تؤثر الهرمونات على الخلايا المستهدفة.

الخلايا المستهدفة- هذه خلايا تتفاعل بشكل خاص مع الهرمونات باستخدام بروتينات مستقبلات خاصة. توجد بروتينات المستقبلات 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 مستقبِل من مجالين (مناطق) 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 من جزيء الإشارة. تشبه عملية ربط المستقبل بجزيء الإشارة عملية تكوين مركب الركيزة الإنزيمية ويمكن تحديدها من خلال قيمة ثابت التقارب.

معظم المستقبلات غير مفهومة جيدًا لأن عزلها وتنقيتها صعبان للغاية ، ومحتوى كل نوع من المستقبلات في الخلايا منخفض جدًا. لكن من المعروف أن الهرمونات تتفاعل مع مستقبلاتها بطريقة فيزيائية كيميائية. تتشكل التفاعلات الكهروستاتيكية والطارئة للماء بين جزيء الهرمون والمستقبلات. عندما يرتبط المستقبل بالهرمون ، تحدث تغيرات توافقية في بروتين المستقبل ويتم تنشيط مركب جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل. في الحالة النشطة ، يمكن أن يسبب تفاعلات محددة داخل الخلايا استجابة للإشارة المستقبلة. في حالة ضعف تخليق أو قدرة بروتينات المستقبل على الارتباط بجزيئات الإشارة ، تظهر الأمراض - اضطرابات الغدد الصماء.

هناك ثلاثة أنواع من هذه الأمراض.

يرتبط بالتخليق غير الكافي لبروتينات المستقبلات.

يرتبط بتغيير في بنية المستقبل - عيوب وراثية.

يرتبط بحجب البروتينات المستقبلة 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 كبيرًا أو قطبيًا ، فإن اختراقه للخلية أمر مستحيل. لذلك ، بالنسبة للهرمونات المحبة للدهون ، توجد المستقبلات داخل الخلايا المستهدفة ، بينما بالنسبة للهرمونات المحبة للماء ، توجد المستقبلات في الغشاء الخارجي.

في حالة الجزيئات المحبة للماء ، تعمل آلية نقل الإشارة داخل الخلايا للحصول على استجابة خلوية لإشارة هرمونية. يحدث هذا بمشاركة المواد التي تسمى الوسطاء الثانيون. تتنوع جزيئات الهرمونات كثيرًا في الشكل ، لكن "الرسل الثاني" ليسوا كذلك.

توفر موثوقية إرسال الإشارات تقاربًا كبيرًا جدًا للهرمون لبروتين المستقبل الخاص به.

من هم الوسطاء الذين يشاركون في الإرسال داخل الخلايا للإشارات الخلطية؟

هذه هي النيوكليوتيدات الحلقية (cAMP و cGMP) ، الإينوزيتول ثلاثي الفوسفات ، البروتين المرتبط بالكالسيوم - كالودولين ، أيونات الكالسيوم ، والإنزيمات المشاركة في تخليق النوكليوتيدات الحلقية ، وكذلك كينازات البروتين - إنزيمات فسفرة البروتين. تشارك كل هذه المواد في تنظيم نشاط أنظمة الإنزيم الفردية في الخلايا المستهدفة.

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

هناك طريقتان رئيسيتان لنقل إشارة إلى الخلايا المستهدفة من خلال إشارات الجزيئات بآلية عمل غشائية:

أنظمة إنزيم أدينيلات (أو سيكليز الغوانيلات) ؛

آلية الفوسفوينوزيتيد.

نظام إنزيم أدينيلات.

المكونات الرئيسية:مستقبلات بروتين الغشاء ، بروتين G ، إنزيم محلقة الأدينيلات ، غوانوزين ثلاثي الفوسفات ، كينازات البروتين.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن ATP مطلوب من أجل الأداء الطبيعي لنظام إنزيم أدينيلات.

يتم بناء بروتين المستقبل ، G-protein ، الذي يوجد بجانبه GTP والإنزيم (adenylate cyclase) ، في غشاء الخلية.

حتى لحظة عمل الهرمون ، تكون هذه المكونات في حالة مفككة ، وبعد تكوين مركب جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل ، تحدث تغييرات في تكوين البروتين G. نتيجة لذلك ، تكتسب إحدى الوحدات الفرعية للبروتين G القدرة على الارتباط بـ GTP.

