50274
ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ. РОЛЬ ГОРМОНОВ В РЕГУЛЯЦИИ
Лекция
Биология и генетика
Взаимодействие функций организма как целостной системы достигается за счет деятельности его механизмов регуляции. Нарушение этих механизмов ведет к рассогласованию функций, к дезадаптации организма, т.е. к развитию различных патологических состояний.
Русский
2014-11-16
356.5 KB
36 чел.
Лекция
Тема: ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ
ФУНКЦИЙ. РОЛЬ ГОРМОНОВ В РЕГУЛЯЦИИ.
Регуляция физиологических функций организма
Регуляция вегетативных функций
Гуморальная регуляция
Особенности гуморальной регуляции
Виды гуморальной регуляции
Контур гуморальной регуляции
Факторы гуморальной регуляции
Истинные гормоны Тканевые гормоны Метаболические факторы
Механизмы действия на клетки-мишени
- через посредство плазматических циторецепторов
- через посредство мембранных циторецепторов и вторичного внутриклеточного посредника цАМФ и цГМФ
- через посредство мембранных циторецепторов, связанных с воротным механизмом ионных каналов мембраны
Роль различных гормонов в регуляции вегетативных функций организма (гипоталамо-гипофизарная система)
Гормональная регуляция ростовых процессов в организме (на основе протеингенеза)
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ
Вопросы лекции:
Взаимодействие функций организма как целостной системы достигается за счет деятельности его механизмов регуляции. Нарушение этих механизмов ведет к рассогласованию функций, к дезадаптации организма, т.е. к развитию различных патологических состояний.
Совокупность регуляторных процессов хорошо демонстрируется следующей схемой:
Регуляция физиологических функций организма
Нервная регуляция Гуморальная регуляция
ЦНС + периферическая НС Вегетативная НС Эндокринная система
(соматическая НС)
Двигательные функции организма Висцеральные функции организма
Биологическая роль эндокринной системы тесно связана с ролью нервной системы: эти две системы совместно координируют функцию других (нередко разделенных значительным расстоянием) органов и органных систем. Обе системы работают как синергисты, для достижения конечного полезного результата адаптации организма к изменениям внешней и внутренней среды.
Эндокринная система включает в себя:
- островковые клетки поджелудочной железы;
- интерстициальные клетки Лейдига в семенниках;
- слизистая оболочка 12-ти перстной кишки;
- гипоталамус (АДГ, ОКТЦ)
Отличительная функциональная черта эндокринной системы это осуществление своего влияния посредством ряда веществ гормонов.
Гормоны это химически разнородная группа веществ, общей особенностью которых является то, что гормоны:
Классификация гормонов
Все выделяющиеся гормоны по химическому составу можно классифицировать следующим образом:
Стероидные гормоны и гормоны-производные аминокислот не имеют видовой специфичности и обычно оказывают однотипное действие на представителей разных видов.
Белково-пептидные гормоны, как правило, обладают видовой специфичностью. В связи с этим, гормоны, выделенные из желез животных, не всегда могут быть использованы для введения человеку, так как, подобно чужеродным белкам, могут вызвать образование защитных иммунных реакций (образование антител) и явление аллергии.
В строении любого гормона выделяют:
По функциональному значению выделяют 3 группы гормонов:
Физиологическое значение гормонов
Гормоны (все их виды) выполняют 3 основные функции:
Особенности гуморальной регуляции
(основные отличия гуморальной регуляции от нервной)
межклеточные щели (тканевая жидкость)
синаптическая передача
ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
Основные отличия гуморальной регуляции от нервной
Функциональное значение гормонов
1.Гормоны как носители информации
Гормоны оказывают действие в очень низких концентрациях. Они не играют роль субстратов в биохимических процессах (каталитические реакции с участием ферментов), которые они контролируют. Но их концентрация обеспечивает правильность протекания биохимических реакций в клетках-мишенях. То есть, в этом случае гормоны являются носителями информации для осуществления реакции. Это подчеркивает аналогию эндокринной системы с нервной.
