Orgán produkuje tropické hormóny. Odstránenie hormónov z produkčných buniek. Melanokortíny a actg
Hormóny sú biologicky aktívne zlúčeniny produkované do krvi žľazami s vnútornou sekréciou a ovplyvňujúce metabolizmus. Je známych viac ako 50 hormónov. 10 – 10 mmol/l – fyziologická koncentrácia hormónov. -6 —
Sekrécia hormónov je stimulovaná vonkajšími a vnútornými signálmi vstupujúcimi do centrálneho nervového systému. Signály vstupujú do hypotalamu, kde stimulujú syntézu uvoľňujúcich hormónov: liberínov (7), statínov (3). Uvoľňujúce hormóny stimulujú alebo inhibujú syntézu tropických hormónov hypofýzy, ktoré stimulujú syntézu a sekréciu hormónov z endokrinných žliaz. Zmena koncentrácie metabolitov v cieľových bunkách potláča syntézu hormónov, pôsobiacich na endokrinné žľazy alebo hypotalamus. Syntéza tropických hormónov je potlačená hormónmi periférnych žliaz.
Vlastnosti pôsobenia hormónov na orgány a tkanivá sú vzdialenosť, vysoká biologická aktivita 10 M, špecifickosť, pôsobia na cieľové orgány, cieľové orgány majú receptory (glykoproteíny). -7 Receptor pre inzulín
Konečnými účinkami hormónov sú zmeny permeability bunkových membrán, zmeny aktivity vnútrobunkových enzýmov, zmeny intenzity syntézy bielkovín (prostredníctvom regulácie ich syntézy).
Rýchlosť uvoľňovania hormónov sa počas dňa mení (cirkadiánne rytmy). V zime sa uvoľňuje viac hormónov, v lete menej. Pri uvoľňovaní hormónov existujú znaky súvisiace s vekom. Uvoľňovanie hormónov sa môže meniť v akomkoľvek veku, čo vedie k poruchám metabolizmu a rozvoju patológie. Nedostatok tyroxínu vedie ku kretinizmu, nadbytok vedie k toxickej strume. Nedostatok inzulínu vedie k rozvoju cukrovky, nadbytok vedie k hyperinzulinizmu.
K poruchám hormonálnej regulácie môže dôjsť v dôsledku poruchy vyššej neurohormonálnej regulácie činnosti endokrinnej žľazy (porucha riadenia), v dôsledku priameho poškodenia žľazy (infekcia, nádor, intoxikácia, trauma), ako prejav nedostatok substrátu (syntéza hormónov je narušená). ako porušenie sekrécie, transportu hormónu v dôsledku zmien podmienok pôsobenia hormónov (elektrolytové prostredie tkaniva), poruchy receptorov: - výskyt protilátok proti receptorom, - pri absencii alebo nedostatku receptorov, - pri poruche regulácie receptorov, so zvýšeným vylučovaním hormónov (močom, žlčou).
Znížená sekrécia hormónov závisí od genetických faktorov (nedostatok enzýmu na syntézu hormónov), diétnych faktorov (hypotyreóza v dôsledku nedostatku jódu v strave), toxických faktorov (nekróza kôry nadobličiek pod vplyvom derivátov insekticídov), imunologických faktorov (napr. výskyt protilátok, ktoré ničia žľazu), prítomnosť infekcie , tuberkulóza, nádory.
Hypersekrécia hormónov pri hormonálne aktívnych nádoroch (akromegália pri nádoroch hypofýzy), pri autoimunitných procesoch (pri tyreotoxikóze).
Polčas je čas, počas ktorého sa adrenalín nachádza v krvi niekoľko sekúnd, hormóny štítnej žľazy trvajú niekoľko dní; V periférnych tkanivách sa niektoré hormóny premieňajú na aktívnejšie zlúčeniny.
Klasifikácia hormónov podľa miesta produkcie, podľa chemickej povahy, podľa účinku na metabolizmus, podľa typu humorálneho vplyvu.
Klasifikácia hormónov podľa ich účinku na metabolizmus Vo vzťahu k metabolizmu bielkovín sa rozlišujú kataboliká a anaboliká. Podľa vplyvu na metabolizmus sacharidov - hyperglykemický a hypoglykemický. Vo vzťahu k metabolizmu lipidov - lipolytický a lipogenetický.
Klasifikácia hormónov podľa typu humorálneho vplyvu Hormonálny vplyv. Z produkujúcej bunky sa hormón dostáva do krvi a putuje krvným obehom do cieľového orgánu, pričom pôsobí na diaľku. Parakrinný vplyv. Z produkčnej bunky sa hormón dostáva do extracelulárneho priestoru a pôsobí na cieľové bunky, ktoré sa nachádzajú v blízkosti. Izokrinný vplyv. Z produkujúcej bunky sa hormón dostáva do extracelulárneho priestoru a cieľová bunka je s ním v tesnom kontakte. Neurokrinný vplyv. Hormón sa vylučuje do synaptickej štrbiny. Autokrinný vplyv. Produkčná bunka je tiež cieľovou bunkou.
Klasifikácia hormónov podľa chemickej povahy Bielkoviny: jednoduché - inzulín, STH, komplexné - TSH, FSH, Peptidy: vazopresín, oxytocín, glukagón, tyrokalcitonín, ACTH, somatostatín. Deriváty AMK: adrenalín, tyroxín. Steroidné hormóny. Deriváty mastných kyselín: prostaglandíny.
Klasifikácia hormónov podľa lokalizácie receptorov Hormóny, ktoré sa viažu na intracelulárne receptory v cieľových bunkách. Patria sem steroidné hormóny a hormóny štítnej žľazy. Všetky z nich sú lipofilné. Po sekrécii sa viažu na transportné proteíny, prechádzajú cez plazmatickú membránu a viažu sa na receptor v cytoplazme alebo jadre. Vytvára sa komplex hormón-receptor. Je transportovaný do jadra, interaguje s DNA, aktivuje alebo inhibuje gény, čo vedie k indukcii alebo potlačeniu syntézy proteínov, k zmene množstva proteínov (enzýmov). Hlavný účinok sa dosahuje na úrovni génovej transkripcie.
Mechanizmus účinku lipofilných hormónov Sekrécia hormónu Väzba na transportné proteíny Transport cez plazmatickú membránu Väzba na receptor v cytoplazme alebo v jadre Tvorba komplexu hormón-receptor Transport komplexu do jadra Interakcia s DNA Indukcia syntézy proteínov Zmena v množstve bielkovín (enzýmov) Aktivácia génov Inhibícia génov Potlačenie syntézy bielkovín
Hormóny, ktoré sa viažu na receptory na bunkovom povrchu, sú rozpustné vo vode, majú bielkovinový charakter. Hormón pôsobí na receptor a potom k účinku dochádza prostredníctvom sekundárnych poslov: c. AMF, c. HMP, vápnik, inozitol-3-fosfát (I-3-P), diacylglycerol (DAG). Takto pôsobia hormóny: rastový hormón, prolaktín, inzulín, oxytocín, nervový rastový faktor.
Cyklické nukleotidy sú univerzálnymi mediátormi pôsobenia rôznych faktorov na bunky a organizmus. ATP c. AMP + FFn GTP GMP + FFn guanylátcykláza adenylátcykláza
Adenylátcykláza má dve podjednotky: receptorovú a katalytickú. Hormón interaguje s receptorovou podjednotkou, ktorá premieňa katalytickú podjednotku do aktívneho stavu.
Proteín G je uložený v membráne a v kombinácii s iónmi horčíka a GTP aktivuje adenylátcyklázu. Prenos signálu G proteínmi
Hormonálny receptor, proteín G, adenylátcykláza – 3 nezávislé proteíny, ktoré sú funkčne spojené.
c. AMP je sekundárny posol pre ACTH, TSH, FSH, LH, MSH, vazopresín, katecholamíny, glukagón, parathormón, kalcitonín, sekretín, hormón uvoľňujúci tyrotropín, lipotropín.
Hormóny, ktoré inhibujú adenylátcyklázu acetylcholín, somatostatín, angiotenzín II, fosfodiesterázu katalyzujú premenu cyklických nukleotidov na necyklické 5-nukleozidmonofosfáty.
Guanylátcykláza je enzým obsahujúci hem. NO pri interakcii s hemguanylátcyklázou podporuje rýchlu tvorbu c. GMF, ktorý znižuje silu srdcových kontrakcií. c. GMP pôsobí prostredníctvom proteínkinázy.
Mechanizmus účinku Obsah vápnika vo vnútri buniek je nízky. 1. Hormón pôsobí na G-proteínový receptor Ca vstupuje do bunky. Ca pôsobí na aktivitu enzýmov, iónových púmp a permeabilných kanálov.
2. Mechanizmus účinku: Ca-kalmodulín Iniciácia Fosforylácia proteínkinázových proteínov
Komplex Ca-kalmodulín mení aktivitu enzýmu dvoma spôsobmi: 1. priamou interakciou s cieľovým enzýmom, 2. prostredníctvom proteínkinázy aktivovanej týmto komplexom. aktivuje adenylátcyklázu len pri nízkych koncentráciách vápnika a s ďalším zvýšením koncentrácie vápnika je adenylátcykláza inhibovaná. schopné aktivovať cicavčiu fosfodiesterázu.
Enzýmy regulované Ca-kalmodulín adenylátcyklázou, fosfodiesterázou, glykogénsyntázou, guanylátcyklázou, pyruvátkinázou, pyruvátdehydrogenázou, pyruvátkarboxylázou, fosfolipázou A2, myozínkinázou. Kalmodulín je sekundárny posol pre vazopresín a katecholamíny.
Fosfatidylinozitol-4,5-bisfosfát, prekurzor dvoch druhých poslov (diacylglycerol, inozitol-3-fosfát), sa nachádza na vnútornej strane plazmatickej membrány a podlieha hydrolýze v reakcii na signál z receptora.
Diacylglycerol a inozitol-3-fosfát sú druhými poslami pre vazopresín, bradykinín, angiotenzín II a serotonín.
