarea proceselor oxidative de către tiroxină și o scădere a reabsorbției ionilor de potasiu în rinichi sub influența aldosteronului. Un fel de acțiune corectivă este efectul normalizant al hormonilor, când influența lor are ca scop restabilirea unui proces modificat sau chiar perturbat. De exemplu, cu prevalența inițială a proceselor anabolice ale metabolismului proteinelor, glucocorticoizii provoacă un efect catabolic, dar dacă inițial predomină descompunerea proteinelor, glucocorticoizii stimulează sinteza lor. Acțiune reactivă - capacitatea hormonului de a schimba reactivitatea țesutului la acțiunea aceluiași hormon, a altor hormoni sau mediatori ai impulsurilor nervoase. De exemplu, hormonii tiroidieni sporesc efectele catecolaminelor, hormonii reglatori ai calciului reduc sensibilitatea nefronului distal la acțiunea vasopresinei. O variație a acțiunii reactogene a hormonilor este acțiunea permisivă, care implică capacitatea unui hormon de a permite efectul unui alt hormon să fie realizat. Deci, de exemplu, glucocorticoizii au un efect permisiv în raport cu catecolaminele (pentru a realiza efectele adrenalinei, este necesară prezența unor cantități mici de cortizol); insulina are un efect permis asupra somatotropinei etc.

6. Suprimarea semnalului hormonal.Acest mecanism acționează pentru normalizarea semnalului hormonal (dacă acesta este întârziat, va exista pericolul de tensiune excesivă în multe funcții). Există numeroase mecanisme de suprimare a semnalului hormonal. În primul rând, aceasta este o scădere a activității biosintetice și secretorii a celulelor producătoare de hormoni în sine. Odată cu aceasta, are loc distrugerea (catabolismul) unei părți a hormonilor secretați. Drept urmare, o proporție semnificativă din hormoni dispar din sânge după ce au fost eliberați din granule. Enzimele hepatice inactivează hormonii prin deaminare și metilare. În procesul de inactivare, atât hormonii, cât și produsele catabolismului lor sunt canyugate în ficat cu acizi glucuroni și sulfuri, ceea ce crește solubilitatea lor în apă și facilitează excreția ulterioară prin rinichi.

O parte din hormonii liberi și conjugați intră în bilă și sunt excretați din organism prin intestine. Suprimarea semnalului hormonal este facilitată de desensibilizarea țesuturilor descrise mai sus cu un nivel crescut pe termen lung al hormonului în sânge. În unele cazuri, se formează anticorpi pentru hormoni și alți inhibitori care inhibă efectul biologic.

O scădere a activității semnalului hormonal este, de asemenea, obținută ca urmare a secreției de hormoni contraregulatori, adică. hormoni ai acțiunii opuse. De exemplu, insulina în exces provoacă hipoglicemie, care, la rândul său, induce secreția de hormoni contrainsulari. Un alt mecanism fiziologic important pentru suprimarea semnalului hormonal este inhibarea secreției conform principiului feedback-ului.
Teoria modernă a peptidelor reglatoare
Peptide de reglementare- substanțe biologic active sintetizate de celulele corpului de diferite origini și care participă la reglarea diferitelor funcții. Printre ele se disting neuropeptide, care sunt secretate de celulele nervoase și sunt implicate în implementarea funcțiilor sistemului nervos. În plus, se găsesc în afara sistemului nervos central într-o serie de glande endocrine, precum și în alte organe și țesuturi.

În ontogenie, peptidele reglatoare au apărut mult mai devreme decât hormonii „clasici”, adică. înainte de izolarea glandelor endocrine specializate. Acest lucru ne permite să presupunem că formarea separată a grupurilor de substanțe numite este programată în genom și, prin urmare, sunt independente.

