الهرمونات لها تأثير على الخلايا المستهدفة.

الخلايا المستهدفة- هذه هي الخلايا التي تتفاعل بشكل خاص مع الهرمونات باستخدام بروتينات مستقبلات خاصة. توجد هذه البروتينات المستقبلة على الغشاء الخارجي للخلية، أو في السيتوبلازم، أو على الغشاء النووي والعضيات الأخرى للخلية.

الآليات البيوكيميائية لنقل الإشارة من الهرمون إلى الخلية المستهدفة.

يتكون أي بروتين مستقبلي من مجالين (منطقتين) على الأقل يوفران وظيفتين:

التعرف على الهرمونات

تحويل ونقل الإشارة المستقبلة إلى الخلية.

كيف يتعرف بروتين المستقبل على جزيء الهرمون الذي يمكنه التفاعل معه؟

يحتوي أحد مجالات بروتين المستقبل على منطقة مكملة لجزء ما من جزيء الإشارة. تشبه عملية ربط المستقبل بجزيء الإشارة عملية تكوين مركب إنزيم-ركيزة ويمكن تحديدها من خلال قيمة ثابت الألفة.

لم تتم دراسة معظم المستقبلات بشكل كافٍ لأن عزلها وتنقيتها صعب للغاية، كما أن محتوى كل نوع من المستقبلات في الخلايا منخفض جدًا. لكن من المعروف أن الهرمونات تتفاعل مع مستقبلاتها بوسائل فيزيائية وكيميائية. تتشكل التفاعلات الكهروستاتيكية والكارهة للماء بين جزيء الهرمون والمستقبل. عندما يرتبط المستقبل بهرمون ما، تحدث تغييرات توافقية في بروتين المستقبل ويتم تنشيط مجمع جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل. في حالته النشطة، يمكن أن يسبب تفاعلات محددة داخل الخلايا استجابة للإشارة المستقبلة. إذا كان تخليق بروتينات المستقبلات أو قدرتها على الارتباط بجزيئات الإشارة ضعيفًا، تحدث أمراض - اضطرابات الغدد الصماء.

هناك ثلاثة أنواع من هذه الأمراض.

يرتبط بالتوليف غير الكافي لبروتينات المستقبلات.

العيوب الوراثية المرتبطة بالتغيرات في بنية المستقبل.

يرتبط بحجب بروتينات المستقبلات بواسطة الأجسام المضادة.

آليات عمل الهرمونات على الخلايا المستهدفة.

اعتمادًا على بنية الهرمون، هناك نوعان من التفاعل. إذا كان جزيء الهرمون محبًا للدهون (على سبيل المثال، هرمونات الستيرويد)، فيمكنه اختراق الطبقة الدهنية للغشاء الخارجي للخلايا المستهدفة. إذا كان الجزيء كبيرا أو قطبيا، فإن اختراقه في الخلية أمر مستحيل. لذلك، بالنسبة للهرمونات المحبة للدهون، تقع المستقبلات داخل الخلايا المستهدفة، وبالنسبة للهرمونات المحبة للماء، تقع المستقبلات في الغشاء الخارجي.

للحصول على استجابة خلوية لإشارة هرمونية في حالة الجزيئات المحبة للماء، تعمل آلية نقل الإشارة داخل الخلايا. يحدث هذا بمشاركة مواد تسمى الوسطاء الثانيين. جزيئات الهرمونات متنوعة للغاية في الشكل، ولكن "الرسل الثاني" ليس كذلك.

يتم ضمان موثوقية نقل الإشارة من خلال التقارب العالي جدًا للهرمون مع بروتين مستقبله.

ما هي الوسطاء الذين يشاركون في انتقال الإشارات الخلطية داخل الخلايا؟

هذه هي النيوكليوتيدات الحلقية (cAMP وcGMP)، إينوسيتول ثلاثي الفوسفات، البروتين المرتبط بالكالسيوم - الكالموديولين، أيونات الكالسيوم، الإنزيمات المشاركة في تخليق النيوكليوتيدات الحلقية، وكذلك كينازات البروتين - إنزيمات فسفرة البروتين. وتشارك كل هذه المواد في تنظيم نشاط أنظمة الإنزيمات الفردية في الخلايا المستهدفة.

