Regulação humoral. O sistema endócrino humano, suas características

Mecanismos de ação nas células-alvo

Via citorreceptores plasmáticos

Através de citorreceptores de membrana e dos mensageiros intracelulares secundários cAMP e cGMP

Através de citorreceptores de membrana associados ao mecanismo de ativação dos canais iônicos de membrana

O papel de vários hormônios na regulação das funções autonômicas do corpo (sistema hipotálamo-hipófise)

Regulação hormonal dos processos de crescimento no corpo (com base na gênese das proteínas)

CONTEÚDO PRINCIPAL DA PALESTRA

Perguntas da aula:

1. Endocrinologia geral. O conceito de regulação humoral. Fatores de regulação humoral. Mecanismos de ação dos fatores de regulação humoral. Circuito de regulação humoral.

2. Endocrinologia privada. Sistema hipotálamo-hipófise. Princípio geral de regulação das glândulas endócrinas.

3. Regulação hormonal dos processos de crescimento do corpo com base na gênese das proteínas.

A interação das funções do corpo como um sistema integral é alcançada através da atividade de seus mecanismos reguladores. A violação desses mecanismos leva a uma incompatibilidade de funções, à má adaptação do corpo, ou seja, ao desenvolvimento de várias condições patológicas.

O conjunto de processos regulatórios é bem demonstrado pelo seguinte diagrama:

Regulação das funções fisiológicas do corpo

Regulação nervosaRegulação humoral

Sistema nervoso central + sistema nervoso periférico Sistema nervoso autônomo Sistema endócrino

(Somático NS)

Funções motoras do corpo Funções viscerais do corpo

O papel biológico do sistema endócrino está intimamente relacionado com o papel do sistema nervoso: estes dois sistemas coordenam conjuntamente a função de outros órgãos e sistemas de órgãos (muitas vezes separados por uma distância considerável). Ambos os sistemas funcionam como sinérgicos para alcançar o resultado final benéfico - adaptação organismo às mudanças no ambiente externo e interno.

Sistema endócrino difuso

Sistema endócrino inclui:

1. Glândulas endócrinas (glândulas sem ductos excretores);

2. Grupos compactos de células que constituem vários órgãos:

Células das ilhotas pancreáticas;

Células intersticiais de Leydig nos testículos;

A membrana mucosa do duodeno;

Hipotálamo (ADH, OCTC)

Uma característica funcional distintiva do sistema endócrino é o exercício de sua influência por meio de uma série de substâncias - hormônios.

Hormôniosé um grupo quimicamente heterogêneo de substâncias, cuja característica comum é que os hormônios:

1. Sintetizado em células especializadas ou glândulas endócrinas;

2. Transportado pelo sangue para órgãos e tecidos mais ou menos distantes;

3. Têm um efeito específico nesses órgãos-alvo, que, via de regra, outras substâncias não conseguem reproduzir;

4. É característico de todos os hormônios que atuem apenas em estruturas celulares complexas (membranas celulares, sistemas enzimáticos). Portanto, os seus efeitos não podem ser estudados em homogeneizados, mas apenas in vivo ou em culturas de tecidos;

5. As glândulas endócrinas e grupos de células estão ocupados com a síntese e secreção de seus hormônios e não desempenham nenhuma outra função.

Classificação de hormônios

Todos os hormônios liberados por composição química pode ser classificado da seguinte forma:

1. Derivados de aminoácidos (tiroxina, triiodotironina, CA);

2. Hormônios proteico-peptídeos (isso também inclui neuropeptídeos - substância P, encefalinas, endorfinas);

3. Hormônios esteróides (corticosteróides).

Hormônios esteróides e hormônios derivados de aminoácidos não têm especificidade de espécie e geralmente têm o mesmo efeito em representantes de espécies diferentes.

Hormônios proteína-peptídeo, via de regra, possuem especificidade de espécie. Nesse sentido, os hormônios isolados das glândulas dos animais nem sempre podem ser utilizados para administração ao homem, pois, assim como as proteínas estranhas, podem causar a formação de reações imunológicas protetoras (formação de anticorpos) e o fenômeno de alergias.

A estrutura de qualquer hormônio inclui:

1. Haptômero – busca o “endereço” da ação do hormônio (célula alvo)

2. Acton – garante a ação específica do hormônio

3. Fragmentos da molécula hormonal que fornecem o grau de atividade do hormônio

De acordo com o significado funcional Existem 3 grupos de hormônios:

1. Efetor– têm efeito direto nos órgãos-alvo. Um exemplo são os hormônios da glândula tireóide - tiroxina, pancreáticos - insulina, mineralocorticóides - aldosterona, hipotálamo - ADH, OCTC (secretados pela neurohipófise);

2. Hormônios, cuja principal função é regulação da síntese e excreção hormônios efetores. Esses hormônios são chamados trópico(ou glandotrópico, ou seja, tendo efeito trópico nas glândulas) - secretado pela adenohipófise de acordo com o tipo de neuroexcreção através de sinapses neurocapilares nas regiões capilares primárias do sistema circulatório portal do sistema hipotálamo-hipófise;

3. Liberando hormônios– liberinas (ativação) e estatinas (inibição) – são secretadas pelos neurônios hipotalâmicos. Esses hormônios regulam a síntese e liberação de hormônios pela glândula adenopituitária.

Significado fisiológico dos hormônios

Os hormônios (todos os tipos) desempenham 3 funções principais:

1. Possibilitar e garantir a adaptação da atividade dos sistemas fisiológicos;

2. Possibilitar e garantir o desenvolvimento físico, sexual e mental;

3. Garantir a manutenção de certos indicadores em um nível constante (pressão osmótica, nível de glicose no sangue) - uma função homeostática.

Características da regulação humoral

(as principais diferenças entre regulação humoral e regulação nervosa)

1. O portador da informação neste tipo de regulamentação é uma substância química (hormônio)

2. Que tem uma via de transmissão vascular (sangue)

Espaços intercelulares (fluido tecidual)

Transmissão sináptica

3. Essas substâncias atuam nas células-alvo, transportando-as pela corrente sanguínea ou por difusão no fluido tecidual

4. Esta transferência do processo de excitação ou inibição é lenta

5. E não atua, como na regulação nervosa, justamente em uma parte específica de um músculo ou órgão, mas é transmitido segundo o princípio “a todos, a todos que respondem”

6. Tudo isso garante reações generalizadas que não exigem alta velocidade de resposta.

REGULAÇÃO HUMORAL

As principais diferenças entre regulação humoral e regulação nervosa

Significado funcional dos hormônios

1. Hormônios como portadores de informação

Os hormônios agem em concentrações muito baixas. Eles Não desempenham o papel de substratos em processos bioquímicos (reações catalíticas envolvendo enzimas) que controlam. Mas o seu concentração fornece certo a ocorrência de reações bioquímicas em células-alvo. Ou seja, neste caso, os hormônios são portadores de informações para a implementação da reação. Isto enfatiza a analogia entre o sistema endócrino e o sistema nervoso.

2. Hormônios como elementos dos sistemas reguladores humorais

Diagrama esquemático da estrutura do circuito de regulação humoral

O circuitoé um diagrama esquemático que combina links individuais (seções) do processo regulatório com base em uma relação funcional. No nosso caso, uma reação humoral.

Quais links destacamos:

1. CU – “dispositivo de controle”- esta é a própria glândula ou um complexo de células que secretam uma substância biologicamente ativa (hormônio);

2. Órgão efetor- Este é o órgão sobre o qual atua o hormônio secretado. Este é o mecanismo executivo que realizará o comando humoral;

3. PR– parâmetros ajustáveis um determinado sistema funcional, cujo desvio de um determinado valor é um desencadeamento da aferência da reação humoral.

Vamos tentar traçar um diagrama da interação desses links:

Mas isso não é tudo". Esta regulação é necessária e pode ser “ligada” tanto por um estímulo desencadeador externo, quanto interno (do centro de regulação autonômica das funções - o hipotálamo) - portanto ligamos 2 canais de aferência:

Externo

Direto (de Hth)

Nesse circuito de regulação humoral, o principal elo transmissor são os fatores de regulação humoral, que atuam no órgão efetor por meio de diversos métodos de transmissão.