Sursele de peptide reglatoare sunt celulele unice producătoare de hormoni, formând uneori mici clustere. Aceste celule sunt considerate forma inițială a formațiunilor endocrine. Acestea includ celulele neurosecretorii ale hipotalamusului, celulele neuroendocrine (cromafină) ale glandelor suprarenale și paraganglia, celulele membranei mucoase ale sistemului gastrointestinal, pinealocitele glandei pineale. S-a constatat că aceste celule sunt capabile să decarboxileze acizii aromatici-precursorii neuroaminelor, ceea ce a făcut posibilă combinarea lor într-un singur sistem (Pearse, 1976), numit „APUD-system” (din primele litere ale cuvintelor engleze Amine Precursor Uptake and Decarboxylating system - un sistem de captare și decarboxilare - un sistem de captare și decarboxilare) precursorii aminei). Un număr mare de peptide (peptidă intestinală vasoactivă - VIP, colecistokinină, gastrină, glucagon) au fost găsite inițial în elementele secretorii ale tractului gastrointestinal. Alții (substanța P, neurotensină, encefaline, somatostatină) au fost inițial găsiți în țesutul nervos. Trebuie menționat că în tractul gastro-intestinal, unele peptide (gastrină, colecistokinină, VIP și unele altele) sunt prezente în nervi, precum și în celulele endocrine.

Existența acestui sistem endocrin neurodifuz se explică prin migrarea celulelor dintr-o singură sursă - creasta neurală; ele sunt incluse în sistemul nervos central și în țesuturile diferitelor organe, unde sunt transformate în celule asemănătoare sistemului nervos central, secretând neuroamine (neurotransmițători) și hormoni peptidici. Acest lucru explică prezența neuropeptidelor în intestine și pancreas, celulele lui Kulchitsky în bronhii și, de asemenea, face clar faptul că apar tumori active hormonale ale plămânilor, intestinelor și pancreasului. Apudocitele se găsesc și în rinichi, inimă, ganglioni limfatici, măduva osoasă, glanda pineală și placentă.

Principalele grupuri de peptide reglatoare (conform Krieger)

Cea mai comună este clasificarea peptidelor regulatoare, care include următoarele grupuri:

1. 
   hormoni care eliberează hipotalamici;
2. 
   hormoni neurohipofizi;
3. 
   peptide hipofizare (ACTH, MSH, STH, TSH, prolactină, LH, FSH, (3-endorfină, lipotropine);
4. 
   peptide gastrointestinale;
5. 
   alte peptide (angiotensină, calcitonină, neuropeptid V).

1. 
   Sisteme de proiecție lungă, ale cărui fibre ajung în regiuni îndepărtate ale creierului. De exemplu, corpurile neuronilor din familia proopiomelanocortinei sunt localizate în nucleul arcat al hipotalamusului, iar fibrele lor ajung în amigdala și materia cenușie periaquatică a creierului mijlociu.
2. 
   Sisteme de proiecție scurtă: corpurile de neuroni sunt adesea localizate în multe zone ale creierului și au o distribuție locală a proceselor (substanța P, encefaline, colecistokinină, somatostatină).

Existența neuropeptidelor și neurotransmițătorilor în același neuron a fost arătată: serotonina s-a găsit la neuronii medulei oblongate împreună cu substanța P, dopamina, împreună cu colecistokinina, în neuronii creierului mijlociu, acetilcolină și VIP, în ganglionii autonomi. Semnificația funcțională a acestei coexistențe poate fi evaluată după următorii factori. Sub influența VIP la concentrații fiziologice, există o creștere accentuată a sensibilității receptorilor muscarinici la acetilcolină în glanda submandibulară a pisicilor, iar antiserumul pentru VIP blochează parțial vasodilatația provocată de stimularea nervilor parasimpatici.

Sinteza peptidelor reglatoare.

O caracteristică caracteristică sintezei de peptide este formarea lor prin fragmentarea unei molecule precursoare mari, adică. ca urmare a așa-numitului clivaj proteolitic post-translațional - prelucrare. Sinteza precursorului are loc în ribozomi, ceea ce este confirmat de prezența ARN-ului mesager care codifică peptida și modificările enzimei post-translaționale cu eliberarea de peptide active - în aparatul Golgi. Aceste peptide ajung la terminațiile nervoase prin transport axonal.

Peptidele active provenind dintr-un singur precursor formează familia sa. Sunt descrise următoarele familii de peptide.

1. 
   Familia proopiomelanocortină (POMC).Corpurile de neuroni în care este prezentă această proteină mare (286 reziduuri de aminoacizi) sunt localizate în nucleul arcat al hipotalamusului. În funcție de setul de enzime de la POMC se formează: în lobul anterior al glandei hipofizare - în principal ACTH, (3-lipotropină, P-endorfină, în intermediar - hormonul c-melanostimulant și endorfina P. Astfel. Ansamblul enzimelor determină specializarea producției de celule de pe linie strict definită Acestea sunt enzimele cathepsina B, tripsina, carboxipeptidaza, aminopeptidaza, locurile atacului lor sunt resturi de aminoacizi împerecheți.
2. 
   Familia Cerulein:gastrina, colecistokinina.
3. 
   Familia VIP: secretină, glucagon.
4. 
   Familia arginină-vasopresină:vasopresină, oxitocină.

Mecanismul de acțiune al neuropeptidelor:

O caracteristică caracteristică a peptidelor reglatoare este polifuncționalitatea (prin mecanismul și natura efectelor) și formarea lanțurilor de reglare (cascade). În general, mecanismele de acțiune ale peptidelor pot fi împărțite în două grupuri: sinaptic și extrasinaptic.

1. Mecanisme sinaptice de acțiune ale peptidelorpoate fi exprimat în funcție de neurotransmițător sau neuromodulator.

Neurotransmițător (Peyrotransmitter)- o substanță care este eliberată din terminalul presinaptic și acționează pe următorul - membrană postsinaptică, adică. îndeplinește o funcție de transfer. S-a stabilit că unele peptide îndeplinesc această funcție prin intermediul receptorilor peptidergici prezenți pe neuroni (corpurile sau terminalele lor). Astfel, hormonul luteinizant al hormonului de eliberare hipotalamică (luliberină) în ganglionii sinaptici ai broaștei este eliberat la stimularea nervului printr-un proces dependent de calciu și provoacă un potențial post-sinaptic lent, excitator lent.

Spre deosebire de neurotransmițătorii „clasici” (norepinefrină, dopamină, serotonină, acetilcolină), peptidele care îndeplinesc funcția de transfer sunt caracterizate printr-o afinitate ridicată a receptorului (care poate oferi un efect mai îndepărtat) și o acțiune prelungită (zeci de secunde) din cauza absenței sistemelor de inactivare a enzimelor și depozit invers.

neuromodulator,spre deosebire de un neurotransmițător, acesta nu provoacă un efect fiziologic independent în membrana postsinaptică, dar modifică răspunsul celulei la neurotransmițător. Astfel, neuromodularea nu este o funcție de transfer, ci o funcție de reglare care poate fi îndeplinită atât la nivel post-presinaptic.

Tipuri de neuromodulare:

1. 
   controlul eliberării neurotransmițătorului de la terminale;
2. 
   reglarea circulației neurotransmițătorilor;
3. 
   modificarea efectului neurotransmițătorului „clasic”.

A. Acțiune paracrină(paracrinia) - se realizează în zonele de contact intercelular. De exemplu, somatostatina, secretată de celulele A ale țesutului insulat al pancreasului, îndeplinește o funcție paracrină în controlul secreției de insulină și glucagon (cu 3- și, respectiv, celule α și calcitonină - în controlul secreției de hormoni conținând iod de către glanda tiroidă.

B. Acțiune neuroendocrină- efectuat prin eliberarea peptidei în fluxul sanguin și efectul acesteia asupra celulei efectoare. Exemple sunt somatostatina și alți factori hipotalamici secretați în eminență medială de la unele terminale în circulația portală și controlează secreția de hormoni hipofizari.

