Выведение гормонов из клеток продуцентов. Биохимия гормонов механизм действия гормонов белковой и пептидной. Стимулы для секреции СТГ
ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ (ОБЩАЯ)
ü Понятие о железах внутренней секреции (ЖВС) сформулировано И. Мюллером (1830).
ü Немецкий физиолог Адольф Бертольд (1849) установил, что пересадка кастрированному петуху в брюшную полость семенников другого петуха приводит к восстановлению исходных свойств у кастрата.
ü В 1889 Броун –Секар сообщил об опытах, проведенных на самом себе –вытяжки из семенников животных оказали на старческий организм (ученому 72 года) «омолаживающее действие», но эффект омоложения длился недолго -через 2-3 месяца он пропадал.
ü В 1901 году Соболев Л.В., доказал секрецию панкреатической железой инсулина (1921 г. Бантинг и Ч. Бест).
Эндокринология –наука, изучающая развитие, строение, функции ЖВС и клеток –продуцентов гормонов, биосинтез, механизм действия и особенности гормонов, их секрецию в норме и при патологии, а так же болезни, возникшие в результате нарушения продукции гормонов.
ЖВС - это специализированные в процессе фило- и онтогенеза органы или группы клеток, синтезирующие и выделяющие во внутреннюю среду организма биологически активные вещества (БАВ) – гормоны. ЖВС не имеют выводных протоков. Их клетки оплетены обильной сетью кровеносных и лимфатических капилляров, и их БАВ выделяются непосредственно в кровь и лимфу.
ГОРМОНЫ
Гормоны - это группа высокоспециализированных БАВ, обеспечивающих регуляцию и интеграцию функций органов и всего организма в целом.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ГОРМОНОВ В ОРГАНИЗМЕ:
1. Гомеостатическая функция.
2. Влияют на процессы роста , дифференцировки тканей(т. е. на физическое, умственное и половое созревание)
3. Обеспечивают адаптацию организма.
4. Регулируют репродуктивную функцию организма (оплодотворение, беременность, лактация).
5. Регулируют и интегрируют функции организма совместно с ЦНС.
Высшей формой гуморальной регуляции является гормональная . Термин "гормон " был впервые применен в 1902 г. Старлингом и Бейлиссом в отношении открытого ими вещества, продуцирующегося в двенадцатиперстной кишке, -секретина . Термин"гормон " в переводе с греческого означает "побуждающий к действию ", хотя не все гормоны обладают стимулирующим эффектом.
Классификация вариантов действия гормонов (Балаболкин М.М., 1989):
1. Гормональное (или собственно эндокринное) - гормон выделяется из клетки –продуцента, попадает в кровь и с током крови подходит к органу –мишени, действуя на расстоянии от места продукции гормона.
2. Паракринное - из места синтеза гормон попадает во внеклеточное пространство, из него –воздействует на клетки –мишени, расположенные в округе(простагландины).
3. Аутокринное - клетки продуцируют гормон, который сам и воздействует на эту же клетку –продуцент, то есть клетка –мишень = клетка –продуцент.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРМОНОВ:
1.Имеют высокую биологическую активность (мг, нг).
2.Секреция гормона - путем экзоцитоза.
3.Гормоны поступают непосредственно в кровь, лимфу или окружающую секреторную клетку интерстициальную жидкость.
4.Гормон обладает дистантностью действия.
5.Гормон обладает высокой специфичностью действия, то есть вызывает строго специфичные ответы определенных органов или тканей-мишеней. В то же время клетки других тканей не реагируют на наличие гормона.
6.Гормон не служит источником энергии для клетки.
Гормоны синтезируются и выделяются тканями, не относящимся к железам внутренней секреции:
- жировой тканью , которая выделяет женские половые гормоны;
- миокардом , выделяющим натрийуретический гормон;
- слюнными железами - эпидермальный фактор роста;
- печенью, мышцами - инсулиноподобные соматомедины.
ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЙ ГОРМОНОВ НА КЛЕТКИ-МИШЕНИ:
1. Прямое воздействие: гормон непосредственно сам вызывает изменения в клетках или тканях, органах.
2. Пермиссивное воздействие: через облегчения воздействия другого гормона на данную ткань. Например, глюкокортикоиды, сами не влияя на тонус мускулатуры сосудов, создают условия, для адреналина, который увеличивает АД.
3. Сенсибилизирующее воздействие: повышение чувствительности ткани к действию гормонов.
4. Синергическое воздействие: один гормон усиливает эффект другого гормона. Например, однонаправленное действие адреналина и глюкагона. Оба гормона активируют распад гликогена в печени до глюкозы и вызывают увеличение сахара в крови.
5. Антогонистическое воздействие. Так, инсулин и адреналин оказывают на уровень глюкозы крови противоположенное влияние: инсулин вызывает гипогликемию, а глюкагон - гипергликемию.
КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРМОНОВ
1.По месту действия:
эффекторные гормоны: действуют непосредственно на органы-мишени;
тропные гормоны: действуют на другие эндокринные железы;
гипоталамические факторы (рилизинг-факторы) : действуют на гипофиз
Ø высвобождающие (либерины)
Ø ингибирующие (статины).
2. По биологическим функциям:
Гомеостаз жидкости и электролитов: АДГ, альдостерон, ангиотензин, натрийуретический гормон;
Регуляция Са: паратиреоидный гормон, кальцитонин, витамин Д.