ينشط مركب G-protein-GTP إنزيم الأدينيلات. يبدأ Adenylate cyclase في تحويل جزيئات ATP إلى cAMP.

لدى cAMP القدرة على تنشيط إنزيمات خاصة - كينازات البروتين ، والتي تحفز تفاعلات الفسفرة للبروتينات المختلفة بمشاركة ATP. في الوقت نفسه ، يتم تضمين بقايا حمض الفوسفوريك في تكوين جزيئات البروتين. تتمثل النتيجة الرئيسية لعملية الفسفرة هذه في حدوث تغيير في نشاط البروتين المُفسفر. في أنواع الخلايا المختلفة ، تخضع البروتينات ذات الأنشطة الوظيفية المختلفة للفسفرة نتيجة لتفعيل نظام إنزيم الأدينيلات. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون هذه الإنزيمات والبروتينات النووية وبروتينات الغشاء. نتيجة لتفاعل الفسفرة ، يمكن أن تصبح البروتينات نشطة وظيفيًا أو غير نشطة.

ستؤدي هذه العمليات إلى تغييرات في معدل العمليات الكيميائية الحيوية في الخلية المستهدفة.

يستمر تنشيط نظام إنزيم الأدينيلات لفترة قصيرة جدًا ، لأن بروتين G ، بعد الارتباط بـ adenylate cyclase ، يبدأ في إظهار نشاط GTPase. بعد التحلل المائي لـ GTP ، يستعيد بروتين G شكله ويتوقف عن تنشيط إنزيم adenylate cyclase. نتيجة لذلك ، يتوقف تفاعل تكوين cAMP.

بالإضافة إلى المشاركين في نظام adenylate cyclase ، تحتوي بعض الخلايا المستهدفة على بروتينات مستقبلات مرتبطة ببروتينات G ، مما يؤدي إلى تثبيط إنزيم adenylate cyclase. في الوقت نفسه ، يمنع مركب البروتين GTP-G إنزيم الأدينيلات.

عندما يتوقف تكوين cAMP ، لا تتوقف تفاعلات الفسفرة في الخلية على الفور: طالما استمرت جزيئات cAMP في الوجود ، ستستمر عملية تنشيط بروتين كيناز. من أجل إيقاف عمل cAMP ، يوجد إنزيم خاص في الخلايا - فوسفوديستراز ، والذي يحفز تفاعل التحلل المائي لـ 3 '، 5'-cyclo-AMP إلى AMP.

تساعد بعض المواد التي لها تأثير مثبط على فسفودايستراز (على سبيل المثال ، قلويدات الكافيين ، الثيوفيلين) في الحفاظ على تركيز سيكلو- AMP في الخلية وزيادته. تحت تأثير هذه المواد في الجسم ، تصبح مدة تنشيط نظام إنزيم الأدينيلات أطول ، أي يزيد عمل الهرمون.

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

الإينوزيتول ثلاثي الفوسفاتهي مادة مشتقة من مركب دهني - فوسفاتيد الإينوزيتول. يتكون نتيجة عمل إنزيم خاص - فسفوليباز "C" ، والذي يتم تنشيطه نتيجة للتغيرات التوافقية في المجال داخل الخلايا لبروتين مستقبل الغشاء.

هذا الإنزيم يحلل رابطة الفوسفات في جزيء فوسفاتيديل-إينوزيتول-4،5-بيسفوسفات ، مما يؤدي إلى تكوين دياسيل جلسرين وإينوزيتول ثلاثي الفوسفات.

من المعروف أن تكوين دياسيل جلسرين وإينوزيتول ثلاثي فوسفات يؤدي إلى زيادة تركيز الكالسيوم المتأين داخل الخلية. يؤدي هذا إلى تنشيط العديد من البروتينات المعتمدة على الكالسيوم داخل الخلية ، بما في ذلك تنشيط العديد من كينازات البروتين. وهنا ، كما في حالة تنشيط نظام adenylate cyclase ، فإن إحدى مراحل انتقال الإشارة داخل الخلية هي فسفرة البروتين ، مما يؤدي إلى استجابة فسيولوجية للخلية لعمل الهرمون.

