Numărul cursului 9. Fiziologia sistemului endocrin. Conceptul de glande de secreție internă și hormoni, clasificarea acestora
1. Idei generale despre glandele endocrine
Glandele de secreție internă sunt organe specializate care nu au canale și secreții excretorii în sânge, în lichidul cerebral, limfatic prin spațiile intercelulare.
Glandele endocrine se disting printr-o structură morfologică complexă, cu o bună alimentare cu sânge, situată în diferite părți ale corpului. Particularitatea vaselor care alimentează glandele este permeabilitatea lor ridicată, care facilitează pătrunderea ușoară a hormonilor în spațiile intercelulare și invers. Glandele sunt bogate în receptori, inervate de sistemul nervos autonom.
Există două grupe de glande endocrine:
1) efectuarea secreției interne și externe cu funcție mixtă (adică, glandele sexuale, pancreasul);
2) efectuarea numai a secreției interne.
Celulele endocrine sunt prezente și în unele organe și țesuturi (rinichi, mușchi al inimii, ganglioni vegetativi, care formează un sistem endocrin difuz).
Funcția comună pentru toate glandele este producția de hormoni.
Funcția endocrină este o organizație complexă care constă dintr-un număr de componente interconectate și fin echilibrate. Acest sistem este specific și include:
1) sinteza și secreția de hormoni;
2) transportul hormonilor în sânge;
3) metabolismul hormonilor și excreția lor;
4) interacțiunea hormonului cu țesuturile;
5) procesele de reglare a funcțiilor glandei.
Hormonii sunt compuși chimici care au o activitate biologică mare și în cantități mici au un efect fiziologic semnificativ.
Hormonii sunt transportați prin sânge la organe și țesuturi, cu o mică parte din ele circulând într-o formă activă liberă. Partea principală este în sânge într-o formă legată sub formă de complexe reversibile cu proteine plasmatice din sânge și elemente de formă. Aceste două forme sunt în echilibru unul cu celălalt, iar echilibrul în repaus este în mod semnificativ mutat către complexe reversibile. Concentrația lor este de 80% și, uneori, mai mult decât concentrația totală a acestui hormon în sânge. Formarea unui complex de hormoni cu proteine este un proces spontan, non-enzimatic, reversibil. Componentele complexului sunt interconectate prin legături slabe necovalente.
Hormonii care nu sunt asociați proteinelor de transport sanguin au acces direct la celule și țesuturi. În paralel, există două procese: realizarea efectului hormonal și împărțirea metabolică a hormonilor. Inactivarea metabolică este importantă pentru menținerea homeostaziei hormonale. Catabolismul hormonal este un mecanism pentru reglarea activității hormonale în organism.
Conform naturii chimice, hormonii sunt împărțiți în trei grupe:
2) polipeptide și proteine cu și fără o componentă carbohidrat;
3) aminoacizi și derivații lor.
Pentru toți hormonii se caracterizează printr-un timp de înjumătățire relativ scurt - aproximativ 30 de minute. Hormonii trebuie să fie sintetizați și secretați în mod constant, să acționeze rapid și să se dezactiveze rapid. Numai în acest caz pot funcționa în mod eficient ca organisme de reglementare.
Rolul fiziologic al glandelor endocrine este asociat cu influența lor asupra mecanismelor de reglare și integrare, adaptare, menținerea constanței mediului intern al organismului.
2. Proprietățile hormonilor, mecanismul acțiunii lor
Există trei proprietăți principale ale hormonilor:
1) natura îndepărtată a acțiunii (organele și sistemele pe care se află acțiunile hormonale departe de locul în care se formează);
2) specificitatea strictă a acțiunii (răspunsurile la acțiunea hormonului sunt strict specifice și nu pot fi cauzate de alți agenți biologic activi);
3) activitatea biologică mare (hormonii sunt produși de glande în cantități mici, sunt eficienți în concentrații foarte mici, o mică parte din hormoni circulă în sânge într-o stare activă liberă).
Acțiunea hormonului asupra funcțiilor organismului se realizează prin două mecanisme de bază: prin sistemul nervos și umoral, direct la organe și țesuturi.
