Aivolisäkkeen ja hypotalamuksen hormonien toiminta-mekanismi

Hormonaalisen säätelyn Prosessi alkaa synteesin ja erittymisen hormonien umpirauhasten. Ne ovat toiminnallisesti toisiinsa liittyviä ja edustavat yhtä kokonaisuutta. Biosynteesiä hormonien erikoistuneita soluja, tapahtuu spontaanisti ja on kiinnitetty geneettisesti. Geneettinen valvonta biosynteesin useimpien proteiinin ja peptidin hormonit, erityisesti adenogipofizotropnyh suorittaa eniten suoraan polysomeissa hormonin prekursorin, tai mRNA-tasolla hormonin muodostumista, kun taas biosynteesiä hypotalamuksen hormonit saadaan aikaan muodostamalla mRNA entsyymien säätelemällä eri vaiheet, joissa muodostetaan hormoni, t e., esiintyy ekstra-bisomista synteesiä. Muodostumista ensisijainen proteiinin rakenne-peptidihormonia - suoraa seurausta kääntämisen nukleotidisekvenssien vastaavien mRNA: syntetisoidaan aktiivinen genomin alueita, hormoni-tuottavien solujen. Suurinta hormonien tai niiden proteiinia esiasteita muodostuu polysomeja yleisessä järjestelmässä proteiinien biosynteesin. Mahdollisuus mRNA: n translaation ja synteesin hormoni tai sen esiasteita, jotka ovat spesifisiä ydin- laitteiston ja polysomit tiettyyn solutyyppiin. Näin ollen, kasvuhormonin syntetisoituu pieni eosinofiilien aivolisäkkeen etulohkon prolaktiini - suurissa eosinofiilinen, ja gonadotropiinin - tietyissä basofiilisolut. Hieman eri biosynteesin TRH ja LH-RH-soluissa hypotalamuksessa. Nämä peptidit eivät ole muodostettu matriisi polysomeilla mRNA: n ja liukoinen osa solulimassa vaikutuksen alaisena sopiva syntetaasin järjestelmiä.

Geneettisen materiaalin suora kääntäminen useimpien polypeptidihormonien eristämisen tapauk- sissa johtaa usein matalan aktiivisuuden omaavien esiasteiden muodostumiseen - polypeptidihormonihormonit (preormonit). Polypeptidihormonin biosynteesi koostuu kahdesta eri vaiheesta: inaktivoidun prekursorin ribosomaalinen synteesi mRNA-matriisissa ja aktiivisen hormonin jälkimaalisesta muodostumisesta. Ensimmäinen vaihe etenee välttämättä adenohypöfyysin soluissa, toinen voidaan myös suorittaa sen ulkopuolella.

Translaation jälkeinen aktivointi hormonin esiasteiden mahdollista kahdella tavalla: monivaiheisella entsymaattista hajoamista molekyylien lähettää krupnomolekulyarnyh esiasteita pienentyessä molekyylien koot ja hormoni-aktivoitunut ei-entsymaattisesta yhdistys pro-alayksiköiden laajentumisen koko molekyylien aktivoitavissa hormoni.

Ensimmäisessä tapauksessa, translaation jälkeinen aktivointi on ominaista ACT, beeta lipotropina, ja toinen - on glykoproteiinihormonit, kuten gonadotropiinien ja TSH.

Proteiinipeptidihormonien sekvensoivalla aktivoinnilla on suora biologinen merkitys. Ensinnäkin hormonaalisten vaikutusten rajoittaminen opetuspaikalla; Toiseksi optimaaliset olosuhteet annetaan polyfunktionaalisten säätelyvaikutusten ilmaantumiselle minimaalisella geneettisellä ja rakennusmateriaalilla, ja myös hormonien solukuljetukset helpotetaan.

Hormonien vapautuminen tapahtuu pääsääntöisesti spontaanisti eikä jatkuvasti ja tasaisesti vaan impulsiivisesti erillisissä erillisissä osissa. Tämä johtuu ilmeisesti biosynteesin, solunsisäisten kerrostumien ja hormonien kuljetusten syklisestä luonteesta. Fysiologisissa olosuhteissa siemennesteen prosessin on tarjottava tietty basaalinen hormonien taso kiertävissä nesteissä. Tätä prosessia, kuten biosynteesiä, ohjataan tiettyjen tekijöiden avulla. Aivolisäkehormonien erittyminen määräytyy ensisijaisesti hypotalamuksen vastaavan vapautuvan hormonin ja verenkierrossa käytettävien hormonien määrän perusteella. Hypotalamuksen vapauttavien hormonien muodostuminen riippuu itse asiassa adrenergisen tai kolinergisen luonteen hermovälittäjäaineiden vaikutuksesta sekä kohdehormonien pitoisuudesta veressä.

