Системная реабилитология

Эндокринным путем действуют сигнальные молекулы, названные гормонами. Согласно классическому определению, гормоны — это химические вещества, продукты внутренней секреции специализированных клеток органов, которые выделяются в кровь и разносятся ею по организму. Гормоны являются специфическими химическими регуляторами процессов жизнедеятельности. Их молекулы характеризуются высокой биологической активностью, действуют в низких концентрациях, обладают дистантным действием (многие гормоны оказывают влияние на процессы жизнедеятельности вдали от места синтеза) и специфичностью (органы и ткани, на которые действуют гормоны, получили название органов-мишеней). Специфичность действия гормонов обеспечивается присутствием в клетках молекул-рецепторов. Рецепторами к соответствующему гормону обладают только клетки органа-мишени, способные благодаря этому «считывать» химически закодированную информацию. Уровень гормонов в крови находится в пределах 10^{ˉ}7 — 10^{ˉ}12 моль/л. В крови гормоны транспортируются, как правило, при помощи специальных транспортных белков, что уменьшает вероятность их потерь при фильтрации почками, а пептидные гормоны защищает от действия протеолитических ферментов.

Гормоны вырабатываются секреторными клетками. Такие клетки либо образуют компактные органы (железы), либо находятся в виде скоплений внутри органов (эндокринная ткань в органе) и тканей. Иногда эти клетки обладают наряду с основной и эндокринной функцией. Образовавшиеся гормоны хранятся в гранулах — внутриклеточных органеллах, отделенных от цитоплазмы мембраной. В ответ на специфический стимул гормон высвобождается: мембрана гранулы сливается с плазматической мембраной, и в месте слияния образуется отверстие, через которое молекулы гормона выбрасываются в межклеточное пространство. Этот процесс называется экзоцитозом. Процесс экзоцитоза гормонов из секреторных клеток подобен высвобождению нейромедиаторов из нервных окончаний.

Нервные клетки также могут вырабатывать белковые и пептидные гормоны и выделять свои секреты в кровь, т. е. продуцировать нейрогормоны. Основное различие между нейрогормоном и нейромедиатором заключается в том, что нейромедиатор диффундирует через синаптическую щель, тогда как нейрогормон попадает в орган-мишень через кровеносную систему. Поскольку выделяемые пептиды влияют на активность соседних нервных клеток, их можно также считать нейромедиаторами. Все гормоны представляют собой либо белки (в том числе производные АМК), либо липиды.

В зависимости от локализации рецепторов в клетках-мишенях гормоны можно разделить на три группы.

Первую группу составляют гормоны липидной природы. Будучи жирорастворимыми, они легко проникают через клеточную мембрану и взаимодействуют с рецепторами, локализованными внутри клетки, как правило в цитоплазме.

Вторая группа — белковые и пептидные гормоны. Они состоят из АМК и по сравнению с гормонами липидной природы имеют более высокую молекулярную массу и менее липофильны, из-за чего с трудом проходят через плазматическую мембрану. Рецепторы этих гормонов находятся на поверхности клеточной мембраны, так что белковые и пептидные гормоны в клетку не проникают.

Третью группу гормонов составляют низкомолекулярные тиреоидные гормоны, образованные двумя аминокислотными остатками, связанными между собой эфирной связью. Эти гормоны легко проникают во все клетки тела и даже взаимодействуют с рецепторами, локализованными в ядре. Одни и те же клетки могут иметь рецепторы всех трех типов.

Механизм действия гормонов. Главное условие осуществления всех эндокринных функций — это присутствие в клетках-мишенях специфических рецепторов, позволяющих считывать информацию, закодированную в гормоне. При взаимодействии гормона с рецептором, находящимся в цитоплазме, в ядре или на поверхности плазматической мембраны, образуется гормон-рецепторный комплекс. Существуют два механизма действия гормонов, принципиально различающихся по признаку того, где образуется гормон-рецепторный комплекс — внутри клетки или на ее поверхности.

Гормон-рецепторный комплекс, образующийся внутри клетки, может непосредственно влиять на экспрессию генетической информации, то есть может сам оказывать влияние на геном и в результате на процессы синтеза в клетке. Таким образом, гормон-рецепторный комплекс может индуцировать или подавлять синтез белка.