Hormonii funcționează ca intermediari chimici, transferând informații sau semnale către un anumit loc - celula țintă, care are un receptor de proteină foarte specializat, la care se leagă hormonul.
Conform mecanismului de acțiune al celulelor cu hormoni, hormonii sunt împărțiți în două tipuri.
Primul tip (steroizi, hormoni tiroidieni) - hormonii penetrează relativ ușor în celulă prin membranele plasmatice și nu necesită acțiunea mediatorului (mediator).
Cel de-al doilea tip - penetrează prost în celulă, acționează de la suprafața sa, necesită prezența unui neurotransmițător, caracteristica caracteristică a acestora fiind răspunsurile rapide.
În conformitate cu cele două tipuri de hormoni izolați și două tipuri de receptare a hormonului: intracelular (aparat receptor este localizat în interiorul celulei), membrana (PIN) - la suprafața sa exterioară. Receptorii celulari sunt zone specifice ale membranei celulare care formează complexe specifice cu hormonul. Receptorii au anumite proprietăți. cum ar fi:
1) afinitate ridicată pentru un anumit hormon;
3) capacitate limitată la hormon;
4) specificitatea localizării în țesut.
Aceste proprietăți caracterizează fixarea cantitativă și calitativă selectivă a hormonilor de către celulă.
Legarea receptorilor de compuși hormonali este mecanismul de declanșare a formării și eliberării mediatorilor din interiorul celulei.
Mecanismul de acțiune al hormonilor cu celulă țintă este după cum urmează:
1) formarea complexului "receptorilor hormonali" pe suprafața membranei;
2) activarea adenilciclezei membranei;
3) formarea de cAMP din ATP la suprafața interioară a membranei;
4) formarea complexului "receptor-cAMP";
5) activarea disociere catalitică a protein kinazei a enzimei în unități separate, ceea ce conduce la fosforilarea proteinelor, stimularea proceselor de sinteza proteinelor, ARN în nucleu, descompunerea glicogenului;
6) inactivarea hormonului, cAMP și receptorului.
Acțiunea hormonului poate fi efectuată într-un mod mai complicat cu participarea sistemului nervos. Hormonii afectează interoceptorii, care au o sensibilitate specifică (chemooreceptorii pereților vaselor de sânge). Acesta este începutul unei reacții reflexe, care schimbă starea funcțională a centrelor nervoase. Reflectoarele sunt închise în diferite părți ale sistemului nervos central.
Există patru tipuri de efecte hormonale asupra corpului:
1) efectele metabolice - efectul asupra metabolismului;
2) influența morfogenetică - stimularea educației, diferențierea. creștere și metamorfoză;
3) influenta initiala - influenta asupra activitatii efectorilor;
4) Acțiune corectivă - o schimbare a intensității activității organelor sau a întregului organism.
3. Sinteza, secreția și secreția hormonilor din organism
Biosinteza hormonilor este un lanț de reacții biochimice care formează structura unei molecule hormonale. Aceste reacții au loc în mod spontan și sunt fixate genetic în celulele endocrine corespunzătoare. Controlul genetic se realizează fie la nivelul ARNm (ARN mesager) al unui hormon, sau precursori ai acestora (atunci când hormonul - polipeptidă), sau un nivel de proteine enzimatice de ARNm de educație care controlează diferitele etape de formare a hormonului (dacă - macromolecule).
În funcție de natura hormonului sintetizat, există două tipuri de control genetic al biogenezei hormonale:
1) direct (sinteză în polizomilor precursori ai majorității hormonilor proteine si peptide), schema biosintetice: „gene - mARN - Prohormonii - hormoni“;
2) mediată (sinteza non-ribozomală a steroizilor, derivați de aminoacizi și peptide mici), schema:
"Genele - (mRNA) - enzime - un hormon".
În stadiul de transformare a prohormonei într-un hormon de sinteză direct, un al doilea tip de control este adesea conectat.
Secreția hormonilor este procesul de eliberare a hormonilor din celulele endocrine în spațiile intercelulare, cu admiterea lor în sânge, limf. Secreția hormonului este strict specifică pentru fiecare glandă endocrină. Procesul de secreție se desfășoară atât în repaus, cât și în condiții de stimulare. Secreția hormonului este impulsivă, în porțiuni discrete separate. Natura impulsivă a secreției hormonale se explică prin natura ciclică a proceselor de biosinteză, depunere și transport a hormonului.