Biosynteesi ja erittyminen liittyvät läheisesti toisiinsa. Hormonin kemiallinen luonne ja sen erityksen erityismekanismit määräävät näiden prosessien konjugoinnin asteen. Joten tämä indikaattori on maksimaalinen steroidihormonien erittymisen tapauksessa, joka hajoaa suhteellisen vapaasti solukalvojen kautta. Biosynteesin ja proteiinipeptidihormonien ja katekoliamiinien konjugaation suuruus on vähäinen. Nämä hormonit vapautuvat solujen erittävistä rakeista. Tästä indikaattorista välitön asema ovat kilpirauhashormoneja, jotka erittyvät vapauttamalla ne proteiineihin sidotusta muodosta.

Siten on korostettava, että aivolisäkkeen ja hypotalamuksen hormonien synteesi ja erittyminen toteutetaan jossain määrin erikseen.

Proteiinipeptidihormonien erityksen prosessin päärakenne- ja funktionaalinen elementti ovat erittävät rakeet tai vesikkelit. Nämä ovat erityisiä, eri kokoisia (100-600 nm) ovidimuotoisia morfologisia muodostumia, joita ympäröi ohut lipoproteiinikalvo. Golgi-kompleksista syntyy hormoneja tuottavien solujen sekretoriset rakeet. Sen elementit ympäröivät prohormonia tai hormonia, muodostaen vähitellen rakeita, jotka suorittavat useita toisiinsa liittyviä toimintoja hormonien erittymisestä vastuussa olevien prosessien järjestelmässä. Ne voivat olla peptidiprohormoneiden aktivaatiokohta. Toinen tehtävä, jota rakeet suorittavat, on hormonien varastoiminen solussa, kunnes erityinen erityslähtö on altistunut. Rakeiden kalvo rajoittaa hormonien vapautumista sytoplasmaan ja suojaa hormoneja sytoplasmisten entsyymien vaikutuksesta, jotka voivat inaktivoida ne. Rakeissa olevilla erityisillä aineilla ja ioneilla on tietty merkitys laskeumamekanismeissa. Näihin kuuluvat proteiinit, nukleotidit, ioneja, joiden pääasiallisena tarkoituksena on muodostaa ei-kovalenttisia komplekseja hormonien kanssa ja estää niiden tunkeutuminen kalvon läpi. Secretory-rakeilla on toinen erittäin tärkeä laatu - kyky siirtyä solun kehälle ja kuljettaa niihin tallennetut hormonit plasmamembraaneille. Liike rakeiden suoritetaan osallistuu solunsisäisen organelles - mikrofilamenteista (halkaisija 5 nm), valmistettu proteiini aktiini, ja ontto mikroputkiin (halkaisija 25 nm), joka koostuu kompleksi supistuvien proteiinien tubuliinin ja dynein. Tarvittaessa, salpaaminen eritystapahtumasarjoja yleisesti käytettyjä lääkeaineita, jotka tuhoavat tai mikrofilamenteista hajoamisvakio mikrokanavalla (sytokalasiini B, kolkisiini, vinblastiini). Ruuan sisäinen kuljettaminen vaatii energian kulutusta ja kalsiumionien läsnäoloa. Kalvot rakeet ja solukalvojen kun kalsium osallistuminen tulevat kosketukseen toistensa kanssa, ja salainen vapautuu solun ulkopuoliseen tilaan kautta "huokosten" valmistettu solukalvon. Tätä prosessia kutsutaan eksosytoosiksi. Haudutettuja rakeita voidaan joissakin tapauksissa rekonstruoida ja palauttaa sytoplasmaan.

Lähtökohta prosessissa proteiinin eritykseen ja peptidihormonit on lisääntynyt muodostuminen AMP (cAMP), ja solunsisäinen kalsium- ioneja, jotka läpäisevät solukalvon ja stimuloi siirtyminen hormonaalista rakeet solukalvoon. Edellä kuvatut prosessit on säädelty sekä solunsisäisesti että ekstrasellulaarisesti. Jos solunsisäinen asetuksen ja itsesäätelyn gormonprodutsiruyuschei funktio aivolisäkkeen ja hypotalamuksen solut rajoittuu pitkälti, järjestelmä hallintalaitteiden avulla toiminnallinen aktiivisuus aivolisäkkeen ja hypotalamuksen mukaisesti fysiologisen tilan organismin. Sääntelyprosessien rikkominen voi johtaa vakavaan sairauteen ja siten myös koko organismiin.

Sääntelyn vaikutukset voidaan jakaa stimuloiviksi ja inhiboiviksi. Kaikkien sääntelyprosessien ytimessä on palautteen periaate. Aivolisäkkeen hormonaalisten toimintojen määrittämisessä johtava paikka kuuluu keskushermoston rakenteisiin ja ensisijaisesti hypotalamukseen. Näin ollen aivolisäkkeen aktiivisuutta kontrolloivat fysiologiset mekanismit voidaan jakaa hermoihin ja hormonaalisiin.

Kun otetaan huomioon aivolisäkkeen hormonien synteesin ja erittymisen säätelyprosessit, meidän on ensiksi kiinnitettävä huomiota hypotalamukseen sen kyvyn syntetisoida ja erittää neurohormoneja - vapauttaa hormonit. Kuten on osoitettu, adenohipofysialihormonien säätely toteutetaan käyttämällä hormonien vapautumista, jotka on syntetisoitu tietyissä hypotalamuksen ytimissä. Näiden hypotalamisten rakenteiden pienillä soluelementeillä on johtavat polut, jotka koskettavat primaarisen kapillaariverkon aluksia, joiden kautta vapauttavat hormonit toimivat ja saavuttavat adenohypopseesi-solut.

Ottaen huomioon hypotalamuksen kuin neuroendokriinisten keskus, t. E. Koska paikka transformaation hermoimpulssien erityisiä hormonaalisen signaali, kantajan kanssa, joka on vapauttavat hormonit, tutkijat tutkivat mahdollisuutta vaikuttaa eri välittäjän järjestelmät suoraan synteesimenetelmiä ja hormonit eritteiden adenogipofizarnyh. Avulla kehittyneitä opetustekniikoita, tutkijat huomasivat, esimerkiksi rooli dopamiinin säätelyssä eritystä useita trooppinen hormonien adenohypofyysissa. Tällöin dopamiinin toimii paitsi välittäjäaine, tilaus hypotalamuksen toiminto, mutta myös vapauttava hormoni, joka osallistuu säätelyyn aivolisäkkeen etuosan toiminnon. Samat tiedot saatiin noradrenaliinille, joka osallistuu ACTH-erityksen kontrollointiin. Nyt on todettu adeno-aivolisäke-hormonien synteesin ja erittymisen kaksoiskontrolli. Peruslähtökohtana soveltaminen eri välittäjäaineiden järjestelmän hypotalamus vapauttaa hormoneja hypotalamuksen ovat rakenteita, joissa ne on syntetisoitu. Tällä hetkellä hypotaiamisten neurohormonien säätelyyn osallistuvien fysiologisesti aktiivisten aineiden spektri on melko laaja. Tämä klassinen välittäjäaineiden adrenergisiin ja kolinerginen luonto, useita aminohappoja, aineet, joilla on morfiinin kaltainen vaikutus - endorfiinien ja enkefaliinien. Nämä aineet ovat keskeinen yhteys keskushermoston ja endokriinisen järjestelmän välillä, mikä lopulta varmistaa niiden yhtenäisyyden kehossa. Toiminnallinen aktiivisuus hypotalamuksen neuroendokriinisoluissa voidaan seurata suoraan eri osissa aivoja hermon pulssit saapuvat eri afferenttien reittejä.

Äskettäin Neuroendocrinology on toinenkin ongelma - tutkimuksen toiminnallista roolia vapauttaa hormoneja, jotka on lokalisoitu muiden keskushermostoa rakenteiden ulkopuolella hypotalamus, ja jotka eivät suoraan liity hormonitoimintaa adenogipofizarnyh toimintoja. On kokeellisesti vahvistettu, että niitä voidaan pitää sekä neurotransmittereinä että useiden systeemisten prosessien neuromodulaattoreina.

Hypotalamuksessa vapautuvat hormonit lokalisoidaan tietyillä alueilla tai ytimissä. Esimerkiksi LH-RG on lokalisoidut anterior- ja keskiaikainen hypotalamus, TRH - keskimmäisessä hypotalamuksessa, KRG - pääasiassa sen takana olevilla alueilla. Tämä ei myöskään sulje pois hajaantunutta jakautumista neurohormonien rauhasessa.

