Эндокринология пәнінен дәрістер
13. Лекция тезистері
Дәріс №1. Эндокринология пәнінің мақсаты, міндеттері, даму тарихы
Дәрістің мақсаты: студенттерге эндокринология ғылымы туралы түсінік
беру.
Эволюция процесінде жеке клеткалар арасында анатомиялық және
функционалды байланыстар туындады, бұл көпклеткалы организмдердің пайда
болуына алып келді. Бұл көпклеткалы организмдердің мөлшерінің ұлғаюына және
күрделенуіне байланысты клеткалар арасындағы өзара әрекетті қамтамасыз
ететін механизмдердің пайда болуы аса қажеттілік етті. Осылайша нерв және
эндокринді жүйелер пайда болды. Бұл екі жүйе бір-бірінен алшақтамай жұмыс
істейді: олар ағзаның функцияларын өзара әрекет ете отырып реттейді.
Көпклеткалы организмнің барлық бөліктерінің қолайлы жұмыс істеуі үшін
оның ішкі ортасының параметрлерін өте жіті бақылау қажет. Мысалы, қанның рН
сәл өзгеруінің өзі көптеген ферменттердің толық инактивациясына алып келуі
мүмкін. Қанның рН тұрақты деңгейін ұстау үшін қажетті энергияның мөлшері рН
қажетті ферментті жүйелердің төмен белсенділігіне бола жұмсалатын
энергиямен салыстырғанда өте аз.
Француз физиологы Клод Бернар (1813-1878) заманауи биологияның
көптеген түсініктерінен әлдеқайда ұзақ болса да ішкі тұрақтылықты қолдау
қажеттілігі туралы ой оны организмнің ішкі ортасының концепциясына алып
келді. Ол бұл ортаның әрдайым тұрақты болып қалуы қаншалықты маңызды екені
түсінген. Бұл тұрақтылықты сақтау гомеостаза атауын алды (грек тілінен
homeo – сондай, stasis - тұрақты).
Алайда, организмнің түрлі клеткалары рН, температура, иондық құрам
т.с.с. әр түрлі оптимумдарды иеленетінін ұмытпаған жөн. Олардың
метаболиялық қажеттіліктері де әр түрлі және үздіксіз өзгеріп отырады.
Осыдан барып организмнің барлық жүйелерінің тұрақты үйлесімі қажет.
Организмнің іште жеке бөліктерінің және олардың арасындағы өзара байланыс
эндокринді және нерв жүйелерінің қатысуымен жүзеге асады. Осы екі жүйе
арасындағы тығыз өзара әрекетке байланысты эндокринді жүйенің кез келген
сипаттамасы нерв жүйесі туралы кейбір негізгі мәліметтерді қамтуы тиіс;
сондықтан, бұл қажет болған жерде мұндай мәліметтер берілетін болады.
Омыртқалар эволюциясының процесінде организм ішінде эндокринді
құрылымдарды шектеуде бір қатар айтарлықтай өзгерістер болды. Осыған
байланысты біз эндокринді бездерді сүтқоректілердің негізгі эксперименталды
үлгісі – егеуқұйрықты мысалға ала қарастыратын боламыз. Себебі
зерттеулердің көп бөлігі шынында да осы жануарларға жүргізілген болатын.
Сондай-ақ біз бұл үлгіден кейбір ауытқушылықтарды қарастырамыз, өйткені
түрлер арасындағы айырмашылықтар мен ұқсастықтарды зерттеу кейде негізгі
физиологиялық механизмдерге ерекше зейін қоюға мүмкіндік береді.
Дәріс №2. Гормондарды зерттеу әдістері. Гормондардың әсер ету
механизмі
Дәрістің мақсаты: студенттерге гормондар туралы түсінік беру.
Жоспар: 1. Гормон туралы жалпы түсінік
2. Гормондарды зерттеу әдістері
3. Гормондардың әсер ету механизмі
Гормон туралы нақты әрі қысқа түсініктеме беруге талпыну кезінде
көптеген анықтамалар пайдаланылған болатын. Бұл анықтамалардың басым
бөлігінің бір қатар жалпы ерекшеліктері бар. Егер де қысқаша тоқтала
кетсек, гормон келесі критерийлерге сәйкес келуі тиіс (немесе олардың басым
бөлігіне):
1) ол тірі клеткалармен секрециялануы тиіс;
2) ол өте аз мөлшерде жасалуы тиіс;
3) гормон секрециясы өзінің сипатына қарай мерокринді болуы, яғни
клетканың тұтастығын бұзбай экзоцитоз арқылы жүзеге асуы тиіс;
4) гормон шығарушы жолдары жоқ бездердің өнімі болуы және қан арнасына
тікелей түсуі тиіс;
5) ол белгілі бір органдарға әсер етуі тиіс (тиісті органдарға);
6) ол қажетті реакциясын тудыра отырып, тиісті органның белсенділігін
(индукцияламай) реттеуі тиіс;
7) гормон энергия көзі болмауы тиіс.
Бұл тізім тым нақты болып көрінуі мүмкін, бірақ ол гормондарды
ферменттер мен витаминдерден және көмірсулар мен майлар сияқты
метаболиттерден бөлуге көмектеседі.
Кейде гормондарға жатқызатын басқа да көптеген заттар бар. Олардың
қатарына простагландиндер, кинин мен жара гормондары, сондай-ақ
нейрогормондар сияқты өте маңызды гормондар жатады. Бұл тізімге
феромондарды да – жануарлардың әлеуметтік мінез-құлқын анықтайтын сыртқы
әсер гормондарын да қосуға болады. Бұл факторлардың кейбірі жоғарыда
келтірілген критерийлерге толық жауап бермейді, және де соңғы аталған
гормондарды тым қатаң қолдануға болмайды. Бұл кітапшада негізінде омыртқалы
жануарлардың гормондары қарастырылады – тек кішігірім бөлігі ғана
омыртқасыздардың гормондарына арналады. Осы салаға қызығушылық танытқан
оқырман онымен тереңірек танысу үшін арнайы әдебиетке жүгінуі тиіс.
Алып тастау және реимплантация (хирургиялық операция: жарамай қалған
имплантантты алмастыру)
Гормондарды зерттеудің негізгі әдістері бездердің экстирпациясы (яғни,
хирургиялық жолмен алып тастау) және реимплантациядан тұрады. Егер де кез
келген бездер гормонды секрециялайды деген болжам пайда болса, оны алып
тастап, осыдан кейін жануармен не болатынын байқайды. Барлық эндокринді
бездер қанды күшті бөлетіндіктен, бездердің жақсы васкулярлы дене бөлігіне
жасалған реимплантациясы оның бұрынғы функциясын толық немесе жартылай
қалпына келтіруге алып келуі мүмкін.
Бұрындары бездерді бүйректі жабатын жіңішке капсулаға, немесе көздің
алдыңғы камерасына қондырады. Екінші варианттың ерекшелігі сол, ол
трансплантанттың күйіне хирургиялық араласусыз бақылауға мүмкіндік береді.
Сірә, бұл әдістеме қолайлы емес шығар – оның да өз әлсіз тұстары бар.
Дегенмен де, оның көмегі арқылы эндокринологияда біршама нәтижеге қол
жеткізілді.
Экстрактілер
Зерттеліп отырған бездердің экстрактілерін дайындау жоғарыда
баяндалған негізгі әдісті одан әрі дамыту болып табылады. Жануарға
экстрактіні енгізіп, ол хирургиялық жолмен алынған бездердің функциясының
бұзылуын төмендетеді ме екен, соны бақылайды. Бұл айрықша құнды әдіс
көптеген гормондарды ерекшелеуге және кейінірек олардың синтезін жүзеге
асыруға себепші болады. Синтетикалық жолмен алынған гормондардың көмегімен
эндокринологияның кейбір жұмбақтарын шешуге мүмкіндік туды.
Без экстрактілерінің бірнеше компоненттерден тұратыны жиі кездеседі
және де бұл көптеген эндокринді функциялары бар бездерді анықтауға алып
келді. Мысалы, гипофизде тоғызға дейін, ал кейбір жануарларда одан да көп
әр түрлі гормондар пайда болады. Алайда мұндай зерттеулердің нәтижелерін
талдағанда сақтық қажет, өйткені экстрактілердің аса көп (физиологиялық
емес) шамасы жаратылыс жағдайларында маңызы жоқ нәтижелер беруі мүмкін.
Сондықтан, эндокринді бездердің кез келген функциялары жайлы тұжырым
жасардан бұрын гормонның қан құрамында тиісті мөлшерде бар екенін көрсету
қажет. Сонымен бірге, гормон концентрациясы табиғи, сондай-ақ
эксперименталды физиологиялық стимулдардың ықпалы арқылы өзгеруі тиіс.
Сандық анықтама әдістері
Гормондарды анықтау барлық жағдайда да субъективті бағаға емес,
құралдардың көмегімен өлшенуі мүмкін функционалды немесе құрылымдық
өзгерістерге негізделгені жөн. Бұл ретте аса үлкен шамамен туындайтын
фармакологиялық әсерлерді емес, гормонның қалыпты физиологиялық ықпалын
пайдаланған абзал.
Қан құрамында немесе экстрактіде гормон концентрациясын анықтаудың ең
алғашқы тәсілдердің бірі биологиялық әдіс (биотестер әдісі) болатын. Ол
гормон әсері оның мөлшеріне тікелей пропорционалды деген саналы болжамға
негізделген. Мысал ретінде гипофизден бөлінетін өсу гормонының анықтамасын
келтіруге болады. Оның мөлшері жануардың өсу жылдамдығына байланысты.
Негізінде бәрі қарапайым; алайда практикада жануарда эндогенді (өз) өсу
гормоны болмас үшін оның өзінің гипофизін алдын ала алып тастауға
(гипофизэктомия жүргізуге) тура келеді. Жануар егер оған гипофизбен
секрецияланатын қалған гормондарды енгізбесе мұндай араласу түрін көтере
алмайды. Зерттеудің ақырғы мақсаты - өсімді өлшеу болғандықтан, тек жас
малды ғана пайдалану керек екені түсінікті. Сондықтан өсімге ықпал ететін
басқа факторлардың әсері мейлінше қысқартылуы немесе жоққа шығарылуы тиіс.
Егер де гормон басқа заттар болғанда немесе оның әсері тәуліктің
өтуіне не жануардың жынысына байланысты болғанда ғана әсер ететін жағдайда
не істеу керек? Мұндай зерттеулерді жүргізу кезінде үлкен қиындықтар
туындауы мүмкін, дегенмен оларды жеңуге болады. Егер барлық шектеулер
ескеріліп, мейлінше қысқарылса биологиялық тәсіл пайдалануға жарамды болып
табылады.
Бір жынысты бірдей жануарлардың көбісіне (әдетте ұрғашыларына) таза
өсу гормонының түрлі дозаларын, ал олардың кейбіріне зерттеліп отырған
материалды енгізеді. Бірнеше күннен кейін жануарларға енгізеді және олардың
үлкен тоқпан сүйегінің эпифизарлы шеміршегінің енін өлшейді. Зерттеп
отырған материалды және өсу гормонының түрлі дозаларын құю нәтижесін
салыстыра отырып осы гормонның маңызын зерттеп отырған үлгіде анықтауға
болады.
Әлбетте, бұл әдіс көп уақыт алады; оның үстіне келтірілген сипаттамада
көптеген детальдар мен қосымша сақтандырушылықтарға жіті көңіл бөлінбеген.
Және де in vivo (жануарларға түгелдей) немесе in vitro (жекеленген
ұлпаларда) тестілеудің биологиялық әдістерінің көмегімен түрлі жағдайларда
қан мен ұлпа құрамында гормондар концентрациясы туралы құнды мәліметтер
алынған болатын. Инсулинді анықтау үшін қан құрамындағы глюкоза
концентрациясын өлшеу, тиреотропты гормонның белсенділігін бағалау үшін
қалқанша бездеріндегі өзгерістерді талдау, әр түрлі жыныстық гормондарды
сандық анықтау әдісі ретінде жыныстық бездердің өсімін өлшеу осындай
биотестердің басқа да мысалдары бола алады.
Биотестерді пайдалану кезінде олардың төмен сезімталдығы айтарлықтай
қиындықтар тудырады. Әрбір анықтама үшін гормонды қамтитын тазартылған
экстрактінің мейлінше көп мөлшері қажет, ал нәтижелер сенімді болу үшін
сынақты бірнеше рет қайталаған жөн. Осыған байланысты талдаудың басқа да,
арнайы әдістері жасалған болатын.
Кейбір гормондар үшін талдаудың химиялық әдістері пайдаланылды.
Олардың арасында ақуызбен байланысты иодты анықтау әдісі ең пайдалысы
болар. Қандағы мұндай иодтың құрамы тиреоидті гормонның мөлшеріне
пропорционалды, және де бұл әдіс клиникада қолданылуда. Алайда негізінде
гормондарды анықтаудың химиялық әдістері бүгінде сирек пайдаланылуда.
Биологиялық ғылымда жиі кездесетіндей, одан әрі алға басуды үдету үшін
жаңа әдістерді өңдеу қажет. Ақуызбен және радиоиммунды талдаумен
бәсекелестік байланысы – қанықтылық әдісін жасау осының алғашқы қадамы
болып табылады. Ұқсас принциптеросы әдістердің негізін қамтиды.
Зерттеліп отырған гормонды радиоактивті (белгіленген) гормонның аса
көп емес мөлшерімен араластырады және тепе-теңдік орнатады. Одан кейін
белгіленген және белгіленбеген гормонмен бірдей әсер ететін байланыстырушы
агентті қосады. Байланысқан гормонды бос тұрғаннан бөледі және екі
фракцияда радиоактивтіліктің мөлшерін өлшейді. Белгіленген және
белгіленбеген фракциялар тепе-тең болады, сондықтан белгіленбеген, яғни
эндогенді гормонның құрамы көп болған сайын радиоактивті гормон аз
байланысады және гормонның байланысқан фракциясында радиоактивтілік аз
болады. Зерттеліп отырған үлгілерге аталмыш гормонның стандартты
препаратының концентрациялар сериясын да қатар пайдаланады; осылайша
стандартты қиғаш концентрацияны құрады, оның көмегі арқылы аталмыш үлгідегі
гормон мөлшерін табады. Әдістің жалпы принципі 1.1. суретте кесте түрінде
берілген.
Ақуызбен бәсекелесіп байланысу әдістерінде ірі ақуыз молекулаларын
пайдаланады, және де бұл байланысу ерекше жеткіліксіз. Осыған байланысты
гормонның белгісіз мөлшерін қамтитын үлгі барынша таза болуы тиіс, және осы
мақсатпен тазалаудың мейлінше күрделі процедурасын жиі жүргізу керек.
Сондай-ақ радиоиммунды талдау кезінде зерттеліп отырған гормонды өзгеше
байланыстыратын иммуноглобулиндер (антидене) пайдаланылады. Антиденені алу
әдісі өте күрделі, сол себепті оны қарастырмаймыз. Алайда гормонды
антиденелермен байланыстыру аса айрықша, және де бұл гормондардың өте аз
мөлшерін бөлуге және талдауға мүмкіндік береді. Әрине, бұл жағдайда да
үлгіні алдын ала жиі тазалау қажет болады, себебі мүлдем таза және ерекше
антиденелерді алу әлі мүмкін емес.
Радиоиммунды әдістердің көмегімен оның биологиялық белсенділігімен
әрдайым сәйкес келе бермейтін гормонның иммунологиялық белсенділігін ғана
өлшеуге болатынын ескерген абзал. Осыған байланысты кейінірек талдаудың
рецепторлық әдісі өңделген болатын, және де бұл гормон концентрациясының ең
физиологиялық шамасын алуға себепші болады. Алайда радиоиммунды әдістердің
өте жоғары нақтылығы мен сезімталдығы, оларды дұрыс пайдалану кезінде бір
жұмыс күнінде сан мыңдаған үлгілерді өңдеуге мүмкіндік береді, онда гормон
концентрациясы 1 пгмл ғана құрауы мүмкін. Бұл гормондарды алуға зор
мүмкіндіктер береді.
Гормондардың әсер ету механизмі
Химиялық құрылысына қарай барлық гормондарды (кейбірі болмаса) екі
үлкен топқа бөлуге болады. Бір топты стероидті, екіншісін аминдер мен
пептидті гормондар құрайды. Түбі мезодермалды эндокринді бездер табиғаты
стероидті гормондарды, ал түбі эктодермалды бездер аминдер мен пептидтерді
шығарады.
Алдымен гормондардың осы тобының екіншісін қарастырайық. Оған мысалы,
инсулин, тиреотропты гормон және лютеинді гормон жатады. Ережеге сай, бұл
топтың гормондары өзінің әсерін бірнеше минуттан кейін береді, және олардың
әсерінің уақыты қысқа. Осылайша, мысалы, инсулиннің қандағы глюкоза
концентрациясына ықпалы өте жылдам байқалғанымен, ұзаққа бармайды. Әдетте
бұл топтың гормондары эндокринді клеткаларға жинақталады және қажет болса
жылдам тарап кетеді.
Аминдер мен пептидті гормондар клетканың ішіне енбейді, бірақ оның
бетінде ерекше рецепторларға бірігеді. Рецептор аденилатциклаза деп
аталатын ферментпен байланысты. Гормонның рецептормен бірлесуі циклді
аденозинмонофосфатты (цАМФ) тудыру арқылы аденозинтрифосфатты (АТФ)
ыдырататын аденилатциклазаны белсендендіреді. цАМФ әсері гормонның ақырғы
әсерін, мысалы майлардың ыдырауын іске асыратын белгілі бір ферменттерді
белсендендіруге алып келетін күрделі реакциялар тізбегі арқылы жүзеге
асады. Кейде гормонды бірінші дәнекер, ал цАМФ-ті екінші дәнекер деп
атайды.
Бір гормондар цАМФ-тің туындауын арттырады, ал кейбірі төмендетеді.
Әрине, егер көп гормондар тек бір дәнекер арқылы ғана әсер етсе, онда түрлі
гормондар үшін әр түрлі жүйелі реакциялар тізбегі болуы қажет. Егер де
мұндай бөлініс (компартментализация) болмағанда, онда цАМФ-тің деңгейін
арттыратын барлық гормондар клеткада сол бір әсерді тудыруы тиіс болатын.
Шамасы, мұндай компартментализация шынымен де клеткаларда болғаны.
Стероидті гормондарға мысалы, прогестерон, кортизол, гидрокортизон
және эстриол жатады. Бұл гормондар көбісі ұзаққа созылатын көптеген сан
алуан түрлі әсерлерді тудырады. Олардың күйзеліске немесе жыныстық жүйені
дамытуға қатынасуын мысалға алуға болады. Тироксин (Т3) және трииодтиронин
(Т4) химиялық құрылысы бойынша стероидтерге қатысты ештеңе жоқ, бірақ
олармен бірге клеткалық деңгейде әсер ету механизмі бойынша ұқсас келеді,
сондықтан сол топқа да жатуы мүмкін.
Стероидті гормондар, сондай-ақ Т3 және Т4 – клеткалардың ішіне жеңіл
енетін біркелкі кішігірім молекулалар. Радиоактивті белгіні қамтитын
гормондарға жасаған эксперимент көрсеткендей, ерекше тасымалдаушылардың
көмегімен олар цитоплазма арқылы клетканың ядросына тасымалданады. Гормон
ядрода ДНК-мен қайтымды өзара әрекетке кіріседі және ақуыздың (ферменттің)
немесе бірнеше ақуыздардың синтезін индукциялайды (1.2. сур.). Шамасы ол
қалайда гендер тобын немесе ерекше генді қамтиды. Нәтижесінде ДНК-ның
белгілі жерінде хромосомалардың бірі информациялық РНК (мРНК) синтезделеді.
мРНК ядродан цитоплазмаға өтеді, рибосомдарға бірігеді және мұнда ақуыздың
синтезін ынталандырады. Ферменттерді белсендендіретін аминдер мен
пептидтерге қарағанда стероидті гормондар мейлінше ұзақ уақыт жұмыс істей
алатын жаңа ферментті молекулалардың синтезін түзеді.
Бұл жалпы механизмдер – гормоналды әсерді жүзеге асырудың бір ғана
әдістері емес, және де тиісті бөлімдерде гормондарға тән әрекет
механизмдері қарастырылатын болады.
Кері байланыстың көмегімен реттеу
Әрине гормонның басталған әсері қалай аяқталады деген сұрақ туындайды.
Біздің барлығымызға күнделікті өмірден кері байланыстың жалпы принципі
таныс, дегенмен әдетте біз оны олай атамаймыз. Мысалы, егер де біз бір
затты алатын болсақ, біздің көзіміз бен миымыз сол затқа дейінгі қашықтықты
анықтайды және қолымыздың әрекеттерін тиісінше басқарады. Егер де біз дұрыс
есептемей, қолымызды тым алсықа созсақ, қол керек затқа қалағаныңдай
тимейді; нерв импульстері бұл жайында миға хабарлайды, жауабына қолды кері
бағытқа жүруге итермелейтін қарсы бұйрықтар тізбегі кетеді. Басқа сөзбен
айтқанда, қолымыздан шыққан белгілер миға оралып, оған кері не өзгертуші
бұйрықты береді. Мұны кері қайтару байланысының механизмі деп атайды. Дәл
солай стаканға су құйып жатып оны қажетті деңгейіне жеткенше тоқтатпаймыз,
одан кейін кері байланыс механизмі бізге тоқтау керек екенін білдіреді.
Кері қайтару байланысы техникалық реттеуші құрылғыларда кеңінен
қолданылады.
Осылайша көптеген гормондардың секрециялану және босатылу процестері
реттеледі және де басқарудың осы түрі түрлі деңгейде жүзеге асуы мүмкін.
көрсетілгендей бұл деңгейлердің саны біршама маңызды болуы мүмкін, себебі
кері байланыс механизмі бір мезгілде бірнеше деңгейде жүзеге асуы мүмкін.
Суреттен байқалғандай, олардың әсерінің гормондары мен өнімдері (мысалы,
Са2+ иондары, глюкоза немесе жылу) кері қайтару байланысының механизмі
арқылы әсер ете келе қандай-да бір гормонның бөлінуін қайтаруы мүмкін.
Бүкіл жүйені тұтастай кейде ось деп атайды. Мысалы, 2 тарау ең бастысы
гипоталамус осі – гипофизге, яғни гипоталамус (мидың белгілі бір жері) және
гипофиз арасында жүзеге асатын байланыстарға арналады.
Кейде қайта айналып келгенде сол ерекше функция кем дегенде екі
гормондармен бақыланады. Осылайша, мысалы, инсулин қандағы қанттың
концентрациясын төмендетеді, ал глюкагон инсулин антагонисті ретінде әсер
етіп, оны арттырады. Әрбір белгілі кезеңде ақырғы нәтиже осы екі әсердің
арақатынасымен анықталатын болады.
Сондай-ақ әр гормон қанға бөлінген соң оның әр бірінің мөлшері мұқият
реттеледі. Гормондар қан құрамындағы ферменттермен ыдыралады, сондықтан да
мұнда қажетінше сақталына алмайды. Көптеген гормондар үшін жартылай ыдырау
кезеңі (гормондардың жартысының ыдырауына қажет уақыт) бірнеше минутты ғана
құрайды. Сондай-ақ клеткалық деңгейде гормондардың әрекет ету жалғастығы
простагландиндермен реттелуі мүмкін, бірақ бұл процестің бөлшектері әзірге
нақты емес.
Гормондардың синергетикалық, тітіркендіргіш (сенсибилизация) және
сезімталды (пермиссивті) әсері. Синергизм кейбір гормондардың әсерінің
маңызды ерекшелігі болып табылады. Бұл ұғымды қарапайым болжам арқылы
мысалға алып түсіндіруге болады (1.4.сур). Мысалы, А гормоны кез келген
бездердің салмағын 1 бірлікке арттырады делік, дәл осылай Б гормоны да
арттырады; бірақ егер екі гормон да бір мезгілде енгізілсе онда олардың
бездердің салмағына бірлескен ықпалы, олардың әсерінің қосылуына сүйене
отырып күткеніміздей өте күшті болады: ол мысалы, 10 бірлікті құрауы
мүмкін. Міне, бұл синергизм, яғни екі агенттің бірлескен әсері әр агенттің
жеке беретін әсерлерінің арифметикалық сомасынан көп жағдай.
Синергизмді тітіркенумен (сенсибилизация) шатастырмаған дұрыс.
Тітіркену жайлы қандай-да бір гормон өздігінен болар-болмас әсер етіп,
бірақ басқа агенттің әсерін айтарлықтай күшейтетін жағдайда айтады. Кейбір
гормондар пермиссивті әсерге ие, яғни өзге гормонның әсерін жеңілдетеді.
Мұндай жағдайда гормонның өзі аталмыш жүйеге ешқандай-да ықпал етпейді,
бірақ басқа агенттің әсерін айтарлықтай күшейтеді. Кейбір гормондар
пермиссивті әсерге ие, яғни өзге гормонның ықпалын жеңілдетеді. Мұндай
жағдайда гормонның өзі аталмыш жүйеге ешқандай-да ықпал етпейді, бірақ өзге
гормонның қалыпты әсер етуіне мүмкіндік береді. Мысалы, тироксин (Т4)
өсімді реттейтін гормондарға қарағанда пермиссивті әсерге ие.
Гормондар – бұл организмнің әр түрлі бөліктерінің функцияларын
үйлестіруге және реттеуге қабілетті, қанмен берілетін заттар. Олар шығару
жолдары бітелген бездердің аз мөлшерінде өңделеді және айрықша нысана-
органдарға ықпал етеді. Гормондарды тиісті бездерді алып тастау және
реимлантациялау арқылы, сонымен қатар экстрактілерді дайындау немесе
тікелей аналитикалық әдістер арқылы зерттеуге болады. Полипептидті
гормондар көбіне екінші дәнекер - ферменттерді белсендендіретін циклді
АМФ-ң қатысуымен өте жылдам ықпал етеді; ал стероидтер ақуыздардың
(ферменттердің) синтезін индуциялай отырып клетканың ядросына тікелей әсер
етеді. Осыған байланысты стероидті гормондардың нәтижелері анағұрлым ақырын
байқалады, бірақ әдеттегіден біршама ұзаққа созылады. Жеке клеткалардың
ішінде және түрлі клеткалар мен органдар арасында гормондардың секрециясы
мен инактивациясын басқаратын өте күрделі кері байланыстар бар, бұл олардың
функциясын үздіксіз реттеуге мүмкіндік береді. Кейде бір гормондар
синергетикалық, тітіркендіргіш немесе пермиссивті әсерін тигізе отырып
өзгелермен жиі өзара әрекет етеді.
Дәріс №3. Гипоталамус жүйесі-гипофиз
Дәрістің мақсаты: студенттерге гипоталамус жүйесі жайында туралы
түсінік беру
Жоспар: 1. Нейросекреция мен нейрогормондар
2. Гипоталамус жүйесі – гипофиз
Нейросекреция бойынша (эндокринді және нерв жүйесі арасындағы өзара
байланыстар) алдыңғы зерттеулердің басым бөлігі гипофизді бақылауға нерв
жүйесі жағынан қатынасатын факторларды айқындауға бағытталған болатын. Осы
жүйеге қатысты ауқымды эксперименталды материал нейросекрецияның бар екенін
айтуға мүмкіндік береді. Алайда, дененің көп бөлігінде эндокринді және нерв
жүйелерінің элементтері бір-бірімен жапсарласатынына және гормоналды
белсенділікке нерв жүйесі ғана емес, сонымен бірге гормондар да нерв
жүйесінің функциясына ықпал ететініне есеп беріп отырған жөн. Бұл тарауда
эндокринді және нерв жүйелері арасындағы кейбір өзара қарым-қатынастарды
қарастырайық және де бас миы мен гипофиз өзара қалай байланысқаны туралы
мәселені талқылайық.
Нейросекреция
Нерв импульсі нерв талшығынан (нерв клеткасының өсіндісі, немесе
нейрон) өтіп нейрон мембраналарының ішкі және сыртқы бетінің арасында
потенциалдардың айырмашылығын өзгеріске ұшыратады. Әсер ету потенциалы деп
аталатын электр зарядының бұл өзгерістері нерв талшығын бойлай таралады,
және де осылайша нейронның бір бөлігінен екіншіге белгілер беріледі. Алайда
әсер ету потенциалдары синапстар – екі нейрон арасын жалғастырушы қарапайым
құрылым арқылы өте алмайды. Синапстардан ерекше химиялық зат –
нейромедиатор бөлінеді; ол синаптикалық тар қуыс арқылы өтеді және
синапстан кейінгі мембранада жаңа нерв импульсін тудырады. Қазіргі таңда
бірнеше нейромедиаторлар белгілі, бірақ адреналин, норадреналин және
ацетилхолин кеңінен тараған.
Нерв жүйесінің қызметі аса өзгешелігімен ерекшеленеді, және де нерв
импульстарының әрбір сериясы толық нақты жауапты береді. Көптеген
байланыстарда бұл өзгешеліктің айтарлықтай артықшылығы бар, себебі локальды
жауапты алуға мүмкіншілік береді. Бірақ егер де мейлінше жинақы әсер талап
етілсе, онда нерв импульстерінің тұтас сериялары бірден тууы мүмкін,
олардың әрқайсысы белгілі бір бездерге бағытталуы тиіс, ал бұл
энергетикалық жақтан тиімсіз.
Эволюция процесінде кейбір нерв жалғаулары өзінің нейромедиаторларын
тікелей қанға бөлу қабілетіне ие болды, олар онда едәуір жалпылама әсерін
тигізеді. Бүйрекбездердің арнайы нерв талшығынан тұратын ми заты осының
мысалы бола алады. Бүйрекбездер секрециясы өнімдерінің бірі – адреналин –
бір қатар белгілі органдарға бағыттала әсер етеді. Адреналин нерв
клеткаларында пайда болады, бірақ гормондардың көптеген ерекше белгілерін
иеленеді. Міне, осылайша нейросекреция туралы ұғым пайда болды.
Нейросекрецияның көмегімен нерв жүйесі эндокринді бездердің жұмысын
реттейді. Нерв импульсі мен нейросекрецияның беруі арасындағы
айырмашылықтар мен ұқсастықтардың сипаттары көрсетілген. Келесі бөлімдерде
нейросекрецияның кейбір аспектілерін көрсету үшін біз гипоталамус жүйесі –
гипофизді қарастырамыз.
Гипоталамус жүйесі – гипофиз
Гипофиздің жеке бөліктерінің номенклатурасында кейбір айырмашылықтар
бар. Оларды адамда анатомиялық орналасуына қарай дәстүрлі атайды. Мысалы,
алдыңғы бөлігі алдында болады, артқы бөлігі арқа жақта, ал олардың арасында
аралық бөлік бар. Гипофиз аяғы бездерді бас миымен байланыстырады. Алайда
соңғы жылдары акценттер біршама ығыстырылды, енді бұл құрылымдарды олардың
функциялары бойынша көбірек белгілейді. Бездердің алдыңғы бөлігін
аденогипофиз немесе бездер бөлігі, ал сыртқысын оның нерв талшығынан
шығуына байланысты нейрогипофиз деп атайды. Атаулардың екі варианты да және
кейбір басқа да анатомиялық терминдер көрсетілген.
Бұл кітапта құрылымдардың функциясын көрсететін ең заманауи атаулар
пайдаланылатын болады, сондықтан алдыңғы анатомиялық терминологияда
гипофиздің құрылысы әр түрлі жануарларда әр түрлі болуы мүмкін деген факт
ескерілмейді. Мысалы, кейбір балықтарда аралық бөлік екі өзге бөліктердің
арасында болмайды, ал кейде жеке анатомиялық құрылым ретінде аралық бөлігі
мүлдем болмайтын түрлері де кездеседі.
Эмбриогенезде гипофиз тәуелсіз екі ұрықтан дамиды. Аденогипофиз
жоғарыға бағытталған бастапқы ауыз қуысы өсіндісінен (стомодеум) пайда
болады, нейрогипофиз оймыштың (воронканың) гипоталамус деп аталатын ми
бөлімінің сыртқа шығуының жуаннан төменге қарай өсіндісі ретінде дамиды.
Адамда осылайша қалыптасқан органның салмағы бар-жоғы 500 мг және ол сүйек
ойығында болады. Гипофиз мимен нерв байланысын сақтайды, сонымен қатар
тамырлармен байланыс құрады. Байланыстың осы екі түрі ми гипофиздің
эндокринді қызметін бақылауы үшін қажет. Аденогипофиз бен нейрогипофиз
анатомиялық тұрғыдан өте тығыз байланысты, бірақ функционалды жақтан бұл
екі бездер бөлек органдар болып саналады.
Нейрогипофиз (гипофиздің артқы бөлігі)
Эмбриогенезде нейрогипофиз гипоталамустан туындайды. Мидың бұл
бөлігі көптеген функцияларды, оның ішінде дене температурасын, ұйқы мен
сергектікті, ас пен суды тұтынуын бақылайтыны белгілі. Гипоталамус жетілуін
аяқтаған соң нейрогипофизбен байланысты сақтайды, сол себепті гипоталамус
функцияларының осы тізіміне гипофиздің функционалды белсенділігін реттеуді
де қосқан жөн.
Нейрогипофиз екі гормонды – окситоцин мен кейде вазопрессин деп
аталатын антидиуретикалық гормонды секрециялайтыны анықталған. Екі гормон 9
аминоқышқылды қалдықтардан тұрады және химиялық құрылысы бойынша өте ұқсас.
Екі гормонның қанда жартылай ыдырау кезеңі тек 2-4 мин ғана құрайды,
өйткені олар жылдам ферментативті ыдырауға ұшырайды.
Антидиуретикалық гормон (АДГ)
Нейрогипофизді жою қантсыз диабетті (қант диабетімен шатастыруға
болмайды) уақытша жағдайға келтіреді, ол кезде диурез бірден көтеріледі
және күшті аралас зәр бөлінеді. Нейрогипофизді жою тәжірибелері мен басқа
да эксперименттер көрсеткендей, нейрогипофизде антидиуретикалық
белсенділікке ие, яғни аралас зәрдің бөлінуіне кедергі ететін гормон бар.
Осы гормонның әсер ету орнын анықтау үшін жануарларға құрамында АДГ бар,
радиоактивті немесе флуоресцентті белгімен белгіленген тазартылған
экстрактілер егілді. Келесі микроскопикалық зерттеуден байқалғаны, белгі ең
бастысы дистальді иірімді каналдарда және бүйректің жинақтаушы
түтікшелеріне жиналады. Бұл бақылау су реабсорбциясында аталған бүйрек
құрылымдарының белгілі рөлімен жақсы үйлеседі. Бірақ, шамасы, АДГ су
балансына әсер етеді және де басқа жолдармен – оның ішінде бұлшық ет
клеткаларындағы су құрамын көтеріп не төмендете алады.
АДГ секрециясы үшін басты стимул плазманың бір килограм еріткішке
осмотикалық белсенді бөлшектердің молярлы мөлшерінің (яғни онда
электролиттердің шоғырлануын) артуы болып саналады. Мысалы, суды көп
мөлшерде қабылдау АДГ секрециясының төмендеуіне алып келеді, осының
салдарынан диурез күшейіп, қан мөлшері шамадан тыс көбеймейді. Тұзды
тағамды пайдалану кері әсерін тигізеді: гипоталамус клеткалары АДГ
босатылуын стимулдайды, бұл диурездің азаюына және организмде судың
бөгелуіне алып келеді. Егер де бұл жағдайда су бұрынғыдай шығарылса
плазманың молярлы мөлшері күрт артуы керек еді, ал бұл клеткалардың
зақымдануына алып келуі мүмкін.
Гипоталамус пен нейрогипофиз арасындағы байланыстар соңғы 20 жылда
ғана анықталған болатын, осы екеуінің қатысуымен барлық осы әсерлер жүзеге
асады. Нейрогипофизді жойғаннан кейін диурездің уақытша және қайтарымды
көбеюі жүзеге асады деген факт нейрогипофиз өздігінен айырбастамас орган
болып табылмайды деп болжауға мүмкіндік берді. Шынында да, нейрогипофизді
жойғаннан кейін қандағы АДГ деңгейі өз қалпына дейін келетіні көрсетілген.
Енді АДГ гипоталамуста пайда болатыны белгілі. Мида АДГ-ның пайда болу
орнын анықтау нейрондарды мидың белгілі бір орындарына стимулдауға және
олардың белсенділігін қабылдауға себепші болатын күрделі
электрофизиологиялық әдістердің көмегімен ғана мүмкін болды. Нерв
клеткаларының өсіндісі (аксондар) арқылы АДГ аксональ тогы деп аталатын
әзірге онша зерттелмеген процестің салдарынан нейрогипофизге тасымалданады.
Гипофизде АДГ қажет болғанша сақталады, және де тиісті белгі түсгенше өте
жылдам босай алады. Нейрогипофиз жойылғаннан кейін АДГ гипофиз аяқтарының
кесілген нерв жалғауларынан босатылады, және бұл эксперименталды қантсыз
диабеттің құбылыстарын түсіреді.
АДГ секрециясын бақылауда осморецепторлармен қатар миға жылжымалы нерв
(бас сүйек пен миға қатысты қос нерв) арқылы белгі жіберетін жүрекшелердің
барорецепторлары қатынасады. Жүйелеудің бұл жолы 2.4. сур. нақтырақ
берілген.
Окситоцин
АДГ сияқты окситоцин де гипоталамуста пайда болып, нейрогипофизде
сақталатын нонапептид болып саналады. Ол әйел жыныстылардың сүт бездері
жолдарында және миометрияда болатын миоэпителиялық клеткаларды жиырады.
Бала көкіректі сорған кезде нерв импульстері арқа сүйегі арқылы
гипоталамусқа түседі және окситоциннің таралуын стимулдайды. Окситоцин қан
ағысымен сүт бездері жолдарының қылтамырларына түседі және миоэпителиялық
клеткаларды жиырады. Бұл клеткалар ағыс жолдарының айналасына орналасқан,
және олар жиырылғанда сүт қысылып шығарылады да сәбидің аузына осылайша
келеді. Сүттің бұл белсенді шығарылуы сору стимулдарымен бақыланатын
рефлекторлық акт болып саналады. Ол сүт бездері жолдары босамағанша немесе
сору тоқтамағанша жалғаса береді. Сүт бездері жолдарының босауы сүттің
келесі жаңа мөлшерін (лактогенез) жасау стимулдарының бірі болып қызмет
етеді. Бұл процес кейінірек қаралады (7 тарау).
Окситоцин жатырдың жиырылуын реттеуде де қатынасады, мұнда ол қайтадан
еріксіз (жұмыр) бұлшық еттің клеткаларына әсер етеді. Ол ең бастысы
жүктіліктің соңына қарай маңызды рөл ойнайды, онда ол көптеген басқа да
гормондардың қатарында босану кезінде миометрияның жиырылуын бақылайды. Бұл
мәселе әйел жыныстық жүйесіне арналған 7 тарауда нақтырақ қарастырылады.
Ерлер организмінде окситоцин функциясы (егер ол бар болса) әлі анықталған
жоқ.
Нерв жалғауларымен түрін өзгерткен гормондардың босауын нейросекреция
деп атайды. Бұл нерв жүйесі эндокринді бездердің функционалды белсенділігін
реттейтін механизмдердің бірі. Антидиуретикалық гормон (АДГ) мен окситоцин
гипоталамуста пайда болып, нейрогипофизде сақталатын нонапептидті гормондар
болып саналады. Екі гормонның да әсері күшті және қысқаша жартылай ыдырау
кезеңі бар, бұл стимулдарға жылдам әрі бақылаушы жауапты қамтамасыз етеді.
АДГ су балансын реттеумен байланысты және дистальді иірімді каналдарға және
бүйректің жинақтаушы түтікшелеріне әсер етеді. Окситоцин сүттің белсенді
шығарылуын және әйелдерде жатырдың жиырылуын бақылайды.
Дәріс №4. Аденогипофиз гормондары
Дәрістің мақсаты: студенттерге аденогипофиз гормондары туралы түсінік
беру
Жоспар: 1. Аденогипофиз және гипоталамус
2. Аденогипофиз гормондары
3. Адренокортикотроптық гормон
Аденогипофизді гипоталамиялық бақылау
Аденогипофизді кейде негізгі бездер деп атайды, бұл организмнің
көптеген басқа да эндокринді жүйелерінің жұмысын бақылайды деген сөз.
Бірақ, енді, гипоталамус – гипофиз үстінде тікелей орналасқан алдыңғы мидың
кішігірім бөлігі өз гормондарын жасап шығаратыны белгілі, олар өз кезегінде
аденогипофизарлы гормондардың босауы мен (немесе) түзілуін бақылайды.
Гипоталамустың аденогипофизарлы функцияны бақылауға қатысуын
көрсететін ең алғашқы мәліметтердің кейбіріне 40-50 жж. Оксфордта қызмет
еткен танымал физиолог Харрис қол жеткізген болатын. Харрис гипоталамусты
гипофизбен байланыстыратын қан тамырларын зерттеді. Бұл тамырлар
организмнің басқа жүйесі - бауырдың қақпа күре тынысына ұқсас қақпа жүйесін
құрайды. Екі жүйе бірінші капиллярлық жүйені екіншімен байланыстырады.
Гипоталамо-гипофизарлы қақпа жүйесінде гипоталамустағы бірінші капиллярлық
жүйедегі қан қақпа күре тынысы бойынша аденогипофизді бойлай өтетін екінші
желіге өтеді, одан кейін жалпы күре тамыр жүйесіне түседі. Қанмен
толықтырудың мұндай сипаты гипоталамус гормондарына гипофизге жүйелі әсерін
тигізбей әсер етуге мүмкіндік береді.
Жануарлардың көптеген түрлерінде аденогипофиз тікелей қанмен
толықтырады, алайда адамда ондай болмайды және де барлық қан аденогипофизге
қақпа жүйесі арқылы өтеді. Харрис бірінші болып қанның аденогипофизге
гипоталамустан түсетінін көрсеткен, және бұл бас миы аденогипофиздің
функционалды белсенділігін реттей алады деген ойға алып келді.
Қақпа жүйесінің рөлі туралы одан кейінгі эксперименталды мәліметтер
мынадай өте күрделі тәжірибелер арқылы алынған болатын, онда қақпа
жүйесінен қанның кішігірім бөлігін жинап, оларды сараптамаға жіберді.
Гипоталамиялық экстрактілердің гипофиздің түрлі жерлеріне микроинъекциямен
жасаған эксперименттері гипофиз бен гипоталамус арасындағы күрделі өзара
қатынастарды айқындауға себепші болды. Бұрынғы тәжірибелердің өзінде-ақ
гипофизге түсетін қан құрамында гормондардың бөлінуін аденогипофизбен
стимулдайтын қандай-да бір факторлардың бар екені көрсетілген. Бұл
факторлар рилизинг-факторлар (РФ) немесе рилизинг-гормондар (либерин)
атауларын иеленді. Алайда енді әрбір аденогипофизарлы гормонның өз рилизинг-
факторы ғана емес, сонымен бірге оның босауын қиындататын фактордың да
(ингибирлейтін фактор (ИФ), немесе статин) бар екені белгілі, сондықтан
жағдай мейлінше күрделі. Барлық уақытта да қалыпты жағдайда пролактиннің
бөлінуін реттеуден өзге либериндер статиндерден басым тұрады. Әдетте
гипофизарлы гормондар үшін қысқартылған белгілерді қолданады, олардан
либерин мен статиндер үшін қысқартылған белгілерді шығарады. Мысалы, өсу
гормоны үшін соматолиберин немесе рилизинг-фактор (соматотропты гормон,
СТГ) СТГ-РФ, ал соматостатин (ингибирлейтін фактор) СТГ-ИФ сияқты
белгіленеді.
Гипоталамус пен аденогипофиздің эндокринді функцияларын анықтау үшін 1
тарауда баяндалған әдістердің көбісі пайдаланылған болатын. Әр түрлі
физиологиялық жағдайларда аденогипофиздің гистологиялық өзгерістерін
зерттеу де көптеген құнды мәліметтерге қол жеткізді. Алайда электронды
микроскопияны пайдалану гормондардың биосинтезіне жауапты клетка ішіндегі
орындарды зерттеуді жеңілдетті және құрылым мен функция арасындағы кейбір
өзара қарым-қатынастарды орнатуға көмек берді.
Гипофиздің функцияларын зерттеуде ерекше құнды пайдалы тағы бір әдіс,
ол – осы функциялардың белгілі бұзылулары бар науқастарды бақылау. Мысалы,
гипофиз ісігі өсу гормондарының артық секрециясы (СТГ) нәтижесінде
акромегалияға не алыптыққа, не болмаса сол гормонның жеткіліксіз
секрециясымен байланысты ергежейлілікке душар етуі мүмкін.
Аденогипофиз гормондары
Аденогипофизбен секрецияланатын барлық гормондар полипептид болып
саналады және химиялық құрылым бойынша көбіне өзара ұқсас келеді. Алты
гормонның төртеуін троптық деп атайды, себебі бұл гормондар басқа бездердің
трофикасын бақылайды. Бұл гормондарға АКТГ, ТТГ, ФСГ және ЛГ (3.1.сур)
жатады; міне, ең алдымен соларды қарастырып көрелік.
3.1. сур. Гипофизбен секрецияланатын гормондар.
Гормон АДГ Окситоцин МСГ АКТГ ТТГ ФСГ ЛГ Пролактин СТГ
Химиялық табиғаты Нонапептид Нонапептид Полипептид Полипептид
Гликопротеин Гликопротеин Гликопротеин Полипептид Полипептид Әсер
ету орны Дистальді иірімді каналдар және бүйректің жинақтаушы түтікшелері
Сүт бездерінің миоэпителиялық клеткалары және миометрий Меланофорлар
немесе меланоциттер Бүйрекбездер қабықшасының клеткалары Қалқанша безінің
фолликулярлы клеткалары Гонадтар (* аналық фолликулдары; * ұрықтық
каналдар) Гонадтар (* аналық фолликулдары; * интерстициалды клеткалар)
Сүт бездері және сары дене Сүйектер, бұлшық ет, майлы ұлпа т.б. Әсері
Диурездің төмендеуі Жатырдың стимулдануы, сүтті белсенді шығару Терінің
қараюы Бүйрекбездердің стимулдануы Қалқанша безінің стимулдануы
Гонадтардың жетілуі, олардың құрылымын және гормоналды секрециясын қолдау
Сүт бездерін стимулдау, сары дененің сақталуы Дененің жалпы өсуі
Адренокортикотроптық гормон
Адренокортикотроптық гормон (АКТГ, адренокортикотропин, кортикотропин)
39 аминоқышқылды қалдықтардан тұратын бір тізбекті полипептид болып
саналады. АКТГ-ның алғаш пайда болуы 1927 жылы нақты көрсетілген болатын.
АКТГ функциясы бүйрекбез қыртысын бақылаудан тұрады. Басқа да гипофизарлы
полипептидтердің жағдайы сияқты АКТГ-ның биологиялық белсенділігі үшін
молекуланың бір бөлігі ғана қажет (АКТГ-да бұл орын 20 аминоқышқылды
қалдықтардан тұрады). Полипептидті тізбектің қалған бөлігі не үшін қажет
екені әзірге белгісіз, бірақ ол қандағы гормонның гидролизін тежейді және
осылайша оның әсер ету мерзімін ұзартады деп болжауға негіз бар. Сонымен
қатар қан құрамындағы АКТГ-ның жартылай ыдырау кезеңі бар болғаны 5-10
минутты ғана құрайды және де осының арқасында оның қандағы концентрациясы
жайлап реттелуі мүмкін.
АКТГ-ның өзге де бір қатар нәтижелері туралы болжамдар да айтылды,
алайда барлық осы болжамдар in vitro тәжірибелеріне ғана негізделген.
Физиологиялық маңызы болуы мүмкін нәтижелерге майлы ұлпаларда АКТГ-ның
липолизге тікелей ықпалы мен АКТГ-ның гидрокортизонмен өзара әрекетін
жатқызған жөн. in vitro арқылы бақыланатын бір қатар өзге нәтижелер АКТГ-
ның өзге гипофизарлы гормондармен құрылымдық ұқсастығымен түсіндірілуі
мүмкін. Алайда жануарлардың кейбір түрлерінде ұрықтың АКТГ туу барысында
болады деген нақты сенімдер де бар.
Тиреотроптық гормон
Тиреотроптық гормон (ТТГ, тиреотропин) қалқанша безінің белсенділігін
реттейді, бұл жайында 4 тарауда нақтырақ айтылатын болады. ТТГ қалқанша
безінде фолликулярлық клеткалар саны мен мөлшерінің ұлғаюына және
гормондардың босауына алып келеді. ТТГ қалқанша безіне тікелей әсер етуімен
қатар сондай-ақ, тироксинді (Т4) бұлшықет клеткаларымен сіңіруді арттыра
алады. ТТГ гликопротеин, яғни полисахаридпен байланысты ақуыз болып
саналады. ТТГ-ның аминоқышқылды жүйелілігі әзірге түсіндірілмеген, бірақ
оның молекулярлық салмағы 30 000-36 000 құрайтыны белгілі. ТТГ-ның плазмада
гликопротеиндер үшін біршама үлкен жартылай ыдырау кезеңі – 35-тен 55 мин
дейін. Ол ең бастысы бүйректе метаболизацияланады.
Фолликул ынталандырушы және лютеин гормондары
Фолликул ынталандырушы және лютеин гормондары гонадотропиндерге
жатады, яғни гонадтардың – аталық без бен аналық бездердің белсенділігін
реттеуге тікелей қатынасады. Көптеген жылдар бойы ФСГ мен ЛГ химиялық
жағынан бірдей деп есептелінді. Екі гормон да гликопротеин болып табылады,
және де олардың жартылай ыдырау кезеңі біршама үлкен – 60 мин жуық.
ФСГ әйел жыныстылардың аналық бездердерінде фолликулдардың (бірақ
аналық бездердің емес) жетілуін стимулдайды, міне оның атауы да содан пайда
болады. Ер жыныстыларда ФСГ жыныстық каналдарды жетілдіру және спермийлерді
дифференциалдау үшін қажет. Алайда ер жыныстыларда да бұл гормонды фолликул
ынталандырушы деп атайды, дегенмен оларда ол әрине фолликулдарға ықпал ете
алмайды!
Лютеин гормоны (ЛГ) овуляцияда және дененің сары болуына алып келетін
келесі лютеинизацияда кездеседі. Лютеинизация овуляциядан кейін бірден
басталады; бұл ретте фолликул клеткалары оның қуысына еніп тарайды және
сары түсті тығыз денені пайда болдырады, ол соңында прогестеронды
секрециялайтын болады. ЛГ белгілі мөлшері ФСГ-ның фолликулдарға әсер етуі
үшін де қажет, сондықтан екі гормон функционалдық жағынан бір-бірімен тығыз
байланысты. ЛГ деп сондай-ақ интерстициалды клетканы стимулдайтын гормонды
атайды, өйткені ер жыныстыларда ол аталық бездерде осы клеткалардың (сондай-
ақ Лейдиг клеткалары деп аталатын) дамуын және олардың тестеронды шығаруын
стимулдайды. ЛГ бұл әсері ФСГ-ның ықпалы арқылы күшейеді.
Негізінде еркектер мен ұрғашыларда ЛГ мен ФСГ нәтижелері айтарлықтай
ерекшеленбеді. ФСГ гонадтардың құрылымын құру мен функцияларын дамыту үшін
және жыныстық клеткалардың пайда болуын индукциялау үшін қажет. ЛГ
гормондарды бөлетін клеткаларды дамыту үшін қажет және де сонымен қатар ФСГ-
мен бірге осы гормондардың секрециясын қолдайды. ЛГ мен ФСГ-ның рөлін
нақтырақ біз ерлер мен әйелдердің жыныстық жүйесіне арналған тарауларда
(6,7 тараулар) қарастырамыз.
Пролактин
Пролактиннің атауы көп (лактогенді гормон, маммотропин, лактоген,
лютеотропин т.б.), бұл оның әсері туралы мәселені шиеленісуге алып келеді.
Гормонның лютеотроптық әсері (яғни сары дененің пайда болуын стимулдау)
жануарлардың кейбір түрлерінде ғана анықталған болатын, сондықтан бір қатар
зерттеушілер лютеотропин атауын дұрыс емес деп есептейді. Алайда ұқсас
мәліметтерді басқа атауларға қарсы да келтіруге болады. Бұл гормонды көбіне
пролактин деп атайды. Кейбір жануарлардағы пролактин әсерін басқа
гормондардың, оның ішінде өсу гормонының (соматотропин) ықпалына жатқызуға
болмас па деген мәселе дау туғызуда. Алайда жануарлардың бірнеше түрлері
үшін пролактин құрылысы бойынша соматотропинге ұқсас өзінше полипептидті
гормон болып саналатыны сөзсіз дәлелденген.
Барлық аденогипофизарлы гормондардың ішінен пролактин міндетті түрде,
өте күшті әсерге ие, бұл осы гормонның әсер ету механизмін түсіндіретін
бірегей теорияның құруын өте қиындатады. Пролактин әйел организмінде
лактацияны ынталандырып қолдайды, сондай-ақ сары дененің пайда болуы мен
оның прогестеронды шығаруын қолдайды. Пролактиннің лютеотроптық әсері
жануарлардың барлық түрлерінде дерлік бола бермейді, сондықтан бұл осы
гормон жайлы түсініктерде жағдайды одан бетер шиеленістіреді. Бақылауға
алынған ерекшеліктерді түсіндіру үшін лютеотроптық кешен ұғымы енгізілген
болатын. Жануарлардың кейбір түрлерінде бұл кешенге ЛГ, ФСГ және пролактин,
ал кейбір түрлерінде сары дененің қалыпты қызмет етуі үшін тек ЛГ мен ФСГ
ғана қажет. Кейбір түрлерінде, мысалы қоян шөжегінде лютеотроптық кешен
құрамына сонымен қатар эстрогендер жатуы мүмкін.
Бір қатар жануарлардың түрлерінде пролактин ата-аналық сезімнің пайда
болуы (құстарда, және де егеуқұйрықтарда болу мүмкін), кейбір құстарда
алқым безінің өсуін стимулдау (бұл әсер арқылы пролактинді анықтау үшін
биологиялық тестердің бірі негізделген), өсуді стимулдау (рептилияларда)
және судың ортасына өтуге ұмтылу (амфибияларда) сияқты әр түрлі әсерлерде
қатынасады. Сондай-ақ пролактиннің май және көмір алмасуға түрлі әсерін
тигізетіні көрсетілген. Сүт қоректілерде пролактин шамасы, ерлер
организміне айрықша ықпал етуі – простатаның өсуін тікелей стимулдауы,
тестостерон синергисті сияқты әсер етуі, сондай-ақ жыныстық белсенділікті
төмендетуі мүмкін.
Пролактиннің айрықша ерекшелігі сол, оның гипоталамус жақтан
секрециясын бақылау ең бастысы пролактин-ингибирлейтін фактор (ПИФ) арқылы
жүзеге асады, бұл жерде рилизинг-фактор (ПРФ) көмекші рөл ғана ойнайды.
Өсу гормоны
Өсу гормонын кейде соматотропин немесе соматотроптық гормон (СТГ) деп
те атайды. Ол адамда 188 аминоқышқылды қалдықтардан тұратын полипептид
болып саналады. Жануарлардың алуан түрлерінде бұл гормонның құрылымы әр
қилы. СТГ химиялық құрылымы бойынша пролактинмен ұқсас. Ол ұлпалардың
дифференциалдануы мен дамуына әсер етпей, олардың жалпы өсуін стимулдайды.
СТГ сонымен бірге басқа да көптеген әсерлерге ие, оның ішінде метаболизмге
ықпал етеді, бұл оның әлбетте өсу белсенділігімен байланысты. Ережеге сай,
СТГ жалғыз өзі әсер етпейді, бірақ басқа гормондардың әсеріне сенсибил
немесе пермиссивті ықпал ете алады не олардың синергисті ретінде әсер ете
алады.
СТГ-ның метаболиялық әсері 10 тарауда егжей-тегжейлі қаралатын болады.
Адамда СТГ-ның қан плазмасында жартылай ыдырау кезеңі 30 минутты құрайды;
ол мұнда ферментативті ыдырауға ұшырайды және минутына 3% жуық жылдамдықпен
үздіксіз жаңарады. СТГ биологиялық анықтау үшін пайдаланылған үлкен тоқпан
сүйегінің эпифизарлы шеміршегі жайлы мәтін 1 тарауда берілген.
Аралық бөлік.
Меланоцит стимулдаушы гормон (МСГ)
Гипофиздің аралық бөлігі аденогипофиз сияқты сол бір ұлпадан пайда
болады. Ол тек бір гормон – МСГ (сүтқоректілерде меланоцит стимулдаушы
гормон және омыртқалыларда меланофор стимулдаушы) немесе интермединді
секрециялайды. МСГ – екі формамен берілген полипептид, олардың бірі (а-МСГ)
- 13, ал екіншісі (β-МСГ) 18 аминоқышқылды қалдықтарды қамтиды. МСГ
химиялық жақтан АКТГ молекулалары орындарының бірімен өте ұқсас. Бұл
ұқсастық кейбір фактілерді түсіндіруге мүмкіндік береді, мысалы, адам
организмінде АКТГ МСГ-ұқсас белсенділігін көрсетеді; алайда, МСГ АКТГ-ның
қандай-да бір ұқсас белсенділігін иеленбейді.
МСГ-ның қан плазмасында жартылай ыдырау кезеңі шамамен екі сағатты
құрайды. Балықтар мен амфибияларда бұл гормон пигментті клеткалардың
(хроматофорлардың) қараюына алып келеді. Бұл клеткалардың беті ұлғайған
кезде жануар мейлінше қарая бастайды, ал клеткалар жиырылған кезде ол
едәуір жарық көріне бастайды. Хроматофорларды бақылайтын механизм
айтарлықтай күрделі, себебі меланинді (меланофорды) қамтитын пигментті
клеткалар МСГ-ны ғана емес, сонымен бірге эпифизбен бөлінетін гормонға,
және нерв стимуляциясына әсер етеді. Теріде басқа да боялған пигментті
клеткалар бар, және де осы клеткалардың мөлшерінің ұлғаюы мен кішіреюі
арасындағы өзара қарым-қатынастар көптеген тұқымы нашар жануарларда
жыныстық мінез-құлқымен және бүркемелеумен байланысты түстің пайда болуын
қамтамасыз етеді.
Сүтқоректілерде МСГ функциясының анықталмағаны анық, дегенмен оның
меланиннің меланофорларда пайда болуын стимулдай отырып тері пигментіне
ықпал ететіні әбден мүмкін. Бұл пигментті клеткалардың формасы өзгермейді,
бірақ олар бойындағы меланиннің мөлшерінен қараюы немесе ағаруы мүмкін.
Сондай-ақ, МСГ сүтқоректілерде нерв жүйесінің қозуына ықпал етуі мүмкін.
Аденогипофизарлы гормондардың пайда болуы және (немесе) секрециясы
гипоталамус тарапынан екі есе бақылау үстінде. Гипоталамо-гипофизарлы
порталды жүйе бойынша аденогипофизге либерин мен статиндер түседі, және осы
факторлар арасындағы теңдік әрбір аталмыш сәтте аденогипофизарлы гормондар
секрециясын анықтайды.
Аденогипофизде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дәріс №1. Эндокринология пәнінің мақсаты, міндеттері, даму тарихы
Дәрістің мақсаты: студенттерге эндокринология ғылымы туралы түсінік
беру.
Эволюция процесінде жеке клеткалар арасында анатомиялық және
функционалды байланыстар туындады, бұл көпклеткалы организмдердің пайда
болуына алып келді. Бұл көпклеткалы организмдердің мөлшерінің ұлғаюына және
күрделенуіне байланысты клеткалар арасындағы өзара әрекетті қамтамасыз
ететін механизмдердің пайда болуы аса қажеттілік етті. Осылайша нерв және
эндокринді жүйелер пайда болды. Бұл екі жүйе бір-бірінен алшақтамай жұмыс
істейді: олар ағзаның функцияларын өзара әрекет ете отырып реттейді.
Көпклеткалы организмнің барлық бөліктерінің қолайлы жұмыс істеуі үшін
оның ішкі ортасының параметрлерін өте жіті бақылау қажет. Мысалы, қанның рН
сәл өзгеруінің өзі көптеген ферменттердің толық инактивациясына алып келуі
мүмкін. Қанның рН тұрақты деңгейін ұстау үшін қажетті энергияның мөлшері рН
қажетті ферментті жүйелердің төмен белсенділігіне бола жұмсалатын
энергиямен салыстырғанда өте аз.
Француз физиологы Клод Бернар (1813-1878) заманауи биологияның
көптеген түсініктерінен әлдеқайда ұзақ болса да ішкі тұрақтылықты қолдау
қажеттілігі туралы ой оны организмнің ішкі ортасының концепциясына алып
келді. Ол бұл ортаның әрдайым тұрақты болып қалуы қаншалықты маңызды екені
түсінген. Бұл тұрақтылықты сақтау гомеостаза атауын алды (грек тілінен
homeo – сондай, stasis - тұрақты).
Алайда, организмнің түрлі клеткалары рН, температура, иондық құрам
т.с.с. әр түрлі оптимумдарды иеленетінін ұмытпаған жөн. Олардың
метаболиялық қажеттіліктері де әр түрлі және үздіксіз өзгеріп отырады.
Осыдан барып организмнің барлық жүйелерінің тұрақты үйлесімі қажет.
Организмнің іште жеке бөліктерінің және олардың арасындағы өзара байланыс
эндокринді және нерв жүйелерінің қатысуымен жүзеге асады. Осы екі жүйе
арасындағы тығыз өзара әрекетке байланысты эндокринді жүйенің кез келген
сипаттамасы нерв жүйесі туралы кейбір негізгі мәліметтерді қамтуы тиіс;
сондықтан, бұл қажет болған жерде мұндай мәліметтер берілетін болады.
Омыртқалар эволюциясының процесінде организм ішінде эндокринді
құрылымдарды шектеуде бір қатар айтарлықтай өзгерістер болды. Осыған
байланысты біз эндокринді бездерді сүтқоректілердің негізгі эксперименталды
үлгісі – егеуқұйрықты мысалға ала қарастыратын боламыз. Себебі
зерттеулердің көп бөлігі шынында да осы жануарларға жүргізілген болатын.
Сондай-ақ біз бұл үлгіден кейбір ауытқушылықтарды қарастырамыз, өйткені
түрлер арасындағы айырмашылықтар мен ұқсастықтарды зерттеу кейде негізгі
физиологиялық механизмдерге ерекше зейін қоюға мүмкіндік береді.
Дәріс №2. Гормондарды зерттеу әдістері. Гормондардың әсер ету
механизмі
Дәрістің мақсаты: студенттерге гормондар туралы түсінік беру.
Жоспар: 1. Гормон туралы жалпы түсінік
2. Гормондарды зерттеу әдістері
3. Гормондардың әсер ету механизмі
Гормон туралы нақты әрі қысқа түсініктеме беруге талпыну кезінде
көптеген анықтамалар пайдаланылған болатын. Бұл анықтамалардың басым
бөлігінің бір қатар жалпы ерекшеліктері бар. Егер де қысқаша тоқтала
кетсек, гормон келесі критерийлерге сәйкес келуі тиіс (немесе олардың басым
бөлігіне):
1) ол тірі клеткалармен секрециялануы тиіс;
2) ол өте аз мөлшерде жасалуы тиіс;
3) гормон секрециясы өзінің сипатына қарай мерокринді болуы, яғни
клетканың тұтастығын бұзбай экзоцитоз арқылы жүзеге асуы тиіс;
4) гормон шығарушы жолдары жоқ бездердің өнімі болуы және қан арнасына
тікелей түсуі тиіс;
5) ол белгілі бір органдарға әсер етуі тиіс (тиісті органдарға);
6) ол қажетті реакциясын тудыра отырып, тиісті органның белсенділігін
(индукцияламай) реттеуі тиіс;
7) гормон энергия көзі болмауы тиіс.
Бұл тізім тым нақты болып көрінуі мүмкін, бірақ ол гормондарды
ферменттер мен витаминдерден және көмірсулар мен майлар сияқты
метаболиттерден бөлуге көмектеседі.
Кейде гормондарға жатқызатын басқа да көптеген заттар бар. Олардың
қатарына простагландиндер, кинин мен жара гормондары, сондай-ақ
нейрогормондар сияқты өте маңызды гормондар жатады. Бұл тізімге
феромондарды да – жануарлардың әлеуметтік мінез-құлқын анықтайтын сыртқы
әсер гормондарын да қосуға болады. Бұл факторлардың кейбірі жоғарыда
келтірілген критерийлерге толық жауап бермейді, және де соңғы аталған
гормондарды тым қатаң қолдануға болмайды. Бұл кітапшада негізінде омыртқалы
жануарлардың гормондары қарастырылады – тек кішігірім бөлігі ғана
омыртқасыздардың гормондарына арналады. Осы салаға қызығушылық танытқан
оқырман онымен тереңірек танысу үшін арнайы әдебиетке жүгінуі тиіс.
Алып тастау және реимплантация (хирургиялық операция: жарамай қалған
имплантантты алмастыру)
Гормондарды зерттеудің негізгі әдістері бездердің экстирпациясы (яғни,
хирургиялық жолмен алып тастау) және реимплантациядан тұрады. Егер де кез
келген бездер гормонды секрециялайды деген болжам пайда болса, оны алып
тастап, осыдан кейін жануармен не болатынын байқайды. Барлық эндокринді
бездер қанды күшті бөлетіндіктен, бездердің жақсы васкулярлы дене бөлігіне
жасалған реимплантациясы оның бұрынғы функциясын толық немесе жартылай
қалпына келтіруге алып келуі мүмкін.
Бұрындары бездерді бүйректі жабатын жіңішке капсулаға, немесе көздің
алдыңғы камерасына қондырады. Екінші варианттың ерекшелігі сол, ол
трансплантанттың күйіне хирургиялық араласусыз бақылауға мүмкіндік береді.
Сірә, бұл әдістеме қолайлы емес шығар – оның да өз әлсіз тұстары бар.
Дегенмен де, оның көмегі арқылы эндокринологияда біршама нәтижеге қол
жеткізілді.
Экстрактілер
Зерттеліп отырған бездердің экстрактілерін дайындау жоғарыда
баяндалған негізгі әдісті одан әрі дамыту болып табылады. Жануарға
экстрактіні енгізіп, ол хирургиялық жолмен алынған бездердің функциясының
бұзылуын төмендетеді ме екен, соны бақылайды. Бұл айрықша құнды әдіс
көптеген гормондарды ерекшелеуге және кейінірек олардың синтезін жүзеге
асыруға себепші болады. Синтетикалық жолмен алынған гормондардың көмегімен
эндокринологияның кейбір жұмбақтарын шешуге мүмкіндік туды.
Без экстрактілерінің бірнеше компоненттерден тұратыны жиі кездеседі
және де бұл көптеген эндокринді функциялары бар бездерді анықтауға алып
келді. Мысалы, гипофизде тоғызға дейін, ал кейбір жануарларда одан да көп
әр түрлі гормондар пайда болады. Алайда мұндай зерттеулердің нәтижелерін
талдағанда сақтық қажет, өйткені экстрактілердің аса көп (физиологиялық
емес) шамасы жаратылыс жағдайларында маңызы жоқ нәтижелер беруі мүмкін.
Сондықтан, эндокринді бездердің кез келген функциялары жайлы тұжырым
жасардан бұрын гормонның қан құрамында тиісті мөлшерде бар екенін көрсету
қажет. Сонымен бірге, гормон концентрациясы табиғи, сондай-ақ
эксперименталды физиологиялық стимулдардың ықпалы арқылы өзгеруі тиіс.
Сандық анықтама әдістері
Гормондарды анықтау барлық жағдайда да субъективті бағаға емес,
құралдардың көмегімен өлшенуі мүмкін функционалды немесе құрылымдық
өзгерістерге негізделгені жөн. Бұл ретте аса үлкен шамамен туындайтын
фармакологиялық әсерлерді емес, гормонның қалыпты физиологиялық ықпалын
пайдаланған абзал.
Қан құрамында немесе экстрактіде гормон концентрациясын анықтаудың ең
алғашқы тәсілдердің бірі биологиялық әдіс (биотестер әдісі) болатын. Ол
гормон әсері оның мөлшеріне тікелей пропорционалды деген саналы болжамға
негізделген. Мысал ретінде гипофизден бөлінетін өсу гормонының анықтамасын
келтіруге болады. Оның мөлшері жануардың өсу жылдамдығына байланысты.
Негізінде бәрі қарапайым; алайда практикада жануарда эндогенді (өз) өсу
гормоны болмас үшін оның өзінің гипофизін алдын ала алып тастауға
(гипофизэктомия жүргізуге) тура келеді. Жануар егер оған гипофизбен
секрецияланатын қалған гормондарды енгізбесе мұндай араласу түрін көтере
алмайды. Зерттеудің ақырғы мақсаты - өсімді өлшеу болғандықтан, тек жас
малды ғана пайдалану керек екені түсінікті. Сондықтан өсімге ықпал ететін
басқа факторлардың әсері мейлінше қысқартылуы немесе жоққа шығарылуы тиіс.
