Нормальная физиология. Лекция 1. Гуморальная регуляция висцеральных функций

1.

НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
ЛЕКЦИЯ 1
ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
ВИСЦЕРАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1 КУРСА ПСИХОЛОГОСОЦИАЛЬНОГО ФАКУЛЬТЕТА (КЛИНИЧЕСКАЯ
ПСИХОЛОГИЯ)

2.

Физиология - наука
о жизнедеятельности
целостного организма
и отдельных его частей
(клеток, тканей, органов, систем),
механизмах регуляции их
функций и объединения
отдельных частей
в единое целое – живой организм

3.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ
НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ:
1. ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
ФУНКЦИЙ (1+1)
2. СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ (5+2)
3. СИСТЕМА КРОВИ (2+1)
4. СИСТЕМА ДЫХАНИЯ (3+1)
5. СИСТЕМА ВЫДЕЛЕНИЯ (2+1)
6. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
И ЭНЕРГИИ. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ (2+1)
7. ПИЩЕВАРЕНИЕ (2)

4.

Гуморальная регуляция
функций организма
Аутокриния
Паракриния
Эндокриния

5.

Сравнительная
характеристика
нервной
и гуморальной
регуляции функций

6.

Отличительные особенности
Характер связи
Нервный
Гуморальный
с клеткамиВысокая
Низкая
мишенями
(от 1 до 120 м/с – (от 0,5 мм/с до 0,5 м/с –
Скорость связи диапазон скорости линейная скорость
проведения
кровотока в разных
возбуждения) отделах сосудистого русла)
Объем связи
Связь с
внешней
средой
Локальный
Обширный
(со всеми клетками
(только с теми
клетками, которые организма, имеющими
специфические
иннервируются
рецепторы к
данным нервным
данному веществу)
волокном)
Непосредственно
не участвует
(через органы чувств)
Обеспечивает

7.

ЕДИНСТВО НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛЬНОЙ
РЕГУЛЯЦИИ
Гипоталамус - нервная структура
с выраженной гормональной функцией
(гипоталамо-гипофизарная система)
Функциональное состояние ЦНС
зависит от гуморальных влияний
(роль половых гормонов,
гормонов пищеварительного тракта,
гормонов щитовидной железы и др.)
Медиаторы ЦНС - механизмы их действия
во многом схожи с механизмами
действия гормонов

8.

Согласно современным данным,
стираются грани между нервными
и гуморальными влияниями,
очевидны их взаимовлияния

9.

Гуморальная регуляция
связана с действием на клетки
химических веществ,
доставляемых к ним
через жидкости организма
Тканевая жидкость
Кровь
Аутокриния
Паракриния Эндокриния
(изокриния)
Аутокоиды
Гормоны

10.

11.

Аутокринная регуляция выделения
НА из пресинаптической терминали
Активация
G-белка
Закрытие
кальциевых
каналов
Снижение
уровня
освобождения
норадреналина

12.

13.

Гистамин в желудке путем паракринии
стимулирует выделение соляной кислоты
Железа
желудка
Желудок
Клетки,
секретирующие
гистамин
Клетки,
секретирующие
НСl

14.

15.

Эндокринные
клетки
Клеткимишени
(имеют
рецепторы
к данному
гормону)
Химический сигнал,
выделяемый клеткой,
поступает в кровь и
доставляется ко всем
клеткам тела, действует
на клетки-мишени,
изменяя их функцию
Эндокриния
Вещества,
доставляемые
к клеткам-мишеням
кровью, называются
гормонами

16.

Одно и то же вещество может
функционировать как медиатор,
гормон и аутокоид в зависимости от
способа доставки его к клетке-мишени
Кровь
Синаптическая
передача
Аутокоиды
Гормон
Тканевая
жидкость
Медиатор
Соматостатин
гормон
гипоталамуса
паракринный
агент (в ЖКТ)
пептидный
медиатор в ЦНС

17.

Гипофиз
Щитовидная
железа
Эпифиз
Паращитовидные
железы
Надпочечник
Половые
железы
Гормоны
1.Синтезируются в особых
(эндокринных) клетках
Эндокринные
органы
(железы
внутренней
секреции)

18.

Гормоны
Островок
Лангерганса
1.Синтезируются в особых
(эндокринных) клетках
соматостатин
дельта-клетка
альфа-клетка
глюкагон
бета-клетка
инсулин

19.

Гормоны
1.Синтезируются в особых
(эндокринных) клетках
Отдельные клетки в тканях
неэндокринных органов

20.

Гормоны
1.Синтезируются в особых
(эндокринных) клетках
2. Выделяются в кровь
3. Действуют дистантно
(на расстоянии от места
выделения гормона)
4. Действуют в очень низких
концентрациях
10-7 ─ 10-12 М

21.

Функции гормонов
Рост,
развитие
Энергетический
и пластический
метаболизм
Репродукция
Гомеостаз

22.

ФУНКЦИИ ГОРМОНОВ
1. ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННЫХ
ЖИЗНЕННЫХ ПРОГРАММ
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
РОСТ И РАЗВИТИЕ
АДАПТАЦИЯ
РАЗМНОЖЕНИЕ
СТАРЕНИЕ И СМЕРТЬ
(СТГ, тиреоидные гормоны, половые
гормоны, глюкокортикоиды)

23.

2. ПОДДЕРЖАНИЕ ГОМЕОСТАЗА
(ПОСТОЯНСТВА ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ
ОРГАНИЗМА И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ)
(АДГ, альдостерон, паратгормон,
инсулин, глюкагон, эритропоэтин,
ренин-ангиотензиновая система)
3. УЧАСТИЕ В КРАТКОВРЕМЕННЫХ
РЕАКЦИЯХ ОРГАНИЗМА
(ИЛИ ОТДЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ)
острая стадия сресса (адреналин),
пищеварение (гормоны ЖКТ), и др.

24.

Классификация гормонов
1. По органам- 2. По химической 3. По растворимости
мишеням
природе
в жирах
Белки,
Тропные
Стероиды
пептиды
Эффекторные
Производные
аминокислот
4. По механизму
действия на клетки
через
мембранные
рецепторы
Липофильные
Липофобные
5. По эффекту
Пусковые
(кинетические)
Метаболические
через
внутриклеточные
рецепторы
Модулирующие
(корригирующие)
Пермиссивные
(реактогенные)
Морфогенетические

25.

Классификация гормонов
По органам-мишеням
Тропные
Эффекторные
Мишени –
эндокринные
клетки
Мишенинеэндокринные
клетки
Гипоталамические
Тропные гормоны
гипофиза
гипофизотропные
Либерины
Статины
Тиреотропный
(стимулирующие)
(тормозные)
Адренокортикотропный
Меланоцитотропный
соматостатин,
соматолиберин,
Гонадотропные
дофамин
гонадолиберины,
(тормозит
тиролиберин,
выделение
кортиколиберин
Лютеинизирующий
пролактина)
Фолликулостимулирующий
Щитовидная
Поджелудочная
Паращитовидные
Гипофиз
Половые
Эпифиз
железа
Надпочечники
железа
железы
железы
гормон роста,
Метаболические
Кора
пролактин,
Мелатонин
Женские
(тироксин,
Паратгормон
Инсулин,
минералкортикоиды,
окситоцин,
трийодтиронин)
глюкагон
Эстроген,
глюкокортикоиды,
вазопрессин
прогестерон
половые
(АДГ)
Мозговое
вещество
Кальцитонин
Мужские
Адреналин
Тестостерон

26.

Классификация гормонов
По химической природе
Белки,
полипептиды
Гипоталамические
статины и
либерины,
гормоны переднего
Метаболические
и заднего гипофиза,
гормоны
гормоны
щитовидной
поджелудочной
железы
железы
(тироксин,
(инсулин, глюкагон),
трийодтиронин)
паратгормон,
кальцитонин
Производные
аминокислот
Стероиды
(производные
холестерина)
Тирозин ТриптофанГормоны
коры
надпочечников
Гормон
Гормоны
(глюкокортикоиды и
эпифиза
мозгового
минералкортикоиды)
(мелатонин)
вещества
половые гормоны
надпочечников
(женские и мужские)
(адреналин,
гормоны плаценты
норадреналин)

27.

Классификация гормонов
По растворимости в жирах
Липофильные
(растворимы в жирах,
нерастворимы в воде)
Стероиды
Липофобные
(нерастворимы в жирах,
растворимы в воде)
Производные
аминокислот
Белки,
полипептиды
Степень
растворимости
различных
Тироксин,
Адреналин,
трийодтиронин
норадреналин
гормонов в жирах
играет
ключевую роль в особенностях
их синтеза в их хранения
Амфифильные
в
способов их их транспорта
эндокринных эндокринных
выделения
(
растворимы и в воде,
и
в
жирах)
кровью
клетках
клетках
из клеток
Мелатонин
механизмов их действия на клетки-мишени

28.

Особенности синтеза, хранения
и выделения гормонов
Стероиды и мелатонин
(растворимы в жирах)
В активной форме не накапливаются
Но в клетках много предшественников
(холестерин и триптофан, соответственно)
Под действием стимула в течение нескольких
минут происходят необходимые
преобразования, и готовый гормон почти
мгновенно выделяется из клетки
путем простой диффузии

29.

Тиреоидные гормоны
(растворимы в жирах, нерастворимы в воде)
Синтезируются в фолликулярных
клетках железы
Хранятся "внутри"
крупного белка
тироглобулина
(запас на 2-3 месяца)
При действии стимула
гормоны выделяются
из тироглобулина,
и почти мгновенно
покидают клетки путем
простой диффузии

30.

ФОЛЛИКУЛЯРНАЯ КЛЕТКА
ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
ЭР
Предшественник
ТГ
Тироглобулин
Аппарат
Гольджи

31.

Белки и пептиды
(нерастворимы в жирах, растворимы в воде)
Синтезируются по программе,
закодированной в ДНК
Транскрипция
Упаковываются в
секреторные пузырьки,
Трансляция
в которых хранятся
до момента выделения
Синтез
ДНК
Ядро
мРНК
ЭР
Аппарат
Гольджи
Упаковка
Секреторные
пузырьки
Хранение
Выделение
Под действием стимула при
участии свободных
ионов кальция готовый
гормон почти мгновенно
выделяется из клетки путем
экзоцитоза

32.

Адреналин и норадреналин
(нерастворимы в жирах,
растворимы в воде)
Синтезируются в цитозоле
эндокринных клеток
Упаковываются в пузырьки, в которых
хранятся до момента выделения
Под действием стимула при участии
свободных ионов кальция готовый гормон
почти мгновенно выделяется из клетки
путем экзоцитоза

33.

Особенности транспорта
гормонов в крови
Только свободные молекулы
гормонов могут диффундировать из
капилляров и связываться с их
рецепторами в клетке-мишени

34.

Липофильные
Липофобные
Стероидные,тиреоидные
гормоны, мелатонин
Белки, пептиды,
катехоламины
Когда
количество
Для
транспорта
кровью
Легко растворяются
свободного гормона
связываются
с белками
в плазме крови,
снижается,
плазмы
крови; новые
связанная,
циркулируют в крови ,
молекулы
освобождаются
или неактивная
фракция,
главным образом,
от
связи составляет
с белком, и
обычно
в физически растворенной
восстанавливается
более 90% общей
форме и легко
отношение между
концентрации
гормона
диффундируют из плазмы
связанной ив свободной
(находится
равновесии
к клеткам-мишеням
формами
гормона в плазме.
со свободными
Короткая «полужизнь»
Длинная
«полужизнь»
молекулами
гормона )

35.

Механизм действия гормонов
РЕЦЕПТОРЫ
КЛЕТОК-МИШЕНЕЙ
Реакция
на определенный
гормон
проявляется только
в клетках со
МЕМБРАННЫЕ
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ
На поверхности
Цитоплазматические
специфическими
рецепторами для Ядерные
этого
мембраны
(в цитоплазме)
(в ядре)
гормона
Белки, пептиды,
катехоламины
Стероидные,тиреоидные
гормоны, мелатонин
Для
Уменьшение
некоторых
гормонов
(downregulation)
(например,
Реакция
на
гормон
зависит
от
количества
Клетка может обладать
мелатонин,
или увеличение
тиреоидные
(upregulation)
гормоны)
доступных
рецепторов,
число
которых
рецепторами
к
разным
гормонам
и
обнаружено
количества
или
рецепторов
предполагается
определяет
наличие
и
обычно составляет 2-100 тысяч
способна
реагировать
на
каждый
из
них
чувствительность
поверхностных
и
внутриклеточных
клетки-мишени
и может меняться, в том числе
крецепторов
гормону.
под действием
гормонов

36.

Специфичность
Будет ли гормон
реакции клетки-мишени
действовать на
на данный гормон
клетку
определяется
зависит от наличия
особенностями
рецептора для
самой клетки
данного гормона
Рецепторы для данного гормона
обнаруживаются в клетках разных тканей
НоСпри
другой
действии
стороны,
одного
разные
и того
гормоны
же гормона
могут
оказывать
на разные
один
клетки,
и тот же
ответ
эффект
будетпри
разный,
действии
навопределенную
зависимости от
ткань
типа(например,
клетки
гликогенолиз
в печени
может
осуществляться
(например, гормон
роста
в клетках
скелетных
под стимулирует
влиянием глюкагона,
гормона
роста,
мышц
синтез белка,
а в жировых
глюкокортикоидов,
адреналина
и тироксина)
клетках способствует
разрушению
жира)

37.

Механизм влияния гормона зависит
от типа активируемого им рецептора
В большинстве случаев активация
рецептора при связывании с ним
гормона изменяет активность
клетки-мишени
путем активации
синтеза
внутриклеточных
вторых посредников
путем прямого
влияния на
генную
транскрипцию
и трансляцию

38.

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ
СИГНАЛЬНЫЕ ПУТИ
ОБЕСПЕЧИВАЮТ МОЩНОЕ
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ
ХИМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
НА ФУНКЦИЮ
КЛЕТОК-МИШЕНЕЙ

39.

Медиатор
Возможные
влияния
лигандов
на клеткимишени
через
рецепторы,
связанные с
G-белками
Рецептор,
связанный
с G-белком
G-белок
Мембранный
фермент
Второй
посредник
Протеинкиназы
Белки ,
Транспортный Ферменты регулирующие
белок
метаболизма
экспрессию
генов
Изменение
транспорта
Изменение
Изменение
ионов и метаболической экспрессии
других
активности
генов
веществ
Внутриклеточные
сигнальные
белки
Белки-мишени
Белки
цитоскелета
Белки
клеточного
деления
Изменение
формы и/или
движения
Рост
и деление
клетки

40.

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ
Профессор
кафедры
физиологии
Т.Е.Кузнецова
Москва 2021