Ряд гормонов продуцируется совокупностью клеток или отдельными клетками, не организованными анатомически в виде железы. Эти клетки находятся в различных тканях и органах (рис. 27–1). К ним относятся нейросекреторные клетки гипоталамуса, эндокринные клетки островков Лангерханса поджелудочной железы (a‑, b‑, d ‑клетки), эндокринные клетки ЖКТ (продуцирующие гастрин, глюкагон, мотилин, секретин, соматостатин, холецистокинин, гастрин‑рилизинг гормон), интерстициальные клетки почек (вырабатывающие ПгE 2 и эритропоэтин), интерстициальные клетки Лейдига яичка (продуцирующие андрогены), фолликулярные клетки яичника (образующие эстрадиол, эстрон, эстриол, Пг) и его жёлтое тело (продуцирующее прогестерон и эстрогены), кардиомиоциты правого предсердия (синтезируют атриопептин - натрийуретический фактор), эндокринные клетки лёгких (продуцирующие кальцитонин, бомбезин, Пг, лейцин‑энкефалин), эпителиальные клетки вилочковой железы (тимуса), вырабатывающие пептидные гормоны тимопоэтин и тимозины.
Гормон
Термин «гормон» применяют для обозначения секретируемого клетками во внутреннюю среду организма БАВ, связывающегося с рецепторами клеток–мишеней и изменяющего режим их функционирования. Таким образом, гормоны выступают в роли регуляторов активности клеток.
К гормонам относятся продуцируемые эндокринными клетками БАВ.
В широком смысле гормонами являются и некоторые другие БАВ: вырабатываемые иммунной системой, факторы роста, цитокины.
Химическая структура БАВ различна. Основные их классы: олигопептиды (например, нейропептиды), полипептиды (например, инсулин), гликопротеины (например, ТТГ), стероиды (например, альдостерон и кортизол), производные тирозина (например, йодсодержащие гормоны щитовидной железы: трийодтиронин - Т 3 и тироксин - T 4), производные ретиноевой кислоты, эйкозаноиды (например, Пг и простациклины).
Рецепторы гормонов и вторые посредники
Рецептор гормона - белковая молекула, расположенная на поверхности цитолеммы, в цитоплазме или в ядре, которая специфически взаимодействует с определённым гормоном и передает сигнал вторым посредникам. Подробнее о рецепторах и гормонах см. раздел «Межклеточные информационные сигналы» в главе 4 «Патология клетки», а также в приложении «Справочник терминов».
Варианты воздействия гормонов на клетки–мишени
По расстоянию от клетки–продуцента гормона до клетки–мишени различают эндокринный, паракринный и аутокринный варианты регуляции.
Эндокринная , или дистантная регуляция. Секреция гормона происходит во внутреннюю среду. Клетки– мишени могут отстоять от эндокринной клетки сколь угодно далеко. Пример: секреторные клетки эндокринных желёз, гормоны из которых поступают в систему общего кровотока.
Паракринная регуляция. Продуцент биологически активного вещества и клетка–мишень расположены рядом. Молекулы гормона достигают мишени путём диффузии в межклеточном веществе. Например, в париетальных клетках желёз желудка секрецию H + стимулируют гастрин и гистамин, а подавляют соматостатин и Пг, секретируемые рядом расположенными клетками.
Аутокринная регуляция. При аутокринной регуляции клетка–продуцент гормона имеет рецепторы к этому же гормону (другими словами, клетка–продуцент гормона в то же время является его мишенью). Примеры: эндотелины, вырабатываемые клетками эндотелия и воздействующие на эти же эндотелиальные клетки; Т‑лимфоциты, секретирующие интерлейкины, имеющие мишенями разные клетки, в том числе и Т‑лимфоциты.
Признаки гормона. Классическое определение гормона предусматривает наличие специализированного органа, продуцирующего данный гормон (эндокринная железа), дистантность его действия (т.е. транспорт кровотоком) и способность вызывать специфическое действие в тканях-мишенях при незначительных его концентрациях в крови. В настоящее время незыблемой остается только третья характеристика гормона. Многочисленными исследованиями установлено, что физиологические концентрации гормонов в крови составляют от 10"6 до 10"12 моль/л. Первые же две характеристики подверглись пересмотру и трактуются теперь значительно шире.
Выяснилось, что гормоны могут синтезироваться не только в эндокринных железах. Широко применяющиеся иммуноцитохимические методы позволили обнаружить некоторые гормоны в ЦНС, желудочно-кишечном тракте и других тканях организма. Более того, была подробно исследована и описана так называемая АПУД-система, которая представляет собой диффузно располагающиеся в организме клетки, продуцирующие те или иные гормоны. Таким образом, уникальность желез внутренней секреции как обособленных продуцентов гормонов была поставлена под сомнение. Показано, например, что у гипофизэктомированных животных в крови продолжают циркулировать, хотя и в небольших количествах, некоторые гормоны передней доли гипофиза. Гипоталамические гормоны - либерины и
стагины обнаружены в больших количествах в поджелудочной железе, кишечнике и т.д. Разумеется, жизненно важна роль каждой эндокринной железы, и другие источники ее гормонов лишь в очень редких случаях могут компенсировать дефицит последних при удалении. Тем не менее присутствие гормонов в неэндокринных тканях является установленным фактом и заставляет проводить углубленные исследования их функций.