دعونا نفحص بمزيد من التفصيل آليات عمل الهرمونات والوسطاء داخل الخلايا.

هناك طريقتان رئيسيتان لنقل الإشارة إلى الخلايا المستهدفة من جزيئات الإشارة بآلية عمل غشائية:

أنظمة محلقة الأدينيلات (أو محلقة جوانيلات) ؛

آلية الفوسفونوسيتيد.

نظام محلقة الأدينيلات.

المكونات الرئيسية:بروتين المستقبل الغشائي، بروتين G، إنزيم محلقة الأدينيلات، غوانوزين ثلاثي الفوسفات، كيناز البروتين.

بالإضافة إلى ذلك، من أجل الأداء الطبيعي لنظام محلقة الأدينيلات، هناك حاجة إلى ATP.

يتم بناء بروتين المستقبل، بروتين G، الذي يوجد بجانبه GTP والإنزيم (أدينيلات سيكلاز)، في غشاء الخلية.

حتى يعمل الهرمون، تكون هذه المكونات في حالة منفصلة، ​​وبعد تكوين مجمع جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل، تحدث تغييرات في تكوين البروتين G. ونتيجة لذلك، تكتسب إحدى الوحدات الفرعية للبروتين G القدرة على الارتباط بـGTP.

يقوم مجمع البروتين G-GTP بتنشيط محلقة الأدينيلات. يبدأ محلقة الأدينيلات في تحويل جزيئات ATP بشكل نشط إلى c-AMP.

يتمتع C-AMP بالقدرة على تنشيط إنزيمات خاصة - كينازات البروتين، التي تحفز تفاعلات الفسفرة للبروتينات المختلفة بمشاركة ATP. في هذه الحالة، يتم تضمين بقايا حمض الفوسفوريك في جزيئات البروتين. النتيجة الرئيسية لعملية الفسفرة هذه هي التغير في نشاط البروتين المفسفر. في أنواع مختلفة من الخلايا، تخضع البروتينات ذات الأنشطة الوظيفية المختلفة لعملية الفسفرة نتيجة لتنشيط نظام محلقة الأدينيلات. على سبيل المثال، يمكن أن تكون هذه الإنزيمات والبروتينات النووية والبروتينات الغشائية. نتيجة لتفاعل الفسفرة، يمكن أن تصبح البروتينات نشطة وظيفيا أو غير نشطة.

ستؤدي مثل هذه العمليات إلى تغيرات في معدل العمليات البيوكيميائية في الخلية المستهدفة.

يستمر تنشيط نظام محلقة الأدينيلات لفترة قصيرة جدًا، لأن البروتين G، بعد الارتباط بحلقة الأدينيلات، يبدأ في إظهار نشاط GTPase. بعد التحلل المائي لـGTP، يستعيد البروتين G شكله ويتوقف عن تنشيط إنزيم محلقة الأدينيلات. ونتيجة لذلك، يتوقف تفاعل تكوين cAMP.

بالإضافة إلى المشاركين في نظام محلقة الأدينيلات، تحتوي بعض الخلايا المستهدفة على بروتينات مستقبلة مقترنة بالبروتين G والتي تؤدي إلى تثبيط محلقة الأدينيلات. وفي الوقت نفسه، يثبط مجمع البروتين GTP-G محلقة الأدينيلات.

عندما يتوقف تكوين cAMP، لا تتوقف تفاعلات الفسفرة في الخلية على الفور: فطالما استمرت جزيئات cAMP في الوجود، ستستمر عملية تنشيط إنزيمات البروتين. من أجل إيقاف عمل cAMP، يوجد إنزيم خاص في الخلايا - فوسفودايستراز، الذي يحفز تفاعل التحلل المائي لـ 3′,5′-cyclo-AMP إلى AMP.

تساعد بعض المواد التي لها تأثير مثبط للفوسفوديستراز (مثل قلويدات الكافيين والثيوفيلين) في الحفاظ على تركيز cyclo-AMP في الخلية وزيادته. وتحت تأثير هذه المواد في الجسم تصبح مدة تفعيل نظام محلقة الأدينيلات أطول، أي يزداد تأثير الهرمون.

بالإضافة إلى أنظمة محلقة الأدينيلات أو محلقة الجوانيلات، هناك أيضًا آلية لنقل المعلومات داخل الخلية المستهدفة بمشاركة أيونات الكالسيوم وثلاثي فوسفات الإينوسيتول.

إينوسيتول ثلاثي الفوسفاتهي مادة مشتقة من الدهون المعقدة - فوسفاتيد الإينوسيتول. يتم تشكيله نتيجة لعمل إنزيم خاص - فسفوليباز "C"، والذي يتم تنشيطه نتيجة للتغيرات التوافقية في المجال داخل الخلايا لبروتين مستقبل الغشاء.

يقوم هذا الإنزيم بتحليل رابطة الفوسفوستر في جزيء الفوسفاتيديل-إينوزيتول 4،5-ثنائي الفوسفات لتكوين ثنائي الجلسرين وإينوزيتول ثلاثي الفوسفات.

ومن المعروف أن تكوين ثنائي الجلسرين وثلاثي فوسفات الإينوسيتول يؤدي إلى زيادة تركيز الكالسيوم المتأين داخل الخلية. ويؤدي ذلك إلى تنشيط العديد من البروتينات المعتمدة على الكالسيوم داخل الخلية، بما في ذلك تنشيط إنزيمات البروتين المختلفة. وهنا، كما هو الحال مع تفعيل نظام محلقة الأدينيلات، فإن إحدى مراحل نقل الإشارة داخل الخلية هي فسفرة البروتين، مما يؤدي إلى الاستجابة الفسيولوجية للخلية لعمل الهرمون.

ويشارك بروتين خاص مرتبط بالكالسيوم، وهو الكالمودولين، في آلية إشارات الفوسفونوسيتيد في الخلية المستهدفة. هذا بروتين ذو وزن جزيئي منخفض (17 كيلو دالتون)، 30% يتكون من أحماض أمينية سالبة الشحنة (Glu، Asp) وبالتالي قادر على ربط Ca+2 بشكل فعال. يحتوي جزيء واحد من الكالموديولين على 4 مواقع ربط الكالسيوم. بعد التفاعل مع Ca+2، تحدث تغيرات تكوينية في جزيء الهالمودولين ويصبح مركب "Ca+2-الهالمودولين" قادرًا على تنظيم نشاط (تثبيط أو تنشيط) العديد من الإنزيمات - محلقة الأدينيلات، فوسفوديستراز، Ca+2، Mg+. 2-ATPase وأنزيمات البروتين المختلفة.

في خلايا مختلفة، عندما يعمل مركب Ca+2-كالمودولين على نظائر الإنزيمات من نفس الإنزيم (على سبيل المثال، أنواع مختلفة من محلقة الأدينيلات)، يتم ملاحظة التنشيط في بعض الحالات، وفي حالات أخرى يتم ملاحظة تثبيط تفاعل تكوين cAMP. تحدث هذه التأثيرات المختلفة لأن المراكز التفارغية للإنزيمات المتماثلة قد تتضمن جذور أحماض أمينية مختلفة وستكون استجابتها لعمل مركب Ca+2-كالموديولين مختلفة.

وبالتالي فإن دور "الرسل الثاني" لنقل الإشارات من الهرمونات في الخلايا المستهدفة يمكن أن يكون:

النيوكليوتيدات الحلقية (c-AMP وc-GMP)؛

1. مركب "Ca-calmodulin" ؛

   ثنائي الجلسرين.

   إينوسيتول ثلاثي الفوسفات.

آليات نقل المعلومات من الهرمونات داخل الخلايا المستهدفة باستخدام الوسطاء المذكورين لها سمات مشتركة:

إحدى مراحل نقل الإشارة هي فسفرة البروتين؛

يحدث توقف التنشيط نتيجة للآليات الخاصة التي بدأها المشاركون في العمليات أنفسهم - فهناك آليات ردود فعل سلبية.

الهرمونات هي المنظمات الخلطية الرئيسية للوظائف الفسيولوجية للجسم، وقد أصبحت الآن خصائصها وعمليات التخليق الحيوي وآليات عملها معروفة جيدًا.

الميزات التي تختلف بها الهرمونات عن جزيئات الإشارة الأخرى هي كما يلي.

يحدث تخليق الهرمونات في خلايا خاصة في نظام الغدد الصماء. تخليق الهرمونات هو الوظيفة الرئيسية لخلايا الغدد الصماء.

تفرز الهرمونات في الدم، في كثير من الأحيان في الوريد، وأحيانا في الليمفاوية. يمكن لجزيئات الإشارة الأخرى أن تصل إلى الخلايا المستهدفة دون أن تفرز في السوائل المنتشرة.

تأثير Telecrine (أو العمل البعيد)- تعمل الهرمونات على الخلايا المستهدفة على مسافة كبيرة من موقع التوليف.

الهرمونات هي مواد محددة للغاية فيما يتعلق بالخلايا المستهدفة ولها نشاط بيولوجي مرتفع للغاية.

يوجد جسم الإنسان ككل بفضل نظام الاتصالات الداخلية، الذي يضمن نقل المعلومات من خلية إلى أخرى في نفس النسيج أو بين الأنسجة المختلفة. بدون هذا النظام من المستحيل الحفاظ على التوازن. تشارك ثلاثة أنظمة في نقل المعلومات بين الخلايا في الكائنات الحية متعددة الخلايا: الجهاز العصبي المركزي (CNS)، ونظام الغدد الصماء (الغدد الصماء) والجهاز المناعي.

وطرق نقل المعلومات في جميع هذه الأنظمة كيميائية. يمكن أن يكون الوسطاء في نقل المعلومات جزيئات SIGNAL.

تشتمل جزيئات الإشارة هذه على أربع مجموعات من المواد: المواد النشطة بيولوجيًا (وسطاء الاستجابة المناعية، وعوامل النمو، وما إلى ذلك)، والوسطاء العصبيون، والأجسام المضادة (الجلوبيولين المناعي)، والهرمونات.

B I O C H I M I A G O R M O N O V

الهرمونات هي مواد نشطة بيولوجيًا يتم تصنيعها بكميات صغيرة في خلايا متخصصة في جهاز الغدد الصماء ويتم توصيلها عبر السوائل المنتشرة (مثل الدم) إلى الخلايا المستهدفة، حيث تمارس تأثيرها التنظيمي.

تشترك الهرمونات، مثل جزيئات الإشارة الأخرى، في بعض الخصائص المشتركة.

الخصائص العامة للهرمونات.

1) يتم إطلاقها من الخلايا التي تنتجها إلى الفضاء خارج الخلية؛

2) ليست مكونات هيكلية للخلايا ولا تستخدم كمصدر للطاقة.

3) قادرة على التفاعل بشكل خاص مع الخلايا التي لديها مستقبلات لهرمون معين.

4) لها نشاط بيولوجي مرتفع جدًا - فهي تعمل بفعالية على الخلايا بتركيزات منخفضة جدًا (حوالي 10 -6 - 10 -11 مول/لتر).

آليات عمل الهرمونات.

تؤثر الهرمونات على الخلايا المستهدفة.

الخلايا المستهدفة هي خلايا تتفاعل بشكل خاص مع الهرمونات باستخدام بروتينات مستقبلة خاصة. توجد هذه البروتينات المستقبلة على الغشاء الخارجي للخلية، أو في السيتوبلازم، أو على الغشاء النووي والعضيات الأخرى للخلية.

الآليات البيوكيميائية لنقل الإشارات من الهرمون إلى الخلية المستهدفة.

يتكون أي بروتين مستقبلي من مجالين (منطقتين) على الأقل يوفران وظيفتين:

- "الاعتراف" بالهرمون؛

تحويل ونقل الإشارة المستقبلة إلى الخلية.

كيف يتعرف بروتين المستقبل على جزيء الهرمون الذي يمكنه التفاعل معه؟

يحتوي أحد مجالات بروتين المستقبل على منطقة مكملة لجزء ما من جزيء الإشارة. تشبه عملية ربط المستقبل بجزيء الإشارة عملية تكوين مركب إنزيم-ركيزة ويمكن تحديدها من خلال قيمة ثابت الألفة.

لم تتم دراسة معظم المستقبلات بشكل كافٍ لأن عزلها وتنقيتها صعب للغاية، كما أن محتوى كل نوع من المستقبلات في الخلايا منخفض جدًا. لكن من المعروف أن الهرمونات تتفاعل مع مستقبلاتها بوسائل فيزيائية وكيميائية. تتشكل التفاعلات الكهروستاتيكية والكارهة للماء بين جزيء الهرمون والمستقبل. عندما يرتبط المستقبل بهرمون ما، تحدث تغييرات توافقية في بروتين المستقبل ويتم تنشيط مجمع جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل. في حالته النشطة، يمكن أن يسبب تفاعلات محددة داخل الخلايا استجابة للإشارة المستقبلة. إذا تم انتهاك تخليق أو قدرة بروتينات المستقبلات على الارتباط بجزيئات الإشارة، تحدث أمراض - اضطرابات الغدد الصماء. هناك ثلاثة أنواع من هذه الأمراض:

1. يرتبط بعدم كفاية تخليق بروتينات المستقبلات.

2. يرتبط بالتغيرات في بنية المستقبل - العيوب الوراثية.

3. يرتبط بحجب بروتينات المستقبلات بواسطة الأجسام المضادة.

يمكن أن تكون التأثيرات النهائية للهرمونات على المستوى الخلوي عبارة عن تغيرات في عملية التمثيل الغذائي، ونفاذية الغشاء للمواد المختلفة (الأيونات، والجلوكوز، وما إلى ذلك)، وعمليات النمو، والتمايز وانقسام الخلايا، والنشاط الانقباضي أو الإفرازي، وما إلى ذلك. تنفيذ هذه التأثيرات يبدأ بربط الهرمون ببروتينات مستقبلات خلوية محددة: الغشاء أو داخل الخلايا (السيتوبلازمي والنووي). يظهر تأثير الهرمونات من خلال المستقبلات الغشائية بسرعة نسبية (في غضون بضع دقائق)، ومن خلال المستقبلات داخل الخلايا - ببطء (من نصف ساعة أو أكثر).

يعتبر العمل من خلال المستقبلات الغشائية نموذجيًا لهرمونات البروتين الببتيد ومشتقات الأحماض الأمينية. هذه الهرمونات (باستثناء هرمونات الغدة الدرقية) محبة للماء ولا يمكنها اختراق الطبقة الصفراوية من البلازما. لذلك، تنتقل الإشارة الهرمونية إلى الخلية عبر سلسلة طويلة نسبيًا، والتي تبدو بشكل عام كما يلي: الهرمون -> المستقبل الغشائي -> الإنزيم الغشائي -> الرسول الثانوي -> بروتين كيناز -> البروتينات الوظيفية داخل الخلايا -> التأثير الفسيولوجي.

وبناء على ذلك، فإن عمل الهرمون من خلال المستقبلات الغشائية يتحقق على عدة مراحل:

1) تفاعل الهرمون مع مستقبل الغشاء يؤدي إلى تغيير في تكوين المستقبل وتفعيله.