Inozitol-3-fosfát zvyšuje koncentráciu vápnika: 1. vápnik sa uvoľňuje z endoplazmatického retikula bunky, mitochondrií, 2. reguluje vstup vápnika cez kanál.
Diacylglycerol zvyšuje afinitu proteínkinázy C a vápnika. Proteínkináza C fosforyluje mnohé proteíny. Diacylglycerol je sekundárny posol pre: ACTH, serotonín, LH.
V štruktúre membránových receptorov sú 3 funkčne odlišné sekcie 1. Zabezpečuje rozpoznanie a väzbu hormónu. 2. Transmembránové. 3. Cytoplazmatická oblasť. V inzulíne je to tyrozínkináza.
Prostaglandíny sú hydroxylované produkty transformácie polynenasýtených mastných kyselín. sú tkanivové hormóny, nie sú skutočnými hormónmi, ale slúžia ako druhí poslovia, pozostávajú z 20 atómov uhlíka a obsahujú cyklopentánový kruh. V ľudskom tele je 14 prostaglandínov.
V závislosti od štruktúry päťčlenného kruhu sa prostaglandíny delia do 4 skupín: A, B, E, F. Počet dvojitých väzieb sa uvádza ako index: PHA 1 Substrátom pre tvorbu prostaglandínov je kyselina arachidónová. Inhibítory biosyntézy prostaglandínov: skupina kyseliny salicylovej, sulfónamidy.
Biologická úloha prostaglandínov podporuje kontrakciu maternice pri pôrode, antiadhezívny účinok, zabraňuje trombóze, prozápalový účinok, antilipolytický účinok, účinok podobný inzulínu na metabolizmus glukózy v tukovom tkanive, reguluje prietok krvi obličkami, zvyšuje diurézu, PGE a PGF uvoľňujú dýchacie svaly, sedatívny účinok, zvyšuje kontraktilitu myokardu, antisekrečný účinok, antiulcerogénny účinok, mediátory horúčky
Použitie prostaglandínov na astmu, na liečbu krvných zrazenín, na zníženie krvného tlaku, na stimuláciu pôrodu.
Tromboxány sa syntetizujú v - krvných doštičkách, - mozgovom tkanive, - pľúcach, - slezine, - obličkách. príčina: - agregácia krvných doštičiek, - silný vazokonstrikčný účinok
Prostacyklíny sa syntetizujú v: - cievnom endoteli, - myokarde, - maternici, - sliznici žalúdka.
Leukotriény podporujú kontrakciu hladkých svalov dýchacích ciest a gastrointestinálneho traktu, regulujú cievny tonus a majú vazokonstrikčný účinok. Hlavné biologické účinky leukotriénov sú spojené so zápalmi, alergiami, anafylaxiou a imunitnými reakciami.
Hormóny proteínovej a peptidovej štruktúry, hormóny hypofýzy, hormóny pankreasu, hormóny hypotalamu. hormóny štítnej žľazy, parathormóny.
Chemická povaha hormónov prednej hypofýzy STG - proteín, TSH - glykoproteín, ACTH - peptid, GTG: prolaktín - proteín, FSH - glykoproteín, LH - glykoproteín. β-lipotropín je peptid.
Somatotropný hormón anabolický: stimuluje syntézu DNA, RNA, proteínov, zvyšuje permeabilitu bunkových membrán pre AMK, zvyšuje inkorporáciu AMK do protoplazmatických proteínov, znižuje aktivitu intracelulárnych proteolytických enzýmov, dodáva energiu pre syntetické procesy, podporuje oxidáciu tukov, spôsobuje hyperglykémiu, ktorá je spojená s aktiváciou a následne s vyčerpaním ostrovného aparátu stimuluje mobilizáciu glykogénu a zvyšuje glukoneogenézu. vplyvom rastového hormónu sa zvyšuje obdobie rastu kostí, stimuluje sa delenie buniek a tvorba chrupaviek.
Regulácia syntézy STH Regulácia sekrécie STH spätnoväzbovým typom sa uskutočňuje vo ventromediálnom jadre hypotalamu. Somatoliberín je stimulačný regulátor sekrécie. Somatostatín je inhibičný regulátor, ktorý inhibuje mobilizáciu vápnika. Rast stimulujúci účinok rastového hormónu je sprostredkovaný IGF-1 (inzulínu podobný rastový faktor 1), ktorý sa tvorí v pečeni. IGF-1 reguluje sekréciu GH, potláča uvoľňovanie somatoliberínu a stimuluje uvoľňovanie somatostatínu. Jedinci s nedostatkom IGF-1 nie sú schopní normálneho rastu.
Stimulom pre sekréciu rastového hormónu sú hypoglykémia, vstup nadbytočných bielkovín do tela, estrogény, tyroxín. Uvoľňovanie GH podporuje: fyzická aktivita, spánok (v prvých 2 hodinách po zaspaní).
Nadbytok sacharidov a tukov v jedle a kortizolu potláčajú sekréciu rastového hormónu. Pri nedostatku rastového hormónu vzniká hypofýzový nanizmus (trpaslík).
Akromegália sa vyskytuje, ak sa po puberte (po prerastaní epifýzových chrupaviek) pozoruje nadbytok rastového hormónu.
Hormón stimulujúci štítnu žľazu je glykoproteín, molekulová hmotnosť okolo 30 000, syntéza a sekrécia TSH je riadená hormónom uvoľňujúcim tyreotropín, viaže sa na plazmatické membránové receptory a aktivuje adenylátcyklázu, TSH stimuluje všetky štádiá biosyntézy a sekrécie trijódtyronínu (T 3 ) a tyroxínu (T 4), zvyšuje syntézu proteínov a fosfolipidov a nukleových kyselín v bunkách štítnej žľazy.
Peptid adrenokortikotropného hormónu (ACTH), syntéza a sekrécia ACTH je riadená kortikoliberínom, reguluje endokrinné funkcie nadobličiek, ACTH stimuluje syntézu a sekréciu kortizolu.
ACTH stimuluje: 1. vychytávanie LDL, 2. hydrolýzu uložených cholesterylesterov v kôre nadobličiek a zvýšenie množstva voľného cholesterolu, 3. transport cholesterolu do mitochondrií, 4. väzbu cholesterolu na enzýmy, ktoré ho premieňajú na pregnenolón .
Luteinizačný hormón (LH) je glykoproteín, produkcia LH je regulovaná gonadoliberínom, reguluje syntézu a sekréciu pohlavných hormónov a gametogenézu, viaže sa na špecifické receptory plazmatických membrán a stimuluje tvorbu progesterónu bunkami žltého telieska a testosterónu podľa Leydiga bunky Úlohu intracelulárneho signálu pôsobenia LH zohráva c. AMF.
FSH je glykoproteín, produkcia FSH je regulovaná gonadoliberínom, reguluje syntézu a sekréciu pohlavných hormónov a gametogenézu, stimuluje sekréciu estrogénov vo vaječníkoch.
Prolaktín je bielkovina, produkcia prolaktínu je regulovaná prolaktoliberínom, podieľa sa na iniciácii a udržiavaní laktácie, udržiava aktivitu žltého telieska a tvorbu progesterónu, ovplyvňuje rast a diferenciáciu tkanív.
β-lipotropínový peptid, pôsobí prostredníctvom c. AMP má tuk mobilizujúci, kortikotropný, melanocyty stimulujúci účinok, má hypokalcemickú aktivitu a má účinok podobný inzulínu.
Vazopresín a oxytocín sa syntetizujú v hypotalamických neurónoch, viažu sa na proteíny neurofyzínu a sú transportované do neurosekrečných granúl hypotalamu, potom pozdĺž axónu do zadného laloku hypofýzy, kde dochádza k posttribosomálnej adícii. Hormóny zadnej hypofýzy
Stimulátor vazopresín adenylátcyklázy: c. AMP sa tvorí v membráne epitelu renálnych tubulov, v dôsledku čoho sa zvyšuje priepustnosť vody, zvyšuje krvný tlak stimuláciou kontrakcie hladkých svalov ciev, pomáha znižovať diurézu v dôsledku účinku na tubulárny aparát nefrónov a zvyšuje reabsorpciu vody.
Diabetes insipidus sa vyskytuje v dôsledku porušenia: syntézy, transportu, sekrécie vazopresínu. Keď dôjde k ochoreniu, močom sa denne stratí až 40 litrov vody a objaví sa smäd. Diabetes insipidus sa vyskytuje, keď je zadný lalok hypofýzy atrofovaný. Parhanov syndróm sa vyskytuje v dôsledku zvýšenej sekrécie vazopresínu. Zvyšuje sa reabsorpcia vody v obličkách a objavuje sa edém.
Oxytocín stimuluje sťahy hladkého svalstva maternice, hladkého svalstva čriev, močovej trubice a stimuluje sťahy svalov okolo alveol mliečnych žliaz, čím podporuje tvorbu mlieka. Oxytocináza ničí hormón. Počas pôrodu jeho aktivita klesne 100-krát.
Hormóny pankreasu Inzulín je prvý hormón, pre ktorý bola dešifrovaná bielkovinová povaha. Bol získaný synteticky. Látky podobné inzulínu sa tvoria v pečeni, obličkách, cerebrálnom cievnom endoteli, slinných žľazách, hrtane a papilách jazyka.
Inzulín je jednoduchý proteín. Pozostáva z dvoch polypeptidových reťazcov: a- a b-. A-reťazec obsahuje 21 aminokyselinových zvyškov, b-reťazec - 30. Inzulín sa syntetizuje ako neaktívny prekurzor proinzulínu, ktorý sa obmedzenou proteolýzou premieňa na inzulín. V tomto prípade sa C-peptid s 33 aminokyselinovými zvyškami odštiepi z proinzulínu.