Кроме того, в последние десятилетия идентифицирована большая группа биологически активных соединений, которые синтезируются не в классических железах внутренней секреции, но по своим свойствам могут быть отнесены к группе, обозначаемой понятием “гормоны”. Примером служат гормоны иммунной системы, инсулиноподобные ростовые факторы (ИФР-1, ИФР-П), эндорфины, энкефалины, лейкотриены и др.
Дистантность действия гормонов как необходимый критерий также пересматривается в настоящее время. Обязательное использование кровотока для передачи гормональной информации клеткам-мишеням соблюдается, например, при транспорте гипоталамических гормонов в переднюю долю гипофиза. Однако расстояние между этими двумя образованиями настолько мало, а пребывание рилизинг-гормонов в крови воротных вен гипофиза настолько мимолетно, что “дистантность действия” в этом случае носит чисто условный характер. Еще более показательным является использование внутриорганной капиллярной системы для обмена гормональными сигналами между разными клетками одной и той же эндокринной железы. Такого рода общение показано между а-, (3- и 6-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, различными тропными элементами аденогипофиза, клетка ми трех зон коры и мозговым слоем надпочечника. Обнаружены альтернативные пути транспорта гормонов, не связанные с сосудистой системой. Так, гормоны, синтезирующиеся в нейронах гипоталамуса, достигают срединного возвышения и задней доли гипофиза по нервным волокнам. Более того, химическая, в том числе и гормональная, информация может передаваться соседним клеткам непосредственно через тканевую жидкость, заполняющую межклеточное пространство, или через межклеточные щелевые контакты.
Количество биологически активных веществ, причисляемых к семейству гормонов, многократно возросло и постоянно пополняется за счет вновь открываемых (преимущественно пептидных) соединений. Этому способствует разработка методов определения аминокислотной последовательности белков и пептидов и в большей степени - методов определения нуклеотидной последовательности, что послужило основой исследования генов, кодирующих биосинтез белковых и пептидных гормонов. В настоящее время создаются компьютерные банки данных о структуре вновь выявляемых гормонов и гормоноподобных соединений. Значительно расширился ареал продуцирующих гормоны клеточных элементов.
С современных позиций, с известной долей условности гормон можно характеризовать как эндогенное химическое соединение, вызывающее в очень низких концентрациях конкретную биохимическую или биофизическую реакцию в клетке-мишени посредством связывания со специфическим белком-рецептором и передающее регуляторный сигнал к внутриклеточным эффекторам либо непосредственно, либо через систему “вторых посредников” и каскад ферментных реакций.
- Кгассификация гормонов
Разнообразие структуры и функций гормонов, локализации мест их продукции, способов их доставки к клеткам-мишеням затрудняет создание единой классификации гормональных соединений.
По химической структуре гормоны делятся на следующие группы.
Стероиды: эстрадиол, эстриол, прогестерон, тестостерон (Т), дигид- ротестостерон, кортизол, дегидроэпиандростерон (ДГЭА), альдостерон, метаболиты витамина D и др.
Производные аминокислот: адреналин, норадреналин, гистамин, ацетилхолин, дофамин (ДА), гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). серотонин, мелатонин и др. В этой группе особо выделяют йодтирони- н ы - тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), гормоны щитовидной железы, биологическая активность которых зависит от наличия йода в их молекуле.
Производные жирных кислот: простагландины, тромбокса- ны, лейкотриены, простациклин. Все они являются продуктами метаболизма арахидоновой кислоты, их можно квалифицировать как тканевые гормоны. Некоторые из них могут выполнять роль вторых посредников, поскольку сама арахидоновая кислота является продуктом метаболизма фосфолипидоЕ клеточных мембран.
Пептиды: гипоталамические либерины и статины, окситоцин, вазопрессин, панкреатический полипептид, АКТГ, p-эндорфин, энкефалины ангиотензин II, меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) и др.
Белки: гормон роста, пролактин, плацентарный лактоген, инсулин паратгормон (ПГ) и др. В этой группе особо выделяют гликопротеины - белковые гормоны, имеющие в своей структуре углеводный компонент - фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ тиреотропный гормон (ТТГ), хорионический гонадотропин (ХГ). Эти гор моны состоят из двух субъединиц а и (3, причем а-субъединица для все гормонов одинакова.
Для проявления биологической активности белковых гормонов сущ ственную роль, помимо аминокислотной последовательности, играют i конформационные особенности, вторичная и третичная структура их м лекул.
В другом виде классификации - системно-анатомическом - гормоь подразделяются по принадлежности к эндокринным железам, в котор] осуществляется в основном их синтез (табл. 1.1).