2.Гормоны как элементы гуморальных регуляторных систем
АДГ, адреналин, норадреналин, альдостерон |
Тироксин |
Концентрация этих гормонов в крови значительно колеблется в зависимости от ситуации |
Концентрация гормона поддерживается на постоянном уровне |
За счет этого осуществляется регуляция регулируемого параметра или переменной уровень глюкозы в крови, концентрация Са+2, осмолярность плазмы и т.д. |
Сам гормон является регулируемым параметром регуляторной системы для обеспечения осуществления определенных функций организма (повышение энергообмена при холоде, стрессе; белковый обмен и т.д.) |
Принципиальная схема строения контура гуморальной регуляции
Контур это принципиальная схема, объединяющая на основе функциональной взаимосвязи отдельные звенья (участки) регуляторного процесса. В нашем случае гуморальной реакции.
Какие звенья выделяем:
Попытаемся составить схему взаимодействия этих звеньев:
Но это еще «не всё». Данную регуляцию необходимо и можно «включить» или внешним пусковым раздражителем, или внутренним (из центра вегетативной регуляции функций гипоталамуса) поэтому включаем 2 канала афферентации:
- внешний
- прямой (от Hth)
В этом контуре гуморальной регуляции основным передающим звеном являются факторы гуморальной регуляции, которые действуют на орган-эффектор различными способами передачи.
Отсюда можно выделить 4 способа гуморальной передачи (регуляции):
а) на эмоциональный фон личности;
б) на половое поведение;
в) активирующее влияние на нервные процессы и т.д.
Нейропептиды через циторецепторы клеток вызывают узкоспециализированную ответную реакцию:
- на мышечную клетку функция сокращения
- на скелетную клетку функция секреции.
В этом плане очень интересны данные о функциях мышечных клеток предсердий сердца, которые обладают не только сократительной функцией, но и секреторной.
В последнее 5 лет установлено, что в условиях увеличение притока крови к предсердиям (увеличение ОЦК) клетки миокарда предсердий выделяют атрионатрийуретический фактор ANF. Это вещество рассматривается как релаксантная атриопептидная система, которая влияет:
Факторы гуморальной регуляции
Факторы центральной (дистантной) гуморальной регуляции |
Факторы местной гуморальной регуляции |
||
Истинные гормоны |
Тканевые гормоны |
Метаболические факторы |
|
1)гормоны гипофиза; 2)гормоны эпифиза; 3)гормоны коркового и мозгового слоя надпочечников; 4)гормоны поджелудочной железы; 5)гормоны щитовидной и околощитовидной железы; 6)гормоны половых желез |
Образующиеся при участии специализированных инкреторных клеток: 1)ЖКТ; 2)почки ЮГА, ренин; ангиотензиновая система и др. |
Образующиеся в результате деятельности неспециализированных клеток: 1)калликреин-кининовая система; 2)простагландины; 3)эндорфины; 4)энкефалины; 5)гистамин; 6)серотонин и др. |
1)молочная и пировиноградная кислота; 2)СО2; 3)аденозин; 4)гипоксия; 5)гиперосмия; 6)ионы К и др. |
Механизмы регуляции деятельности эндокринных желез (т.е. концентрации гормонов в крови)
(в контуре гуморальной регуляции это влияние внешнего и внутреннего фактора (канала) в регуляции деятельности эндокринных желез (УУ))
Механизмов регуляции два.
I путь регуляции: трансаденогипофизарная регуляция (нейрогуморальная регуляция)
Заключается в том, что действие различных раздражителей по соответственным проводящим путям достигает высшего центра регуляции гипоталамуса. Возбуждение его зоны гипофизотропная зона гипоталамуса, состоящая из мелких нейрональных ядер VMN вызывает по механизму нейроэкскреции выделение высвобождающих или инактивирующих гормонов (рилизинг-гормоны: статины и либерины) через нейрокапиллярные синапсы первично-капиллярной области воротной системы гипофиза секрецию им тропных гормонов (СТГ, ГТГ и ТТГ). Попадая в кровь, омывающую соответствующие эндокринные железы, эти гормоны регулируют концентрацию инкретируемых гормонов.
Так достигается концентрация в крови гормонов аденогипофизарно-зависимых желез
II путь регуляции парагипофизарный (минуя гипофиз) (нейро-гуморальная
регуляция)
Осуществляется путем взаимоотношения гуморально регулируемого параметра и эндокринной железы, чей гормон осуществляет эту регуляцию.