Hlavným účinkom inzulínu je zvýšenie priepustnosti bunkových membrán pre glukózu. Inzulín aktivuje: hexokinázovú reakciu, syntézu glukokinázy, glykolýzu, všetky fázy aeróbneho rozkladu, pentózový cyklus, syntézu glykogénu, syntézu tukov z glukózy. Inzulín inhibuje: rozklad glykogénu, glukoneogenézu. Inzulín je anabolický. podporuje syntézu glykogénu, tuku, bielkovín. má proteín šetriaci účinok, pretože inhibuje glukoneogenézu z aminokyselín.
Orgány - ciele inzulínu a podstata metabolického účinku Antikatabolický účinok Anabolický účinok pečeň inhibícia glykogenolýzy a glukoneogenézy aktivácia syntézy glykogénu a mastných kyselín tukové tkanivo inhibícia lipolýzy aktivácia syntézy glycerolu a mastných kyselín svalov inhibícia rozklad bielkovín aktivácia syntézy bielkovín a glykogénu. Cieľový orgán
Glukagón je produkovaný a-bunkami Langerhansových ostrovčekov, pozostáva z 29 AMK, molekulová hmotnosť 3500. Cieľové orgány: pečeň, tukové tkanivo. Glukagón pôsobí prostredníctvom c. AMF. Receptory sú membránové lipoproteíny.
Biologická úloha glukagónu stimuluje fosforolýzu pečeňového glykogénu, stimuluje glukoneogenézu, zvyšuje lipolýzu v tukovom tkanive a pečeni, zvyšuje glomerulárnu filtráciu, urýchľuje prietok krvi, podporuje vylučovanie soli, kyseliny močovej, stimuluje proteolýzu, zvyšuje ketogenézu, stimuluje transport BUN v pečeň, znižuje koncentráciu draslíka v pečeni.
Somatostatínový peptid, potláča sekréciu rastového hormónu, inhibuje sekréciu inzulínu a glukagónu, izolovaného z hypotalamu, vylučovaného v pankrease a žalúdku.
Katecholamíny (adrenalín, norepinefrín, dopamín) sú hormóny drene nadobličiek, deriváty tyrozínu. Cieľové orgány: pečeň, svaly. Sekréciu hormónov stimulujú sympatické nervy.
Mechanizmus účinku prostredníctvom c. AMP neprenikajú do bunky prostredníctvom zmien koncentrácie iónov vápnika. Oba hormóny spôsobujú hypertenziu.
Rozdiely medzi adrenalínom a norepinefrínom Adrenalín Norepinefrín Voľná CH skupina 3 Voľná NH skupina 2 Vzrušuje β-receptory Vzrušuje a-receptory Rozširuje priedušky Sťahuje priedušky Rozširuje cievy mozgu, svaly Sťahuje cievy mozgu, svaly Stimulácia kôry, nabudí centrálny nervový systém Pôsobí slabšie Tachykardia Bradykardia Uvoľňuje hladké svalstvo, rozširuje zrenicu Pôsobí slabšie
Biochemický účinok adrenalínu zvyšuje odbúravanie glykogénu v pečeni, čo spôsobuje hyperglykémiu, zvyšuje odbúravanie glykogénu vo svaloch a zároveň zvyšuje koncentráciu kyseliny mliečnej, stimuluje fosforylázu, inhibuje glykogénsyntázu, inhibuje sekréciu inzulínu (úspora glukózy pre centrálny nervový systém systém)
Norepinefrín je 4-8 krát slabší ako adrenalín a pôsobí na α-adrenergné receptory prostredníctvom zmeny koncentrácie vápnika (ovplyvňuje kontrakcie hladkého svalstva),
Katecholamíny neprechádzajú hematoencefalickou bariérou (BBB). Ich prítomnosť v mozgu sa vysvetľuje lokálnou syntézou. Pri niektorých ochoreniach centrálneho nervového systému (Parkinsonova choroba) dochádza k poruche syntézy dopamínu v mozgu. DOPA ľahko prechádza cez BBB a je účinnou liečbou Parkinsonovej choroby. α-metyl-DOPA kompetitívne inhibuje DOPA karboxylázu a používa sa na liečbu hypertenzie.
ENDOKREČNÉ ŽĽAZY (VŠEOBECNÉ)
ü Koncept endokrinných žliaz (EGG) sformuloval I. Müller (1830).
ü Nemecký fyziológ Adolf Berthold (1849) zistil, že transplantácia semenníkov iného kohúta do brušnej dutiny kastrovaného kohúta vedie k obnoveniu pôvodných vlastností kastrovaného kohúta.
ü V roku 1889 Brown-Séquard informoval o pokusoch vykonaných na sebe - extrakty zo semenníkov zvierat mali „omladzujúci účinok“ na senilné telo (vedec mal 72 rokov), ale omladzujúci účinok netrval dlho - po 2-3 mesiace to zmizlo.
ü V roku 1901 Sobolev L.V. dokázal sekréciu inzulínu pankreatickou žľazou (1921 Banting a Ch. Best).
Endokrinológia– veda, ktorá študuje vývoj, štruktúru, funkcie vitálnych žíl a buniek produkujúcich hormóny, biosyntézu, mechanizmus účinku a vlastnosti hormónov, ich sekréciu za normálnych podmienok a v patológii, ako aj choroby vyplývajúce z narušenia produkcie hormónov.
ZHVS - Sú to orgány alebo skupiny buniek špecializované na proces fylo- a ontogenézy, ktoré syntetizujú a uvoľňujú biologicky aktívne látky (BAS) - hormóny - do vnútorného prostredia tela. ZHVS nemajú vylučovacie kanály. Ich bunky sú poprepletané bohatou sieťou krvných a lymfatických kapilár a ich biologicky aktívne látky sa uvoľňujú priamo do krvi a lymfy.
HORMÓNY
Hormóny je skupina vysoko špecializovaných biologicky aktívnych látok, ktoré zabezpečujú reguláciu a integráciu funkcií orgánov a celého organizmu ako celku.
FYZIOLOGICKÁ ÚLOHA HOMÓNOV v tele:
1. Homeostatický funkciu.
2. Ovplyvniť procesy rast, diferenciácia tkanív (t.j. fyzická, mentálna a puberta)
3. Poskytnite prispôsobenie telo.
4. Regulovať reprodukčné funkcie tela (oplodnenie, tehotenstvo, laktácia).
5. Regulovať A integrovať funkcie tela spolu s centrálnym nervovým systémom.
Najvyššou formou humorálnej regulácie je hormonálne. termín " hormón "Prvýkrát ho použili v roku 1902 Starling a Bayliss vo vzťahu k látke, ktorú objavili v dvanástniku - sekretín. Termín" hormón "preložené z gréčtiny" motivujúce“, hoci nie všetky hormóny majú stimulačný účinok.
Klasifikácia možností pôsobenia hormónov (Balabolkin M.M., 1989):
1. Hormonálne(alebo vlastne endokrinný) – hormón sa uvoľňuje z produkujúcej bunky, dostáva sa do krvi a krvným obehom putuje do cieľového orgánu, pričom pôsobí na diaľku od miesta produkcie hormónu.
2. Parakrinný- z miesta syntézy sa hormón dostáva do extracelulárneho priestoru, z ktorého ovplyvňuje cieľové bunky nachádzajúce sa v danej oblasti (prostaglandíny).
3. Autokrinné- bunky produkujú hormón, ktorý sám ovplyvňuje tú istú produkčnú bunku, teda cieľovú bunku = produkčnú bunku.
VÝRAZNÉ VLASTNOSTI HOMÓNOV:
1. Majú vysokú biologickú aktivitu (mg, ng).
2. Sekrécia hormónov - exocytózou.
3. Hormóny vstupujú priamo do krvi, lymfy alebo intersticiálnej tekutiny obklopujúcej sekrečnú bunku.
4. Hormón pôsobí na diaľku.
5. Hormón má vysokú špecifickosť účinku, to znamená, že spôsobuje prísne špecifické reakcie v určitých orgánoch alebo cieľových tkanivách. Súčasne bunky iných tkanív nereagujú na prítomnosť hormónu.
6. Hormón neslúži ako zdroj energie pre bunku.
Hormóny sú syntetizované a vylučované tkanivami inými ako endokrinné žľazy:
- tukové tkanivo, ktorý vylučuje ženské pohlavné hormóny;
- myokardu vylučovanie natriuretického hormónu;
- slinné žľazy- epidermálny rastový faktor;
- pečeň, svaly- somatomedíny podobné inzulínu.
TYPY ÚČINKOV HOMÓNOV NA CIEĽOVÉ BUNKY:
1. Priame vplyv: samotný hormón priamo spôsobuje zmeny v bunkách alebo tkanivách, orgánoch.
2. Povoľnýúčinok: uľahčením účinku iného hormónu na dané tkanivo. Napríklad glukokortikoidy, bez toho, aby sami ovplyvňovali tonus cievnych svalov, vytvárajú podmienky pre adrenalín, ktorý zvyšuje krvný tlak.
3. Senzibilizujúce vplyv: zvýšenie citlivosti tkaniva na pôsobenie hormónov.
4. Synergickýúčinok: jeden hormón zosilňuje účinok iného hormónu. Napríklad jednosmerné pôsobenie adrenalínu a glukagónu. Oba hormóny aktivujú rozklad glykogénu v pečeni na glukózu a spôsobujú zvýšenie hladiny cukru v krvi.
5. Antagonistický vplyv. Inzulín a adrenalín majú teda opačný účinok na hladinu glukózy v krvi: inzulín spôsobuje hypoglykémiu a glukagón spôsobuje hyperglykémiu.
KLASIFIKÁCIA HOMÓNOV
1.Podľa miesta konania:
efektor hormóny: pôsobia priamo na cieľové orgány;
obratník hormóny: pôsobia na iné endokrinné žľazy;
hypotalamický faktory (uvoľňujúce faktory): pôsobia na hypofýzu
Ø uvoľňovanie (liberíny)
Ø inhibičné (statíny).
2. Podľa biologických funkcií:
Homeostáza tekutín a elektrolytov: ADH, aldosterón, angiotenzín, natriuretický hormón;
Regulácia vápnika: parathormón, kalcitonín, vitamín D.