B. Acțiune endocrină.În acest caz, peptidele sunt eliberate în fluxul sanguin general și acționează ca regulatoare îndepărtate. Acest mecanism include componentele necesare funcțiilor endocrine „clasice” - transport proteine \u200b\u200bși receptori celule țintă. S-a stabilit că următoarele purtătoare sunt utilizate ca purtători de stabilizator: neurofizine - pentru vasopresină și oxitocină, unele albumină și globuline plasmatice - pentru colecistokinină și gastrină. În ceea ce privește recepția, s-a stabilit existența unor receptori separati pentru peptidele opioide, vasopresina, VIL. Ca mesageri secundari, pot fi utilizate nucleotide ciclice, produse de hidroliză a fosforozididelor, calciu și calmodulină cu activarea ulterioară a proteinei kinazei și controlul fosforilării proteinelor regulatoare de translație și transcripție. În plus, a fost descris mecanismul de internalizare, când o peptidă regulatoare, împreună cu un receptor, intră în celulă printr-un mecanism similar cu pinocitoza, iar un semnal este transmis genomului neuronului.

Peptidele de reglare sunt caracterizate prin formarea de lanțuri complexe sau cascade, ca urmare a faptului că metaboliții formați din peptida principală sunt, de asemenea, activi funcțional. Acest lucru explică durata efectelor peptidelor de scurtă durată.

Funcțiile peptidelor regulatoare:

1. Durere.O serie de peptide afectează formarea durerii ca o stare psihofiziologică complexă a organismului, incluzând însăși senzația de durere, precum și componente emoționale, volitive, motorii și vegetative. În acest caz, peptidele sunt incluse atât în \u200b\u200bsistemele nociceptive, cât și în cele antinociceptive. Astfel, substanța P, somatostatina, VIP, colecistokinina și angiotensina se găsesc în neuronii senzoriali primari, iar substanța P este un neurotransmițător secretat de anumite clase de neuroni aferenti. În același timp, enkephalinele, vasopresina, angiotensina și peptidele opioide înrudite se găsesc pe calea supraspinală descendentă care duce la coarnele posterioare ale măduvei spinării și exercită un efect inhibitor asupra căilor nociceptive (efect analgezic).

2. Memorie, învățare, comportament.Au existat dovezi că fragmentele de ACTH (ACTH 4-7 și ACTH 4-10), lipseau efecte hormonaleși hormonul melanostimulator ss îmbunătățește memoria pe termen scurt, iar vasopresina este implicată în formarea memoriei pe termen lung. Injectarea de anticorpi împotriva vasopresinei în ventriculele cerebrale în termen de o oră după antrenamentul induce uitare. În plus, ACTH 4-10 îmbunătățește atenția.

S-a stabilit influența mai multor peptide asupra comportamentului alimentar. Exemple includ îmbunătățirea motivației alimentare sub acțiunea peptidelor opioide și atenuarea sub acțiunea colecistokininei, calcitoninei și corticoliberinei.

Peptidele opioide au un efect semnificativ asupra răspunsurilor emoționale, fiind euforigene endogene.

VIP are efect hipnotic, hipotensiv și bronhodilatator. Tiroliberina are efect psihotonic. Luliberina, pe lângă îndeplinirea unei funcții de comandă (stimularea gonadotropelor glandei pituitare anterioare), reglează comportamentul sexual și parental.

3. Funcții vegetative.O varietate de peptide sunt implicate în controlul nivelului tensiune arteriala... Acesta este sistemul renină-angiotensină, ale cărui componente sunt prezente în creier, peptide opioide, VIP, calcitonină, atriopeptidă, care au un efect natriuretic puternic.

Au fost descrise modificări ale termoreglării sub acțiunea unor peptide. Deci, administrarea intracentrală a tiroliberinei și Rβ-endorfina provoacă hipertermie, în timp ce administrarea de ACTH și α-MSH induce hipotermie.

