Структура и функции эндокринных желез. Часть 2.

Методы изучения желез внутренней секреции.

Методы изучения желез внутренней секреции очень разнообразны.

• Метод трансплантации, т.е. пересадки железы. При этом железа пересаживается либо в другой участок тела этой же особи, либо в организм другой особи.
• Метод эктирпации, или удаления железы внутренней секреции с последующим наблюдением за изменением функций организма.
• Введение в организм вытяжек эндокринных желез или их гормонов и наблюдения за происходящими при этом изменениями функций организма.
• Определение содержания гормонов в крови и моче.
• Изучение с помощью радиоактивных изотопов. В организм вводят гормон, содержащий радиоактивный изотоп (с меченым йодом, углеродом, серой и т.д.) Через некоторый промежуток времени определяют его содержание в различных тканях. Этот метод дает возможность проследить, какими органами и в каком количестве захватывается гормон, как и в виде каких продуктов происходит его выделение.
• Сопоставление данных наблюдений за симптомами тех или иных заболеваний с данными посмертного анатомического и гистологического изучения эндокринных желез.
• Метод радиоавтографии. Этот метод нашел широкое применение в изучении места образования и распределения гормонов в организме. Сущность его заключается в том, что в организм вводится радиоактивное вещество, которое в последующем участвует в построении гормона. Метод радиоавтографии позволяет точно локализовать место нахождения гормона. Этим способом удалось выявить гормоны даже в отдельных элементах клетки.

Успехи в изучении гормонов позволили некоторые из них искусственно синтезировать. Так, искусственно синтезируются некоторые гормоны гипофиза, половых желез, поджелудочной железы, надпочечников (окситоцин, возопрессин, адреналин, инсулин, кортизон и др.).

Структура гормонов.

Исследование химического состава гормонов показало, что они представлены белками, полипептидами, производными аминокислот и липидами. Наряду с гормонами, которые содержат всего 8 аминокислот (вазопресcин), есть гормоны, содержащие 396 аминокислот (соматотропный гормон гипофиза быка). Одни гормоны представлены простыми белками, другие - сложными. Целый ряд гормонов образуется при обмене аминокислот.

Многие гормоны липидной природы являются стеринами. К ним относятся половые гормоны и гормоны коры надпочечников.

Особенности действия гормонов.

Для всех гормонов характерна специфичность их действия. Явления, которые возникают при недостаточности одной из желез, могут исчезнуть только при лечении гормонами такой же железы. Так, нарушения углеводного обмена, возникающие при недостаточности функции поджелудочной железы, можно ликвидировать только гормоном этой же железы - инсулином. Все гормоны могут действовать на те или иные органы, расположенные на большом расстоянии от места их выделения. Гипофиз расположен в полости черепа, а его гормон действует на многие органы, в том числе и на половые железы, расположенные в полости таза. Гормоны оказывают эффект в очень небольших концентрациях, т.е. их биологическая активность высока. Например, женского полового гомона содержится в крови 0,6 мкг 100 мл плазмы.

Механизм действия гормонов.

Исследования привели к созданию ряда гипотез относительно механизма действия гормонов. Он неодинаков для разных гормонов, неодинаков при действии на разные субстраты и у разных представителей мира животных. Считают, что гормоны действуют путем изменения физической структуры ферментов, проницаемости клеточной мембраны и воздействия на генетический аппарат клетки. Согласно первой гипотезе,  гормоны, присоединяясь к ферментам, меняют их структуру, что влияет на скорость протекания ферментативных реакций. Гормоны могут активировать и тормозить действие ферментов. Однако этот механизм действия гормонов доказан лишь для некоторых из них. Подобно этому не для всех гормонов доказано их влияние на проницаемость клеточной мембраны. Хорошо изучено влияние инсулина - гормона поджелудочной железы - на проницаемость клеточной мембраны по отношению к глюкозе. Известно, что инсулин увеличивает проницаемость мембраны. Такое же влияние оказывают и некоторые другие гормоны (гормоны половых желез, надпочечников).

В настоящее время доказано, что почти всем гормонам свойственно действие через генетический аппарат клетки. Оказалось, что гормон поджелудочной, щитовидной желез, гормоны надпочечников, половых желез, гипофиза по механизму их действия можно отнести к генетическим индукторам. Сущность их действия заключается в том, что они связывают репрессор, который теряет при этом способность блокировать начало считывания гена в молекуле ДНК. Возле освобожденного структурного гена строится и-РНК и начинается синтез белка - фермента, необходимого в данной ткани при данный условиях. Так, например, установлено, что инсулин индуцирует синтез ферментов, осуществляющих расщепление глюкозы. При недостатке этого гормона глюкоза с меньшей интенсивностью расщепляется, что приводит к увеличению ее содержания в крови.