يشارك بروتين خاص مرتبط بالكالسيوم ، كموديولين ، في عمل آلية إشارات الفوسفوينوزيتيد في الخلية المستهدفة. هذا بروتين منخفض الوزن الجزيئي (17 كيلو دالتون) ، 30٪ يتكون من أحماض أمينية سالبة الشحنة (Glu ، Asp) وبالتالي فهو قادر على الارتباط الفعال Ca + 2. يحتوي جزيء الكالودولين الواحد على 4 مواقع مرتبطة بالكالسيوم. بعد التفاعل مع Ca + 2 ، تحدث تغييرات توافقية في جزيء الكودودولين ويصبح مركب Ca + 2-calodulin قادرًا على تنظيم نشاط (تثبيط أو تنشيط خيفي) للعديد من الإنزيمات - adenylate cyclase ، phosphodiesterase ، Ca + 2 ، Mg + 2 -ATPase وأنواع البروتين المختلفة.

في الخلايا المختلفة ، عندما يتعرض مركب Ca + 2-calodulin إلى الإنزيمات المتساوية من نفس الإنزيم (على سبيل المثال ، لأنواع مختلفة من إنزيم adenylate) ، يلاحظ التنشيط في بعض الحالات ، ويلاحظ تثبيط تفاعل تكوين cAMP في حالات أخرى . تحدث مثل هذه التأثيرات المختلفة لأن المراكز الخيفية للأنزيمات المتساوية يمكن أن تشتمل على جذور مختلفة من الأحماض الأمينية وستكون استجابتها لعمل مركب Ca + 2-calodulin مختلفة.

وبالتالي فإن دور "المرسل الثاني" في نقل الإشارات من الهرمونات في الخلايا المستهدفة يمكن أن يكون:

النيوكليوتيدات الحلقية (c-AMP و c-GMP) ؛

1. مجمع "Sa-kalodulin" ؛

   دياسيل جلسرين.

   الإينوزيتول ثلاثي الفوسفات.

تتميز آليات نقل المعلومات من الهرمونات داخل الخلايا المستهدفة بمساعدة الوسطاء المذكورين أعلاه بسمات مشتركة:

إحدى مراحل إرسال الإشارات هي فسفرة البروتين ؛

يحدث إنهاء التنشيط نتيجة لآليات خاصة بدأها المشاركون في العمليات بأنفسهم - هناك آليات للتعليقات السلبية.

الهرمونات هي المنظم الخلطي الرئيسي للوظائف الفسيولوجية للجسم ، وقد أصبحت خصائصها وعمليات التخليق الحيوي وآليات عملها معروفة الآن.

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

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

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

تأثير تيليكرين (أو عمل بعيد)- تعمل الهرمونات على الخلايا المستهدفة على مسافة بعيدة 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 ، والذي يضمن نقل المعلومات من خلية إلى أخرى في نفس النسيج أو بين الأنسجة المختلفة. بدون هذا النظام من المستحيل الحفاظ على التوازن. في نقل المعلومات بين الخلايا في الكائنات الحية متعددة الخلايا ، تشارك ثلاثة أنظمة: الجهاز العصبي المركزي (CNS) ونظام الغدد الصماء (الغدد) ونظام المناعة.

طرق نقل المعلومات في جميع هذه الأنظمة كيميائية. يمكن للوسطاء في نقل المعلومات أن يكونوا جزيئات إشارة.

تشتمل جزيئات الإشارة هذه على أربع مجموعات من المواد: المواد النشطة بيولوجيًا ذاتية المنشأ (وسطاء الاستجابة المناعية ، وعوامل النمو ، وما إلى ذلك) ، والوسائط العصبية ، والمضادات (الغلوبولين المناعي) والهرمونات.

B I O CH I M I I G O R M O N O V.

الهرمونات عبارة عن مواد نشطة بيولوجيًا يتم تصنيعها بكميات صغيرة في خلايا متخصصة في جهاز الغدد الصماء ويتم توصيلها من خلال السوائل المنتشرة (على سبيل المثال ، الدم) إلى الخلايا المستهدفة ، حيث تمارس تأثيرها التنظيمي.

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

الخصائص العامة للهرمونات.

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

2) ليست مكونات هيكلية للخلايا ولا تستخدم كمصدر للطاقة.

3) قادرة على التفاعل بشكل خاص مع الخلايا التي لديها مستقبلات لهذا الهرمون.

4) لها نشاط بيولوجي مرتفع للغاية - تعمل بشكل فعال 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 مستقبلات خاصة. توجد بروتينات المستقبلات 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 مستقبِل من مجالين (مناطق) على الأقل يوفران وظيفتين:

- "التعرف" على الهرمون.