А) Так, повышение осмолярности тканевой жидкости и плазмы вызывает возбуждение осморецепторов сосудистого русла, которое по соответственным путям достигает гипоталамуса (СОЯ), вследствие чего выделяется АДГ путем нейросекрециии в капиллярную сеть нейрогипофиза, а оттуда в кровь, омывающую нефроны (их собирательные трубочки). Это приводит к увеличению реабсорбции воды и снижению диуреза, осмолярность при этом нормализуется.
Б) Повышение уровня глюкозы в крови (гипергликемия) через возбуждение глюкорецепторов сосудистого русла по соответствующим путям приходит в гипоталамус, оттуда по эфферентным симпатическим путям регулируется тонус кровеносных сосудов поджелудочной железы. Это усиливает кровоснабжение железы и тем самым опосредованно влияет на увеличение секреции инсулина.
В) Непосредственного нервного влияния на секреторные клетки желез не наблюдается, но концентрация регулируемого данной железой вещества в крови, протекающей через эту железу, гуморально увеличивает или снижает секрецию гормона, регулирующего эту концентрацию:
- повышение концентрации Са+2 и снижение фосфатов в крови, протекающей через паращитовидные железы, угнетает секрецию паратгормона и увеличивает секрецию тиреокальцитонина;
- увеличение концентрации глюкозы в крови усиливает секрецию инсулина и наоборот.
Так достигается концентрация в крови гормонов неаденогипофизарно-зависимых желез.
Общий обзор эндокринной системы
Ядра:
передняя группа ядер: SON АДГ
PVCN ОКТЦ
средняя группа ядер: VMN рилизинг-гормоны (ТРГ, КРГ, ГР-РГ, ЛГ-
РГ, ФСГ-РГ, ПРЛ-РГ, МСТ-РГ, ГР-ИГ, МСГ-ИГ, ПРЛ-ИГ)
Аркуатное ядро
А) аденогипофиз тропные гормоны;
Б) нейрогипофиз АДГ, ОКТЦ
3) Эпифиз
2. Периферические звенья
А. Эндокринные железы, зависимые от аденогипофиза через рилизинг-гормоны:
а) щитовидная железа (ТТГ);
б) кора надпочечников (АКТГ);
в) гонады: семенник, яичник.
Б. Эндокринные железы, независимые от аденогипофиза:
а) мозговая часть надпочечников;
б) околощитовидная железа;
в) кальцитониноциты щитовидной железы (парафолликулярные клетки
щитовидной железы);
г) гормонопродуцирующие клетки неэндокринных желез
Механизм действия факторов гуморальной регуляции на клетки-мишени
Согласно современным представлениям, действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции некоторых ферментов в клетках органов-мишеней.
Выделено 3 пути реализации этого процесса:
Такой путь возможен, когда гормон представляет собой жирорастворимое вещество, способное проникать через мембраны клеток : стероидные и тиреоидные гормоны.
Образующийся комплекс «гормон+цитоплазматический рецептор» проникает в ядро клетки, действуя на различные участки ДНК (гены), что изменяет синтез белковых молекул, синтезируются уже другие белки, что приводит к различным биологическим эффектам (происходит активация генов).
Этот путь возможен, когда гормон защищен дополнительной белковой оболочкой и не может пройти клеточную мембрану. При образовании комплекса «гормон+мембранный циторецептор» происходит активация аденилатциклазы или гуанилатциклазы. Это обеспечивает образование в клетке второго посредника (первым является гормон) из АТФ. Эти ферменты запускают активацию протеинфосфокиназ в клетке, что приводит к реакциям фосфорилирования белковых молекул клетки, образованию новых белков мембран, белков-ферментов и др.
Гормон
Мембранный цитоцентр
АЦ-аза или ГЦ-аза
Образование внутриклеточного посредника цАМФ или цГМФ
Активация ферментов белкового синтеза (протеинфосфокиназа)
Усиление энергообеспечения клетки, усиление трансмембранного
транспорта определенных веществ и др. биологические эффекты
Этот путь возможен, когда гормон не проходит через мембрану клетки, но при образовании комплекса «гормон+мембранный циторецептор» изменяется проницаемость мембраны клетки для определенных ионов (открывается воротный механизм ионного канала мембраны клетки-мишени), что приводит к различным биологическим эффектам.
