Гормоны. 3
Классифицируют гормоны по-разному
Гормоны (греч. hormao – привожу в движение) – это вещества, вырабатываемые специализированными клетками и регулирующие обмен веществ в отдельных органах и во всем организме в целом. Для всех гормонов характерна большая специфичность действия и высокая биологическая активность.
С нарушением гормонального обмена связан ряд наследственных и приобретенных заболеваний, сопровождающихся серьезными проблемами в развитии и жизнедеятельности организма (карликовость и гигантизм, сахарный и несахарный диабет, микседема, бронзовая болезнь и др).
Гормоны можно классифицировать по химическому строению, растворимости, локализации их рецепторов и влиянию на обмен веществ.
Классификация по строению
Гормоны – производные аминокислот
Адреналин, норадреналин, тироксин, трийодтиронин.
Пептидные гормоны
Адренокортикотропный гормон (АКТГ), соматотропный гормон (СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ), лактотропный гормон (пролактин, ПЛГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин), окситоцин, кальцитонин, паратгормон, инсулин, глюкагон.
Стероидные гормоны
Кортизол, альдостерон, эстрадиол, прогестерон, тестостерон, кальцитриол.
Классификация по влиянию на обмен веществ
Белковый обмен
Инсулин, СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин,
Липидно-углеводный обмен
Инсулин, СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин, адреналин, глюкагон,
Водно-солевой обмен
Альдостерон, АДГ
Обмен кальция и фосфора
Кальцитонин, паратгормон, кальцитриол
Репродуктивная функция
Гонадотропные гормоны и эстрадиол, эстриол, прогестерон, тестостерон, пролактин, окситоцин
Классификация по месту синтеза
Гипоталамус
Кортиколиберин, тиреолиберин, гонадолиберин, соматолиберин, меланолиберин. Пролактостатин, соматостатин, меланостатин.
Гипофиз
СТГ, АКТГ, ЛТГ, ТТГ, АДГ, МСГ, ФСГ, ЛГ, окситоцин.
Периферические железы
Инсулин, глюкагон, кортизол, тироксин, адреналин, альдостерон, эстрадиол, эстриол, тестостерон, кальцитонин, паратгормон, кальцитриол.
Гормональный сигнал должен пройти через мембрану
Для регуляции деятельности клетки с помощью гормонов, находящихся в плазме крови, необходимо обеспечить возможность клетки воспринимать и обрабатывать этот сигнал. Эта задача усложняется тем, что сигнальные молекулы (нейромедиаторы, гормоны, эйкозаноиды) имеют разную химическую природу, реакция клеток на сигналы должна быть различной по направленности и адекватной по величине.
В связи с этим, эволюционно сформировались два основных механизма действия сигнальных молекул по локализации рецептора:
1. Мембранный – рецептор расположен на мембране. Для этих рецепторов в зависимости от способа передачи гормонального сигнала в клетку выделяют три вида мембраносвязанных рецепторов и, соответственно, три механизма передачи сигнала. По данному механизму работают пептидные и белковые гормоны, катехоламины, эйкозаноиды.
2. Цитозольный – рецептор расположен в цитозоле.
Виды мембраносвязанных рецепторов
1. Рецепторы, обладающие каталитической активностью – при взаимодействии лиганда с рецептором активируется внутриклеточная часть (домен) рецептора, имеющий тирозинкиназную или тирозинфосфатазную или гуанилатциклазную активность. По этому механизму действуют СТГ, инсулин, пролактин, интерлейкины, ростовые факторы, интерфероны α, β, γ.
Три механизма передачи сигнала в зависимости от вида мембранных рецепторов
2. Каналообразующие рецепторы – присоединение лиганда к рецептору вызывает открытие ионного канала на мембране. Таким образом действуют нейромедиаторы (ацетилхолин, глицин, ГАМК, серотонин, гистамин, глутамат);
3. Рецепторы, связанные с G-белками – передача сигнала от гормона происходит при посредстве G-белка. G-белок влияет на ферменты, образующие вторичные мессенджеры (посредники ). Последние передают сигнал на внутриклеточные белки. Большинство гормонов действуют по данному механизму.