Známky hormónu. Klasická definícia hormónu predpokladá prítomnosť špecializovaného orgánu, ktorý tento hormón produkuje (žľaza s vnútornou sekréciou), vzdialenosť jeho pôsobenia (t.j. transport krvným obehom) a schopnosť vyvolať špecifický účinok v cieľových tkanivách pri nízkych koncentráciách. v krvi. V súčasnosti zostáva neotrasiteľná iba tretia charakteristika hormónu. Početné štúdie preukázali, že fyziologické koncentrácie hormónov v krvi sa pohybujú od 10"6 do 10"12 mol/l. Prvé dve charakteristiky boli revidované a teraz sa interpretujú oveľa širšie.
Ukázalo sa, že hormóny môžu byť syntetizované nielen v žľazách s vnútornou sekréciou. Široko používané imunocytochemické metódy umožnili odhaliť niektoré hormóny v centrálnom nervovom systéme, gastrointestinálnom trakte a iných tkanivách tela. Okrem toho bol podrobne študovaný a popísaný takzvaný APUD systém, čo sú bunky difúzne umiestnené v tele, ktoré produkujú určité hormóny. Jedinečnosť endokrinných žliaz ako samostatných producentov hormónov bola teda spochybnená. Ukázalo sa napríklad, že u zvierat po hypofyzektómii niektoré hormóny prednej hypofýzy naďalej cirkulujú v krvi, aj keď v malých množstvách. Hormóny hypotalamu – liberíny a
Staginy sa nachádzajú vo veľkom množstve v pankrease, črevách atď. Samozrejme, úloha každej žľazy s vnútornou sekréciou je životne dôležitá a iné zdroje jej hormónov môžu len vo veľmi zriedkavých prípadoch kompenzovať ich nedostatok, keď sa odstránia. Napriek tomu je prítomnosť hormónov v neendokrinných tkanivách potvrdenou skutočnosťou a vyžaduje si hĺbkové štúdie ich funkcií.
Okrem toho bola v posledných desaťročiach identifikovaná veľká skupina biologicky aktívnych zlúčenín, ktoré nie sú syntetizované v klasických endokrinných žľazách, ale podľa ich vlastností ich možno klasifikovať ako skupinu označenú pojmom „hormóny“. Ide napríklad o hormóny imunitného systému, inzulínu podobné rastové faktory (IGF-1, IGF-P), endorfíny, enkefalíny, leukotriény atď.
V súčasnosti sa tiež reviduje vzdialenosť účinku hormónov ako nevyhnutné kritérium. Povinné využitie prietoku krvi na prenos hormonálnych informácií do cieľových buniek sa pozoruje napríklad pri transporte hormónov hypotalamu do prednej hypofýzy. Vzdialenosť medzi týmito dvoma formáciami je však taká malá a prítomnosť uvoľňujúcich hormónov v krvi portálnych žíl hypofýzy je taká prchavá, že „vzdialenosť pôsobenia“ je v tomto prípade čisto podmienená. Ešte viac odhaľujúce je použitie vnútroorgánového kapilárneho systému na výmenu hormonálnych signálov medzi rôznymi bunkami tej istej endokrinnej žľazy. Tento druh komunikácie bol preukázaný medzi a-, (3- a 6-bunkami Langerhansových ostrovčekov pankreasu, rôznymi tropickými prvkami adenohypofýzy, bunkami troch zón kôry a drene nadobličiek. Alternatívne dráhy na transport hormónov, ktoré nie sú spojené s cievnym systémom, sa teda hormóny syntetizované v neurónoch hypotalamu dostávajú do strednej eminencie a zadného laloku hypofýzy pozdĺž nervových vlákien. vrátane hormonálnych sa informácie môžu prenášať do susedných buniek priamo cez tkanivový mok vypĺňajúci medzibunkový priestor alebo cez medzibunkové medzerové spojenia.
Počet biologicky aktívnych látok klasifikovaných ako hormóny mnohonásobne vzrástol a neustále sa dopĺňajú o novoobjavené (hlavne peptidové) zlúčeniny. To je uľahčené vývojom metód na stanovenie aminokyselinovej sekvencie proteínov a peptidov a vo väčšej miere metód na stanovenie nukleotidovej sekvencie, ktoré slúžili ako základ pre štúdium génov kódujúcich biosyntézu proteínových a peptidových hormónov. . V súčasnosti sa vytvárajú počítačové databanky o štruktúre novo identifikovaných hormónov a hormónom podobných zlúčenín. Rozsah bunkových elementov produkujúcich hormóny sa výrazne rozšíril.
Z moderného pohľadu, s istou mierou konvencie, možno hormón charakterizovať ako endogénnu chemickú zlúčeninu, ktorá vo veľmi nízkych koncentráciách spôsobuje špecifickú biochemickú alebo biofyzikálnu reakciu v cieľovej bunke väzbou na špecifický receptorový proteín a prenos regulačného signálu do vnútrobunkových efektorov buď priamo alebo prostredníctvom systému „druhých poslov“ a kaskády enzymatických reakcií.
- Splyňovanie hormónov
Rozmanitosť štruktúry a funkcií hormónov, lokalizácia miest ich produkcie a spôsoby ich dodávania do cieľových buniek sťažujú vytvorenie jednotnej klasifikácie hormonálnych zlúčenín.
Na základe chemickej štruktúry sa hormóny delia do nasledujúcich skupín.
Steroidy: estradiol, estriol, progesterón, testosterón (T), dihydrotestosterón, kortizol, dehydroepiandrosterón (DHEA), aldosterón, metabolity vitamínu D atď.
Deriváty aminokyselín: adrenalín, norepinefrín, histamín, acetylcholín, dopamín (DA), kyselina gama-aminomaslová (GABA). sérotonín, melatonín atď. V tejto skupine sa rozlišujú najmä jódtyroníny - tyroxín (T4) a trijódtyronín (T3), hormóny štítnej žľazy, ktorých biologická aktivita závisí od prítomnosti jódu v ich molekule.
Deriváty mastných kyselín: prostaglandíny, tromboxány, leukotriény, prostacyklín. Všetky sú produktmi metabolizmu kyseliny arachidónovej a možno ich klasifikovať ako tkanivové hormóny. Niektoré z nich môžu pôsobiť ako druhí poslovia, pretože samotná kyselina arachidónová je produktom metabolizmu fosfolipidu E v bunkových membránach.
Peptidy: hypotalamické liberíny a statíny, oxytocín, vazopresín, pankreatický polypeptid, ACTH, p-endorfín, enkefalíny angiotenzín II, melanocyty stimulujúci hormón (MSH) atď.
Proteíny: rastový hormón, prolaktín, placentárny laktogén, inzulín parathormón (PG) atď. V tejto skupine sa rozlišujú najmä glykoproteíny - proteínové hormóny, ktoré majú vo svojej štruktúre sacharidovú zložku - folikuly stimulujúci hormón (FSH), luteinizačný hormón ( LH hormón stimulujúci štítnu žľazu (TSH), ľudský choriový gonadotropín (CG) Tieto hormóny pozostávajú z dvoch podjednotiek a a (3 a podjednotka a je pre všetky hormóny rovnaká).
Pre prejav biologickej aktivity proteínových hormónov zohrávajú významnú úlohu okrem sekvencie aminokyselín aj konformačné znaky, sekundárna a terciárna štruktúra ich molekúl.
V inom type klasifikácie - systémovej anatomickej - sa hormóny delia podľa ich príslušnosti k žľazám s vnútornou sekréciou, v ktorých sa uskutočňuje hlavne ich syntéza (tabuľka 1.1).
Endokrinné orgány a hormóny, ktoré vylučujú, sú tradične zoskupené do troch relatívne autonómnych systémov, presnejšie subsystém\hypotalamus – hypofýza – kôra nadobličiek; hypotalamus - hypofýza štítna žľaza a hypotalamus - hypofýza - pohlavné žľazy. Pri tom
|
Výrobcovia |
Hormóny a neuroregulátory |
|
CNS |
Histamín, acetylcholín, DA, GABA, adrenalín, norepinefrín, serotonín, enkefalíny, endorfíny, angiotenzín II, katecholové estrogény, neuropeptid Y, bradykinín, bombezín, galanín, TRH, kortikoliberín, somatoliberín atď. |
|
Epifýza |
Melatonín, acetyl serotonín |
|
Hypotalamus |
Kortikoliberín, somatoliberín, somatostatín, hormón uvoľňujúci tyreotropín, gonadoliberín, hormón uvoľňujúci melanotropín, neurotenzín, arginín-vazotocín, látka P, oxytocín, vazopresín |
|
Hypofýza |
ACTH, GR, PRL, LH, FSH, TSH, p-lipotropín, γ-lipotropín, fibroblastový rastový faktor, MSH, (3-endorfín |
|
Kôra nadobličiek |
Aldosterón, kortizol, kortikosterón, DHEA, 11-DOXA |
|
Medulla |
Adrenalín, enkefalíny, norepinefrín |
|
nadobličiek |
|
|
Štítna žľaza |
Tyroxín, trijódtyronín, kalcitonín |
|
Prištítne telieska |
PTG |
|
Vaječníky |
Estrón, estradiol, estriol, progesterón, relaxín, aktivín, inhibín, anti-Mullerovský hormón |
|
semenníky |
Testosterón, dehydrotestosterón, anti-Mullerovský hormón, inhibín, aktivín |
|
Pankreas |
Inzulín, proinzulín, glukagón, somatostatín, pankreatický polypeptid (PP) |
|
Thymus |
Tymopoetíny, a-tymozín |
|
Placenta |
Placentárny laktogén, hCG atď. |
|
Gastrointestinálny trakt |
Histamín, serotonín, bradykinín, neurotenzín, látka P, bombezín, cholecystokinín, enteroglukagón, gastrín, sekretín, VIP, GIP |
|
Obličky |
Erytropoetín, somatomedíny, dihydroxy-vitamín |
|
Pečeň |
Somatomediny |
|
Srdce |
Natriuretické peptidy |
|
Pľúca |
Leukotriény, tromboxán A2, prostaglandíny (PG), angiotenzín II |
|
Tukové tkanivo |
Leptín |
|
Krvné doštičky |
Tromboxán B2, rastový faktor odvodený od krvných doštičiek |
|
Bunky rôznych tkanív |
Rastové faktory (epidermálne, fibroblasty, nervy atď.), PG, leukotriény, tromboxány, prostacyklín atď. |
zatiaľ čo ostatné hormóny hypofýzy (prolaktín, rastový hormón, (3-lipotropín) nemajú endokrinné žľazy závislé od nich. Treba však mať na pamäti, že vplyvom rastového hormónu sa v pečeni a iných orgánoch syntetizujú somatomediny, napr. ktoré majú aj hormonálne vlastnosti Pomocou bunkových kultúr sa ukázalo, že GH urýchľuje a
sekrécia inzulínu z pankreasu. Okrem „klasických“ žliaz s vnútornou sekréciou - hypofýza, štítna žľaza, nadobličky. gonády, Langerhansove ostrovčeky pankreasu, keď sa objavili 3sct nových a nových hormónov a hormónom podobných zlúčenín, začali sa ostatné orgány klasifikovať ako uzavreté útvary. Hypotalamus vylučuje neurohormóny: liberíny a statíny, ktoré sa dostávajú do krvného obehu z hypofýz, týmusu a epifýzy, ktoré tiež tvoria a vylučujú vlastné hormóny do cievneho systému, a dokonca aj do obličiek a pečene, ktoré produkujú Line, respektíve renín a somatomediny. , možno právom nazvať vnútornou sekréciou žliaz, bez ohľadu na výkon jej neendokrinných funkcií. Aktívnym endokrinným orgánom je gastrointestinálny trakt (GIT); produkuje veľké množstvo takzvaných gastrointestinálnych hormónov – gastrín, cholecystokinín, sekretín, vazoaktívny črevný peptid (VIP), somatostat. bombezín, látka P, neurotenzín atď. Všetky tieto látky sa môžu dostať aj do krvného obehu. Mnohé z nich sa nachádzajú v rôznych častiach nervového systému, kde pôsobia ako neurotransmitery a neuromodulátory.