2) ينشط المستقبل (في حالات نادرة يثبط) إنزيم الغشاء المرتبط به ؛

3) يغير الإنزيم التركيز في السيتوبلازم لمادة أو أخرى ذات جزيئات منخفضة - رسول ثانوي"،

4) يقوم الرسول الثاني بتنشيط بروتين كيناز السيتوبلازمي، وهو إنزيم يحفز الفسفرة والتغيرات في الخصائص الوظيفية للبروتينات؛

5) يغير بروتين كيناز نشاط البروتينات الوظيفية داخل الخلايا التي تنظم العمليات داخل الخلايا (الإنزيمات، القنوات الأيونية، البروتينات المقلصة، وما إلى ذلك)، مما يؤدي إلى تأثير نهائي أو آخر للهرمون، على سبيل المثال، تسريع تخليق الجليكوجين أو انهياره ، مما يؤدي إلى تقلص العضلات، وما إلى ذلك.

حاليًا، هناك أربعة أنواع من الإنزيمات المرتبطة بمستقبلات الهرمونات الغشائية وخمسة رسل ثانية رئيسية معروفة (الشكل 1، الجدول 1).

أرز. 1. الأنظمة الرئيسية لنقل الإشارات الهرمونية عبر الغشاء.

التسميات: G - الهرمونات. R - مستقبلات الغشاء. بروتينات G - G؛ ف - تيروزين-

كيناز. GC - محلقة جوانيلات. A C ~ محلقة الأدينيلات؛ F.P S - فسفوليباز C؛ فلوريدا - الدهون الفوسفاتية الغشائية. ITP - إينوزيتول ثلاثي الفوسفات، D AT - ثنائي الجلسرين؛ ER - الشبكة الإندوبلازمية. الكمبيوتر الشخصي - كينازات البروتين المختلفة.

الجدول 1

الإنزيمات الغشائية والرسل الثاني الذي يتوسط عمل الهرمونات من خلال المستقبلات الغشائية

اعتمادا على كيفية حدوث الاتصال بين المستقبلات وإنزيم الغشاء، يتم تمييز نوعين من المستقبلات: 1) المستقبلات الحفزية؛ 2) مستقبلات مقترنة ببروتينات G.

المستقبلات التحفيزية: يرتبط المستقبل والإنزيم ارتباطًا مباشرًا (يمكن أن يكون جزيءًا واحدًا له موقعان وظيفيان). يمكن أن تكون الإنزيمات الغشائية لهذه المستقبلات:

تيروزين كيناز (نوع من بروتين كيناز)؛ عمل الهرمونات من خلال مستقبلات التيروزين كيناز لا يتطلب بالضرورة وجود رسل ثان؛

Guanylate cyclase - يحفز تكوين الرسول الثاني GMP الدوري (cGMP) من GTP.

المستقبلات المقترنة بالبروتين G: يتم نقل الإشارة من جزيء المستقبل أولاً إلى غشاء خاص من بروتين G1، والذي يقوم بعد ذلك بتنشيط أو تثبيط إنزيم غشائي معين، والذي يمكن أن يكون:

Adenylate cyclase - يحفز تكوين الرسول الثاني AMP (cAMP) من ATP ؛

فسفوليباز C - يحفز تكوين رسلين ثانويين من الدهون الفوسفاتية الغشائية: إينوزيتول ثلاثي الفوسفات (ITP) وثنائي الجلسرين (DAG). يحفز DAG بروتين كيناز وهو أيضًا مقدمة للبروستاجلاندين والمواد النشطة بيولوجيًا المماثلة. التأثير الرئيسي لـ ITP هو زيادة المحتوى في السيتوبلازم لرسول ثانوي آخر - أيونات Ca 2+، التي تدخل العصارة الخلوية من خلال القنوات الأيونية للغشاء البلازمي (من البيئة خارج الخلية) أو مستودعات Ca 2+ داخل الخلايا (الشبكة الإندوبلازمية و الميتوكوندريا). تقوم أيونات Ca2+ بتأثيراتها الفسيولوجية، كقاعدة عامة، بالاشتراك مع بروتين الكالموديولين.

يعد العمل من خلال المستقبلات داخل الخلايا أمرًا نموذجيًا لهرمونات الستيرويد والغدة الدرقية، والتي، بسبب قابليتها للذوبان في الدهون، تكون قادرة على اختراق أغشية الخلايا إلى الخلية ونواتها (الشكل 2).

من خلال التفاعل مع المستقبلات النووية، تؤثر هذه الهرمونات على عمليات انقسام الخلايا وتنفيذ المعلومات الوراثية (التعبير الجيني)، على وجه الخصوص، تنظم معدل التخليق الحيوي للبروتينات الخلوية الوظيفية - الإنزيمات والمستقبلات وهرمونات الببتيد، إلخ.

نتيجة لعمل الهرمونات على المستقبلات السيتوبلازمية، يتغير نشاط العضيات الخلوية، على سبيل المثال، شدة الأكسدة البيولوجية في الميتوكوندريا أو تخليق البروتين في الريبوسومات.

بالاشتراك مع المستقبلات السيتوبلازمية، يمكن للهرمونات أن تخترق النواة، وتعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها من خلال المستقبلات النووية.

الصورة 2. آليات عمل الهرمونات داخل الخلايا.

التسميات: G - الهرمونات. Rh - المستقبلات النووية. الريف - مستقبلات السيتوبلازم.

آلية عمل هرمونات الغدة الدرقية على الخلايا المستهدفة

هرمونات T3 وT4 هي هرمونات قابلة للذوبان في الدهون يتم نقلها عبر الغشاء إلى سيتوبلازم الخلية المستهدفة (الخطوة 1) وترتبط بمستقبلات الغدة الدرقية في النواة (الخطوة 2). يتفاعل مجمع GR المتشكل مع الحمض النووي (الخطوة 3)، ويحفز عمليات النسخ - تكوين mRNA (الخطوة 4)، ونتيجة لذلك، تخليق بروتينات جديدة على الريبوسومات (الخطوة 5)، مما يؤدي إلى تغيير الوظيفة للخلية المستهدفة (الخطوة 6) (الشكل 6.13).

دور هرمونات الغدة الدرقية في عمليات النمو والتطور العقلي والتمثيل الغذائي

تأثير الهرمونات على النمو.تعمل هرمونات الغدة الدرقية، باعتبارها عوامل تآزرية لهرمون النمو والجسمنة (IGF-I)، بتركيزات فسيولوجية على تحفيز نمو الهيكل العظمي وتطوره عن طريق تحفيز تخليق البروتين في الخلايا المستهدفة، بما في ذلك الخلايا الغضروفية والعضلات الهيكلية.

تعمل الهرمونات أيضًا على تعزيز تعظم العظام، أي إغلاق صفائح النمو المشاشية. إذا كانت ناقصة، فإن صفائح النمو لا تنغلق لفترة طويلة ويتأخر نمو العظام عن العمر الزمني.

تأثير الهرمونات على الجهاز العصبي المركزي.يتم تطوير الجهاز العصبي المركزي عند الأطفال بعد الولادة بمشاركة إلزامية

أرز. 6.13. مخطط آلية عمل هرمونات الغدة الدرقية وتأثيراتها الرئيسية على وظائف الجسم. 1-6- تسلسل تفاعل الهرمون مع هياكل النواة ونظام تركيب البروتينات الجديدة

هرمونات الغدة الدرقية. أنها تعزز الميالين وتفرع عمليات الخلايا العصبية في الدماغ وتطوير الوظائف العقلية. ويتجلى التأثير الأكبر على القشرة الدماغية، والعقد القاعدية، والحلزون. في غياب هرمونات الغدة الدرقية في الفترة المحيطة بالولادة يحدث التخلف العقلي - القماءة.هناك فترة زمنية قصيرة جدًا بعد الولادة حيث يمكن للعلاج بالهرمونات البديلة أن يعزز النمو العقلي الطبيعي. لذلك، من المهم تحديد نقص الهرمونات قبل ولادة الطفل.

عند البالغين، يتم الحفاظ على الوظائف العقلية الطبيعية والذاكرة وسرعة التفاعلات المنعكسة بمشاركة هرمونات الغدة الدرقية بشكل مباشر وغير مباشر - بسبب زيادة عدد المستقبلات الأدرينالية في الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي.