К третьему виду относятся аденилатциклазный
и кальций-фосфолипидный механизмы.
Схема механизма, связанного с G-белками
ЦиклоАМФ является наиболее популярным мессенджером
Циклический АМФ (циклоАМФ, цАМФ) образуется в клетке, когда действуют гормоны гипофиза (ТТГ, ЛГ, МСГ, ФСГ. АКТГ), кальцитонин, соматостатин, глюкагон, паратгормон, адреналин (через α2- и β-адренорецепторы), вазопрессин (через V2-рецепторы).
Механизм наработки цАМФ связан с активацией фермента аденилатциклазы и называется аденилатциклазный механизм:
Схема аденилатциклазного механизма действия гормонов
Этапы передачи сигнала
Этапы передачи сигнала выглядят следующим образом:
- Взаимодействие лиганда с рецептором приводит к изменению конформации последнего.
- Это изменение передается на G-белок, который состоит из трех субъединиц (α, β и γ), α-субъединица связана с ГДФ.
В составе G-белков α-субъединицы бывают двух типов по отношению к аденилатциклазе: активирующие αS и ингибирующие αI. - В результате взаимодействия с рецептором β- и γ-субъединицы отщепляются, одновременно на α-субъединице ГДФ заменяется на ГТФ.
- Активированная таким образом αS-субъединица стимулирует аденилатциклазу, которая начинает синтез цАМФ.
Если в действо была вовлечена αI-субъединица – она ингибирует аденилатциклазу, все останавливается. - Циклический АМФ – вторичный мессенджер – в свою очередь, взаимодействует с протеинкиназой А и активирует ее. Протеинкиназа А фосфорилирует ряд ферментов, среди которых киназа фосфорилазы гликогена, гликогенсинтаза, ТАГ-липаза.
- Наработка цАМФ продолжается некоторое время, пока α-субъединица, которая является ГТФ-азой, отщепляет фосфат от ГТФ.
- Как только ГТФ превратился в ГДФ, то α-субъединица инактивируется, теряет свое влияние на аденилатциклазу, обратно соединяется с β- и γ-субъединицами.
Все возвращается в исходное положение.
Гормон отрывается от рецептора еще раньше:
если концентрация гормона в крови велика, то следующая его молекула присоединится к рецептору через малый промежуток времени и повторный запуск АЦ-механизма произойдет быстро – в клетке активируются соответствующие процессы.
если гормона в крови мало – для клетки наступает некоторая пауза, изменения метаболизма нет.
Инозитолтрифосфат и ДАГ тоже являются вторичными мессенджерами
По этому механизму, который получил название кальций-фосфолипидный механизм, действуют вазопрессин (через V1-рецепторы), адреналин (через α1-адренорецепторы), ангиотензин II.
Принцип работы этого механизма совпадает с предыдущим, но вместо аденилатциклазы мишеневым ферментом для α-субъединицы служит фосфолипаза С. Фосфолипаза С расщепляет мембранный фосфолипид фосфатидилинозитолдифосфат (ФИФ2) до вторичных мессенджеров инозитолтрифосфата (ИФ3) и диацилглицерола (ДАГ). (посмотреть реакцию)
Схема кальций-фосфолипидного механизма действия гормонов
Этапы передачи сигнала
Этапы передачи сигнала выглядят следующим образом:
- Взаимодействие гормона с рецептором приводит к изменению конформации последнего.
- Это изменение передается на G-белок, который состоит из трех субъединиц (αP, β и γ), α-субъединица связана с ГДФ.
- В результате взаимодействия с рецептором β- и γ-субъединицы отщепляются, одновременно на αP-субъединице ГДФ заменяется на ГТФ.
- Активированная таким образом αP-субъединица стимулирует фосфолипазу С, которая начинает расщепление ФИФ2 до двух вторичных мессенджеров – ИФ3 и ДАГ.
- Инозитолтрифосфат открывает кальциевые каналы в эндоплазматическом ретикулуме, что вызывает увеличение концентрации ионов Cа2+. Диацилглицерол совместно с ионами Са2+ активирует протеинкиназу С. Кроме этого, диацилглицерол имеет и другую сигнальную функцию: он может распадаться на 1-моноацилглицерол и полиеновую жирную кислоту (обычно арахидоновую), из которой образуются эйкозаноиды.
- Протеинкиназа С фосфорилирует ряд ферментов и в целом участвует в процессах клеточной пролиферации. Накопление ионов Са2+ в цитоплазме вызывает активацию определенных кальций-связывающих белков (например, кальмодулина).
- Гидролиз ФИФ2 продолжается некоторое время, пока αP-субъединица, которая является ГТФ-азой, отщепляет фосфат от ГТФ.
Как только ГТФ превратился в ГДФ, то αP-субъединица инактивируется, теряет свое влияние на фосфолипазу C, обратно соединяется с β- и γ-субъединицами.
Все возвращается в исходное положение.
Гормон отрывается от рецептора еще раньше:
если концентрация гормона в крови велика, то следующая его молекула присоединится к рецептору через малый промежуток времени и повторный запуск механизма произойдет быстро – в клетке активируются соответствующие процессы.
если гормона в крови мало – для клетки наступает некоторая пауза, изменения метаболизма нет.
Гуанилатциклазный механизм изучен недостаточно
Гуанилатциклазный механизм пока изучен недостаточно подробно, но известно, что по нему работает атриопептин (предсердный натрийуретический пептид), оксид азота (NO) и другие, пока малоизученные, соединения.
Гуанилатциклазный механизм передачи сигнала в общих чертах схож с аденилатциклазным: после появления какой-либо сигнальной молекулы сигнал воспринимается ферментом гуанилатциклазой и далее передается при помощи вторичного мессенджера цГМФ. Он воздействует на протеинкиназу G, которая фосфорилирует определенные белки, чем изменяет активность клетки.
Но, в отличие от аденилатциклазы, данный фермент имеет четыре разновидности, три из которых связаны с мембраной, четвертый – цитозольный:
мембраносвязанные формы гуанилатциклазы работают как рецепторы, обладающие каталитической активностью.
цитозольный фермент является димером и содержит в своем составе гем, он непосредственно взаимодействует в цитозоле с сигнальной молекулой (например, оксидом азота).
Гидрофобные гормоны проникают внутрь клетки
Некоторые гормоны, такие как стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы, по свойствам являются гидрофобными. В плазме крови для их транспортировки используются специальные белки-транспортеры. В комплексе с этими белками они не способны взаимодействовать с мембранными рецепторами, но способны отрываться от них и диффундировать через клеточную мембрану внутрь клетки. После перехода в цитозоль гормоны немедленно подхватываются другими белками, которые уже являются рецепторами.
Комплекс гормон-рецептор в некоторых случаях дополнительно модифицируется и активируется. Далее он проникает в ядро, где может связываться с ядерным рецептором. В результате гормон приобретает сродство к ДНК. Связываясь с гормон-чувствительным элементом в ДНК, гормон влияет на транскрипцию определенных генов и изменяет концентрацию РНК в клетке и, соответственно, количество определенных белков в клетке.
Цитозольный механизм действия гормонов
У гормонов существует четкая иерархия
У многоклеточных существ всегда стоит задача обеспечения взаимосвязи разных органов и баланса их активности. Поэтому большинство гормональных систем взаимосвязаны между собой и регулируются в соответствии с иерархической лестницей.
У высших животных верхнюю часть лестницы занимает система гормонов гипоталамуса, контролируемая центральной нервной системой. Сигналы, получаемые от органов, принимаются и обрабатываются, после чего клетки гипоталамуса отвечают при помощи специфических сигнальных молекул – рилизинг-факторов. На стимулирующие или тормозящие стимулы из ЦНС секретируются стимулирующие или ингибирующие рилизинг-факторы, которые носят название либерины или статины соответственно. Эти нейрогормоны с кровотоком достигают аденогипофиза, где стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) биосинтез и секрецию тропных гормонов.
Тропные гормоны воздействуют на периферические железы, стимулируя выделение соответствующих периферических гормонов. К подобным системам относятся группы гормонов тиреоидной функции, глюкокортикоидной функции и профиль половых гормонов. Регуляция этих систем осуществляется по принципу обратной отрицательной связи, т.е. накопление гормонов периферических желез тормозит секрецию рилизинг-факторов гипоталамуса и тропных гормонов гипофиза. Наиболее клинически значимо это проявляется в отношении регуляции стероидных гормонов. Подавляющее действие на активность эндокринных желез может оказывать и результат ответа клеток-мишеней.
Существуют эндокринные железы для которых отсутствует регуляция тропными гормонами – паращитовидная железа, мозговое вещество надпочечников, ренин-альдостероновая система и поджелудочная железа. Они контролируются нервными влияниями или концентрацией определенных веществ в крови.
Регуляция некоторых гормональных систем
Гипоталамус - генералитет эндокринной системы
Семейство гипоталамических гормонов – рилизинг-факторов – включает вещества, как правило небольшие пептиды, образующиеся в ядрах гипоталамуса. Их функция – регуляция секреции гормонов аденогипофиза: стимулирование – либерины и подавление – статины.
Доказано существование семи либеринов и трех статинов.
Тиреолиберин – является трипептидом, стимулирует секрецию тиреотропного гормона и пролактина, также проявляет свойства антидепрессанта.
Кортиколиберин – полипептид из 41 аминокислоты, стимулирует секрецию АКТГ и ?-эндорфина, широко влияет на деятельность нервной, эндокринной, репродуктивной, сердечно-сосудистой и иммунной систем.
Гонадолиберин (люлиберин) – пептид из 10 аминокислот, стимулирует высвобождение лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов. Гонадолиберин присутствует также в гипоталамусе, участвуя в центральной регуляции полового поведения.
Фоллиберин – стимулирует высвобождение фолликулостимулирующего гормона.
Пролактолиберин – стимулирует секрецию лактотропного гормона.
Пролактостатин – предполагается, что он является дофамином. Снижает синтез и секрецию лактотропного гормона.
Соматолиберин состоит из 44 аминокислот и повышает синтез и секрецию гормона роста.
Соматостатин – пептид из 12 аминокислот, ингибирующий секрецию ТТГ, пролактина, АКТГ и СТГ из гипофиза. Он образуется также в островках поджелудочной железы и контролирует высвобождение глюкагона и инсулина, а также гормонов желудочно-кишечного тракта.
Меланостимулирующий фактор, пентапептид, оказывает стимулирующее действие на синтез меланотропного гормона.
Меланостатин, может быть как три-, так и пентапептидом, обладает антиопиоидным эффектом и активностью в поведенческих реакциях.
Кроме рилизинг-гормонов в гипоталамусе синтезируются также вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин.
Соматотропный гормон
Строение
Представляет собой полипептид, включающий 191 аминокислоту с молекулярной массой 22 кДа и периодом полураспада 20-25 мин.
Синтез
Осуществляется в ацидофильных клетках гипофиза – подкласс соматотрофов с волнообразной секрецией и пиком каждые 20-30 мин.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: стресс (боль, тревога, холод), гипогликемия (при физической нагрузке и кратком голодании), андрогены и эстрогены, некоторые аминокислоты (например, аргинин), медленная фаза сна (вскоре после засыпания), морфин, вазопрессин, трийодтиронин (особенно у детей, через высвобождение соматолиберина).
Уменьшают: гипергликемия, соматомедины.
Механизм действия
Рецептор с каталитической тирозинкиназной активностью. Часть эффектов связана с увеличением количества молекул аденилатциклазы в цитоплазматической мембране.
Существенную роль в эффектах гормона играют соматомедины (ростовые факторы), вырабатываемые в печени после воздействия на нее СТГ.
Мишени и эффекты
Мишенью являются костная, хрящевая, мышечная, жировая ткани и печень. Гормон стимулирует общий рост клетки-мишени, но не ее дифференцировку.
Белковый обмен: Вызывает положительный азотистый баланс, в целом повышает транспорт аминокислот в печень, мышечную, хрящевую и костную ткани, активирует все стадии биосинтеза белка.
Нуклеиновый обмен: Активирует синтез РНК и ДНК.
Углеводный обмен: Подавляет поглощение глюкозы в периферических тканях, стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз в печени, что вызывает гипергликемию. В мышцах подавляет гликолиз и стимулирует синтез гликогена. У детей стимулирует образование хондроитинсульфата в костной ткани.
Жировой обмен: Активирует липолиз, накопление жирных кислот в крови и, при недостатке инсулина, кетогенез.
Минеральный обмен: Стимулирует гидроксилирование и активацию витамина D в почках. Формирует положительный баланс ионов Mg2+, Ca2+, Na+, К+, Cl–, SO42–, фосфатов.
Патология
Гипофункция
при уменьшении выработки и снижении концентрации в крови возникает гипофизарный нанизм (карликовость), частота в России около 1:20000. Проявляется на 2-4 году жизни, критерием служит снижение скорости роста до 4 см в год и менее.
при нарушении синтеза у взрослых отмечается снижение мышечной массы и тенденция к гипогликемии,
при нарушении рецепции или пострецепторной передачи сигнала происходит пропорциональное, но недостаточное развитие тела. Примером могут служить пигмеи, племена Центральной Африки.
Гиперфункция
у детей возникает гигантизм, так как еще нет зарастания эпифизарных щелей и возможен ускоренный рост кости,
у взрослых развивается акромегалия – из-за акрального роста кости происходит увеличение размера носа, стопы, кистей, челюсти.
Пептиды проопиомеланокортина
Проопиомеланокортин представляет собой пептид, включающий 254 аминокислоты. При его гидролизе в клетках переднего и промежуточного гипофиза появляются три основные группы пептидов этого семейства:
1. Адренокортикотропный гормон ( АКТГ) из которого может образоваться α-меланоцитстимулирующий гормон (МСГ),
2. β-Липотропин, служащий предшественником α-липотропина, β-МСГ и β-эндорфина.
3. γ-Меланоцитстимулирующий гормон.
Указанные пептиды способны претерпевать дополнительные модификации с образованием новых регуляторных пептидов. Механизмы действия и эффекты большинства производных проопиомеланокортина недостаточно изучены.
Липотропный гормон
β-Липотропин представляет собой полипептид из 91 аминокислоты.
Мишени и эффекты
Мишенью являются жировая ткань, где он стимулирует липолиз и мобилизацию жирных кислот.
Основная роль – источник эндогенных опиатов (α-, β-, γ-эндорфинов) в головном мозге, которые вызывают обезболивание, снятие ощущений страха и т.п.
Меланоцитстимулирующий гормон
Строение
Представляет собой группу пептидов α-, β-, γ-МСГ. По строению, например, α-МСГ включает 13 аминокислот, γ-МСГ включает 11 аминокислот.
Синтез
Происходит в средней доле гипофиза.
Механизм действия
Аденилатциклазный.
Мишени и эффекты
Мишенью являются меланоциты кожи, радужки, пигментного эпителия сетчатки глаза, в которых стимулирует меланиногенез и пигментацию.
Патология
Гиперфункция
Проявляется как симптом усиленной пигментации кожи при первичной недостаточности коры надпочечников (болезни Аддисона), в связи с чем такой гипокортицизм также называют "бронзовая болезнь".
Антидиуретический гормон (вазопрессин)
Строение
Представляет собой пептид, включающий 9 аминокислот, с периодом полураспада 2-4 минуты.
Синтез
Осуществляется в супраоптическом ядре гипоталамуса. В точку секреции – заднюю долю гипофиза – гормон попадает по аксонам с белком-переносчиком нейрофизином.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют:
эмоциональный и физический стресс, никотин, морфин, ацетилхолин, ангиотензин II.
активация барорецепторов сердца и каротидного синуса (снижение объема крови в сосудистом русле),
возбуждение осморецепторов гипоталамуса и печени (повышение осмолярности плазмы при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности, накоплении осмотически активных веществ),
В зрелом и пожилом возрасте количество осморецепторов снижается. Следовательно, снижается чувствительность гипоталамуса к повышению осмолярности и возрастает вероятность хронического обезвоживания.
Уменьшают: этанол, глюкокортикоиды.
Регуляция секреции и эффекты антидиуретического гормона
Механизм действия
Зависит от рецепторов:
кальций-фосфолипидный механизм, проявляется при высоких концентрациях, сопряжен с V1 рецепторами гладких мышц артериол, печени, тромбоцитов,
аденилатциклазный механизм – с V2 рецепторами почечных канальцев.
Мишени и эффекты
Головной мозг
участвует в механизмах памяти и поведенческих аспектах стресса,
через V3-рецепторы стимулирует в кортикотрофах секрецию АКТГ.
Почки
Увеличивает реабсорбцию воды в эпителиоцитах дистальных канальцев и собирательных трубочек, благодаря "выставлению" на мембрану транспортных белков для воды – аквапоринов:
через аденилатциклазный механизм вызывает фосфорилирование молекул аквапоринов (только тип 2), их взаимодействие с белками микротубул и путем экзоцитоза встраивание аквапоринов в апикальную мембрану,
по тому же механизму стимулирует синтез аквапоринов de novo.
Сосудистая система
Поддерживает стабильное давление крови, стимулируя спазм сосудов и увеличивая вязкость крови:
повышает тонус гладких мышц сосудов кожи, скелетных мышц и миокарда (в меньшей степени),
повышает чувствительность механорецепторов в каротидных синусах к изменениям артериального давления,
экспрессия фактора Виллебранда эндотелием,
усиление активности тромбоцитов.
В гепатоцитах
Являясь для низших животных гормоном стресса, он частично сохранил свою функцию:
активирует гликогенолиз и глюконеогенез у голодных животных, что вызывает отток глюкозы в кровь и гипергликемию,
у сытых животных стимулирует гликолиз,
захват жирных кислот и их окисление либо этерификация (в зависимости от условий),
экспрессия и секреция VIII фактора свертывания.
Патология
Гипофункция
Проявляется в виде несахарного диабета (diabetes insipidus – безвкусный диабет). Его частота примерно 0,5% всех эндокринных заболеваний. Проявляется большим объемом мочи до 8 л/сутки, жаждой и полидипсией, сухостью кожи и слизистых, вялостью, раздражительностью.
Существуют разные причины гипофункции:
1. Первичный несахарный диабет – дефицит АДГ при нарушении синтеза или повреждениях гипоталамо-гипофизарного тракта (переломы, инфекции, опухоли);
2. Нефрогенный несахарный диабет:
наследственный – нарушение рецепции АДГ в канальцах почек,
приобретенный – заболевания почек, повреждение канальцев солями лития при лечении больных психозами.
3. Гестагенный (при беременности) – повышенный распад вазопрессина аргинин-аминопептидазой плаценты.
4. Функциональный – временное (у детей до года) повышение активности фосфодиэстеразы в почках, приводящее к нарушению действия вазопрессина.
Гиперфункция
Синдром неадекватной секреции – при образовании гормона какими-либо опухолями, при заболеваниях мозга. Появляется риск водной интоксикации и дилюционная гипонатриемия.
Гормоны кальциевого обмена
За обмен кальция и фосфатов в организме отвечают три гормона – кальцитриол, кальцитонин и паратиреоидный гормон.
Кальцитриол
Строение кальцитриола |
Строение
Представляет собой производное витамина D и относится к стероидам.
Синтез
Образующийся в коже под действием ультрафиолета и поступающие с пищей холекальциферол (витамин D3) и эргокальциферол (витамин D2) гидроксилируются в печени по С25 и в почках по С1. В результате формируется 1,25-диоксикальциферол (кальцитриол).
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: Гипокальциемия повышает гидроксилирование по С1 в почках.
Уменьшают: Избыток кальцитриола подавляет гидроксилирование по С1 в почках.
Механизм действия
Цитозольный.
Мишени и эффекты
Эффект кальцитриола заключается в увеличении концентрации кальция и фосфора в крови:
в кишечнике индуцирует синтез белков, отвечающих за всасывание кальция и фосфатов,
в почках повышает реабсорбцию кальция и фосфатов,
в костной ткани усиливает резорбцию кальция.
Патология
Гипофункция
Соответствует картине гиповитаминоза D.
Паратиреоидный гормон
Строение
Представляет собой пептид из 84 аминокислот с молекулярной массой 9,5 кДа.
Синтез
Идет в паращитовидных железах. Реакции синтеза гормона высоко активны.
Регуляция синтеза паратирина |
Регуляция синтеза и секреции
Высокие концентрации кальция активируют кальций-чувствительную протеазу, гидролизующую один из предшественников гормона, и тем самым снижается образование паратиреоидного гормона.
Механизм действия
Аденилатциклазный.
Мишени и эффекты
Эффект паратиреоидного гормона заключается в увеличении концентрации кальция и снижении концентрации фосфора в крови.
Это достигается тремя способами:
Костная ткань
при высоком уровне гормона активируются остеокласты и происходит деструкция костной ткани,
при низких концентрациях активируется перестройка кости и остеогенез.
Почки
увеличивается реабсорбция кальция и магния,
уменьшается реабсорбция фосфатов, аминокислот, карбонатов, натрия, хлоридов, сульфатов.
также гормон стимулирует образование кальцитриола (гидроксилирование по С1).
Кишечник
при участии кальцитриола усиливается всасывание кальция и фосфатов.
Гипофункция
Возникает при случайном удалении железы при операциях на щитовидной железе, аутоиммунной деструкции ткани желез. Возникающая гипокальциемия и гиперфосфатемия проявляется в виде высокой нервно-мышечной возбудимости, судорог, тетании. При резком снижении кальция возникает дыхательный паралич, ларингоспазм.
Гиперфункция
Первичный гиперпаратиреоз возникает при аденоме желез. Нарастающая гиперкальциемия вызывает повреждение почек, мочекаменную болезнь.
Вторичный гиперпаратиреоз является результатом почечной недостаточности, при которой происходит нарушение образования кальцитриола, снижение концентрации кальция и компенсаторное возрастание синтеза паратиреоидного гормона.
Кальцитонин
Строение
Представляет собой пептид, включающий 32 аминокислоты с молекулярной массой 3,6 кДа.
Синтез
Осуществляется в парафолликулярных клетках щитовидной железы.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: ионы кальция, глюкагон.
Механизм действия
Аденилатциклазный
Мишени и эффекты
Эффект кальцитонина заключается в уменьшении концентрации кальция и фосфора в крови:
в костной ткани подавляет активность остеокластов, что улучшает вход кальция и фосфатов в кость,
в почках подавляет реабсорбцию ионов Ca2+, фосфатов, Na+, K+, Mg2+.
Патология
Не отмечено.
Гормоны тиреоидной функции
Тиреотропный гормон
Строение
Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ.
Синтез
Осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиз.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.
Уменьшают: соматостатин, тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).
Механизм действия
Аденилатциклазный (связанный с ингибированием GI-белка) и кальций-фосфолипидный механизм.