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 من جزيء الإشارة. تشبه عملية ربط المستقبل بجزيء الإشارة عملية تكوين مركب الركيزة الإنزيمية ويمكن تحديدها من خلال قيمة ثابت التقارب.

معظم المستقبلات غير مفهومة جيدًا لأن عزلها وتنقيتها صعبان للغاية ، ومحتوى كل نوع من المستقبلات في الخلايا منخفض جدًا. لكن من المعروف أن الهرمونات تتفاعل مع مستقبلاتها بطريقة فيزيائية كيميائية. تتشكل التفاعلات الكهروستاتيكية والطارئة للماء بين جزيء الهرمون والمستقبلات. عندما يرتبط المستقبل بالهرمون ، تحدث تغيرات توافقية في بروتين المستقبل ويتم تنشيط مركب جزيء الإشارة مع بروتين المستقبل. في الحالة النشطة ، يمكن أن يسبب تفاعلات محددة داخل الخلايا استجابة للإشارة المستقبلة. في حالة ضعف تخليق أو قدرة بروتينات المستقبل على الارتباط بجزيئات الإشارة ، تظهر الأمراض - اضطرابات الغدد الصماء. هناك ثلاثة أنواع من هذه الأمراض:

1. يرتبط بالتخليق غير الكافي للبروتينات المستقبلة.

2. يرتبط بالتغيرات في بنية المستقبلات - عيوب وراثية.

3. يرتبط بإعاقة عمل الأجسام المضادة للبروتينات.

يمكن أن تتمثل التأثيرات النهائية للهرمونات على المستوى الخلوي في تغيرات في التمثيل الغذائي ، ونفاذية الأغشية للمواد المختلفة (الأيونات ، والجلوكوز ، وما إلى ذلك) ، وعمليات النمو ، وتمايز الخلايا وتقسيمها ، والنشاط الانقباضي أو الإفرازي ، وما إلى ذلك. تبدأ التأثيرات بربط الهرمون ببروتينات مستقبلات خلوية محددة: غشاء أو داخل الخلايا (السيتوبلازم والنووي). يتجلى تأثير عمل الهرمونات من خلال مستقبلات الغشاء بشكل سريع نسبيًا (في غضون بضع دقائق) ، ومن خلال المستقبلات داخل الخلايا - ببطء (من نصف ساعة أو أكثر).

يعتبر العمل من خلال مستقبلات الغشاء نموذجيًا لهرمونات الببتيد البروتيني ومشتقات الأحماض الأمينية. هذه الهرمونات (باستثناء هرمونات الغدة الدرقية) محبة للماء ولا يمكنها اختراق الطبقة ثنائية الشحوم من البلازما. لذلك ، تنتقل الإشارة الهرمونية إلى الخلية على طول سلسلة طويلة نسبيًا ، والتي تبدو في الحالة العامة كما يلي: الهرمون -> مستقبل الغشاء -> إنزيم الغشاء -> المرسل الثاني -> بروتين كينيز -> البروتينات الوظيفية داخل الخلايا -> الفسيولوجية تأثير.

وبناءً على ذلك ، فإن عمل الهرمون عبر المستقبلات الغشائية يتحقق على عدة مراحل:

1) يؤدي تفاعل الهرمون مع مستقبلات الغشاء إلى تغيير في شكل المستقبل وتفعيله ؛

2) ينشط المستقبل (نادراً ما يثبط) إنزيم الغشاء المرتبط به ؛

3) يغير الإنزيم التركيز في السيتوبلازم لواحد أو آخر من المواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض - رسول ثانوي ،

4) يقوم المرسل الثانوي بتنشيط بروتين كيناز حشوي معين - وهو إنزيم يحفز الفسفرة والتغيرات في الخصائص الوظيفية للبروتينات ؛

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

حاليًا ، تُعرف أربعة أنواع من الإنزيمات المرتبطة بمستقبلات هرمون الغشاء وخمسة رسل ثانية رئيسية (الشكل 1 ، الجدول 1).