Эндокринные органы и секретируемые ими гормоны традицион группируются в три относительно автономные системы, точнее субсисте\ гипоталамус - гипофиз - кора надпочечников; гипоталамус - гипофиз щитовидная железа и гипоталамус - гипофиз - половые железы. В то
|
Продуценты |
Гормоны и нейрорегуляторы |
|
цнс |
Гистамин, ацетилхолин, ДА, ГАМК, адреналин, нор- адреналин, серотонин, энкефалины, эндорфины, ангиотензин II, катехолэстрогены, нейропептид Y, бради- кинин, бомбезин, галанин, ТРГ, кортиколиберин, со- матолиберин и др. |
|
Эпифиз |
Мелатонин, ацетил серотонин |
|
Гипоталамус |
Кортиколиберин, соматолиберин, соматостатин, тирео- либерин, гонадолиберин, меланотропин-рилизинг-гор- мон, нейротензин, аргинин-вазотоцин, субстанция Р, окситоцин, вазопрессин |
|
Гипофиз |
АКТГ, ГР, ПРЛ, ЛГ, ФСГ, ТТГ, p-липотропин, у-липо- тропин, фактор роста фибробластов, МСГ, (3-эндорфин |
|
Кора надпочечников |
Альдостерон, кортизол, кортикостерон, ДГЭА, 11-ДОКСА |
|
Мозговой слой |
Адреналин, энкефалины, норадреналин |
|
надпочечников |
|
|
Щитовидная железа |
Тироксин, трийодтиронин, кальцитонин |
|
Околошитовидные железы |
ПТГ |
|
Яичники |
Эстрон, эстрадиол, эстриол, прогестерон, релаксин, активин, ингибин, антимюллеров гормон |
|
Семенники |
Тестостерон, дегидротестостерон, антимюллеров гормон, ингибин, активин |
|
Поджелудочная железа |
Инсулин, проинсулин, глюкагон, соматостатин, панкреатический полипептид (ПП) |
|
Тимус |
Тимопоэтины, а-тимозин |
|
Плацента |
Плацентарный лактоген, ХГ и др. |
|
ЖКТ |
Гистамин, серотонин, брадикинин, нейротензин, субстанция Р, бомбезин, холецистокинин, энтероглюка- гон, гастрин, секретин, ВИП, ЖИП |
|
Почки |
Эритропоэтин, соматомедины, дигадрокси-витамин |
|
Печень |
Соматомедины |
|
Сердце |
Натрийуретические пептиды |
|
Легкие |
Лейкотриены, тромбоксан А2, простагландины (ПГ), ангиотензин II |
|
Жировая ткань |
Лептин |
|
Тромбоциты |
Тромбоксан В2, тромбоцитарный ростовой фактор |
|
Клетки различных тканей |
Ростовые факторы (эпидермальный, фибробластов, нервов и др.), ПГ, лейкотриены, тромбоксаны, прос- тациклин и др. |
время другие гормоны гипофиза (пролактин, гормон роста, (3-липотропин) не имеют зависимых от них эндокринных желез. Следует, однако, иметь в % виду, что под влиянием гормона роста в печени и других органах синтезируются соматомедины, которые также обладают гормональными свойствами. С помощью клеточных культур было показано, что ГР ускоряет и
секрецию инсулжи --«стетклми поджелудочной железы. Помимо “классических” желез внугреш*ей секреции - гипофиза, щитовидной железы, надпочечников. половых желез, островков Лангерганса поджелудочной железы, по мере открытая 3sct новых и новых гормонов и гормоноподобных соединений к энлокгенньсм образованиям стали причислять и другие органы. Гипоталамус секреткрует нейрогормоны: либерины и статины, поступающие в кровь воротньп: вен гипофиза, тимус и эпифиз, также образующие и выделяющие свои, гормоны в сосудистую систему, и даже почки и печень, вырабатываю Line ссютветственно ренин и соматомедины, могут с полным правом называться железами внутренней секреции, независимо от выполнения своих неэндокринных функций. Активным эндокринным органом является желудочно-кишечный тракт (ЖКТ); в нем продуцируется большое количество так называемых гастроинтестинальных гормонов - гастрин, хо- лецистокинин, секретин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), со- матостатнн. бомбезин, субстанция Р, нейротензин и др. Все эти вещества также могут поступать в кровоток. Многие из них обнаруживаются в различных отделах нервной системы, где выполняют роль нейротрансмиттеров и нейромодуляторов.
К.гассификация гормонов в зависимости от способа их доставки к клеткам-мишеням:
- гормоны, транспортирующиеся классическим эндокринным путем, т.е. от эндокринных органов с кровью (гормоны гипофиза, периферических эндокринных желез);
- гормоны, осуществляющие свое действие паракринным путем, когда секретирующийся гормон действует на соседние клетки, используя внутриорганную микроциркуляцию, или непосредственно через межклеточную жидкость;
- гормоны, воздействующие на свою клетку-продуцент (аутокринный путь);
- гормоны, выделяющиеся нервными окончаниями нейрокринным путем и осуществляющие регуляторное воздействие (норадреналин, серотонин, ацетилхолин). Такой тип регуляции представлен в организме очень широко, в том числе и в эндокринной системе (гипоталамус, задняя доля гипофиза).
С точки зрения четкости и надежности различные виды классификации неоднозначны. Наиболее определенной является, естественно, химическая классификация. Все другие варианты классификации достаточно условны.
Например, некоторые гормоны паракринного или нейрокринного действия определяются в обшей циркуляции и осуществляют свое действие также эндокринным путем. Так, инкрет гастроинтестинальных клеток распространяется эндокринно-циркуляторным, паракринно"локальным и невральным путями. Соматостатин, например, в ЦНС может рассматриваться как нейромедиатор, в системе воротных вен гипофиза как классический гормон, а в поджелудочной железе, желудке и кишечнике как паракринный регулятор.