4. Stres.Este de remarcat faptul că o serie de neuropeptide (peptide opioide, prolactină, peptide ale glandelor pineale) sunt clasificate ca sistem antistres, deoarece limitează dezvoltarea reacțiilor de stres. Astfel, în experimentele cu diverse modele, s-a demonstrat că peptidele opioide limitează activarea părții simpatice a sistemului nervos și a tuturor verigilor sistemului hipotalamic-hipofizar-suprarenal, prevenind epuizarea acestor sisteme, precum și consecințele nedorite ale excesului de glucocorticoizi (suprimarea reacției inflamatorii și a aspectului timic-limfatic) ulcere tract gastrointestinal și alții) - Factorii antihipotalamici ai glandei pineale inhibă formarea de liberine și secreția de hormoni ai glandei pituitare anterioare. Scăderea activării hipotalamusului limitează hipersecreția vasopresinei, care are un efect dăunător asupra miocardului.

5. Influența asupra sistemului imunitar.Au fost stabilite conexiuni cu două sensuri între sistemul de peptide reglatoare și sistemul imunitar. Pe de o parte, capacitatea multor peptide de a modula răspunsurile imune a fost studiată suficient. Suprimarea sintezei imunoglobulinelor sub influența (3-endorfinei, encefalinelor, ACTH și cortizolului; inhibarea secreției de interleucină -1 (IL -1) și dezvoltarea febrei sub influența hormonului stimulator al α-melanocitelor. S-a descoperit că peptida intestinală vasoactivă (VIL) inhibă toate funcțiile limfocitelor și eliberarea lor din ganglionii limfatici, care este considerată o nouă formă de imunomodulare. În același timp, o serie de peptide au un efect stimulator asupra sistemului imunitar, determinând o creștere a sintezei imunoglobulinelor și a γ-interferonului (| 3-endorfină, hormon stimulator tiroidian), o creștere a activității celulelor ucigătoare naturale. (R-endorfina, encefaline), o creștere a proliferarii limfocitelor și eliberarea de limfokine (substanța P, prolactina, hormonul de creștere), o creștere a producției de anioni superoxid (hormon de creștere). Au fost descriși receptorii limfocitelor pentru o serie de hormoni.

Pe de altă parte, mediatorii imuni afectează metabolismul și secreția de neurotransmițători hipotalamici și eliberează hormoni. Astfel, leucopeptidul de reglementare IL -1 este capabil să pătrundă în creier prin zonele cu permeabilitate crescută a barierei sânge-creier și să stimuleze secreția de hormon care eliberează corticotropină (în prezența prostaglandinei), urmată de stimularea eliberării de ACTH și cortizol, care inhibă formarea IL -1 iar răspunsul imun.

Simultan, prin eliberarea somatostatinei, IL -1 inhibă secreția de TSH și hormonul de creștere. Astfel, imunopeptida acționează ca un declanșator, care, prin închiderea mecanismului de feedback, previne redundanța răspunsului imun.

Conform conceptelor moderne, cercul regulator complet între neuroendocrine și mecanisme imune include, de asemenea, peptide comune ambelor sisteme. În special, s-a arătat capacitatea neuronilor hipotalamici de a secreta IL-1. Gena responsabilă pentru producerea sa a fost izolată, a cărei expresie este indusă de antigene bacteriene și corticotropină. Au fost descrise căile neuronale ale hipotalamusului mediubasal uman și de șobolan care conține IL-1 și IL-6, precum și celule hipofizare care secretă aceste peptide.

Astfel, mediatorii imunitari pot regla funcțiile glandei hipofizare anterioare prin:

1. 
   mecanismul endocrin (limfochinele limfocitelor activate circulând în sânge);
2. 
   efecte neuroendocrine realizate de interleukinele hipotalamusului prin sistemul portal tuberoinfundibular;
3. 
   controlul paracrin în glanda hipofiză.

Astfel, funcțiile celor trei sisteme de reglementare principale - nervoase, endocrine și imune - sunt integrate în cercuri de reglementare complexe care funcționează în conformitate cu principiul feedback-ului. În același timp, limfocitele periferice, conform conceptului de D. Blalock (Blalock, 1989), furnizează un mecanism sensibil prin care sunt recunoscuți stimulii non-cognitivi (substanțe străine) și sunt mobilizate răspunsurile adaptative neuroendocrine.