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

التعيينات: G - الهرمونات. مستقبلات الغشاء R بروتينات G - G و - التيروزين-

كيناز. G C - إنزيم جوانيلات ؛ أ C ~ محلقة أدينيلات ؛ FP C - فسفوليباز C ؛ fl - فوسفوليبيدات الغشاء ؛ ITP - ثلاثي فوسفات الإينوزيتول ، DAT - دياسيل جلسرين ؛ EPR - شبكية إندوبلازمية ؛ الكمبيوتر - كينازات البروتين المختلفة.

الجدول 1

إنزيمات الغشاء والرسل الثاني يتوسط عمل الهرمونات من خلال مستقبلات الغشاء

اعتمادًا على كيفية إجراء الاتصال بين المستقبل وإنزيم الغشاء ، يتم تمييز نوعين من المستقبلات: 1) المستقبلات الحفزية ؛ 2) مستقبلات مقترنة ببروتينات جي.

المستقبلات التحفيزية: ترتبط المستقبلات والإنزيم ارتباطًا مباشرًا (قد يكون جزيء واحد مع موقعين وظيفيين). يمكن أن تكون إنزيمات الغشاء في هذه المستقبلات:

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

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

المستقبلات المقترنة ببروتين G: تنتقل الإشارة من جزيء المستقبل أولاً إلى غشاء معين G protein1 ، والذي ينشط أو يثبط إنزيم غشاء معين ، والذي يمكن أن يكون:

Adenylate cyclase - يحفز تكوين رسول ثانوي لـ cyclic AMP (cAMP) من ATP ؛

يحفز Phospholipase C تكوين رسولين ثانويين من الفسفوليبيدات الغشائية: إينوزيتول ثلاثي الفوسفات (ITP) و diacylglycerol (DAG). يحفز DAG بروتين كيناز وهو أيضًا مقدمة للبروستاجلاندين والمواد الفعالة بيولوجيًا المماثلة. يتمثل التأثير الرئيسي لـ ITP في زيادة المحتوى في السيتوبلازم لرسول ثانوي آخر - أيونات Ca 2+ ، التي تدخل العصارة الخلوية من خلال قنوات أيونات غشاء البلازما (من البيئة خارج الخلية) أو مستودعات Ca 2 + داخل الخلايا (الشبكة الإندوبلازمية والميتوكوندريا) . تقوم أيونات Ca2 + بتنفيذ عملها الفسيولوجي ، كقاعدة عامة ، بالتزامن مع بروتين كالودولين.

يعتبر العمل من خلال المستقبلات داخل الخلايا نموذجيًا لهرمونات الستيرويد والغدة الدرقية ، والتي ، نظرًا لقابليتها للذوبان في الدهون ، قادرة على اختراق أغشية الخلايا في الخلية ونواتها (الشكل 2).

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

نتيجة لتأثير الهرمونات على المستقبلات السيتوبلازمية ، يتغير نشاط عضيات الخلية ، على سبيل المثال ، شدة الأكسدة البيولوجية في الميتوكوندريا أو تخليق البروتين في الريبوسومات.

بالاقتران 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.

التعيينات: G - الهرمونات. مستقبلات Rh - النووية ؛ ريف - مستقبلات السيتوبلازم.

آلية عمل هرمونات الغدة الدرقية على الخلايا المستهدفة

الهرمونات T3 و T4 هي هرمونات تذوب 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 في الوظيفة من الخلية المستهدفة (الخطوة 6) (الشكل 6.13).

دور هرمونات الغدة الدرقية في عمليات النمو والتطور العقلي والتمثيل الغذائي

تأثير الهرمونات على النمو.تحفز هرمونات الغدة الدرقية ، كعوامل مؤازرة لهرمون النمو والسوماتوميدين (IGF-I) ، في التركيزات الفسيولوجية نمو وتطور الهيكل العظمي عن طريق تقوية تخليق البروتين في الخلايا المستهدفة ، بما في ذلك الخلايا الغضروفية وعضلات الهيكل العظمي.

تساهم الهرمونات أيضًا في تعظم العظام - إغلاق مناطق النمو المشاشية. مع نقصها ، لا تغلق مناطق النمو 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 تراكيب النواة ونظام تخليق بروتينات جديدة

هرمونات الغدة الدرقية. أنها تساهم في تكوّن النخاع وتفريع عمليات الخلايا العصبية في الدماغ ، وتطوير الوظائف العقلية. يتجلى التأثير الأكبر على القشرة الدماغية ، العقد القاعدية ، الضفيرة. في حالة عدم وجود هرمونات الغدة الدرقية في فترة ما حول الولادة يحدث التخلف العقلي - القماءة.هناك فترة زمنية قصيرة جدًا بعد الولادة يمكن أن يؤدي فيها العلاج بالهرمونات البديلة إلى تعزيز النمو العقلي الطبيعي. لذلك من المهم الكشف عن نقص الهرمون حتى قبل ولادة الطفل.