Биосинтез гормонов. Особенности синтеза гормонов определяются их химической структурой. Белковые и пептидные гормоны, как и все другие белки, синтезируются на рибосомах путем считывания информации с соответствующей мРНК. Как правило, первичная пептидная цепь значительно Х1иннее будущего гормона. Она содержит ряд аминокислотных фрагментов, которые отщепляются по мере преобразования начальной пептидной цепи, называемой препрогормоном, в конечную форму гормона. В ходе так называемого процессинга препрогормон превращается в прогормон, освобождаясь от аминокислотной последовательности, облегчавшей проникновение молекулы через эндоплазматические мембраны. Затем происходит отщепление других участков молекулы и конечный продукт выделяется в кровоток или концентрируется в секреторных гранулах.
Год выпуска: 2003
Жанр: Физиология
Формат: DjVu
Качество: Отсканированные страницы
Описание: При подготовке учебника «Физиология человека» авторы поставили перед собой задачи: дополнить учебник достижениями науки за последние годы; представить современные методы исследования функций у человека, заменив ими устаревшие; улучшить логику подачи материала в целях облегчения понимания студентами закономерностей протекания физиологических функций. В основу представлений о жизнедеятельности положена интеграция современных данных, полученных на молекулярном, органном, системном и организменном уровнях. Организм человека рассматривается в учебнике «Физиология человека» как целостная система, находящаяся в постоянном взаимодействии с многообразием влияний окружающей, в том числе социальной, среды.
Учебник «Физиология человека» предназначен для студентов медицинских вузов и факультетов.
Физиология: предмет, методы, значение для медицины. Краткая история.
- В.М. Покровский, Г.Ф. Коротько
Физиология, ее предмет и роль в системе медицинского образования
Становление и развитие методов физиологических исследований
Принципы организации управления функциями - В.П. Дегтярев
Управление в живых организмах
Саморегуляция физиологических функций
Системная организация управления. Функциональные системы и их взаимодействие
Организм и окружающая среда. Адаптация
Краткая история физиологии
Возбудимые ткани
Физиология возбудимых тканей - В.И. Кобрин
Строение и основные функции клеточных мембран.
Основные свойства клеточных мембран и ионных каналов
Методы изучения возбудимых клеток
Потенциал покоя
Потенциал действия.
Действие электрического тока на возбудимые ткани
Физиология нервной ткани - Г.Л. Кураев
Строение и морфофункциональная классификация нейронов
Рецепторы. Рецепторный и генераторный потенциалы
Афферентные нейроны
Вставочные нейроны
Эфферентные нейроны
Нейроглия
Проведение возбуждения по нервам
Физиология синапсов - Г.Л. Кураев
Физиология мышечной ткани
Скелетные мышцы - В.И. Кобрин
Классификация скелетных мышечных волокон
Функции и свойства скелетных мышц
Механизм мышечного сокращения
Режимы мышечного сокращения
Работа и мощность мышцы
Энергетика мышечного сокращения
Теплообразование при мышечном сокращении
Скелетно-мышечное взаимодействие
Оценка функционального состояния мышечной системы у человека
Гладкие мышцы - Р.С. Орлов
Классификация гладких мышц
Строение гладких мышц
Иннервация гладких мышц
Функции и свойства гладких мышц
Физиология железистой ткани - Г.Ф. Коротько
Секреция
Многофункциональность секреции
Секреторный цикл
Биопотенциалы гландулоцитов
Регуляция секреции гландулоцитов
Нервная регуляция физиологических функций
Механизмы деятельности центральной нервной системы - O.Е. Чораян
Методы исследования функций центральной нервной системы
Рефлекторный принцип регуляции функций
Торможение в центральной нервной системе
Свойства нервных центров
Принципы интеграции и координации в деятельности центральной нервной системы
Нейронные комплексы
Гематоэнцефалический барьер
Цереброспинальная жидкость
Элементы кибернетики нервной системы
Физиология центральной нервной системы - Г. А. Кураев
Спинной мозг
Морфофункциональная организация спинного мозга
Особенности нейронной организации спинного мозга
Проводящие пути спинного мозга
Рефлекторные функции спинного мозга
Ствол мозга
Продолговатый мозг
Мост
Средний мозг
Ретикулярная формация ствола мозга
Промежуточный мозг
Таламус
Мозжечок
Лимбическая система
Гиппокамп
Миндалевидное тело
Гипоталамус
Базальные ядра
Хвостатое ядро. Скорлупа
Бледный шар
Ограда
Кора большого мозга
Морфофункциональная организация
Сенсорные области
Моторные области
Ассоциативные области
Электрические проявления активности коры большого мозга
Межполушарные взаимоотношения
Координация движений - B.C. Гурфинкель, Ю.С. Левик
Физиология автономной (вегетативной) нервной системы - А.Д. Ноздрачев