A partir daqui podemos distinguir 4 formas de transmissão humoral (regulação):

1. Mediador– transmitindo uma substância biologicamente ativa através da fenda sináptica (sinapses colina-adrenérgicas)

2. Endócrino- através dos vasos sanguíneos

3. Parácrino– o corpo possui células incretivas que estão localizadas muito próximas de seus órgãos-alvo. Como resultado, o hormônio pode ser transmitido através de sua difusão no fluido tecidual (secretina para as células das ilhotas pancreáticas).

4. Neurócrino– liberação de substâncias biologicamente ativas de natureza proteico-peptídeo – neuropeptídeos. Eles são produzidos por neurônios do hipotálamo (encefalinas, endorfinas, ADH, hormônios liberadores), bem como por muitas células espalhadas por todo o corpo. Por exemplo, células intestinais: substância P, VIP - peptídeo vasoativo, somatostatina. Todas essas células formam sistema endócrino difuso. Sua formação está associada ao trabalho das peptidases, que atuam sobre eles quando os neuropeptídeos se movem com o axotoque. Neuropeptídeos de diferentes comprimentos de cadeia peptídica, diferentes complexidades e diferentes composições ácidas são formados. Como resultado, o conceito de Dale (1935) de “uma sinapse, um transmissor” é expandido. Em uma sinapse, junto com um transmissor, podem ser liberados 2 a 3 neuropeptídeos, que complementam ou inibem a ação do mediador dessa sinapse (colinérgico ou adrenérgico), além disso, eles próprios podem desempenhar sua própria função mediadora única. Como resultado, influencie:

a) no contexto emocional do indivíduo;

b) sobre comportamento sexual;

c) efeito ativador nos processos nervosos, etc.

Os neuropeptídeos, através dos citorreceptores celulares, causam uma resposta altamente especializada:

Em uma célula muscular – função de contração

Na célula esquelética - função de secreção.

Nesse sentido, são muito interessantes os dados sobre as funções das células musculares dos átrios do coração, que têm não apenas função contrátil, mas também secretora.

Nos últimos 5 anos, foi estabelecido que em condições de aumento do fluxo sanguíneo para os átrios (aumento do CBC), as células atriais do miocárdio secretam fator atrionatriurético - ANF. Esta substância está sendo considerada como um sistema atriopeptídeo relaxante, que afeta:

1. Para relaxar os vasos periféricos (H 2 O sai do sangue para o fluido intercelular);

2. Devido ao aumento acentuado da diurese devido à diminuição da reabsorção de Na, H2O e H2O são liberados na urina junto com os eletrólitos;

3. Reduzir a secreção de aldosterona (diminui a reabsorção secundária de Na);

4. Reduzir a eficiência do sistema renina-angiotensina (isso é o mais importante);

5. O resultado final é uma diminuição na quantidade de sangue que flui para o coração (princípio da autorregulação).

Durante esta lição nos familiarizaremos com a regulação neuro-humoral, bem como com os conceitos de feedforward e feedback.

Tópico: Sistemas nervoso e endócrino

Lição: Regulação neuro-humoral

Em nosso corpo, dois mecanismos são utilizados para a regulação constante dos processos fisiológicos - nervoso e humoral.

Regulação nervosa realizado usando o sistema nervoso. É típico dela velocidade de reação. Os impulsos nervosos viajam em alta velocidade – até 120 m/s ao longo de alguns nervos. A regulação nervosa é caracterizada pela direção do processo, localização clara de influências nervosas.

Regulação humoral- Esta é a forma mais antiga de interação entre as células de um organismo multicelular. As substâncias químicas formadas no corpo durante sua atividade vital entram no sangue e no fluido dos tecidos. Quando transportados pelos fluidos corporais, os produtos químicos afetam o funcionamento de seus órgãos e garantem sua interação.

A regulação humoral é caracterizada pelo seguinte características:

Falta de um endereço exato para o qual é enviada uma substância química que entra no sangue e outros fluidos do nosso corpo. A ação desta substância não é localizada, não se limita a um local específico;

O produto químico se espalha de forma relativamente lenta (velocidade máxima - 0,5 m/s);

O produto químico é eficaz em quantidades mínimas e geralmente é rapidamente decomposto ou eliminado do corpo.