في البالغين ، يتم الحفاظ على الوظائف العقلية الطبيعية والذاكرة ومعدل ردود الفعل الانعكاسية بمشاركة هرمونات الغدة الدرقية بشكل مباشر وغير مباشر ، بسبب زيادة عدد المستقبلات الأدرينالية في الخلايا العصبية للجهاز العصبي المركزي.

الأشخاص الذين لديهم زيادة في هرمونات الغدة الدرقية يصبحون عصبيين ومضطربين ، وتتسارع سرعة عمليات التفكير. في الأشخاص الذين يعانون من نقص في عمليات الغدة الدرقية ، تتباطأ عمليات التفكير ، وتتدهور الذاكرة ، وتقل سرعة ردود الفعل الانعكاسية.

تأثير الهرمونات على معدل الأيض.تزداد شدة التمثيل الغذائي أثناء الراحة تحت تأثير الهرمونات ، وهذا ملحوظ بشكل خاص في حالات زيادة هرمونات الغدة الدرقية. تحدث زيادة في شدة التمثيل الغذائي في جميع الخلايا المستهدفة تقريبًا ، باستثناء الدماغ ، والخصيتين ، والعقد الليمفاوية ، والطحال ، والغدة النخامية. امتصاص الأكسجين وزيادة توليد الحرارة.

يمكن أن يكون لزيادة كثافة التمثيل الغذائي تحت تأثير هرمونات الغدة الدرقية تأثيرها الأساسي على تخليق بروتين الإنزيم الخلوي - الصوديوم والبوتاسيوم ATP-ase الموجود في أغشية الخلايا. في المقابل ، يزيد العمل المكثف لمضخات الصوديوم والبوتاسيوم من شدة التمثيل الغذائي.

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

مع زيادة تركيز الهرمونات (أثناء الإجهاد أو دوائيًا) ، يتطور ارتفاع السكر في الدم بسبب التقوية تحلل الجليكوجين ،بسبب الأدرينالين. ينمو استحداث السكر وأكسدة الجلوكوز وامتصاصهفي الأمعاء عن طريق النقل الثانوي النشط.

تأثير الهرمونات على استقلاب البروتين.هرمونات الغدة الدرقية في التركيزات الفسيولوجية لها تأثير الابتنائية - فهي تحفز تخليق البروتينات ، ولكن في التركيزات العالية تسبب تقويضها.

تأثير الهرمونات على التمثيل الغذائي للدهون.تحفز هرمونات الغدة الدرقية جميع جوانب التمثيل الغذائي للدهون - تخليق الدهون وتعبئتها واستخدامها. زيادة تركيزهم يؤدي إلى تحلل الدهون- انخفاض في تركيز الدهون الثلاثية والفوسفوليبيد في الدم وزيادة الأحماض الدهنية الحرة والجلسرين. تحت تأثير الهرمونات ، يزداد عدد مستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL) ويقل عدد الكوليسترول في الكبد. هذا يؤدي إلى زيادة في الإخراج الكوليسترولمن الجسم ، مما يقلل من مستواه في الدم.

إن استقلاب الفيتامينات التي تذوب في الدهون يخضع أيضًا لتأثير هرمونات الغدة الدرقية - فهي ضرورية لتخليق فيتامين أ من الكاروتين وتحويله إلى الريتينين.

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

تأثير الهرمونات على الأجهزة الحشوية. نظام الدورة الدموية.تسارع معدل ضربات القلب بسبب زيادة عدد مستقبلات بيتا الأدرينالية في جهاز تنظيم ضربات القلب وزيادة تأثير الكاتيكولامينات ؛ قوة الانكماش - تزداد نتيجة زيادة مجموعة السلاسل الثقيلة α-myosin في خلايا عضلة القلب ، والتي لها نشاط عالٍ من ATPase.

الجهاز التنفسي.تتعمق تهوية الرئة ، وهي استجابة تكيفية لزيادة امتصاص الأكسجين مع زيادة معدل الأيض.