K. splyňovanie hormónov v závislosti od spôsobu ich dodania do cieľových buniek:
- hormóny transportované klasickou endokrinnou cestou, t.j. z endokrinných orgánov s krvou (hormóny hypofýzy, periférne endokrinné žľazy);
- hormóny, ktoré vykonávajú svoju činnosť parakrinným spôsobom, keď vylučovaný hormón pôsobí na susedné bunky pomocou intraorgánovej mikrocirkulácie alebo priamo cez medzibunkovú tekutinu;
- hormóny, ktoré pôsobia na ich produkčnú bunku (autokrinná dráha);
- hormóny uvoľňované nervovými zakončeniami prostredníctvom neurokrinnej dráhy a s regulačným účinkom (norepinefrín, serotonín, acetylcholín). Tento typ regulácie je v tele zastúpený veľmi široko, vrátane endokrinného systému (hypotalamus, zadná hypofýza).
Z hľadiska jasnosti a spoľahlivosti sú rôzne typy klasifikácie kontroverzné. Najpresnejšia je, prirodzene, chemická klasifikácia. Všetky ostatné možnosti klasifikácie sú celkom ľubovoľné.
Napríklad niektoré hormóny s parakrinným alebo neurokrinným pôsobením sú determinované vo všeobecnom obehu a pôsobia aj endokrinnou cestou. Hormón gastrointestinálnych buniek je teda distribuovaný prostredníctvom endokrinno-cirkulačných, parakrinných, lokálnych a nervových dráh. Napríklad somatostatín v centrálnom nervovom systéme možno považovať za neurotransmiter, v systéme portálnej žily hypofýzy za neurotransmiter. klasický hormón a v pankrease, žalúdku a črevách ako parakrinný regulátor.
Biosyntéza hormónov. Vlastnosti syntézy hormónov sú určené ich chemickou štruktúrou. Proteínové a peptidové hormóny, podobne ako všetky ostatné proteíny, sa syntetizujú na ribozómoch čítaním informácií z príslušnej mRNA. Primárny peptidový reťazec je spravidla oveľa viac X1 ako budúci hormón. Obsahuje množstvo fragmentov aminokyselín, ktoré sa odštiepia, keď sa počiatočný peptidový reťazec, nazývaný preprohormón, premení na konečnú formu hormónu. Počas takzvaného spracovania sa preprohormón premení na prohormón, čím sa uvoľní zo sekvencie aminokyselín, ktorá uľahčila penetráciu molekuly cez endoplazmatickú membránu. Potom sa odštiepia ďalšie časti molekuly a konečný produkt sa uvoľní do krvného obehu alebo sa koncentruje v sekrečných granulách.
dochádza k sekrécii zodpovedajúceho trojitého hormónu; pri hyperfunkcii žľazy je potlačená sekrécia zodpovedajúceho tropínu. Spätná väzba umožňuje nielen regulovať koncentráciu hormónov v krvi, ale podieľa sa aj na diferenciácii hypotalamu v ontogenéze. Tvorba pohlavných hormónov v ženskom tele prebieha cyklicky, čo sa vysvetľuje cyklickou sekréciou gonadotropných hormónov. Syntéza týchto hormónov je riadená hypotalamom, ktorý produkuje uvoľňujúci faktor týchto tropínov (hormón uvoľňujúci gonadotropín). Ak je samičke transplantovaná mužská hypofýza, transplantovaná hypofýza začne cyklicky fungovať. Sexuálna diferenciácia hypotalamu sa vyskytuje pod vplyvom androgénov. Ak je muž zbavený pohlavných žliaz, ktoré produkujú androgény, hypotalamus sa diferencuje na ženský typ.
V endokrinných žľazách sú spravidla inervované iba cievy a endokrinné bunky menia svoju aktivitu iba pod vplyvom metabolitov, kofaktorov a hormónov, a to nielen hypofýz. Angiotenzín II teda stimuluje syntézu a sekréciu aldosterónu. Nielen v týchto tkanivách sa môžu tvoriť niektoré hormóny hypotalamu a hypofýzy. Somatostatín sa napríklad nachádza aj v pankrease, kde potláča vylučovanie inzulínu a glukagónu.
Väčšina nervových a humorálnych regulačných dráh sa zbieha na úrovni hypotalamu a vďaka tomu sa v tele vytvára jeden neuroendokrinný regulačný systém. K bunkám hypotalamu sa približujú axóny neurónov nachádzajúcich sa v mozgovej kôre a podkôrových útvaroch. Tieto axóny vylučujú rôzne neurotransmitery, ktoré majú aktivačný aj inhibičný účinok na sekrečnú aktivitu hypotalamu. Hypotalamus premieňa nervové impulzy prichádzajúce z mozgu na endokrinné stimuly, ktoré môžu byť zosilnené alebo oslabené v závislosti od humorálnych signálov vstupujúcich do hypotalamu zo žliaz a tkanív jemu podriadených.
Patíny vytvorené v hypofýze nielen regulujú činnosť podriadených žliaz, ale vykonávajú aj nezávislé endokrinné funkcie. Napríklad prolaktín má laktogénny účinok a tiež inhibuje procesy bunkovej diferenciácie, zvyšuje citlivosť pohlavných žliaz na gonadotropíny a stimuluje rodičovský inštinkt. Kortikotropín je nielen stimulátorom steroidogenézy, ale aj aktivátorom lipolýzy v tukovom tkanive, ako aj dôležitým účastníkom procesu premeny krátkodobej pamäte na dlhodobú v mozgu. Rastový hormón dokáže stimulovať činnosť imunitného systému, metabolizmus lipidov, cukrov atď.
Antidiuretický hormón (vazopresín) a oxytocín sa ukladajú v zadnom laloku hypofýzy (neurohypofýza). Prvý spôsobuje zadržiavanie vody v tele a zvyšuje cievny tonus, druhý stimuluje sťahy maternice pri pôrode a sekréciu mlieka. Oba hormóny sa syntetizujú v hypotalame, potom sa transportujú pozdĺž axónov do zadného laloku hypofýzy, kde sa ukladajú a potom vylučujú do krvi.
Povaha procesov vyskytujúcich sa v centrálnom nervovom systéme je do značnej miery určená stavom endokrinnej regulácie. Androgény a estrogény teda tvoria sexuálny inštinkt a mnohé behaviorálne reakcie. Je zrejmé, že neuróny, rovnako ako ostatné bunky nášho tela, sú pod kontrolou humorálneho regulačného systému. Nervový systém, ktorý je evolučne neskorší, má riadiace aj podriadené spojenia s endokrinným systémom. Tieto dva regulačné systémy sa navzájom dopĺňajú a tvoria funkčne jednotný mechanizmus.
4.2. VÝSKUMNÉ METÓDY
Na štúdium funkcií endokrinných žliaz sa používajú experimentálne a klinické výskumné metódy. Medzi najdôležitejšie z nich patria nasledujúce.
Štúdium dôsledkov odstránenia (extirpácie) endokrinných žliaz. Po odstránení akýchkoľvek V žľaze s vnútornou sekréciou vzniká komplex porúch v dôsledku straty regulačných účinkov tých hormónov, ktoré sa v tejto žľaze produkujú. Napríklad predpoklad, že pankreas má endokrinné funkcie, bol potvrdený v experimentoch I. Meringa a O. Minkowského (1889), ktorí ukázali, že jeho odstránenie u psov vedie k ťažkej hyperglykémii
A glukozúria; zvieratá zomreli počas 2-3 týždne po operácii na pozadí závažného diabetes mellitus. Následne sa zistilo, že k týmto zmenám dochádza v dôsledku nedostatku inzulínu, hormónu produkovaného v ostrovčekovom aparáte pankreasu.
Vzhľadom na traumatickú povahu chirurgického zákroku sa namiesto chirurgického odstránenia endokrinnej žľazy môže použiť zavedenie chemikálií, ktoré narúšajú ich hormonálnu funkciu. Napríklad podávanie aloxánu zvieratám narúša funkciu B buniek pankreasu, čo vedie k rozvoju diabetes mellitus, ktorého prejavy sú takmer totožné s poruchami pozorovanými po exstirpácii pankreasu.
* Pozorovanie účinkov, ktoré sa vyskytli počas implantácie žľazy.U zvieraťa s odstránenou endokrinnou žľazou sa môže reimplantovať do dobre vaskularizovanej oblasti tela, napríklad pod kapsulu obličiek alebo do prednej komory oka. Táto operácia sa nazýva reimplantácia. Ak to chcete vykonať, endokrinná žľaza získaná z darcovské zviera. Po reimplantácii sa hladina hormónov v krvi postupne obnovuje, čo vedie k vymiznutiu porúch, ktoré predtým vznikli v dôsledku nedostatku týchto hormónov v organizme. Napríklad Berthold (1849) ukázal, že u kohútov transplantácia gonád do brušnej dutiny po kastrácii zabraňuje rozvoju postkastračného syndrómu. Je tiež možné transplantovať endokrinnú žľazu zvieraťu, ktoré predtým neprešlo exstirpáciou. Ten možno použiť na štúdium účinkov, ktoré sa vyskytujú, keď je hormón v krvi prebytočný, pretože jeho sekréciu v tomto prípade vykonáva nielen vlastná endokrinná žľaza zvieraťa, ale aj implantovaná.
A Štúdium účinkov, ktoré vznikli pri zavádzaní endokrinných extraktov
železo Poruchy, ktoré vzniknú po chirurgickom odstránení endokrinnej žľazy, sa dajú upraviť zavedením dostatočného množstva extraktu z tejto žľazy alebo príslušného hormónu do tela.
A Použitie rádioaktívnych izotopov.Niekedy sa na štúdium funkčnej aktivity endokrinnej žľazy môže použiť jej schopnosť extrahovať a akumulovať určitú zlúčeninu z krvi. Napríklad štítna žľaza aktívne absorbuje jód, ktorý sa potom používa na syntézu tyroxínu a trijódtyronínu. Pri hyperfunkcii štítnej žľazy sa zvyšuje akumulácia jódu, pri hypo-
funkcie, pozorujeme opačný jav. Intenzitu akumulácie jódu je možné určiť zavedením rádioaktívneho izotopu 1 3 1 1 do organizmu s následným hodnotením rádioaktivity štítnej žľazy. Ako rádioaktívne značky sa zavádzajú aj zlúčeniny, ktoré sa používajú na syntézu endogénnych hormónov a sú zahrnuté v ich štruktúre. Následne je možné určiť rádioaktivitu rôznych orgánov a tkanív a tým vyhodnotiť distribúciu hormónu
V telo a tiež ho nájsť cieľových orgánov.
* Stanovenie kvantitatívneho obsahu hormónov.V niektorých prípadoch na objasnenie mechanizmu akékoľvek Pre fyziologický účinok je vhodné porovnať jeho dynamiku so zmenami kvantitatívneho obsahu hormónu v krvi alebo v inom testovanom materiáli.
TO K najmodernejším metódam patrí rádioimunologické stanovenie koncentrácie hormónov v krvi. Tieto metódy sú založené na skutočnosti, že rádioaktívne značený hormón a hormón obsiahnutý v testovanom materiáli si navzájom konkurujú o väzbu na špecifické protilátky: čím viac je daného hormónu obsiahnutého v biologickom materiáli, tým menej molekúl značeného hormónu sa naviaže, pretože počet miest viažucich hormóny vo vzorke je konštantný.
* Veľký význam majú pre pochopenie regulačných funkcií žliaz s vnútornou sekréciou a diagnostiku endokrinných patológiímetódy klinického výskumu. Patrí medzi ne diagnostika typických príznakov nadbytku alebo nedostatku konkrétneho hormónu, použitie rôznych funkčných testov, röntgenových, laboratórnych a iných výskumných metód.
4.3. TVORBA, VYLUČOVANIE Z ENDOKRINNÝCH BUNIEK, TRANSPORT KRVI A MECHANIZMY ÚČINKU HORÓMOV
4.3.1. Syntéza hormónov
Viac ako 100 hormónov a neurotransmiterov sa podieľa na udržiavaní poriadku a konzistencie všetkých fyziologických a metabolických procesov v tele. Ich chemická podstata je rôzna (proteíny, polypeptidy, peptidy, aminokyseliny a ich deriváty, steroidy, deriváty mastných kyselín, niektoré nukleotidy, estery a pod.). Každá trieda týchto látok má rôzne cesty tvorby a rozpadu.
Proteín-peptid hormóny zahŕňajú všetky tropné hormóny, liberíny a statíny, inzulín, glukagón, kalcitonín, gastrín, sekretín, cholecystokinín, angiotenzín II, antidiuretický hormón (vazopresín), parathormón atď.
Tieto hormóny sa tvoria z proteínových prekurzorov nazývaných prohormóny. Spravidla sa najskôr syntetizuje preprohormón, z ktorého sa vytvorí prohormón a potom hormón.
K syntéze prohormónov dochádza na membránach granulárneho endoplazmatického retikula (hrubého retikula) endokrinnej bunky.
Vezikuly s výsledným prohormónom sa potom prenesú do lamelárneho Golgiho komplexu, kde sa pôsobením membránovej proteinázy odštiepi určitá časť aminokyselinového reťazca z molekuly prohormónu. V dôsledku toho sa tvorí hormón, ktorý vstupuje do vezikúl, ko-
konala v Golgiho komplexe. Následne tieto vezikuly splynú s plazmatickou membránou a uvoľnia sa do extracelulárneho priestoru.
Keďže mnohé polypeptidové hormóny sa tvoria zo spoločného proteínového prekurzora, zmena syntézy jedného z týchto hormónov môže viesť k paralelnej zmene (zrýchlenie alebo spomalenie) syntézy množstva iných hormónov. Z proteínu proopiokortín sa teda tvorí kortikotropín a β-lipotropín (schéma 4.1 z β-lipotropínu môže vzniknúť niekoľko ďalších hormónov: γ-lipotropín, β-melanocyty stimulujúci hormón, β-endorfín, γ-endorfín, α-); endorfín, metionín-enkefalín.
Pôsobením špecifických proteináz sa z kortikotropínu môže vytvárať a-melanocyty stimulujúci hormón a ACTH-podobný peptid adenohypofýzy. Vzhľadom na podobnosť štruktúr kortikotropínu a hormónu stimulujúceho α-melanocyty má tento hormón slabú kortikotropnú aktivitu. Kortikotropín má miernu schopnosť zvyšovať pigmentáciu kože.
Koncentrácia proteín-peptidových hormónov v krvi sa pohybuje od 10-6 do 10-12 M. Pri stimulácii endokrinnej žľazy sa koncentrácia zodpovedajúceho hormónu zvyšuje 2-5 krát. Napríklad v stave pokoja obsahuje krv človeka asi 0,2 μg ACTH (na 5 litrov krvi) a počas stresu sa toto množstvo zvýši na 0,8-1,0 μg. Za normálnych podmienok obsahuje krv 0,15 μg glukagónu a 5 μg inzulínu. Keď je človek hladný, obsah glukagónu sa môže zvýšiť na 1 mcg a obsah inzulínu sa môže znížiť o 40-60%. Po výdatnom obede sa koncentrácia glukagónu v krvi zníži 1,5-2,8 krát a obsah inzulínu sa zvýši na 10-25 mcg.
Diagram 4.1. Tvorba niekoľkých proteín-peptidových hormónov z jedného proteínového prekurzora pri strese
Hypotalamus | |||
kortikoliberín | |||
Proopiokortín (mw 30 000) |
|||
beta-LT(42-134) | |||
gama-LT (42-101) | beta-endorfín (104-134) |
||
beta-MSH(84-101) | met-Enkephalin (104-108) |
||
Polčas rozpadu proteín-peptidových hormónov v krvi je 10-20 minút. Sú zničené proteinázami v cieľových bunkách krvi, pečene a obličiek.
Steroidné hormóny zahŕňajú testosterón, estradiol, estrón, progesterón, kortizol, aldosterón atď. Tieto hormóny sa tvoria z cholesterolu v kôre nadobličiek (kortikosteroidy), ako aj v semenníkoch a vaječníkoch (pohlavné steroidy).
V malých množstvách sa pohlavné steroidy môžu tvoriť v kôre nadobličiek a kortikosteroidy v pohlavných žľazách. Voľný cholesterol vstupuje do mitochondrií, kde sa mení na pregnenolón, ktorý sa potom dostáva do endoplazmatického retikula a následne do cytoplazmy.
V kôre nadobličiek je syntéza steroidných hormónov stimulovaná kortikotropínom a v gonádach luteinizačným hormónom (LH). Tieto hormóny urýchľujú transport cholesterylesterov do endokrinných buniek a aktivujú mitochondriálne enzýmy podieľajúce sa na tvorbe pregnenolónu. Tropické hormóny navyše aktivujú oxidáciu cukrov a mastných kyselín v endokrinných bunkách, čo zabezpečuje steroidogenézu s energiou a plastovým materiálom.
kortikosteroidy sa delia na dve skupiny. Glukokortikoidy(typickým predstaviteľom je kortizol) indukujú syntézu enzýmov glukoneogenézy v pečeni, zabraňujú vstrebávaniu glukózy svalmi a tukovými bunkami a tiež podporujú uvoľňovanie kyseliny mliečnej a aminokyselín zo svalov, čím urýchľujú glukoneogenézu v pečeni.