Сравнительная характеристика истинных и тканевых гормонов
Истинные гормоны |
Тканевые гормоны |
|
|
|
|
Общие свойства
ГИПОФИЗОТРОПНЫЕ ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА
VMN гипоталамуса |
Аденогипофиз |
|
А. Рилизинг-гормоны (либерины) |
||
|
Рилизинг-гормон тиреотропного гормона |
ТТГ |
|
Рилизинг-гормон адренокортикотропного гормона |
АКТГ |
|
Рилизинг-гормон соматотропного гормона |
СТГ |
ФСГ-РГ |
Рилизинг-гормон лютеинизирующего гормона и фолликулостимулирую-щего гормона |
ЛГ и ФСГ |
|
Рилизинг-гормон пролактина |
ПРЛ |
|
Рилизинг-гормон меланоцитстимулирующего гормона (меланолиберин) |
МСГ |
Б. Ингибирующие гормоны (статины) |
||
|
Гормон-роста-ингибирующий гормон (соматостатин) |
СТГ |
|
Ингибирующий гормон меланоцитстимулирующего гормона (меланостатин) |
МСГ |
|
Ингибирующий гормон пролактина |
ПРЛ |
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
72998. | Сканирующая туннельная микроскопия. Исследование морфологии поверхности наноструктурированных материалов на СТМ «УМКА» | 996.29 KB | |
Задачи лабораторной работы - изучение основ сканирующей туннельной микроскопии; получение топографии поверхности исследуемого образца в режиме постоянного туннельного тока. Высокие термостабильность и собственная резонансная частота конструкции оригинальная схема входного каскада... | |||
72999. | Создание простых программ на линейный алгоритм | 35.5 KB | |
Даны два ненулевых числа. Найти их сумму, разность, произведение и частное. Даны два числа. Найти среднее арифметическое их квадратов и среднее арифметическое их модулей. Скорость лодки в стоячей воде V км/ч, скорость течения реки U км/ч... | |||
73000. | Программирование разветвлений | 36 KB | |
Begin1. Даны три целых числа. Возвести в квадрат отрицательные числа и в третью степень — положительные (число 0 не изменять). Begin2. Из трех данных чисел выбрать наименьшее. Begin3. Из трех данных чисел выбрать наибольшее. Begin4. Из трех данных чисел выбрать наименьшее и наибольшее. | |||
73001. | Множественный выбор | 34 KB | |
Арифметические действия над числами пронумерованы следующим образом: 1 — сложение, 2 — вычитание, 3 — умножение, 4 — деление. Дан номер действия и два числа A и B (В не равно нулю). Выполнить над числами указанное действие и вывести результат. | |||
73002. | ПРИМЕНЕНИЕ ПРОСТЕЙШИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ОЦЕНКЕ ГОДНОСТИ ДЕТАЛИ | 5.46 MB | |
Цель работы – ознакомление студентов с методикой оценки годности детали такими простейшими измерительными средствами, как штангенциркули и микрометрические инструменты, которые широко применяются в приборо – и машиностроении. | |||
73004. | Определение фракционного состава нефтяных топлив (на примере дизельного топлива) | 36.82 KB | |
Установить зависимость эксплуатационных характеристик от фракционного состава топлив. Знать: Сущность простой перегонки. Технику безопасности при работе с ЛВЖ,ГЖС электроприборами. Произвести определение фракционного состава нефтяного топлива на примере дизельного топлива. | |||
73005. | Определение количественного содержания воды нефти | 20.57 KB | |
Наличие воды вызывает серьёзные затруднения при её переработке вследствие чего нефть подвергают обессоливанию и обезвоживанию и эти процессы контролируются лабораторными анализами. Содержание воды солей мех. Содержание воды зависит от их группового углеводородного состава и температуры. | |||
73006. | Изучение влияния частоты тока на показания вольтметров электромеханической группы | 114 KB | |
Цель работы изучить основные свойства вольтметров электромеханической группы и исследовать их характеристики. Ознакомиться с лабораторным стендом предназначенным для исследования вольтметров электромеханической группы... | |||