Adenohypophyseaalihormonien pääasiallinen tehtävä on aktivoida useita perifeerisiä hormonaalisia rauhasia (lisämunuaiset, kilpirauhaset, gonadit). Aivolisäkkeen trooppiset hormonit - ACTH, TTG, LH ja FSH, STH - aiheuttavat erityisiä vasteita. Siten ensimmäinen aiheuttaa lisämunuaisen aivokuorien nipun vyöhykkeen kasvua (hypertrofiaa ja hyperplasiaa) ja glukokortikoidien synteesin paranta- mista soluissaan; toinen on kilpirauhasen follikulaarisen laitteen morfogeneesin tärkein säätelijä, kilpirauhashormonien synteesin eri vaiheet ja erittyminen; LH on tärkein stimulaattori ovulaation ja keltaisen kehon muodostumiselle munasarjoissa, kivesten välisten solujen kasvu, estrogeenien, progestiinien ja gonadaalisten androgeenien synteesi; FSH aiheuttaa munasarjatulehdusten kiihtyvyyden, herkistää ne LH: n vaikutukselle ja aktivoi myös spermatogeneesi; STG, joka toimii stimuloivalla tavalla somatomediinien maksan erittymistä varten, määrittää kehon lineaarisen kasvun ja anabolisten prosessien; LTG edistää gonadotropiinien toiminnan ilmentymistä.

On myös huomattava, että aivolisäkkeen trooppiset hormonit, jotka osoittavat sen vaikutuksen ääreisten hormonaalisten rauhasten toimintojen säätelijöiksi, voivat usein saada suoran vaikutuksen. Niinpä esimerkiksi ACTH glukokortikoidien synteesin pääasiallisena säätelijänä antaa useita ylimääräisiä vaikutuksia, erityisesti lipolyyttisiä ja melanosyyttistä stimuloivia.

Hypotalamuksen ja aivolisäkkeen alkuperää olevat hormonit, eli proteiinipeptidi, katoavat nopeasti nopeasti verestä. Puoliintumisaika on enintään 20 minuuttia ja useimmissa tapauksissa kestää 1-3 minuuttia. Proteiini-peptidihormonit nopeasti kerääntyvät maksassa, jossa ne hajoavat voimakkaasti ja inaktivoivat spesifiset peptidaasit. Tätä prosessia voidaan havaita muissa kudoksissa samoin kuin veressä. Proteiinipeptidihormonien metaboliitit ilmeisesti johdetaan pääasiassa vapaiden aminohappojen muodossa, niiden suoloissa ja pienissä peptideissä. Ne erittyvät ensisijaisesti virtsan ja sapen kanssa.

Hormoneilla on usein melko voimakas fysiologisten vaikutusten tropismi. Esimerkiksi ACTH vaikuttaa lisämunuaisen aivokuoren soluihin, rasvakudokseen, hermokudokseen; gonadotropiinit - gonadsien soluissa, hypotalamuksessa ja useissa muissa rakenteissa eli elimissä, kudoksissa ja kohdesoluissa. Aivolisäkkeen ja hypotalamuksen hormoneilla on laaja fysiologinen vaikutus erilaisiin soluihin ja erilaisiin metabolisiin reaktioihin samoissa soluissa. Rungon rakenne sen mukaan, kuinka paljon näiden toimintojen riippuvuus näiden tai muiden hormonien vaikutuksesta on jaettu hormoniriippuvaiseksi ja hormonille herkäksi. Jos ensimmäinen täysin, koska läsnä hormonien aikana koko erilaistumisen ja toiminnan solujen gormonchuvstvitelnye osoittavat selvästi niiden fenotyyppiset ominaisuudet ja ilman vastaavaa hormonia, aste ilmentymä, joka on moduloitu ne eri alueella, ja määritetään spesifisten reseptorien soluissa.

Vuorovaikutus hormonien kanssa vastaavan reseptorin proteiinien pienenee ei-kovalenttisten, palautuva sitoutuminen hormonin ja reseptorin molekyylien seurauksena muodostuu spesifisten proteiini-ligandi-kompleksit, jotka voivat sisältää useita hormonaalisia vaikutuksia solussa. Jos reseptoriproteiini puuttuu, se on resistentti hormonin fysiologisten pitoisuuksien vaikutukselle. Reseptorit ovat tarpeen reuna jäseniä vastaavat umpieritykseen, määrittää herkkyys alkuperäisen fysiologinen hormoni-responsiivisten solujen, eli. E. Mahdollisuus ja intensiteetti vastaanotto, toteutus ja kuljettaa hormonisynteesin solussa.

Solujen aineenvaihdunnan hormonaalisen säätelyn tehokkuus määräytyy sekä kohdesolun sisään tulevan aktiivisen hormonin määrä että sen reseptoripitoisuuden taso.