Stimulácia syntézy glukokortikoidov sa uskutočňuje prostredníctvom systému hypotalamus-hypofýza-nadobličky. Stres (emocionálne vzrušenie, bolesť, chlad a pod.), tyroxín, adrenalín a inzulín stimulujú uvoľňovanie kortikoliberínu z axónov hypotalamu. Tento hormón sa viaže na membránové receptory adenohypofýzy a spôsobuje uvoľňovanie kortikotropínu, ktorý sa krvným obehom dostáva do nadobličiek a stimuluje tam tvorbu glukokortikoidov – hormónov, ktoré zvyšujú odolnosť organizmu voči nepriaznivým účinkom.
Mineralokortikoidy(typickým predstaviteľom je aldosterón) zadržiavajú sodík v krvi. Zníženie koncentrácie sodíka vo vylučovanom moči, ako aj v sekrétoch slinných a potných žliaz vedie k menšej strate vody, pretože voda sa pohybuje cez biologické membrány smerom k vysokej koncentrácii soli.
Kortikotropín má malý vplyv na syntézu mineralokortikoidov. Existuje ďalší mechanizmus regulácie syntézy mineralokortikoidov, ku ktorému dochádza prostredníctvom takzvaného renín-angiotenzínového systému. Receptory, ktoré reagujú na krvný tlak, sú lokalizované v arteriolách obličiek. Keď krvný tlak klesá, tieto receptory stimulujú sekréciu renínu obličkami. Renín je špecifická endopeptidáza, ktorá štiepi C-terminálny dekapeptid z krvného alfa2-globulínu, ktorý sa nazýva „angiotenzín“. Z angiotenzínu I karboxypeptidáza (enzým konvertujúci angiotenzín, ACE, ktorý sa nachádza na vonkajšom povrchu endotelu krvných ciev) odštiepi dva aminokyselinové zvyšky a vytvorí oktapeptidangiotenzín II, hormón, pre ktorý sú na membráne buniek špeciálne zlúčeniny. kôry nadobličiek.
nálne receptory. Väzbou na tieto receptory angiotenzín II stimuluje tvorbu aldosterónu, ktorý pôsobí na distálne tubuly obličiek, potné žľazy a črevnú sliznicu a zvyšuje v nich reabsorpciu iónov Na+, Cl- a HCO3-. V dôsledku toho sa koncentrácia iónov Na+ v krvi zvyšuje a koncentrácia iónov K+ klesá. Tieto účinky aldosterónu sú úplne blokované inhibítormi syntézy proteínov.
V ľudskej krvi je asi 500 mcg kortizolu. Pri strese sa jeho obsah zvyšuje na 2000 mcg. Aldosterón je 1000-krát menej - asi 0,5 mcg. Ak je osoba na diéte bez soli, obsah aldosterónu sa zvyšuje na 2 mcg.
Sexuálne steroidy. Androgény (mužské pohlavné hormóny) sú produkované intersticiálnymi bunkami semenníkov a v menšom množstve aj vaječníkmi a kôrou nadobličiek. Hlavným androgénom je testosterón. Tento hormón môže prejsť zmenami v cieľovej bunke – premeniť sa na dihydrotestosterón, ktorý je aktívnejší ako testosterón. LH, ktorý stimuluje počiatočné štádiá biosyntézy steroidov v žľaze s vnútornou sekréciou, tiež aktivuje premenu testosterónu na dihydrotestosterón v cieľovej bunke, čím zvyšuje androgénne účinky.
Vaječníky vylučujú estradiol, androstendión a progesterón. Ovariálny folikul je vajíčko obklopené plochými epiteliálnymi bunkami a membránou spojivového tkaniva. Z vnútra je táto kapsula naplnená folikulárnou tekutinou a granulárnymi bunkami.
Počas puberty začína byť syntéza týchto hormónov riadená gonadotropínmi. V tomto prípade folikuly stimulujúci hormón (FSH) stimuluje steroidogenézu v granulárnych bunkách ponorených do vnútorného priestoru folikulu a luteinizačný hormón (LH) pôsobí na bunky, ktoré tvoria obal kapsuly. Keďže mužské pohlavné hormóny (androsterón a testosterón) sa tvoria v membráne a v granulárnych bunkách sa premieňajú na ženské pohlavné hormóny (estrón a estradiol), je zrejmé, že na produkciu ženských pohlavných steroidov musí existovať prísna koordinácia syntéza a sekrécia gonadotropínov v hypofýze.
Tvorba GnRH v hypotalame a jeho stimulácia sekrécie FSH a LH iniciuje mechanizmy puberty. Čas nástupu sekrécie a množstvo vylučovaného GnRH sú dané geneticky, ale jeho sekréciu ovplyvňujú aj neurotransmitery CNS: norepinefrín, dopamín, serotonín a endorfíny.
Uvoľňovanie GnRH z hypotalamu sa zvyčajne vyskytuje počas krátkych období sekrécie, medzi ktorými je 2-3 hodinová „pauza“. Niekoľko minút po odstránení GnRH sa v krvi objavia gonadotropíny. Sekrécia gonadotropínov závisí aj od hladiny pohlavných steroidov v krvi: estrogény potláčajú uvoľňovanie FSH a stimulujú sekréciu LH hypofýzou a progesterón inhibuje sekréciu GnRH v hypotalame. Týmto spôsobom sa uzatvárajú regulačné spojenia medzi signálmi z centrálneho nervového systému a činnosťou vaječníkov, ktoré uskutočňujú steroidogenézu.
Kľúčovú úlohu v cyklickom fungovaní ženských reprodukčných žliaz zohráva FSH, ktorého sekréciu stimuluje gonadoliberín a nízka hladina estrogénu. FSH vykonáva výber iba jedného z nich
folikul (dominantný), ktorý vstupuje do menštruačného cyklu. Potom sa syntéza estrogénu prudko zvýši, čo spôsobí (mechanizmom negatívnej spätnej väzby) zníženie hladín FSH. Takmer súčasne s tým sa pozoruje prudký nárast hladín LH, čo stimuluje dozrievanie dominantného folikulu, jeho prasknutie a uvoľnenie vajíčka. Bezprostredne potom dochádza k poklesu produkcie estrogénu, čo vedie (mechanizmom negatívnej spätnej väzby) k potlačeniu sekrécie LH. Nastáva fáza dozrievania žltého telieska, ktorá je sprevádzaná pohybom vajíčka do maternice. Táto „cesta“ trvá 8-9 dní a ak nedôjde k oplodneniu vajíčka, žlté teliesko postupne znižuje produkciu estrogénu a progesterónu, čo vedie k menštruácii.
Estrogény (ženské pohlavné hormóny) v ľudskom tele zastupuje najmä estradiol. Nie sú metabolizované v cieľových bunkách.
Pôsobenie androgénov a estrogénov je zamerané najmä na reprodukčné orgány, prejavy sekundárnych sexuálnych charakteristík a behaviorálne reakcie. Androgény sa vyznačujú aj anabolickými účinkami – zvýšenou syntézou bielkovín vo svaloch, pečeni a obličkách. Estrogény majú katabolický účinok na kostrové svalstvo, ale stimulujú syntézu bielkovín v srdci a pečeni. Hlavné účinky pohlavných hormónov sú teda sprostredkované procesmi indukcie a represie syntézy proteínov.
Steroidné hormóny ľahko prenikajú cez bunkovú membránu, takže ich odstránenie z bunky prebieha paralelne so syntézou hormónov. Obsah steroidov v krvi je určený pomerom rýchlosti ich syntézy a rozpadu. Regulácia tohto obsahu sa uskutočňuje najmä zmenou rýchlosti syntézy. Tropické hormóny (kortikotropín, LH a angiotenzín) stimulujú túto syntézu. Eliminácia tropického vplyvu vedie k inhibícii syntézy steroidných hormónov.
Efektívne koncentrácie steroidných hormónov sú 10-1 1 -10-9 M. Ich polčas je 1/2-1 1/2 hodiny.
Hormóny štítnej žľazy zahŕňajú tyroxín a trijódtyronín. Syntéza týchto hormónov sa uskutočňuje v štítnej žľaze, v ktorej sa jódové ióny oxidujú za účasti peroxidázy na jódový ión, ktorý môže jódovať tyreoglobulín, tetramérny proteín obsahujúci asi 120 tyrozínov. Jodácia tyrozínových zvyškov nastáva za účasti peroxidu vodíka a končí tvorbou monojódtyrozínov a dijódtyrozínov. Potom dôjde k „zosieťovaniu“ dvoch jódovaných tyrozínov. Táto oxidačná reakcia prebieha za účasti peroxidázy a končí tvorbou trijódtyronínu a tyroxínu v zložení tyreoglobulínu. Aby sa tieto hormóny z proteínu uvoľnili, musí dôjsť k proteolýze tyreoglobulínu. Pri rozklade jednej molekuly tohto proteínu vzniká 2-5 molekúl tyroxínu (T4) a trijódtyronínu (T3), ktoré sa vylučujú v molárnych pomeroch 4:1.
Syntéza a vylučovanie hormónov štítnej žľazy z buniek, ktoré ich produkujú, sú pod kontrolou hypotalamo-hypofyzárneho systému. Tyreotropín aktivuje adenylátcyklázu štítnej žľazy, urýchľuje činnosť
transport jódu a tiež stimuluje rast epiteliálnych buniek štítnej žľazy. Tieto bunky tvoria folikul, v dutine ktorého dochádza k jodácii tyrozínu. Epinefrín a prostaglandín E2 môžu tiež zvýšiť koncentráciu cAMP v štítnej žľaze a majú rovnaký stimulačný účinok na syntézu tyroxínu ako tyreotropín.