Em todo o organismo, os mecanismos reguladores nervoso e humoral atuam em conjunto. Ambos os mecanismos regulatórios estão interligados. Fatores humorais são um elo na regulação neuro-humoral. Como exemplo, vamos pensar na regulação do açúcar no sangue. Quando há excesso de açúcar no sangue, o sistema nervoso estimula a função do pâncreas endócrino. Como resultado, mais hormônio insulina entra no sangue e o excesso de açúcar, sob sua influência, é depositado no fígado e nos músculos na forma de glicogênio. Com o aumento do trabalho muscular, quando aumenta o consumo de açúcar e não há açúcar suficiente no sangue, a atividade das glândulas supra-renais aumenta.

O hormônio adrenal adrenalina promove a conversão de glicogênio em açúcar.

Assim, o sistema nervoso, agindo sobre as glândulas endócrinas, estimula ou inibe a secreção de substâncias biologicamente ativas.

A influência do sistema nervoso é realizada através dos nervos secretores. Os nervos se aproximam dos vasos sanguíneos das glândulas endócrinas. Ao alterar o lúmen dos vasos sanguíneos, eles afetam a atividade dessas glândulas.

As glândulas endócrinas contêm terminações sensíveis de nervos centrípetos que sinalizam ao sistema nervoso central sobre o estado das glândulas endócrinas. Os principais centros de coordenação e integração das funções dos dois sistemas reguladores são o hipotálamo e a glândula pituitária.

Arroz. 1.

O hipotálamo está localizado na seção intermediária do cérebro e desempenha um papel importante na coleta de informações de outras partes do cérebro e de seus próprios vasos sanguíneos. É capaz de registrar o conteúdo de diversas substâncias e hormônios no sangue. O hipotálamo é um centro nervoso e uma espécie de glândula endócrina. É formado por células nervosas, mas não muito comuns: são capazes de produzir substâncias especiais - neuro-hormônios. Essas células são chamadas de células neurossecretoras. Estas substâncias biologicamente ativas entram no sangue que flui do hipotálamo para a glândula pituitária.

A glândula pituitária, por sua vez, influencia direta ou indiretamente outras glândulas endócrinas, secretando hormônios.

Entre o hipotálamo, a glândula pituitária e as glândulas endócrinas periféricas existe direto e feedback. Por exemplo, a glândula pituitária produz o hormônio estimulador da tireoide, que estimula a atividade da glândula tireoide. Sob a influência do hormônio estimulador da tireoide da glândula pituitária, a glândula tireoide produz seu próprio hormônio - a tiroxina, que afeta os órgãos e tecidos do corpo.

A tiroxina também afeta a própria glândula pituitária, como se a informasse sobre os resultados de sua atividade: quanto mais a glândula pituitária secreta o hormônio estimulador da tireoide, mais a glândula tireoide produz tiroxina - esta é uma conexão direta. Pelo contrário, a tiroxina inibe a atividade da glândula pituitária, reduzindo a produção do hormônio estimulador da tireoide - isso é feedback.

Arroz. 2.

O mecanismo direto e de feedback é muito importante na atividade, pois graças a ele o trabalho de todas as glândulas não ultrapassa os limites da norma fisiológica.

Os núcleos neurossecretores do hipotálamo são formações nervosas e a parte endócrina do cérebro. Um vasto fluxo de informações de órgãos internos humanos flui aqui. Isto é conseguido pela geração de impulsos nervosos ou pela liberação de hormônios especiais. Alguns desses hormônios regulam as funções da glândula pituitária anterior, que produz hormônios que controlam outras glândulas endócrinas, como a glândula tireóide, as glândulas supra-renais e as gônadas.

Arroz. 3

Arroz. 4.

Assim, cada um dos dois principais mecanismos do corpo - nervoso e humoral - interagem intimamente. Ambos juntos, complementando-se, proporcionam a característica mais importante do nosso corpo - a autorregulação das funções fisiológicas, levando à manutenção da homeostase - a constância do ambiente interno do corpo.

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biologia 8 M.: Abetarda

2. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Shvetsov G.G. /Ed. Pasechnik V.V. Biologia 8 M.: Abetarda.

3. Dragomilov A.G., Mash R.D. Biologia 8 M.: VENTANA-GRAF

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biologia 8 M.: Abetarda - p. 301, tarefas e questão 3,4.

2. Dê um exemplo de feedback.

3. Como interagem o hipotálamo e a glândula pituitária?

4. Prepare um ensaio sobre a relação entre hormônios e emoções.