 |
Федеральное агенство по здравоохранению и социальному развитию
|
|
|
|
Биологическая роль гормонов.
Гормоны контролируют основные процессы жизнедеятельности организма на всех этапах его развития с момента зарождения. Они влияют на все виды обмена веществ в организме, активность генов, рост и дифференцировку тканей, формирование пола и размножение, адаптацию к меняющимся условиям среды, поддержание постоянства внутренней среды организма – гомеостаза, поведение и многие другие процессы. Совокупность регулирующего воздействия различных гормонов на функции организма называется гормональной регуляцией.
Эффекты гормонов.
Гормоны млекопитающих оказывают следующие эффекты на организм:
1.стимулируют или ингибируют рост
2.влияют на настроение
3.стимулируют или ингибируют апоптоз
4.стимулируют или ингибируют иммунную систему
5.регулируют метаболизм
6.подготавливают организм к спариванию, борьбе, бегу и другим активным действиям
7.подготавливают организм к следующему жизненному периоду - половому созреванию, родам и к менопаузе
8.контролируют репродуктивный цикл
9.вызывают чувство голода и насыщения
10.вызывают половое влечение
11.поддерживают постоянство внутренней среды организма (гомеостаз).
Механизмы действия.
Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы «считывают послание» организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно «свои» рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях — только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.
Механизмы действия гормонов могут быть разными. Одну из групп составляют гормоны, которые соединяются с рецепторами, находящимися внутри клеток — как правило, в цитоплазме. К ним относятся гормоны с липофильными свойствами — например, стероидные гормоны (половые, глюко- и минералокортикоиды), а также гормоны щитовидной железы. Будучи жирорастворимыми, эти гормоны легко проникают через клеточную мембрану и начинают взаимодействовать с рецепторами в цитоплазме или ядре. Они слабо растворимы в воде, при транспорте по крови связываются с белками-носителями.
|
|
|
Считается, что в этой группе гормонов гормон-рецепторный комплекс выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле — образовавшись в клетке, он начинает взаимодействовать с хроматином, который находится в клеточных ядрах и состоит из ДНК и белка, и тем самым ускоряет или замедляет работу тех или иных генов. Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и вместе с тем корректирует процессы метаболизма.
Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1 % белков и РНК, этого оказывается вполне достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта.
Большинство других гормонов характеризуются тремя особенностями:
они растворяются в воде;
не связываются с белками-носителями;
начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться в ядре клетки, ее цитоплазме или располагаться на поверхности плазматической мембраны.
В механизме действия гормон-рецепторного комплекса таких гормонов обязательно участвуют посредники, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важные из таких посредников — цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), инозитолтрифосфат, ионы кальция.
Так, в среде, лишенной ионов кальция, или в клетках с недостаточным их количеством действие многих гормонов ослабляется; при применении веществ, увеличивающих внутриклеточную концентрацию кальция, возникают эффекты, идентичные воздействию некоторых гормонов.
|
|
|
Участие ионов кальция как посредника обеспечивает воздействие на клетки таких гормонов, как вазопрессин и катехоламины.
Однако есть гормоны, у которых внутриклеточный посредник до сих пор не обнаружен. Из наиболее известных таких гормонов можно назвать инсулин, у которого на роль посредника предлагали цАМФ и цГМФ, а также ионы кальция и даже перекись водорода, но убедительных доказательств в пользу какого-нибудь одного вещества до сих пор нет. Многие исследователи считают, что в таком случае посредниками могут выступать химические соединения, структура которых полностью отличается от структуры уже известных науке посредников.
Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо, наконец, удаляются из организма в основном с мочой (например, адреналин).
Гормональная регуляция.
Гормональная регуляция - регуляция жизнедеятельности организма животных и человека, осуществляемая при участии поступающих в кровь гормонов; одна из систем саморегуляции функций, тесно связанная с нервной и гуморальной системами регуляции и координации функций. Гормоны выделяются в кровь железами внутренней секреции, разносятся по всему организму и влияют на состояние и деятельность различных органов и тканей. По характеру действия гормоны могут быть разделены на 2 группы. Одни действуют на определённые органы (органы-мишени), например тиреотропный гормон действует главным образом на щитовидную железу, адренокортикотропный (АКТГ) — на кору надпочечников, эстрогены — на матку и т. д. Другие гормоны (Кортикостероиды, соматотропный и некоторые др.) обладают общим, или генерализованным, действием на все ткани организма. Так, инсулин действует на обмен углеводов, он также может стимулировать биосинтез белка. Андрогены усиливают процессы ассимиляции (анаболическое действие); их введение сопровождается задержкой азота в организме, Глюкокортикоиды вызывают многообразные изменения в обмене веществ, стимулируют образование гликогена в печени, тормозят утилизацию глюкозы на периферии и усиливают распад белков, особенно в соединительной и лимфоидной ткани. Эстрогены стимулируют синтез в матке фосфолипидов, белка и вызывают оводнение ткани этого органа. Гормон роста усиливает синтез белка в организме, влияет на жировой, фосфорный и кальциевый обмен. По-видимому, действие гормонов на обмен веществ связано с изменением скорости ферментативных реакций, и в большинстве случаев это осуществляется путём активации ферментов. Действие гормонов на биосинтез белка связано со стимуляцией образования информационной рибонуклеиновой кислоты (и-РНК), определяющей структуру синтезируемого белка. Гормональная регуляция обмена веществ обеспечивает нормальное функционирование органов и тканей. Рост и половое созревание организма регулируют ростовые и половые гормоны. В случае необходимости мобилизация возможностей организма также осуществляется при участии гормональной регуляции. Например, при опасности и вызванном ею мышечном напряжении усиливается поступление в кровь адреналина, повышающего уровень сахара в крови и увеличивающего кровоснабжение сердца и мозга; при интенсивных повреждающих воздействиях усиливается выработка адренокортикотропного гормона и др
|
|
|
Результаты многих экспериментов позволили предположить, что гормоны обладают способностью активировать гены. Так, введение насекомым гормона линьки — экдизона — вызывает образование особых вздутий на гигантских хромосомах. Анализ этих вздутий показал, что в них происходит интенсивный процесс образования РНК. Поскольку изменения, касающиеся хромосом и синтеза РНК, опережают начало процесса окукливания, считают, что первым результатом действия экдизона является активация генов, затем стимуляция биосинтеза РНК и образование соответствующих ферментов. Последние обеспечивают процесс метаморфоза.
Многообразие действия гормонов требует для обеспечения нормальной деятельности организма точного соответствия выработки гормонов его потребностям. Это точное и тонкое соответствие обеспечивается взаимовлиянием нервных, гуморальных и гормональных факторов. В одних случаях связь нервной системы с эндокринной железой — непосредственная. Это доказано для мозгового вещества надпочечников: раздражение чревного нерва приводит к повышению выделения адреналина. В других случаях возбуждение передаётся по нервным волокнам сначала в гипоталамус, где под их влиянием образуются вещества (релизинг-факторы, или высвобождающие факторы), поступающие в гипофиз и вызывающие дополнительное выделение гипофизарных (так называемых тропных) гормонов, стимулирующих образование периферической железой соответствующего гормона. Хотя релизинг-факторы не получены в чистом виде, образование их в гипоталамусе доказано для адренокортикотропного, лютеинизирующего, фолликулостимулирующего, соматотропного и некоторых других гормонов. Выделение гормонов регулируется также и по принципу механизмов с обратной связью (плюс — минус взаимодействие), Если по тем или др. причинам в организме увеличивается количество какого-нибудь гормона, это приводит к торможению выделения релизинг-фактора гипоталамусом, что вызывает уменьшение выделения соответствующего тропного гормона гипофизом, а затем и снижение секреции гормона периферической железой. Если же концентрация какого-либо гормона в крови уменьшается (например, в случае ускоренного распада его в тканях), это приводит к усилению выделения релизинг-факторов, увеличению выделения тропных гормонов гипофизом и биосинтеза гормона в периферических железах. Определённое значение в гормональной регуляции имеет механизм саморегуляции. Так, показано, что повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выделения инсулина и, следовательно, — уменьшению концентрации глюкозы. Недостаток солей натрия стимулирует выделение гормона коры надпочечников альдостерона, действие которого связано с ускорением процессов реабсорбции солей натрия в почечных канальцах и тем самым задержкой их в организме. Таким образом гормональная регуляция влияет на обмен веществ и другие функции организма, обеспечивая постоянство его внутренней среды.
|
|
|
Вывод.
Таким образом, видно, что гормоны играют важную роль в поддержании постоянства внутренней среды, поскольку они контролируют основные процессы жизнедеятельности организма на всех этапах его развития с момента зарождения. Они влияют на все виды обмена веществ в организме, активность генов, рост и дифференцировку тканей, адаптацию к меняющимся условиям среды.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ
|
|
|
