Introducere și principii de bază
Scopul principal al proceselor fiziologice este dorința constantă de a menține homeostaza organismului. Această dorință de a menține constanța mediului intern este supusă unor influențe permanente deranjante din mediul intern și extern. Abilitatea de a menține homeostazia într-un mediu în schimbare este determinată de eficiența schimbului de informații între celulele corpului. Baza schimbului de informații este alcătuită din două sisteme. Sistemul nervos oferă de obicei un răspuns rapid și scurt la efect. În schimb, sistemul endocrin reacționează mult mai încet la schimbările din mediu, dar răspunsul său este mai lung în timp, comparativ cu răspunsul sistemului nervos. Efectul sistemului endocrin este cuprinzător și reglează activitatea practic a tuturor celulelor din organism. Toate celulele noastre sunt alimentate cu sânge, iar sistemul endocrin utilizează această caracteristică a organizației fiziologice pentru a răspândi informații pe tot corpul.
În ciuda faptului că au fost deschise zeci de hormoni care reglementează activitatea biologică a numeroase procese fiziologice, acestea sunt supuse unui număr de legi fundamentale. In primul rand, hormonii sunt produse de glande specializate endocrine tubulaturi privat și secretat în fluxul sanguin, în cazul în care acestea sunt cu răspândirea de sânge pe tot corpul și să ajungă la celulele țintă care se leagă la hormonul și reacționează la prezența prin schimbarea activității biologice a anumită manieră programată . În al doilea rând, cu toate că unele glande endocrine sunt principalele elemente ale organelor, pas specializate care efectuează funcții endocrine (de exemplu, glanda pituitara, glanda tiroida), alte glande sunt situate în organe care au alte funcții fiziologice de bază (cum ar fi inima, intestine, rinichi). În al treilea rând, o glandă endocrină poate produce mai mult de un hormon. În al patrulea rând, cu rare excepții, o celulă endocrină poate sintetiza și elibera doar un singur hormon. În al cincilea rând, un anumit hormon poate fi secretat de mai multe glande endocrine. În al șaselea rând, un hormon poate stimula mai multe răspunsuri fiziologice diferite în mai multe tipuri diferite de celule țintă. Al șaptelea, fiecare hormon dintr-un anumit tip de celulă poate stimula doar un singur răspuns. Opt, orice celula tinta poate interacționa cu mai mulți hormoni diferiți, fiecare dintre ei declanșând un răspuns specific. În al nouălea rând, fiecare tip specific de procese intracelulare, de exemplu glicoliza, poate fi reglat de mai mult de un hormon. A zecea, sensibilitatea celulelor țintă la un hormon specific poate fi determinată de nivelul de diferențiere, prezența altor hormoni, și alte condiții externe.
Deși sistemul endocrin reglementează multe procese biologice în celulele țintă ale corpului, efectele fiziologice ale efectelor hormonale pot fi reduse la patru grupuri principale. Acestea sunt: 1) asimilarea și metabolismul (procesele anabolice și catabolice) ale nutrienților; 2) menținerea echilibrului apă-sare; 3) menținerea creșterii și dezvoltării unui organism; 4) realizarea funcției de reproducere.
Clasificarea și sinteza hormonilor
· 1 Clasificarea hormonilor și sinteza lor
o 1.1 Hormoni steroizi
o 1.2 Hormoni peptidici
o 1,3 Aminoacizi
1.4 Catecholamine
Clasificarea hormonilor și sinteza lor
Toți hormonii cunoscuți pot fi împărțiți în grupuri în funcție de compoziția lor chimică și de metoda de sinteză după cum urmează: 1) steroizi; 2) peptide / proteine; 3) amine.
Hormonii steroizi sunt derivați din colesterol; acest grup include steroizi sexuali (androgeni, estrogeni, progestine), care sunt produse în gonadele precum glucocorticoizii și mineralkortikoidy care sunt sintetizate glandele suprarenale. La om, principalul androgen sau hormonul sexual masculin care circulă în sânge este testosteronul. Cu aceasta reducere, estrogenii sunt o familie de hormoni sexuali feminini. La om, estrogenul este principalul estrogen, iar în grupul progestin predomină progesteronul. Cortizolul este principalul glucocorticoid la om, iar aldosteronul este principalul corticoid mineral.
Ca un precursor al hormonilor steroizi este același compus - colesterol, principalul factor determinant al produsului predominant al glandelor endocrine sunt enzima cale de biosinteză. Cu toate acestea, din cauza devierii bine definită în sinteza enzimatică în produsele secretați de glanda, de obicei împreună cu principalele relevat o cantitate mică de un alt hormon. De exemplu, cea mai mare parte de steroizi care au sintetizat testiculele, reprezentat de testosteron, dar împreună cu ei au format în cantități mici și încă cortizol, al cărui aspect se datorează prezenței unei cantități mici de enzime incluse în calea de biosinteză a steroizilor.
glande endocrine care produc steroizi, nu este în măsură să acumuleze hormonul nou sintetizat astfel încât sinteza steroizilor eliberat în sistemul circulator și, prin urmare, rata de secreție a hormonului in sange este egal cu rata producției sale în celulele glandelor endocrine.
scindare proteolitică a prohormonul în timpul sintezei de natura proteinelor de hormoni duce la o largă varietate de hormoni produse de sistemul endocrin. Aceeași moleculă de precursor poate suferi diverse modificări care conduc la formarea unei varietăți de produse finale. Poate cel mai bun exemplu de astfel de procedeu este precursorul pro-opiomelanocortină (POMC), care cuprinde secvențe de aminoacizi ale mai multor hormoni proteine peptide, care includ hormonul adrenocorticotrop (ACTH), # 946; -endorfină și - Hormonul lipotronic (Krieger și colab., 1980, Chretian, Seidah, 1981). Ce va fi principalul hormon produs de o anumită sondare a glandei endocrine, POMC va determina enzimele proteolitice specifice care exprimă celulele acestei glande. De exemplu, celulele lobului anterior al glandei hipofizare conțin un set de enzime care asigură formarea ACTH ca produs final final al formării POMC prohormonei. În același timp, neuronii din creier care produc, de asemenea, POMC conțin enzime care descompun această moleculă precursor într-un mod care este secretat predominant # 946; -endorfină. Formele alternative de formare a POMC au fost găsite în placentă, în organele reproducătoare, în tractul gastrointestinal și în plămâni (Liotta și colab., 1982, Margioris și colab., 1982). O astfel de producție specifică de diferiți hormoni de la un precursor comun, în funcție de spectrul de enzime disponibile, are unele asemănări cu caracteristicile proceselor de biosinteză a steroizilor.
Aminele sunt de asemenea cunoscute ca derivați hormonali ai aminoacizilor, includ compuși derivați din tirozina aminoacidului. Acest grup include hormoni tiroidieni (tiroxina T4 și triiodotironina T3) și catecolamine (epinefrină și norepinefrină). În ciuda faptului că toate provin dintr-o moleculă precursor comună, hormonii tiroidieni și catecolaminele diferă în multe aspecte, inclusiv sinteza, transportul în sistemul circulator și mecanismul de acțiune asupra celulelor țintă. Aceste grupe de amine vor fi luate în considerare separat, ținând cont de particularitățile biosintezei lor.
Formarea hormonilor tiroidieni depinde de absorbția tirozinei și celulele foliculare tiroidiene iodura mineral. Tirozina este folosit ca bază pentru construirea tiroglobulină, care este o glicoproteină mare care se acumulează în celulele foliculare în cantități semnificative. La absorbția Iodura de sânge reziduurile tiroglobulina tirozina sunt iodurate prin reacție în mai multe etape, care se termină formarea T4 sau T, în funcție de numărul de atomi de iod legat la tiroglobulina de. Inițial tiryuglobulin reacționat cu unul sau doi ioni de iod, ceea ce conduce la formarea de monoiodotyrosine (MIT) sau diiodotyrosine (DYT), respectiv. In urmatoarea etapa sinteza enzimatică a hormonilor tiroidieni la o molecula tiryuglobulina unește doi atomi de iod, deci MIT convertite în T3 și DYT - T4. În acest stadiu, hormonii tiroidieni fac parte dintr-un complex mare de tiroglobulină, care este stocat în celulele glandei. După stimularea secreției de hormoni tiroidieni enzime proteolitice în celulele foliculare tiroglobulină despica stocate, ceea ce duce la eliberarea T3 și T4 hormoni, precum și eliberarea ulterioară a acestora în fluxul sanguin.
Catecholaminele - epinefrina și norepinefrina se formează, de asemenea, pe bază de tirozină, dar sinteza lor apare în celulele meduliei suprarenale. Medulla suprarenale este de fapt o componentă modificată a părții simpatice a sistemului nervos autonom. Țesutul cerebral adrenal primeste un semnal direct de la terminațiile nervoase ale sistemului nervos simpatic și este un exemplu al unei funcții neuroendocrine.
Formarea catecolamina are loc in celulele cromafine ale medulosuprarenalei prin biosinteză în mai multe etape. Mai întâi tirozina implicind convertit tirozingidrolazy în 3,4-dihidroxifenilalanină (dopa). Această reacție este procesul de limitare a vitezei de formare a catecolaminelor. Dopa este apoi transformată în dopamină, care, la rândul său, este convertit la norepinefrină, cea mai mare parte a acestuia din urmă suferă enzima de metilare phenylethanolamine-N-metiltransferază (PNMT) pentru a forma epinefrină. Epinefrină și norepinefrină sunt catecolamine, dar stahiometricheskoe raportul dintre acești compuși în sinteza pas și eliberarea din glandele suprarenale este 1. 4. In ciuda acestui fapt, conținutul în noradrenalina din sânge depășește adrenalina, dar cea mai mare parte a norepinefrinei produse sistemului nervos simpatic, unde îndeplinește funcția unui neurotransmițător și de acolo intră în sânge. Cu toate acestea, un catecolamina circulant major în sistemul circulator, este adrenalina (Hedge et al. 1987).
Reglarea secreției hormonale
Reglarea secreției hormonale
Rata secreției în sânge de către glanda endocrină;
· Pentru anumiți hormoni, în special tiroidieni, rata de activare (conversia T4 în T3) în sânge;
· Pentru hormonii lipofili, și anume steroizi și tiroidieni, gradul de legare la proteine a plasmei sanguine;
· Rata de inactivare și eliminarea din sânge (clearance-ul).
Există două tipuri de secreție hormonală în sânge (Kelly, 1985). Constituția secreției este o eliberare continuă a substanței endocrine în sânge la o anumită rată de bază. Cu un astfel de mecanism de secreție a hormonului eliberat de celula ca sinteza sa, deoarece fierul nu este capabil să acumuleze ea, astfel încât atunci când primește semnalul de stimulare este o creștere a sintezei și activității hormonului nou sintetizat este eliberat direct în fluxul sanguin prin difuziune pasivă prin membrana celulară. Acest tip de secreție este caracteristic hormonilor steroidieni și hormonilor tiroidieni, care în proprietățile lor sunt lipofilici, precum membrana plasmatică a celulei. Constituția secreției este reglementată de modificări ale nivelului de fosforilare a proteinelor care acționează ca enzime ale căii de biosinteză.
În cazul secreției controlate, efectul stimulativ are ca rezultat eliberarea veziculelor acumulate exocitozate care conțin hormonul. În cele mai multe cazuri, pentru a asigura o disponibilitate constantă a celulelor pentru eliberarea hormonilor, semnalul de eliberare a hormonului activează sistemele enzimatice ale sintezei sale. De obicei, eliberarea hormonului stocat și activarea proceselor sintetice sunt precedate de intrarea ionilor de calciu în celulă. Această formă reglementată de secreție este observată pentru hormonii proteină-peptidă și catecolamine.
În secreția constitutivă și controlată a hormonilor, un stimul care reglează rata de secreție este de obicei: 1) o modificare a concentrației plasmatice a nutrienților sau a ionilor; 2) eliberarea neuronală a neurotransmițătorilor care afectează celulele endocrine; 3) legarea receptorilor celulari de hormoni secretați de alte glande endocrine. De regulă, toate aceste evenimente sunt interconectate într-un anumit mod. Pe de altă parte, modificările în secreția de hormoni sunt de obicei rezultatul mai multor factori.
Răspunsul glandei endocrine la efectul stimulativ este determinat de un sistem de feedback sensibil și eficient care transferă informațiile din țesutul țintă înapoi la organul care eliberează hormonul. Cea mai obișnuită formă de reglare a ratei secreției în sistemul endocrin este feedback-ul negativ. Acest tip de feedback poate fi observat în cazul în care activitatea unui sistem (glanda endocrină) este modificată într-un mod negativ, adică este suprimată de activitatea unui alt sistem (țintă țintă), care permite menținerea homeostaziei. De exemplu, creșterea concentrației de glucoză în sânge stimulează secreția de insulină de către pancreas. Creșterea insulinei din sânge contribuie la absorbția glucozei de către celulele musculare, țesutul țintă pentru insulină, precum și conversia glucozei în grăsime, ceea ce duce la normalizarea conținutului de glucoză din sânge.
Există mai multe tipuri diferite de reglare a secreției hormonale prin feedback negativ. Administrarea secreției mai multor hormoni importanți conduce sistemul hipotalamo-pituitar. O mică zonă de la baza creierului - hipotalamo - produce mai multi hormoni eliberatori sau liberinov care transporta sistemul portal al capilarelor sanguine în hipofiza anterioară. În acest exemplu, funcția hipotalamusului neuroendocrine secretes hormoni-liberiny, care se încadrează în hipofiza anterioară, în cazul în care rata de schimbare a secreției unor hormoni în sistemul circulator, care asigură transportul lor în toate țesuturile organismului. Acești hormoni pituitari pot avea un efect direct asupra țesuturilor țintă sau pot activa glandele de nivelul al treilea al acestui sistem de reglare, stimulând secreția hormonilor lor specifici în sânge.
În ciuda faptului că feedback-ul negativ este mecanismul predominant al reglementării, feedback-ul pozitiv este folosit pentru a schimba nivelul secreției hormonale în organism. În cazul reacției pozitive, glanda endocrină care produce hormonul controlează modificările activității biologice a țesutului țintă indus de acest hormon. Dacă țesutul țintă nu răspunde suficient de intens, glanda endocrină secretă o cantitate suplimentară de hormon până când activitatea biologică pe care o reglează atinge un nivel adecvat. Un exemplu de feedback pozitiv este reglementarea funcției endocrine în timpul nașterii. Oxitocina, eliberată de lobul posterior al glandei pituitare, stimulează contracția uterină. Pe măsură ce trece prin procesul de generice și de a crește necesitatea unei activități mai puternic uterin lupte clan semnaleaza glanda pituitară de necesitatea de a crește secreția de oxitocină, ceea ce duce la o creștere a forței și frecvența contracțiilor și permite nașterea copilului încheiat cu succes.
Transportul hormonilor în sânge
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: