3.4.3. Хромаффинные клетки

В мозговом веществе надпочечников, в вегетативных ганглиях симпатической и парасимпатической нервной системы, частично в стенках магистральных сосудов рассеяны клетки, составляющие периферическую нейро-эндокринную хромаффинную ткань. По происхождению и функционально хромаффинные клетки связаны с симпатической нервной системой и вместе составляют симпатоадреналовую систему быстрого реагирования. Хромаффинные клетки вырабатывают норадреналин, адреналин и ряд регуляторных пептидов.

3.5. Динамика образования и действия гормонов

3.5.1. Ритмы секреции

Гормоны поступают во внутреннюю среду с определенным биоритмом и организуют ритмы физиологических функций в цикле сон—бодрствование, в процессах роста и развития, в условиях жизни и труда человека в различной социальной и природно-климатической среде.

Экзогенные ритмы секреции – это ритмы гормональной активности, формируемые под влиянием внешних синхронизаторов (смена света и темноты, прием пищи, температура, атмосферное давление, для человека — различные социальные факторы).

Эндогенные ритмы – это ритмы, не зависящие от действия внешних синхро­низаторов, сформировались в связи с циклическими явлениями в природе: суточными, лунными, сезонными, годичными и др. Так, например, эпифиз вырабатывает ночью гормон мелатонин, а днем — серотонин.

Роль гипоталамуса. Главная роль в реализации циркадианных ритмов гипофизарных, половых и других гормонов принадлежит гипоталамусу, особенно его супрахиазматическим ядрам.

3.5.3. Формы переноса гормонов кровью

В крови гормоны циркулируют в нескольких молекулярных формах: свободной, связанной с белками плазмы крови, и адсорбированной фор­менными ее элементами — эритроцитами, лимфоцитами, моноцитами, тромбоцитами.

В свободной форме переносятся гидрофильные, легко растворимые в плазме, белковые гормоны. Они достигают клеток-мишеней без участия каких-либо «переносчиков».

В связанной с белками (альбуминами) форме циркулируют катехоламины, которые достаточно долгое время должны быть депонированы (лишь 5—10 % их находится в свободной форме).

Белки, образуя с гормоном крупномолекулярный комплекс, предотвра­щают их фильтрацию через капилляры клубочков нефрона (почечный фильтр), экскрецию почками, нейтрализацию гепатоцитами. По достижении транспортной формой гормона клетки-мишени белок «освобождает» гормон, и он легко проникает в клетку.

Стероидные и тиреоидные гормоны также гидрофобны. Их транспорт осуществляется белками-переносчиками — как глобулинами, так и альбуминами.

3.5.4. Механизмы действия гормонов на клетки

Существуют 2 основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки.

С помощью первого механизма действуют гидрофильные гормоны, которые не могут непосредственно проникать через биологические мембраны внутрь клетки. Они взаимодействуют с рецепторами, встроенными в мембрану клетки. А передача сигнала к внутриклеточным структурам осуществляется вторичными посредниками, или мессенджерами. Схематически это можно представить так. Большинство гормонов в результате взаимодействия с мембранными рецепторами активируют соответствующий G-белок мембраны. Активированный G-белок взаимодействует с одним или несколькими соединениями – первичными мессенджерами (аденилатциклазой, цГМФ-фосфодиэстеразой, Са²⁺- или К⁺-каналами или фосфолипазами С, А2, D и др.). При этом он активирует или ингибирует их. Вследствие этого возрастает или снижается внутриклеточный уровень одного или нескольких вторичных мессенджеров (циклический 3,5-аде-нозинмонофосфат (цАМФ), циклический 3,5-гуанозинмоно-фосфат (цГМФ), ионы кальция, инозитол-1,4,5-трифосфат и диацилглицерины). Увеличение или уменьшение концентрации вторичного мессенджера влияет на активность одной или нескольких зависимых от него протеинкиназ. Протеинкиназы — это специальные регуляторные ферменты, способные фосфорилировать (за счет фосфатных групп АТФ) строго определенные белки. Такая химическая модификация белка меняет его конфигурацию. В итоге в одних случаях активность белка в результате фосфорилирования повышается, в других - снижается и это обусловливает конечный ответ клетки, например, изменяется активность соответствующих ферментов или структурных белков. Так действуют пептидные, белковые гормоны, катехоламины. Характерной особенностью действия этих гормонов является относительная быстрота возникновения ответной реакции.

Гидрофобные гормоны, которые в силу своей липофильности легко проникают через мембрану внутрь клетки-мишени, связываются в ее цитоплазме со специфическими белками-рецепторами. Гормонрецепторный комплекс проникает в клеточное ядро, где он выступает или сам как транс­крипционный фактор, влияя на активность тех или иных генов, или влияет на сродство определенных транскрипционных факторов к соответствующим участкам ДНК. Причем активность одних генов может возрастать, а других в этой же клетке - уменьшаться. В соответствии с этим усиливается или, напротив, тормозится синтез определенного белка. Так действуют стероидные гормоны. Для гормонов такого типа действия характерна глубокая и длительная перестройка клеточного метаболизма.

Латентный период — время от момента рецепции гормонального сигнала до появления специфической клеточной реакции также различно — от нескольких секунд до нескольких суток.

Распад гормонов осуществляется в различных органах, выполняющих функцию биологической трансформации,— печени, почках, легких, мозге — существуют ферментные системы, инактивирующие и расщепляющие «отработанные» белковые и пептидные гормоны. Часть гормонов разрушается в плазме крови, многие выводятся из организма с мочой в неизменном виде. Некоторые гормоны после взаимодействия с рецептором подвергаются внутриклеточной деградации; распад гормонрецепторных комплексов или гормона после его отщепления от рецептора происходит в лизосомах.

Регуляция функций желез внутренней секреции осуществляется несколькими взаимосвязанными механизмами: внутриклеточным, гуморальным и нервным.