Aktívny transport jódových iónov do žľazy pôsobením tyreotropínu nastáva proti 500-násobnému gradientu. Tyreotropín tiež stimuluje syntézu ribozomálnej RNA a mRNA tyreoglobulínu, t.j. Dochádza k zvýšeniu transkripcie aj translácie proteínu, ktorý slúži ako zdroj tyrozínov pre syntézu T3 a T4. Odstránenie T3 a T4 z buniek - ich producentov - sa uskutočňuje pinocytózou. Koloidné častice sú obklopené membránou epitelovej bunky a vstupujú do cytoplazmy vo forme pinocytotických vezikúl. Keď sa tieto vezikuly spoja s lyzozómami epitelovej bunky, tyreoglobulín, ktorý tvorí väčšinu koloidu, sa rozdelí, čo vedie k uvoľneniu T3 a T4. Tyreotropín a ďalšie faktory, ktoré zvyšujú koncentráciu cAMP v štítnej žľaze, stimulujú pinocytózu koloidu, proces tvorby a pohybu sekrečných vezikúl. Tyreotropín teda urýchľuje nielen syntézu, ale aj vylučovanie T3 a T4 z produkujúcich buniek. Keď sa hladina T3 a T4 v krvi zvýši, sekrécia hormónu uvoľňujúceho tyrotropín a tyreotropínu je potlačená.
Hormóny štítnej žľazy môžu cirkulovať nezmenené v krvi niekoľko dní. Táto stabilita hormónov sa zrejme vysvetľuje vytvorením silnej väzby s globulínmi viažucimi T4 a prealbumínom v krvnej plazme. Tieto proteíny majú 10-100 krát väčšiu afinitu k T4 ako k T3, takže ľudská krv obsahuje 300-500 mcg T4 a len 6-12 mcg T3.
Katecholamíny zahŕňajú epinefrín, norepinefrín a dopamín. Zdrojom katecholamínov, ako aj hormónov štítnej žľazy, je tyrozín. Katecholamíny produkované v dreni nadobličiek sa uvoľňujú do krvi a nie do synaptickej štrbiny, t.j. sú typické hormóny.
V niektorých bunkách sa syntéza katecholamínov končí tvorbou dopamínu a v menšom množstve sa tvorí adrenalín a noradrenalín. Takéto bunky sa nachádzajú v hypotalame.
Syntéza katecholamínov v dreni nadobličiek je stimulovaná nervovými impulzmi putujúcimi pozdĺž celiakálneho sympatického nervu. Acetylcholín uvoľnený na synapsiách interaguje s cholinergnými nikotínovými receptormi a excituje neurosekrečnú bunku nadobličiek. Vďaka existencii neuro-reflexných spojení reagujú nadobličky zvýšením syntézy a uvoľňovaním katecholamínov v reakcii na bolestivé a emocionálne podnety, hypoxiu, svalovú záťaž, ochladzovanie atď. Tento typ regulácie endokrinnej žľazy, ktorá je výnimku zo zaužívaného pravidla, možno vysvetliť tým, že dreň nadobličiek sa v embryogenéze tvorí z nervového tkaniva, takže si zachováva typický neurónový typ regulácie. Existujú aj humorálne dráhy na reguláciu aktivity buniek drene nadobličiek: syntéza a uvoľňovanie katecholamínov sa môže zvýšiť pod vplyvom inzulínu a glukokortikoidov počas hypoglykémie.
Katecholamíny inhibujú ich vlastnú syntézu a uvoľňovanie. V adrenergných synapsiách na presynaptickej membráne je adrenergný
ergické receptory. Pri uvoľnení katecholamínov do synapsie sa tieto receptory aktivujú a majú inhibičný účinok na sekréciu katecholamínov.
Hematoencefalická bariéra zabraňuje katecholamínom prechádzať z krvi do mozgu. Súčasne dihydroxyfenylalanín, ich prekurzor, ľahko preniká cez túto bariéru a môže zvýšiť tvorbu katecholamínov v mozgu.
Katecholamíny sú inaktivované v cieľových tkanivách, pečeni a obličkách. Rozhodujúcu úlohu v tomto procese zohrávajú dva enzýmy - monoaminooxidáza, ktorá sa nachádza na vnútornej membráne mitochondrií, a katechol-O-metyltransferáza, cytosolový enzým.
Eikosanoidy zahŕňajú prostaglandíny, tromboxány a leukotriény. Eikosanoidy sa nazývajú látky podobné hormónom, pretože môžu mať iba lokálny účinok a zostávajú v krvi niekoľko sekúnd. Tvoria ich vo všetkých orgánoch a tkanivách takmer všetky typy buniek.
Biosyntéza väčšiny eikosanoidov začína odštiepením kyseliny arachidónovej z membránového fosfolipidu alebo diacylglycerolu v plazmatickej membráne. Syntetázový komplex je multienzýmový systém, ktorý funguje primárne na membránach endoplazmatického retikula. Výsledné eikosanoidy ľahko prenikajú cez plazmatickú membránu bunky a potom sa prenášajú cez medzibunkový priestor do susedných buniek a uvoľňujú sa do krvi a lymfy. Prostaglandíny sa najintenzívnejšie tvoria v semenníkoch a vaječníkoch.
Prostaglandíny môžu aktivovať adenylátcyklázu, tromboxány zvyšujú aktivitu metabolizmu fosfoinozitidov a leukotriény zvyšujú priepustnosť membrán pre Ca2+. Pretože cAMP a Ca2+ stimulujú syntézu eikozanoidov, je pri syntéze týchto špecifických regulátorov uzavretá pozitívna spätná väzba.
Polčas rozpadu eikosanoidov je 1-20 s. Enzýmy, ktoré ich inaktivujú, sú prítomné takmer vo všetkých tkanivách, no najväčšie množstvo sa nachádza v pľúcach.
4.3.2. Odstránenie hormónov z produkujúcich buniek a transport hormónov v krvi
Steroidné hormóny pre svoju lipofilitu sa nehromadia v endokrinných bunkách, ale ľahko prechádzajú cez membránu a dostávajú sa do krvi a lymfy. V tomto ohľade sa regulácia obsahu týchto hormónov v krvi uskutočňuje zmenou rýchlosti ich syntézy.
Hormóny štítnej žľazy Sú tiež lipofilné a tiež ľahko prechádzajú cez membránu, ale sú kovalentne viazané v žľaze s vnútornou sekréciou na tyreoglobulín, a preto sa môžu z bunky odstrániť až po prerušení tejto väzby. Čím viac jódovaných tyrozylov v zložení tyreoglobulínu a čím vyššia je rýchlosť proteolýzy jódovaného proteínu, tým viac hormónov štítnej žľazy v krvi. Regulácia obsahu hormónov štítnej žľazy sa uskutočňuje dvoma spôsobmi - urýchlením procesov jodizácie a deštrukciou tyreoglobulínu.
Hormóny proteínovej a peptidovej povahy, ako aj katecholamíny, histamín, serotonín a iné sú hydrofilné látky, ktoré nemôžu difundovať cez bunkovú membránu. Ak chcete tieto odstrániť
molekuly sa vytvorili špeciálne mechanizmy, najčastejšie priestorovo a funkčne oddelené od procesov biosyntézy.
Mnohé proteín-peptidové hormóny sa tvoria z prekurzorov s veľkou molekulovou hmotnosťou a vylučovanie týchto hormónov je možné až po odstránení „extra“ fragmentu. Odstráneniu inzulínu z bunky teda predchádza premena preproinzulínu na proinzulín a potom na inzulín v B bunkách pankreasu. Biosyntéza inzulínu a iných proteín-peptidových hormónov, ako aj ich transport na perifériu sekrečnej bunky zvyčajne trvá 1-3 hodiny Je zrejmé, že účinok na biosyntézu povedie k zmene hladiny proteínového hormónu v krv až po niekoľkých hodinách. Vplyv na vylučovanie týchto hormónov, syntetizovaných „pre budúce použitie“ a uložených v špeciálnych vezikulách, umožňuje niekoľkonásobné zvýšenie ich koncentrácie v priebehu sekúnd alebo minút.
Sekrécia proteín-peptidových hormónov a katecholamínov vyžaduje ióny Ca2+. Všeobecne sa uznáva, že pre vylučovanie hormónov nie je dôležitá depolarizácia samotnej membrány, ale vstup Ca2+ do bunkovej cytoplazmy, ku ktorému pri nej dochádza.
Po vstupe do krvi sa hormóny viažu na transportné proteíny, čo ich chráni pred zničením a vylučovaním. Vo viazanej forme je hormón transportovaný cez krvný obeh z miesta sekrécie do cieľových buniek. Tieto bunky majú receptory, ktoré majú väčšiu afinitu k hormónu ako krvné bielkoviny.
Typicky je iba 5-10% molekúl hormónov v krvi vo voľnom stave a iba voľné molekuly môžu interagovať s receptorom. Akonáhle sa však naviažu na receptor, rovnováha v reakcii interakcie hormónu s transportnými proteínmi sa posunie smerom k rozpadu komplexu a koncentrácia molekúl voľného hormónu zostane takmer nezmenená. S nadbytkom proteínov viažucich hormóny v krvi môže koncentrácia molekúl voľných hormónov klesnúť na kritickú hodnotu.
Väzba hormónov v krvi závisí od ich afinity k väzbovým proteínom a koncentrácie týchto proteínov. Patria sem transkortín, ktorý viaže kortikosteroidy, globulín viažuci testosterón, globulín viažuci tyroxín, prealbumín viažuci tyroxín atď. Na albumín sa môžu viazať takmer všetky hormóny, ktorých koncentrácia v krvi je 1000-krát vyššia ako koncentrácia iné proteíny viažuce hormóny. Afinita hormónov k albumínu je však desaťtisíckrát menšia, takže 5 – 10 % hormónov sa zvyčajne spája s albumínom a 85 – 90 % so špecifickými proteínmi. Aldosterón zjavne nemá špecifické „transportné“ proteíny, a preto sa nachádza predovšetkým v spojení s albumínom.
4.3.3. Molekulárne mechanizmy pôsobenia hormónov
Hormóny pôsobiace cez membránové receptory a systémy druhého posla stimulujú chemickú modifikáciu proteínov. Fosforylácia je najlepšie študovaná. Regulácia vznikajúca v dôsledku chemických procesov (syntéza a štiepenie druhého posla, fosforylácia a defosforylácia proteínov) sa vyvíja a zaniká v priebehu niekoľkých minút alebo desiatok minút.