Participarea peptidelor reglatoare la dezvoltarea patologiei.

Deoarece hormonii peptidici constituie un sistem polifuncțional implicat în reglarea multor funcții din organism, este probabil să fie implicați în patogeneza diferitelor boli. Astfel, s-a stabilit o încălcare a concentrațiilor de peptide cerebrale în boli neurologice degenerative de etiologie necunoscută: boala Alzheimer (o scădere a concentrației de somatostatină în cortexul cerebral) și Huntington (scăderea concentrației de colecistokinină, substanță P și encefaline, o creștere a conținutului de somatostatină în ganglionii bazali, precum și o scădere a numărului de receptori) legând colecistokinina în aceste structuri și în cortexul cerebral). Rămâne de văzut dacă aceste modificări sunt primare sau apar ca urmare a dezvoltării bolilor.

Descoperirea peptidelor opioide și distribuția receptorilor acestora în diferite structuri ale creierului, în special în sistemul limbic, a atras atenția asupra evaluării importanței acestora în patogeneza tulburărilor mintale. Se propune ipoteza existenței deficitului de opioide la pacienții cu schizofrenie, în special imposibilitatea formării γ-endorfinei, care are efect neuroleptic. S-a stabilit o creștere a concentrației de atriopeptid în timpul stagnării în sistemul circulator, care este posibil un mecanism de compensare a încălcărilor metabolismului sodic (întârzierea acesteia).

Studiul hormonilor oligopeptidului ca sistem de reglare a condus la izolarea unui grup special de boli cauzate de patologia sa - apudopatii.

Apudopathy- boli asociate cu structura și funcția afectată a apudocitelor și exprimate în anumite sindroame clinice. Există apudopatii primare cauzate de patologia apudocitelor în sine, iar cele secundare care apar ca reacție a apudocitelor la o încălcare a homeostaziei organismului cauzată de o boală, a cărei patogeneză nu este în primul rând asociată cu patologia sistemului APUD (în bolile infecțioase, creșterea tumorii, boli ale sistemului nervos etc. ).

Apropiații primare se pot manifesta în hiperfuncție, hipofuncție, disfuncție și în formarea de apudomo - tumori din celulele sistemului APUD. Exemple sunt următoarele apudomo.

gastrinom- apudoma din celule care produc gastrina, despre care se știe că stimulează secreția un numar mare suc gastric cu aciditate ridicată și putere digestivă. Prin urmare, clinic, gastrinomul se manifestă prin dezvoltarea sindromului ulcerogen al lui Zollinger Ellison.

Corticotropinoma- apudoma, care se dezvoltă din apudoblastele tractului gastrointestinal și se manifestă prin hiperproducția ectopică a ACTH și prin dezvoltarea sindromului Itsenko-Cushing.

Vipoma- o tumoră din celule care secretă o peptidă intestinală vasoactivă. Localizat în duoden sau pancreas. Manifestată prin dezvoltarea diareei apoase și deshidratare, precum și o tulburare a metabolismului electrolitelor.

Somatostatinoma- o tumoră din celulele intestinale sau țesutul insulat al pancreasului, producând somatostatină. Somatostatinomul se dezvoltă de obicei ca o tumoră a celulelor D pancreatice care secretă somatostatină. Caracterizat printr-un sindrom clinic, inclusiv diabetul zaharat, boala de pietre biliare, hipoclorhidrie, steatorree și anemie. Este diagnosticat printr-o creștere a concentrației de somatostatină în plasma sanguină.

Aplicarea peptidelor de reglementare în medicament

Pe baza peptidelor de reglementare, unii medicamente... Astfel, oligopeptidele (peptide scurte) ale fragmentului N-terminal al ACTH și MSH sunt utilizate pentru a corecta atenția și memorarea, vasopresina - pentru a îmbunătăți memoria în amneziile traumatice și alte. Medicamentul intern dalargin (analogul leyenkephalinei) este utilizat pe scară largă în practica medicală. A început producția comercială de surfagon (analogul luliberinei), destinată corectării tulburărilor sistemului reproductiv.