Secreția și biosinteza hormonilor sunt strâns legate între ele. Această relație depinde de natura chimică a hormonului și de caracteristicile mecanismului de secreție. Există trei mecanisme de secreție:
1) eliberarea din granulele secretoare celulare (secreția de catecolamine și hormoni peptidici proteici);
2) eliberarea din forma albă (secreția de hormoni tropic);
3) difuzia relativ liberă prin membranele celulare (secreția de steroizi).
Gradul de conexiune între sinteza și secreția de hormoni crește de la primul tip la cel de-al treilea.
Hormonii, care intră în sânge, sunt transportați în organe și țesuturi. Asociați cu proteinele plasmatice și elementele formate, hormonul se acumulează în sânge, oprește temporar cercul de acțiune biologică și transformările metabolice. Hormonul inactiv este ușor de activat și accesează celulele și țesuturile. În paralel, există două procese: realizarea efectului hormonal și inactivarea metabolică.
În procesul de metabolizare, hormonii se schimbă funcțional și structural. Marea majoritate a hormonilor sunt metabolizați și numai o mică parte (0,5-10%) este excretată nemodificată. Inactivarea metabolică apare cel mai intens în ficat, intestin subțire și rinichi. Produsele metabolismului hormonal sunt excretate activ în urină și bilă, componentele bilei sunt în cele din urmă excretate de viței în intestin. O mică parte din metaboliții hormonali este excretată cu transpirație și salivă.
4. Reglarea glandelor endocrine
Toate procesele care apar în organism au mecanisme de reglementare specifice. Unul dintre nivelurile de reglementare este intracelular, acționând la nivel celular. Ca și multe reacții biochimice în mai multe etape, procesele activității glandei endocrine se auto-reglează pe o anumită măsură pe principiul feedback-ului. Conform acestui principiu, etapa anterioară a lanțului de reacție fie inhibă, fie consolidează cele ulterioare. Acest mecanism de reglementare are limite înguste și este capabil să ofere un mic nivel inițial al activității glandei.
Rolul primar în mecanismul de reglementare are un mecanism intercelular de control sistemic, care pune activitatea funcțională a glandelor în dependență de starea întregului organism. Mecanismul sistemic al reglementării determină rolul principal al fiziologiei glandelor endocrine - corelarea nivelului și corelației proceselor metabolice cu nevoile întregului organism.
Încălcarea proceselor de reglementare conduce la o patologie a glandelor și a întregului organism în ansamblu.
Mecanismele de reglementare pot fi stimularea (facilitarea) și inhibarea.
Locul principal în reglementarea glandelor endocrine aparține sistemului nervos central. Există mai multe mecanisme de reglementare:
1) nervos. Influențele directe neurale joacă un rol decisiv în activitatea organelor inervate (medulla suprarenală, zonele neuroendocrine ale hipotalamusului și epifizei);
2) neuroendocrine, asociate cu hipofiza și hipotalamus.
În hipotalamus există o transformare a impulsului nervos într-un proces specific endocrin, care duce la sinteza hormonului și eliberarea acestuia în zonele speciale ale contactului neurovascular. Există două tipuri de reacții neuroendocrine:
a) formarea și secreția factorilor eliberatori - regulatori ai secreției hormonului pituitar (hormoni produși în regiunea hipotalamică a Nucleii celule mici sunt furnizate în regiunea mediană eminența unde se acumulează și pătrunde în sistemul de circulație portal și adenohypophysis reglează funcțiile acestora);
b) formarea unui hormoni neurohypophyseal (hormoni se formează nuclee de celule mari in hipotalamusul anterior, în lobul posterior, unde depozitate, de acolo să intre în circulația generală și care acționează asupra sistemelor de organe periferice);
3) endocrine (impact direct unor biosintezei hormonului și secreția altor hormoni (tropice ale hipofizei anterioare, insulina, somatostatina));
4) umoral neuroendocrin. Se efectuează prin metaboliți non-hormonali, care au un efect reglat asupra glandelor (glucoză, aminoacizi, ioni de potasiu, sodiu, prostaglandine).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: