Механизм действия гормонов

Механизм действия гормонов определяется расположением воспринимающих – эффекторных рецепторов в клетках рабочего органа. Эффекторные рецепторы могут размещаться на поверхности клеточной мембраны, в случает когда она не­проницаема для гормона. Например, эффекторные рецепторы расположе­нные на поверхности клеточной мембраны взаимодействуют с белково-полипептидные и аминокислотные гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы, мозго­вого слоя надпочечников. Они водорастворимы, но не растворимы в липидах, из которых состоит клеточная мембрана.

Если клеточная мембрана проницаема для гормона, то эффекторные рецепторы для этих гормонов расположены в основном в цитоплазме. Это стероидные гормоны - кортикоиды и поло­вые гормоны растворимы в липидах. Гормоны щитовидной же­лезы могут проникать в клетку только в комплексе со специаль­ным белком плазмы крови, посредством эндоцитоза. Их рецепторы расположены как на поверхности клеточной мембра­ны, так и в цитоплазме.

Гормонрецепторный комплекс белково-пептидных гормонов и производных аминокислот активирует мембранные ферменты, что ведет к образованию вторых посредников, реализующих свое действие в цитоплазме и ядре клетки. Ими являются:

1) аденилатциклаза - циклический аденозинмонофосфат (цАМФ);

2) гуанилатциклаза - циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ);

3) фосфолипаза С - инозитолтрифосфат (ИФз);

4) ионизированный кальций - кальмодулин (белок немышечных клеток) или тропонин С - в мышечных клетках.

Гормонрецепторный комплекс стероидных гормонов и гормонов щитовидной железы, прони­кающих в клетку, соединяется в клетке с эффекторным рецеп­тором - белком. Этот комплекс поступает в клеточное ядро, где происходит соединение с ядерным рецептором, после чего реализуется влияние данного гормона на клетку. Часть эффек­тов стероидных гормонов, как и гормонов щитовидной желе­зы, реализуется посредством рецепторов, расположенных на клеточной мембране и вторичных посредников, как и у белково-пептидных гормонов.

Действие гормонов прекращается с помощью тканевых фер­ментов и ферментов самих эндокринных желез, печени, почек. Многие продукты расщепления гормонов также активны и вы­зывают иногда сходные эффекты. Продукты распада гормонов – метаболиты, выводятся главным образом почками, а также слюнными и по­товыми железами, железами пищеварительного тракта и с желчью.

Метаболиты - продукты, образующиеся в организме в процессе обмена веществ как результат различных биохимических реакций.

Это аминокислоты, нуклеотиды, угольная, молочная, пировиноградная, адениловая кислоты. Они способны вызывать ионный сдвиг, что сопро­вождается изменением рН. Регуляция с помощью метаболитов на ранних этапах филогенеза была единственной. Метаболиты одной клетки непосредственно влияли на другую - соседнюю клетку или группу клеток, которые в свою очередь таким же способом действо­вали на следующие клетки (контактная регуляция). С появлением гемолимфы и сосудистой системы метаболиты с движущейся гемо­лимфой стали передвигаться к другим клеткам организма, даже расположенным на большом расстоянии, причем процесс стал осу­ществляться быстрее. Затем появилась нервная система как регули­рующая система, а еще позже - эндокринные железы. Метаболиты действуют в основном местно, но могут влиять и на другие органы и ткани, на активность нервных центров. Например, накопление угольной кислоты в крови ведет к возбуждению дыхательного цен­тра и усилению дыхания. Примером местной гуморальной регуля­ции может служить гиперемия интенсивно работающей скелетной мышцы: накапливающиеся метаболиты обеспечивают расширение кровеносных сосудов, что увеличивает доставку кислорода и питательных веществ к мышце. Подобные регуляторные влия­ния метаболитов происходят и в других активно работающих органах и тканях организма.

Регуляция выработки гормонов осуществляется непосред­ственно нервной системой, но главным образом с помощью гормонов гипофиза, функция которого регулируется в свою очередь гормонами гипоталамуса - нейрогормонами (

Для некоторых эндокринных желез основным механизмом ре­гуляции является местная саморегуляция. Так, секреция инсу­лина и глюкагона клетками поджелудочной железы (островки Лангерганса) регулируется уровнем глюкозы в крови. Если концентрация глюкозы в крови высокая, то по принципу об­ратной отрицательной связи стимулируется выработка инсу­лина, который снижает концентрацию глюкозы в крови с по­мощью увеличения утилизации ее клетками организма и уве­личения отложения в виде гликогена в клетках печени, в результате чего снижается (нормализуется) концентрация глю­козы в крови. В случае снижения концентрации глюкозы в крови выработка инсулина уменьшается, выработка глюкагона клетками островков Лангерганса возрастает (глюкагон увели­чивает преобразование гликогена печени в глюкозу и выход ее в кровь).