Въведение и основни принципи
Основната цел на физиологични процеси е постоянно усилие да се поддържа хомеостаза. Този ангажимент за поддържане на постоянна вътрешна среда при постоянни смущаващи влияния от вътрешната и външната среда. Способността за поддържане на хомеостазата в променящата се среда определя от ефективността на обмена на информация между клетките на организма. В основата на този обмен на информация се направи на двете системи. Нервната система обикновено се осигурява бърз и кратък отговор на въздействието. За разлика от ендокринната система реагира на промените в околната среда е много по-бавно, но нейният отговор е по-продължителна във времето в сравнение с реакцията на нервната система. Въздействието на ендокринната система е цялостна и регулира дейността на почти всички клетки в организма. Всички наши клетки са снабдени с кръв и ендокринна система използва тази функция на физиологичната организация за разпространение на информация по цялото тяло.
Въпреки факта, че са били отворени десетки хормони, които регулират биологичната активност на много физиологични процеси, те са обект на редица основни закони. Първо, хормони са произведени от специализирани лишени канални ендокринни жлези и секретирани в кръвния поток, където те са с кръв разпространението в тялото и да достигне целевите клетки, които се свързват с хормон и реагират на присъствието си чрез промяна на биологичната активност на някои програмиран начин , Второ, въпреки че някои ендокринни жлези са основните елементи на органите, специализирани па извършващи ендокринната функция (например, хипофизната жлеза, щитовидната жлеза), други жлези са разположени в органи, които имат други основни физиологични функции (като сърцето, червата, бъбреците). Трето, един ендокринна жлеза може да произвежда повече от един хормон. Четвърто, с редки изключения, един ендокринни клетки могат да синтезират и освобождават само един хормон. Пето, специфичен хормон може да бъде секретиран повече от една ендокринна жлеза. Шесто, един хормон може да стимулира няколко различни физиологични отговори в няколко различни вида целеви клетки. Седмо, всеки хормон в конкретен клетъчен тип може да стимулира само един отговор. Осмо, всяка клетка мишена може да взаимодейства с различни хормони, всеки от които причинява специфична реакция. Деветата, всеки специфичен тип вътреклетъчни процеси като гликолиза, може да се регулира от повече от един хормон. Десети, чувствителността на клетки-мишени на специфичен хормон може да бъде определено от нивото на диференциация, присъствието на други хормони, и други външни условия.
Въпреки ендокринната система регулира много биологични процеси в клетките на целевия организъм, физиологичните ефекти на хормонални ефекти могат да бъдат намалени до четири основни групи. Това са: 1) усвояването и метаболизма (анаболните и катаболните процеси) хранителни вещества; 2) поддържане на вода и сол баланс; 3) осигуряване на растеж и развитие; 4) изпълнението на репродуктивната функция.
Класификация и синтез на хормони
· 1 Класификация на хормони и техния синтез
о 1.1 стероидни хормони
о 1.2 пептидни хормони
о 1.3 аминокиселини
о 1.4 Катехоламините
Класификация на хормони и техния синтез
Всички известни хормони могат да бъдат разделени на групи в зависимост от техния химичен състав и метод синтез, както следва: 1) стероиди; 2) пептиди / протеини; 3) амини.
Стероидни хормони са получени от холестерол; тази група включва половите стероиди (андрогени, естрогени, прогестини), които са произведени в половите жлези, както и глюкокортикоиди и mineralkortikoidy които са синтезирани надбъбречните жлези. При хората, основният андроген или мъжки полови хормони, циркулиращи в кръвта, е тестостерон. По същия начин хладни естрогени са семейство женски полови хормони. При хората, основният естрогенът е естрадиол, прогестерон и прогестини преобладава в групата. Кортизолът е основният глюкокортикоид при хората и алдостерон - основното минералокортикоидните.
Като прекурсор на стероидни хормони е същото съединение - холестерол, основният фактор, определящ преобладаващият продукт на жлезите с вътрешна секреция са биосинтетичен път ензима. Въпреки това, поради добре дефинирана отклонение в синтеза на ензимно с продуктите, секретирани от жлеза, обикновено заедно с основните показва малко количество от друг хормон. Например, по-голямата част от стероиди, които са синтезирани тестисите, представено с тестостерон, но заедно с тях образува в малки количества и още кортизол, чийто външен вид се дължи на присъствието на малко количество ензими, включени в биосинтетичния път на стероид.
Ендокринните жлези, които произвеждат стероиди, не могат да се натрупват на новосинтезирания хормона, така че стероид синтез освобождава в кръвоносната система и, следователно, скоростта на секреция на хормон в кръвта е равна на скоростта на неговото производство в клетки на жлезите с вътрешна секреция.
Протеолитично разцепване на прохормон време на синтезата на протеин, природата на хормони води до голямо разнообразие от хормони, произвеждани от ендокринната система. Един и същ предшественик молекула може да бъде предмет на различни модификации, което води до образуването на различни крайни продукти. Може би най-добрият пример за такъв метод е прекурсор про-опиомеланокортин (РОМС), който съдържа аминокиселинните последователности на няколко протеин-пептидни хормони, които включват адренокортикотропен хормон (АСТН), # 946; и ендорфин # 946; -lipotronny хормон (Krieger и сътр 1980 ;. Chretian, Seidah, 1981). Това ще бъде основният хормон, произведен от специфичен ендокринна жлеза синтезиране РОМС ще определи специфични протеолитични ензими, клетки, които експресират този жлеза. Например, предния лоб на хипофизата клетки съдържа набор от ензими, което осигурява образуването на АСТН като основен краен продукт образуване прохормон РОМС. В същото време, неврони на мозъка, които също са произведени РОМС съдържат ензими, които разцепват молекула предшественик, така че се секретира основно # 946; ендорфин. Алтернативен образуване РОМС открива в плацентата, репродуктивните органи, храносмилателния тракт и белите дробове (Liotta сътр 1982 ;. Margioris и сътр., 1982). Това специфични продукти на различни хормони от общ предшественик съгласно брой спектър на ензими има определена прилика с характеристики на стероид биосинтеза.
Амините са известни също като хормони - производни на амино киселина включват съединения, получени от аминокиселината тирозин. Тази група включва тироидни хормони (тироксин Т4 и трийодотиронин Т3) и катехоламини (адреналин и норадреналин). Независимо от факта, че всички те са произлезли от един общ предшественик молекула, тиреоидни хормони и катехоламини са различни в много аспекти, включително техния синтез, транспорт в кръвоносната система и механизма на влияние върху целевата клетка. Тези аминни групи се разглеждат отделно с оглед на характеристиките на тяхната биосинтеза.
Получаване на тироидни хормони зависи от абсорбцията на тирозин и тироиден фоликуларен клетки минерална йодид. Тирозин се използва като основа за конструиране на тироглобулин, което е голям гликопротеин, който се натрупва в фоликуларни клетки в значителни количества. В абсорбция на кръв йодид тиреоглобулин тирозинови остатъци са йодиран от многостепенен реакция, която завършва образуване Т4 или Т, в зависимост от броя на йодни атоми свързани към тиреоглобулин. Първоначално tiryuglobulin взаимодейства с един или два йодни йони, което води до образуването на monoiodotyrosine (MIT) или дийодтирозин (DYT) съответно. В следващата стъпка ензимната синтеза на хормони на щитовидната жлеза до молекула tiryuglobulina присъединява два атома на йод, така MIT превръща в T3, и DYT - Т4. На този етап, хормони на щитовидната жлеза са част от голям комплекс тиреоглобулин, която се съхранява в клетките на жлезите. След стимулиране на секрецията на хормоните на щитовидната жлеза протеолитични ензими в фоликуларни клетки се разцепват тиреоглобулин съхранява, което води до освобождаването на Т3 на хормони и Т4, както и тяхното последващо освобождаване в кръвния поток.
Катехоламините - адреналин и норадреналин също се формира на базата на тирозин, но техния синтез се среща в клетките на надбъбречната медула. Fabric надбъбречната кора всъщност е модифициран компонент на симпатиковата част на вегетативната нервна система. надбъбречната кортикална тъкан получава сигнал директно от нервните окончания на симпатиковата нервна система и представлява пример на невроендокринен функция.
образуване катехоламин среща в хромафинна клетки от надбъбречната медула от многостепенен биосинтеза. Първо тирозин обхващащо tirozingidrolazy превръща в 3,4-дихидроксифенилаланин (допа). Тази реакция е процес ограничаващ скоростта на образуване на катехоламини. след Dopa се превръща в допамин, което от своя страна се превръща в норепинефрин, основната част на последната се подлага на метилиране ензим фенилетаноламин N-метилтрансфераза (PNMT) за образуване епинефрин. Както епинефрин и норепинефрин са катехоламини, но stahiometricheskoe съотношение на тези съединения в етап синтез и освобождаване от надбъбречните жлези е 1. 4. Въпреки това, съдържанието в кръвта норепинефрин надвишава адреналин, но по-голямата част на норепинефрин произведени симпатиковата нервна система, където Той изпълнява функцията на невротрансмитер, а от там в кръвния поток. Въпреки това, голяма катехоламин циркулира в кръвоносната система, е адреналин (жив и др. 1987).
Регламент на хормон секреция
Регламент на хормон секреция
· Секреция в кръвта скорост ендокринна жлеза;
· За някои хормони, като щитовидната жлеза, степента на активиране (превръщането на Т4 в Т3) в кръвта;
· За липофилни хормони, по-специално стероиди и щитовидната жлеза, степен на свързване с плазмени протеини;
· Оценка на инактивиране и отстраняване на кръв (клирънс).
Има два вида на хормон в кръвта (Kelly, 1985). Съставна секреция е ендокринни вещества непрекъснато освобождаване в кръвта с основа скорост. С такъв механизъм на секрецията на хормона освободен от клетката като неговия синтез, тъй като желязото не е в състояние да го акумулиране, така че при получаване на сигнала стимулация е увеличаване на синтеза и дейността на новосинтезирания хормон се освобождава директно в кръвния поток чрез пасивна дифузия през клетъчната мембрана. Този тип секреция е характеристика на стероидни и тироидни хормони, чиито свойства са липофилни, като плазмената мембрана на клетките. Съставна секреция се регулира чрез промяна на нивото на фосфорилиране на протеини, които действат като ензими на биосинтетичния път.
В случай на регулиран секреция стимулиращ ефект води да освободи натрупания от екзоцитоза на везикули, съдържащи хормон. В повечето случаи, за да се гарантира постоянна клетъчна готов сигнал към изолирането на хормон, който предизвиква освобождаването на хормон, активира неговата ензимна система синтез. Обикновено, освобождаването на хормон съхранява и активиране на синтетични процеси предхожда въвеждане в клетката на калциеви йони. Тази форма на регулиран секреция се наблюдава за протеинови и пептидни хормони и катехоламините.
Както с конститутивна и контролирано с хормон секреция стимул регулиране на скорост секреция обикновено е: 1) промяна в плазмените концентрации на хранителни вещества или йони; 2) изолиране неврони невротрансмитер, засягащи ендокринни клетки; 3) свързване kletochnymiretseptorami хормони, секретирани от други ендокринни жлези. Като правило, всички тези събития са свързани помежду си по определен начин. От друга страна, промени в хормон обикновено е резултат от няколко фактора.
Жлезите с вътрешна секреция в отговор стимулиращ ефект се определя от чувствителен и ефективна система за обратна връзка, която предава информация от целевата тъкан обратно към тялото за освобождаване на хормона. Най-честата форма на регулиране на скоростта на отделяне на ендокринната система е отрицателна обратна връзка. Този тип на обратна връзка може да се наблюдава, когато активността на една система (ендокринна жлеза), модифициран отрицателно, т.е.. Е. инхибира активността на друга система (целевата тъкан), която позволява да се поддържа хомеостаза. Например, по-високи концентрации на глюкоза в кръвта стимулира секрецията на инсулин от панкреаса. Увеличение в кръвта инсулин стимулира поглъщането на глюкоза от мускулните клетки от прицелната тъкан за инсулин и превръщане на глюкоза в мазнини, което води до нормализиране на кръвната глюкоза.
Има няколко различни видове регулиране на хормон секреция от отрицателна обратна връзка. секреция управление на няколко важни хормони носи хипоталамо-хипофизната система. Една малка площ в основата на мозъка - хипоталамуса - произвежда няколко освобождаващи хормони или liberinov които носят системата портал на кръвни капиляри в предния дял на хипофизата. В този пример функцията на хипоталамуса на невроендокринен секретира хормони-liberiny, които, попадащи в предната част на хипофизата, когато скоростта на промяна на секреция на няколко хормони в кръвоносната система, което осигурява тяхното транспортиране до всички тъкани на тялото. Тези хипофизни хормони могат да имат пряк ефект върху целевата тъкан, или активират жлеза на трето ниво на регулаторна система, стимулиране на секрецията на специфични хормони в кръвния поток.
Въпреки факта, че отрицателната обратна връзка е преобладаващият механизъм за регулиране, за промяна на нивото на хормон в организма също използва положителна обратна връзка. В случай на положителна обратна връзка ендокринна жлеза, която произвежда хормон, който контролира индуцирана хормон се променя биологичната активност на целевата тъкан. Ако прицелната тъкан реагира достатъчно силно, ендокринните жлези отделят допълнителни хормони, доколкото активността на биологичен процес, който контролира, е постигнато подходящо ниво. Пример за положителна обратна връзка е регулирането на ендокринната функция по време на раждане. Окситоцин се секретира от хипофизната жлеза в гърба, стимулира маточните контракции. Както ти прогрес в родово процес и увеличаване на необходимостта от по-мощен клан битки маточната активност сигнализира хипофизната жлеза на необходимостта от увеличаване на секрецията на окситоцин, което води до повишаване на силата и честотата на контракциите и позволява на раждане завърши успешно.
Транспорт на хормоните в кръвта
Свързани статии