يصبح الأشخاص الذين لديهم فائض من هرمونات الغدة الدرقية سريع الانفعال والقلق وتتسارع سرعة عمليات التفكير. في الأشخاص الذين يعانون من قصور في عمليات الغدة الدرقية، تتباطأ عمليات التفكير، وتتدهور الذاكرة، وتنخفض سرعة التفاعلات المنعكسة.

تأثير الهرمونات على معدل الأيض.تزداد شدة عملية التمثيل الغذائي أثناء الراحة تحت تأثير الهرمونات، وهذا ملحوظ بشكل خاص في حالات زيادة هرمونات الغدة الدرقية. تحدث زيادة في معدل الأيض في جميع الخلايا المستهدفة تقريبًا، باستثناء الدماغ والخصيتين والغدد الليمفاوية والطحال والنخامية الغدية. يزيد من امتصاص الأكسجين وتوليد الحرارة.

قد تعتمد الزيادة في معدل الأيض تحت تأثير هرمونات الغدة الدرقية على تأثيرها على تخليق بروتين الإنزيم الخلوي - الصوديوم والبوتاسيوم ATPase الموجود في أغشية الخلايا. وفي المقابل، فإن العمل المكثف لمضخات الصوديوم والبوتاسيوم يزيد من معدل التمثيل الغذائي.

تأثير الهرمونات على استقلاب الكربوهيدرات.تعمل هرمونات الغدة الدرقية بتركيزاتها الفسيولوجية على تحفيز عمل الأنسولين وتعزيز تكوين الجليكوجين واستخدام الجلوكوز.

عندما يزداد تركيز الهرمونات (أثناء التوتر أو بالوسائل الدوائية)، يتطور ارتفاع السكر في الدم بسبب التقوية. تحلل الجليكوجين,الناجم عن الأدرينالين. تزايد استحداث السكر وأكسدة الجلوكوز وامتصاصهفي الأمعاء عن طريق النقل النشط الثانوي.

تأثير الهرمونات على استقلاب البروتين.هرمونات الغدة الدرقية بتركيزات فسيولوجية لها تأثير ابتنائي - فهي تحفز تخليق البروتين، ولكن بتركيزات عالية تسبب تقويضها.

تأثير الهرمونات على استقلاب الدهون.تحفز هرمونات الغدة الدرقية جميع جوانب استقلاب الدهون - تخليق الدهون وتعبئتها واستخدامها. زيادة في تركيزهم يؤدي إلى تحلل الدهون- انخفاض في تركيز الدم من الدهون الثلاثية والدهون الفوسفاتية وزيادة في الأحماض الدهنية الحرة والجلسرين. تحت تأثير الهرمونات، يزداد عدد مستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL) وينخفض ​​عدد مستقبلات الكوليسترول في الكبد. وهذا يؤدي إلى زيادة في الافراج الكوليسترولمن الجسم، مما يقلل من مستواه في الدم.

يتأثر استقلاب الفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون أيضًا بهرمونات الغدة الدرقية - فهي ضرورية لتخليق فيتامين أ من الكاروتين وتحويله إلى الريتينين.

تأثير الهرمونات على الجهاز العصبي اللاإرادي هو أنه في الخلايا المستهدفة يزداد عدد مستقبلات بيتا الأدرينالية، والتي يتم تصنيعها تحت تأثير هرمونات الغدة الدرقية، مما يؤدي إلى زيادة تأثير الكاتيكولامينات في الخلايا المستجيبة.

تأثير الهرمونات على الأنظمة الحشوية. نظام الدورة الدموية.يتسارع معدل ضربات القلب بسبب زيادة عدد مستقبلات بيتا الأدرينالية في جهاز تنظيم ضربات القلب وزيادة تأثير الكاتيكولامينات. قوة الانكماش - تزداد نتيجة لزيادة تجمع سلاسل ألفا-ميوسين الثقيلة في الخلايا العضلية القلبية، التي لها نشاط ATPase مرتفع.

الجهاز التنفسي.تعميق تهوية الرئتين، وهو رد فعل تكيفي لزيادة امتصاص الأكسجين مع زيادة معدل التمثيل الغذائي.