 |
Гормоны, их значение и механизм действия
|
|
|
|
РОЛЬ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ В РЕГУЛЯЦИИ
ПОВЕДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА
Учебно-методические указания
Брест 2002
УДК 612.4
ББК 28.073
Составитель
Н.К.Саваневский
Рецензент
Кандидат биологических наук, доцент
Г.Е.Хомич
Печатается по решению редакционно-издательского
совета БрГУ им. А.С.Пушкина
Роль эндокринных желез в регуляции поведения
человека: Учебно-метод. указания / Сост. Н.К.Саваневский. –
Брест: БрГУ им. А.С.Пушкина, 2002. – 44 с.
Учебно-методические указания написаны в соответствии с Госстандартом и учебной программой по курсу «Физиологические основы поведения человека». Они ставят своей целью облегчить самостоятельную работу студентов по одному из разделов программы при подготовке к лабораторным занятиям. В указаниях рассматривается строение эндокринных желез и влияние выделяемых ими гормонов на физиологические функции и поведение организма человека.
Учебно-методические указания предназначены для студентов психолого-педагогического факультета отделения «Психология».
УДК 612.4
ББК 28,073
© Издательство БрГУ
им. А.С.Пушкина, 2002
ВВЕДЕНИЕ
Учебно-методические указания «Роль эндокринных желез в регуляции поведения человека» по курсу «Физиологические основы поведения» предназначены для студентов психолого-педагогического факультета по специальности «Психология». Они также могут быть использованы студентами биологических специальностей при изучении раздела «Железы внутренней секреции» по курсу «Физиология человека и животных».
Изучение закономерностей поведения человека невозможно без учета роли эндокринных желез, выполняющих совместно с центральной нервной системой функцию регулятора жизненных процессов, адаптации организма к условиям внешней и внутренней среды. Успехи эндокринологии в последние десятилетия привели к обнаружению, установлению химической природы и физиологических функций новых гормонов, к синтезу некоторых из них в лабораторных условиях и промышленному производству на медицинских заводах.
|
|
|
Открытие нейросекреции позволило понять механизмы нервной регуляции эндокринных функций и обмена веществ. Установлено влияние гормонов на передачу генетической информации и их участие в синтезе ферментов и воздействие тем самым на обмен веществ. Управление обменом веществ с помощью гормональных препаратов находит практическое применение в биологии, сельском хозяйстве, а также в медицине при лечении различных, в том числе и психических заболеваний, одними из проявлений которых являются серьезные нарушения в поведении человека. Развитие эндокринологии дало возможность установить много новых фактов о гормональной регуляции функций, становлении и развитии поведения человека в разные периоды онтогенеза. Эти объективные данные должны учитываться учителями, воспитателями и психологами при разработке рациональных принципов обучения, трудового и нравственного воспитания подрастающего поколения.
В учебно-методические указания включены современные данные о строении и функциях эндокринных желез, механизме действия гормонов на органы-мишени, о роли гормонов в жизнедеятельности организма. Большое внимание уделяется влиянию гормонов на поведенческие реакции. Достаточно широко рассматриваются изменения в поведении человека при изменении гормонального баланса в организме.
Учитывая тот факт, что на деятельность большинства желез внутренней секреции определяющее влияние оказывают взаимоотношения высшего центра вегетативной нервной системы – гипоталамуса и ведущей железы – гипофиза, в учебно-методических указаниях подробно рассматриваются гипоталамо-аденогипофизарная и гипоталамо-нейрогипофи-зарная системы.
|
|
|
СТРОЕНИЕ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
Понятие о железах внутренней секреции
Специальные органы организма, выделяющие в кровь, лимфу или цереброспинальную жидкость высокоактивные биологические вещества, называются эндокринными железами или железами внутренней секреции, а выделяемые ими вещества называются гормонами.
Термин «гормон», что в переводе с греческого означает «привожу в движение», «возбуждаю», был введен в 1905 г. учеными В.Бейлисом и Е.Старлингом. Термин «эндокринный» в переводе с греческого означает «внутрь отделяю». Эндокринные железы не имеют выводных протоков и выделяют гормоны во внутреннюю среду организма, вследствие чего они получили второе название – железы внутренней секреции.
Эндокринными железами у человека (рис. 1) являются: 1) гипофиз, или нижний придаток мозга; 2) эпифиз, или верхний придаток мозга, или шишковидная железа; 3) щитовидная железа; 4) о колощитовидные, или паращитовидные железы; 5) вилочковая железа, или тимус, или зобная железа; 6) поджелудочная железа; 7) надпочечники; 8) половые железы, или гонады: у мужчин – семенники, у женщин – яичники.
| Рис. 1. Расположение эндо-кринных желез у человека: 1 - эпифиз; 2 - гипофиз; 3 – щито-видная железа, 4 - паращитовид-ные железы; 5 - вилочковая же-леза, 6 - надпочечники; 7 – ост-ровки Лангерганса поджелудоч-ной железы; 8 -яичко, 9 -яичник. |
Кроме указанных эндокринных желез, гормоны могут синтезироваться еще и другими органами и клетками организма (в клетках слизистой оболочки кишечника, в плаценте и др.). Гормоны, вырабатываемые нейронами головного и спинного мозга, получили название нейрогормонов. Биологически активные вещества, секретируемые различными клетками, и оказывающие регулирующее влияние непосредственно на окружающие клетки, получили название тканевых гормонов.
Гормоны, их значение и механизм действия
По химическому строению гормоны человека можно разделить на три основные группы: 1) белки и пептиды: 2) производные аминокислот; 3) стероиды. Биосинтез гормонов запрограммирован в генетическом аппарате специализированных эндокринных клеток.
|
|
|
По своему функциональному действию гормоны подразделяются на эффекторные, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень, и тропные, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов. Кроме того, нейронами гипота-
ламуса вырабатываются нейрогормоны, одни из которых – либерины – стимулируют секрецию гормонов передней долей гипофиза, а другие – статины – тормозят этот процесс.
Гормоны оказывают большое регулирующее влияние на различные функции организма. Выделяют три основные функции гормонов: 1) регуляция обмена веществ, в результате которой обеспечивается адаптация организма к условиям существования и поддерживается постоянство внутренней среды организма, или гомеостаз; 2) обеспечение развития организма, т.к. гормоны влияют на размножение организма, рост и дифференци-ровку клеток и тканей; 3) коррекция физиологических процессов в организме, т.е. гормоны могут вызвать, усилить или ослабить работу каких-то органов и осуществление физиологических реакций.
Действие гормонов на клетки-мишени осуществляется путем влияния на активность ферментов, на проницаемость клеточных мембран и на гене тический аппарат клетки. Механизм действия стероидных гормонов отличается от механизма действия гормонов белково-пептидной и аминокислотной групп. Гормоны белково-пептидной и аминокислотной групп не проникают внутрь клетки, а присоединяются на ее поверхности к специфическим рецепторам клеточной мембраны. Рецептор связывает фермент аденилатциклазу и она находится в неактивной форме. Гормон, действуя на рецептор, активизирует аденилатциклазу, которая расщепляет АТФ с образованием циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Включаясь в сложную цепь реакций, цАМФ вызывает активизацию определенных ферментов, что и обусловливает конечный эффект действия гормона.
Стероидные гормоны имеют относительно небольшие размеры молекул и могут проникать через клеточную мембрану. В цитоплазме гормон взаимодействует со специфическим веществом, являющимся для него рецептором. Гормон-рецепторный комплекс транспортируется в ядро клетки, где обратимо взаимодействует с ДНК. В результате этого взаимодействия активируются определенные гены, на которых образуется информационная РНК. Информационная РНК поступает в рибосому, где происходит синтез фермента. Образовавшийся фермент катализирует определенные биохимические реакции, что влияет на физиологические функции клеток, тканей и органов. В связи с тем, что стероидные гормоны не активируют готовые ферменты, а вызывают синтез новых молекул ферментов, действие стероидных гормонов проявляется медленнее, но длится дольше, чем влияние гормонов белково-пептидной и аминокислотной групп.
|
|
|
Общие свойства гормонов
Гормоны обладают рядом характерных свойств:
1. Высокая биологическая активность. Это означает, что гормоны в очень малых концентрациях могут вызывать значительные изменения физиологических функций. Так, 1 грамма адреналина достаточно, чтобы усилить работу изолированных сердец 10 миллионов лягушек, 1 грамма инсулина достаточно, чтобы понизить уровень сахара в крови у 125000 кроликов. Гормоны транспортируются кровью не только в свободном, но и в связанном виде с белками плазмы крови или клетками крови. Поэтому активность действия гормона в этом случае зависит не только от концентрации его в крови, но и от скорости отщепления его от транспортирующих белков и клеток крови.
2. Специфичность действия. Каждый гормон имеет свою определенную химическую структуру. Поэтому в организме гормон хотя и достигает с током крови всех органов и тканей, но действует только на те клетки, ткани и органы, которые обладают специфическими рецепторами, способными взаимодействовать с гормоном. Такие клетки, ткани и органы получили название клеток-мишеней, тканей-мишеней и органов-мишеней.
3. Дистантность действия. Гормоны, за исключением тканевых гормонов, переносятся кровью далеко от места их образования и оказывают действие на органы и ткани, расположенные отдаленно от эндокринных желез.
4. Гормоны стероидной группы и в меньшей степени гормоны щитовидной железы сравнительно легко проникают через мембраны клеток.
5. Гормоны сравнительно быстро разрушаются в тканях и особенно в печени.
6. Гормоны стероидной и аминокислотной групп не имеют видовой специфичности и поэтому возможно применение для лечения человека гормональных препаратов, полученных от животных.
Интенсивность секреции гормонов зависит от состояния организма и условий окружающей среды. При нарушении функций эндокринных желез может наблюдаться повышенная продукция гормона – гиперфункция же лезы, или пониженная продукция – гипофункция железы.
|
|
|
Важнейшим фактором, регулирующим интенсивность образования и секреции гормонов, является состояние регулируемых ими процессов. Как только изменения, вызываемые каким-либо гормоном, достигают определенной величины, образование и выделение этого гормона уменьшается. В ряде случаев увеличивается продукция другого гормона, действующего противоположно на данный процесс. Такой механизм регуляции получил название «механизма отрицательной обратной связи».
Функции эндокринных желез регулируются центральной нервной системой, которая контролирует выделение всех гормонов. Нервные влияния на эндокринные органы осуществляются двумя способами: 1) путем непосредственного поступления к ним нервных импульсов по нервам; 2) путем изменения интенсивности образования гормонов в передней доле гипофиза под влиянием нейрогормонов, образующихся в отделе промежуточного мозга – гипоталамусе.
Все эндокринные железы в целостном организме находятся в постоянном взаимодействии. Выделяют следующие типы взаимодействия между эндокринными железами: 1) положительная прямая связь (например, увеличение выделения передней долей гипофиза тиреотропного гормона приводит к увеличению образования гормонов щитовидной железой); 2) отрицательная обратная связь (например, повышенное выделение гормонов щитовидной железой вызывает уменьшение секреции тиреотропного гормона гипофизом); 3) синергизм действия гормонов (гормон мозгового вещества надпочечников адреналин и гормон поджелудочной железы глюкагон одинаково действуют на гликоген, т.е. вызывают его расщепление); 4) антагонизм действия гормонов (адреналин вызывает расщепление гликогена, а гормон поджелудочной железы инсулин, наоборот, стимулирует образование гликогена); 5) позволяющее действие гормонов (гормоны коркового вещества надпочечников глюкокортикоиды создают условия для повышенного действия адреналина на кровеносные сосуды).
ГИПОФИЗ
|
|
|