Функциональная структура автономной нервной системы
Симпатическая часть
Парасимпатическая часть
Метасимпатическая часть
Особенности конструкции автономной нервной системы
Автономный (вегетативный) тонус
Синаптическая передача возбуждения в автономной нервной системе
Влияние автономной нервной системы на функции тканей и органов
Гормональная регуляция физиологических функций
- В.А. Ткачук, О.Е. Осадчий
Принципы гормональной регуляции
Методы исследования
Образование, выведение из эндокринных клеток, транспорт кровью и механизмы действия гормонов
Синтез гормонов
Выведение гормонов из клеток-продуцентов и транспорт гормонов кровью
Молекулярные механизмы действия гормонов
Эндокринные железы и физиологическая роль их гормонов
Гипофиз
Щитовидная железа
Околощитовидные железы
Надпочечники
Поджелудочная железа
Половые железы
Эндотелий как эндокринная ткань
Система крови
- Б.И. Кузник
Понятие о системе крови
Основные функции крови
Количество крови в организме
Состав плазмы крови
Физико-химические свойства крови
Форменные элементы крови
Эритроциты
Гемоглобин и его соединения
Цветовой показатель
Гемолиз
Функции эритроцитов
Гемопоэз
Основные условия нормального гемопоэза
Физиология эритропоэза
Факторы, обеспечивающие эритропоэз
Лейкоциты
Физиологические лейкоцитозы Лейкопении
Лейкоцитарная формула
Характеристика отдельных видов лейкоцитов
Физиология лейкопоэза
Факторы, обеспечивающие леикопоэз
Неспецифическая резистентность
Иммунитет
Группы крови
Система АВО
Система резус (Rh-hr) и другие
Группы крови и заболеваемость
Тромбоциты
Система гемостаза
Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз
Процесс свертывания крови
Плазменные и клеточные факторы свертывания крови
Механизм свертывания крови
Естественные антикоагулянты
Фибринотиз
Регуляция свертывания крови и фибринолиза
Инструментальные методы исследования системы крови
Крово- и лимфообращение
- В.М. Покровский, Г. И. Косицкий
Деятельность сердца
Электрические явления в сердце, возникновение и проведение возбуждения
Электрическая активность клеток миокарда
Функции проводящей системы сердца
Динамика возбудимости миокарда и экстрасистола
Электрокардиограмма
Нагнетательная функция сердца
Сердечный цикл
Сердечный выброс
Механические и звуковые проявления сердечной деятельности
Методы исследования функций сердца
Регуляция деятельности сердца
Внутрисердечные регуляторные механизмы
Внесердечные регуляторные механизмы
Влияние центральной нервной системы на деятельность сердца
Рефлекторная регуляция деятельности сердца
Условнорефлекторная регуляция деятельности сердца
Гуморальная регуляция деятельности сердца
Интеграция механизмов регуляции деятельности сердца
Эндокринная функция сердца
Функции сосудистой системы
Основные принципы гемодинамики. Классификация сосудов
Движение крови по сосудам
Артериальное давление крови и периферическое сопротивление
Артериальный пульс
Объемная скорость кровотока
Движение крови в капиллярах. Микроциркуляция
Движение крови в венах
Время кругооборота крови
Регуляция движения крови по сосудам
Иннервация сосудов
Сосудодвигательный центр
Гуморальные влияния на сосуды
Физиологические системы регуляции артериального давления
Перераспределительные реакции в системе регуляции кровообращения
Регуляция объема циркулирующей крови. Кровяные депо
Изменения деятельности сердечно-сосудистой системы при работе
Регионарное кровообращение - Я.Л. Хаианашвили
Коронарное кровообращение
Кровоснабжение головного и спинного мозга
Легочное кровообращение
Лимфообращение - Р.С. Орлов
Строение лимфатической системы
Образование лимфы
Состав лимфы
Движение лимфы
Функции лимфатической системы
Дыхание
- A.Б. Чучалин, В.М. Покровский
Сущность и стадии дыхания
Внешнее дыхание - А. В. Черняк
Биомеханика дыхательных движений
Дыхательные мышцы
Изменения давления в легких
Плевральное давление
Эластические свойства легких
Растяжимость легких
Эластические свойства грудной клетки
Сопротивление в дыхательной системе
Работа дыхания
Вентиляция легких - З.Р. Айсанов, Е.А. Малигонов
Легочные объемы и емкости
Количественная характеристика вентиляции легких
Альвеолярная вентиляция
Газообмен и транспорт газов - С.И. Авдеев, Е.А. Малигонов
Диффузия газов
Транспорт кислорода
Кривая диссоциации оксигсмоглобина
Доставка кислорода и потребление кислорода тканями
Транспорт углекислого газа
Регуляция внешнего дыхания - В.Ф. Пятин
Дыхательный центр
Рефлекторная регуляция дыхания
Координация дыхания с другими функциями организма
Особенности дыхания при физической нагрузке и при измененном парциальном давлении газов - З.Р. Айсанов
Дыхание при физической нагрузке
Дыхание при подъеме на высоту
Дыхание чистым кислородом
Дыхание при высоком давлении.
Недыхательные функции легких - Е.А. Малигонов, А.Г. Похотько
Защитные функции дыхательной системы
Механические факторы защиты
Клеточные факторы защиты
уморальные факторы защиты
Метаболизм биологически активных веществ в легких
Пищеварение
- Г.Ф. Коротько
Голод и насыщение
Сущность пищеварения и его организация
Пищеварение и его значение
Типы пищеварения
Конвейерный принцип организации пищеварения
Пищеварительные функции
Секреция пищеварительных желез
Моторная функция пищеварительного тракта
Всасывание
Регуляция пищеварительных функций
Управление пищеварительной деятельностью
Роль регуляторных пептидов и аминов в деятельности пищеварительного тракта
Кровоснабжение пищеварительного тракта и его функциональная активность
Периодическая деятельность органов пищеварения
Методы изучения пищеварительных функций
Экспериментальные методы
Методы исследования пищеварительных функций у человека
Пищеварение в полости рта и глотание
Прием пищи
Жевание
Слюноотделение
Глотание
Пищеварение в желудке
Секреторная функция желудка
Моторная деятельность желудка
Эвакуация содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку
Рвота
Пищеварение в тонкой кишке
Секреция поджелудочной железы
Образование, состав и свойства поджелудочного сока
Желчеобразование и желчевыделение
Кишечная секреция
Полостной и пристеночный гидролиз питательных веществ в тонкой кишке
Моторная деятельность тонкой кишки
Всасывание различных веществ в тонкой кишке
Функции толстой кишки
Поступление кишечного химуса в толстую кишку
Роль толстой кишки в пищеварении
Моторная деятельность толстой кишки
Газы толстой кишки
Дефекация
Микрофлора пищеварительного тракта
Функции печени
Пищеварительные функции и двигательная активность человека
Влияние гипокинезии
Влияние гиперкинезии
Непищеварительные функции пищеварительного тракта
Экскреторная деятельность пищеварительного тракта
Участие пищеварительного тракта в водно-солевом обмене
Эндокринная функция пищеварительного тракта и выделение в составе секретов физиологически активных веществ
Инкреция (эндосекреция) пищеварительными железами ферментов
Иммунная система пищеварительного тракта
Обмен веществ и энергии. Питание
- В.М. Покровский
Обмен веществ
Обмен белков
Обмен липидов
Обмен углеводов
Обмен минеральных солеи и воды
Теплоотдача - физическая терморегуляция
Регуляция изотермии
Гипотермия
Гипертермия
Выделение. Физиология почки
- Ю.В. Наточин
Общая характеристика
Почки и их функции
Методы изучения функций почек
Нефрон и его кровоснабжение
Процесс мочеобразования
Клубочковая фильтрация
Канальцевая реабсорбция
Канальцевая секреция
Определение величины почечного плазмо- и кровотока
Синтез веществ в почках
Осмотическое разведение и концентрирование мочи
омеостатическис функции почек
Экскреторная функция почек
Инкреторная функция почек
Метаболическая функция почек
Принципы регуляции реабсорбции и секреции веществ в клетках почечных канальцев
Регуляция деятельности почек
Количество, состав и свойства мочи
Мочеиспускание
Последствия удаления почки и искусственная почка
Возрастные особенности структуры и функции почек
Репродуктивная функция
- И. И. Куценко
Половая дифференциация
Половое созревание
Половое поведение человека
Физиология женских половых органов
Физиология мужских половых органов
Физиология беременности
Физиология родов и послеродового периода
Адаптация организма новорожденного к условиям внеутробной жизни
Лактация
Сенсорные системы
- М.А. Островский, И.А. Шевелев
Общая физиология сенсорных систем
Методы исследования сенсорных систем
Общие принципы строения сенсорных систем
Основные функции сенсорной системы
Механизмы переработки информации в сенсорной системе
Адаптация сенсорной системыВиды условных рефлексовРегуляция биологических часов млекопитающих
Литература
Термин предложен С. Кохеном в 1974г.
Цитокины - группа гормоноподобных белков и пептидов, с молекулярной массой от 8 до 90 кДа, часто гликозилированных, синтезируемых и секретируемых клетками иммунной системы и другими типами клеток.
От гормонов цитокины отличаются лишь частично: они продуцируются не железами внутренней секреции, а различными типами клеток; кроме того, они контролируют гораздо более широкий спектр клеток-мишеней по сравнению с гормонами.
Разнообразные биологические функции цитокинов подразделяются на группы [Перцева Т.А., Конопкина Л.И. Интерфероны и их индукторы // Український хіміотерапевтичний журнал. - 2001. _ №2. - С. 62-67.]:
· они управляют развитием и гомеостазом иммунной систем;
· осуществляют контроль за ростом и дифференцировкой клеток крови (системой гемопоэза);
· принимают участие в неспецифических защитных реакциях организма, оказывая влияние на воспалительные процессы, свертывание крови, кровяное давление;
· цитокины принимают участие в регуляции роста, дифференцировки и продолжительности жизни клеток, а также в управлении апоптозом.
По структуре выделяют несколько разновидностей молекул цитокинов, каждый из которых кодируется собственными генами. Состоят цитокины из одной - двух, реже более, полипептидных (гомо- и гетерологичных) цепей (мономеры, димеры, тримеры)‚ с молекулярной массой от 8 до 90 кДа, в основном 15-35 кДа. Подавляющее большинство из них в качестве характерного структурного элемента содержит 4 б-спирали и лишь для немногих (ИЛ-1, ФНОв, трансформирующий фактор роста) характерно преобладание в-слоистой структуры.
Клетки-продуценты цитокинов
Можно выделить 3 относительно автономные группы клеток - продуцентов цитокинов (табл. 1). Это
· стромальные соединительнотканные клетки, которые вырабатывают цитокины и ответственны преимущественно за гемопоэз;
· моноциты/макрофаги, которые являются продуцентами цитокинов - медиаторов воспаления;
· лимфоциты, вырабатывающие лимфокины, которые обеспечивают развитие антигенспецифической составляющей иммунного ответа.
Таблица 1.
Основные типы клеток - продуцентов цитокинов
|
Клетки-продуценты |
Индукторы цитокинов |
Кинетика выработки |
Продуцируемые цитокины |
|
Стромальные клетки (фибробласты, эндотелиальные клетки) |
Контактные взаимодействия, бактериальные продукты |
В пределах часа мРНК, через 3-4ч пик секреции цитокинов |
ГМ, Г, М-КСФ; ИНФв, ИЛ-6,7,8,11 |
|
Моноциты/макрофаги |
Бактерии и их продукты, полиэлекролиты, форбловые эфиры |
В пределах часа мРНК, через 6-14ч пик секреции цитокинов |
ИЛ-1,6; ФНОб, ИЛ-10,12,15; ГМ, Г, М-КСФ, ТФРв, ИНФб, хемокины. |
|
Связывание антигена/митогена через TCR-CD3/CD28+ИЛ-12 |
Через 5-8 часов мРНК, через 10-48ч пик секреции цитокина |
ИЛ-2, ИНФг, ФНОб и в, ИЛ-3, ГМ-КСФ, хемокины |
|
|
Связывание антигена/митогена+ИЛ-4 |
Через 5-8 часов мРНК, через 24-48ч пик секреции цитокинов |
ИЛ-4,5,6,9,10,13,3; ГМ-КСФ, хемокины |
Все клетки-продуценты цитокинов характеризуются своим собственным типом ответа на активирующие воздействия и природой активаторов, а также собственным, хотя и значительно перекрывающимся набором продуцируемых ими цитокинов (табл. 1) и теми процессами, реализацию которых они обеспечивают.
В норме уровень продукции цитокинов стромальными клетками невысок. Стимулами для выработки этих цитокинов в отсутствие повреждающих и патогенных факторов служат, по-видимому, контакты с кроветворными клетками. Бактериальные продукты существенно усиливают выработку указанных цитокинов, причем это происходит не только в кроветворных органах, но и в очагах агрессии, что приводит к формированию экстрамедуллярных очагов кроветворения. В условиях активации аналогичную активность проявляют эпителиальные клетки кожи и слизистых оболочек.
Выработка цитокинов (монокинов) клетками миелоидно-моноцитарного происхождения индуцируется главным образом под воздействием бактериальных продуктов. Вызвать ее могут также многие метаболиты, сами цитокины, пептидные факторы, полиэлектролиты, а также контакты с окружающими клетками, процессы адгезии и фагоцитоза. Активация цитокиновых генов происходит в моноцитах и макрофагах в пределах 1ч, и в ближайшие часы цитокин уже можно обнаружить в среде. Среди выделяемых этими клетками цитокинов преобладают факторы, участвующие в развитии воспаления. Их называют монокинами .
Третью группу клеток - продуцентов цитокинов (лимфокинов ) составляют лимфоциты . Практически все разновидности лимфоцитов способны выделять цитокины, однако «профессиональными» продуцентами их являются СD4 + -клетки-хелперы. Покоящиеся лимфоциты не продуцируют гуморальных факторов. Активация клеток осуществляется в результате связывания антигенраспознающих рецепторов и корецепторов. Самый ранний из лимфокинов - ИЛ-2 - появляется в цитоплазме Т-клеток через 2 часа после стимуляции; остальные лимфокины вырабатываются значительно позже и в определенной последовательности: ИЛ-4 через 4 часа, ИЛ-10 через 6 часа, ИЛ-9 через 24 часа. Пик выработки различных лимфокинов варьирует: 12 ч для ИЛ-2, 48 ч для ИЛ-4 и 5, 72 ч для ИЛ-9 и ИФНг. Эта последовательность отражает процессы дифференцировки Т-хелперов.
Цитокины начинают синтезироваться клетками только при наличии чужеродного агента в организме. Это способствует развитию иммунной реакции, охраняющей постоянство внутренней среды организма от всего генетически чужеродного (рис. 1).
Рис. 1.
После выделения клетками-продуцентами цитокины имеют короткий период полувыведения из кровотока. До 50% циркулирующих цитокинов интернализуется в течение 30 минут. Выведение катаболизированных цитокинов из организма осуществляется печенью и почками. Секреция цитокинов - краткосрочный процесс. Кодирующая цитокины мРНК нестабильна, что в сочетании с краткосрочностью транскрипции генов цитокинов приводит к краткосрочности их биосинтеза. [Кольман Я., Рём К. - Г., Наглядная биохимия, издательство «Мир», стр.378-379].
Говоря об особенностях цитокинов, нужно учитывать следующее:
1. Один цитокин может продуцироваться более чем одним типом клеток;
2. Одна клетка может продуцировать более чем один цитокин;
3. Один цитокин может действовать на более чем один тип клеток;
4. Более чем один цитокин может индуцировать одинаковую функцию у конкретно взятого типа клеток. [Дранник Г. Н. Клиническая иммунология и аллергология, МИА, Москва 2003г. С. 98-99. ].
Обладая широким спектром биологической активности, они определяют не только адекватный уровень иммунного ответа, но и регулируют взаимодействия главных биологических интегративных систем организма - нервной, иммунной и эндокринной.
Цитокины взаимосвязаны и образуют цельную систему взаимодействующих элементов - цитокиновую сеть.