Егер де гормон басқа заттар болғанда немесе оның әсері тәуліктің
өтуіне не жануардың жынысына байланысты болғанда ғана әсер ететін жағдайда
не істеу керек? Мұндай зерттеулерді жүргізу кезінде үлкен қиындықтар
туындауы мүмкін, дегенмен оларды жеңуге болады. Егер барлық шектеулер
ескеріліп, мейлінше қысқарылса биологиялық тәсіл пайдалануға жарамды болып
табылады.
Бір жынысты бірдей жануарлардың көбісіне (әдетте ұрғашыларына) таза
өсу гормонының түрлі дозаларын, ал олардың кейбіріне зерттеліп отырған
материалды енгізеді. Бірнеше күннен кейін жануарларға енгізеді және олардың
үлкен тоқпан сүйегінің эпифизарлы шеміршегінің енін өлшейді. Зерттеп
отырған материалды және өсу гормонының түрлі дозаларын құю нәтижесін
салыстыра отырып осы гормонның маңызын зерттеп отырған үлгіде анықтауға
болады.
Әлбетте, бұл әдіс көп уақыт алады; оның үстіне келтірілген сипаттамада
көптеген детальдар мен қосымша сақтандырушылықтарға жіті көңіл бөлінбеген.
Және де in vivo (жануарларға түгелдей) немесе in vitro (жекеленген
ұлпаларда) тестілеудің биологиялық әдістерінің көмегімен түрлі жағдайларда
қан мен ұлпа құрамында гормондар концентрациясы туралы құнды мәліметтер
алынған болатын. Инсулинді анықтау үшін қан құрамындағы глюкоза
концентрациясын өлшеу, тиреотропты гормонның белсенділігін бағалау үшін
қалқанша бездеріндегі өзгерістерді талдау, әр түрлі жыныстық гормондарды
сандық анықтау әдісі ретінде жыныстық бездердің өсімін өлшеу осындай
биотестердің басқа да мысалдары бола алады.
Биотестерді пайдалану кезінде олардың төмен сезімталдығы айтарлықтай
қиындықтар тудырады. Әрбір анықтама үшін гормонды қамтитын тазартылған
экстрактінің мейлінше көп мөлшері қажет, ал нәтижелер сенімді болу үшін
сынақты бірнеше рет қайталаған жөн. Осыған байланысты талдаудың басқа да,
арнайы әдістері жасалған болатын.
Кейбір гормондар үшін талдаудың химиялық әдістері пайдаланылды.
Олардың арасында ақуызбен байланысты иодты анықтау әдісі ең пайдалысы
болар. Қандағы мұндай иодтың құрамы тиреоидті гормонның мөлшеріне
пропорционалды, және де бұл әдіс клиникада қолданылуда. Алайда негізінде
гормондарды анықтаудың химиялық әдістері бүгінде сирек пайдаланылуда.
Биологиялық ғылымда жиі кездесетіндей, одан әрі алға басуды үдету үшін
жаңа әдістерді өңдеу қажет. Ақуызбен және радиоиммунды талдаумен
бәсекелестік байланысы – қанықтылық әдісін жасау осының алғашқы қадамы
болып табылады. Ұқсас принциптеросы әдістердің негізін қамтиды.
Зерттеліп отырған гормонды радиоактивті (белгіленген) гормонның аса
көп емес мөлшерімен араластырады және тепе-теңдік орнатады. Одан кейін
белгіленген және белгіленбеген гормонмен бірдей әсер ететін байланыстырушы
агентті қосады. Байланысқан гормонды бос тұрғаннан бөледі және екі
фракцияда радиоактивтіліктің мөлшерін өлшейді. Белгіленген және
белгіленбеген фракциялар тепе-тең болады, сондықтан белгіленбеген, яғни
эндогенді гормонның құрамы көп болған сайын радиоактивті гормон аз
байланысады және гормонның байланысқан фракциясында радиоактивтілік аз
болады. Зерттеліп отырған үлгілерге аталмыш гормонның стандартты
препаратының концентрациялар сериясын да қатар пайдаланады; осылайша
стандартты қиғаш концентрацияны құрады, оның көмегі арқылы аталмыш үлгідегі
гормон мөлшерін табады. Әдістің жалпы принципі 1.1. суретте кесте түрінде
берілген.
Ақуызбен бәсекелесіп байланысу әдістерінде ірі ақуыз молекулаларын
пайдаланады, және де бұл байланысу ерекше жеткіліксіз. Осыған байланысты
гормонның белгісіз мөлшерін қамтитын үлгі барынша таза болуы тиіс, және осы
мақсатпен тазалаудың мейлінше күрделі процедурасын жиі жүргізу керек.
Сондай-ақ радиоиммунды талдау кезінде зерттеліп отырған гормонды өзгеше
байланыстыратын иммуноглобулиндер (антидене) пайдаланылады. Антиденені алу
әдісі өте күрделі, сол себепті оны қарастырмаймыз. Алайда гормонды
антиденелермен байланыстыру аса айрықша, және де бұл гормондардың өте аз
мөлшерін бөлуге және талдауға мүмкіндік береді. Әрине, бұл жағдайда да
үлгіні алдын ала жиі тазалау қажет болады, себебі мүлдем таза және ерекше
антиденелерді алу әлі мүмкін емес.
Радиоиммунды әдістердің көмегімен оның биологиялық белсенділігімен
әрдайым сәйкес келе бермейтін гормонның иммунологиялық белсенділігін ғана
өлшеуге болатынын ескерген абзал. Осыған байланысты кейінірек талдаудың
рецепторлық әдісі өңделген болатын, және де бұл гормон концентрациясының ең
физиологиялық шамасын алуға себепші болады. Алайда радиоиммунды әдістердің
өте жоғары нақтылығы мен сезімталдығы, оларды дұрыс пайдалану кезінде бір
жұмыс күнінде сан мыңдаған үлгілерді өңдеуге мүмкіндік береді, онда гормон
концентрациясы 1 пгмл ғана құрауы мүмкін. Бұл гормондарды алуға зор
мүмкіндіктер береді.
Гормондардың әсер ету механизмі
Химиялық құрылысына қарай барлық гормондарды (кейбірі болмаса) екі
үлкен топқа бөлуге болады. Бір топты стероидті, екіншісін аминдер мен
пептидті гормондар құрайды. Түбі мезодермалды эндокринді бездер табиғаты
стероидті гормондарды, ал түбі эктодермалды бездер аминдер мен пептидтерді
шығарады.
Алдымен гормондардың осы тобының екіншісін қарастырайық. Оған мысалы,
инсулин, тиреотропты гормон және лютеинді гормон жатады. Ережеге сай, бұл
топтың гормондары өзінің әсерін бірнеше минуттан кейін береді, және олардың
әсерінің уақыты қысқа. Осылайша, мысалы, инсулиннің қандағы глюкоза
концентрациясына ықпалы өте жылдам байқалғанымен, ұзаққа бармайды. Әдетте
бұл топтың гормондары эндокринді клеткаларға жинақталады және қажет болса
жылдам тарап кетеді.
Аминдер мен пептидті гормондар клетканың ішіне енбейді, бірақ оның
бетінде ерекше рецепторларға бірігеді. Рецептор аденилатциклаза деп
аталатын ферментпен байланысты. Гормонның рецептормен бірлесуі циклді
аденозинмонофосфатты (цАМФ) тудыру арқылы аденозинтрифосфатты (АТФ)
ыдырататын аденилатциклазаны белсендендіреді. цАМФ әсері гормонның ақырғы
әсерін, мысалы майлардың ыдырауын іске асыратын белгілі бір ферменттерді
белсендендіруге алып келетін күрделі реакциялар тізбегі арқылы жүзеге
асады. Кейде гормонды бірінші дәнекер, ал цАМФ-ті екінші дәнекер деп
атайды.
Бір гормондар цАМФ-тің туындауын арттырады, ал кейбірі төмендетеді.
Әрине, егер көп гормондар тек бір дәнекер арқылы ғана әсер етсе, онда түрлі
гормондар үшін әр түрлі жүйелі реакциялар тізбегі болуы қажет. Егер де
мұндай бөлініс (компартментализация) болмағанда, онда цАМФ-тің деңгейін
арттыратын барлық гормондар клеткада сол бір әсерді тудыруы тиіс болатын.
Шамасы, мұндай компартментализация шынымен де клеткаларда болғаны.
Стероидті гормондарға мысалы, прогестерон, кортизол, гидрокортизон
және эстриол жатады. Бұл гормондар көбісі ұзаққа созылатын көптеген сан
алуан түрлі әсерлерді тудырады. Олардың күйзеліске немесе жыныстық жүйені
дамытуға қатынасуын мысалға алуға болады. Тироксин (Т3) және трииодтиронин
(Т4) химиялық құрылысы бойынша стероидтерге қатысты ештеңе жоқ, бірақ
олармен бірге клеткалық деңгейде әсер ету механизмі бойынша ұқсас келеді,
сондықтан сол топқа да жатуы мүмкін.
Стероидті гормондар, сондай-ақ Т3 және Т4 – клеткалардың ішіне жеңіл
енетін біркелкі кішігірім молекулалар. Радиоактивті белгіні қамтитын
гормондарға жасаған эксперимент көрсеткендей, ерекше тасымалдаушылардың
көмегімен олар цитоплазма арқылы клетканың ядросына тасымалданады. Гормон
ядрода ДНК-мен қайтымды өзара әрекетке кіріседі және ақуыздың (ферменттің)
немесе бірнеше ақуыздардың синтезін индукциялайды (1.2. сур.). Шамасы ол
қалайда гендер тобын немесе ерекше генді қамтиды. Нәтижесінде ДНК-ның
белгілі жерінде хромосомалардың бірі информациялық РНК (мРНК) синтезделеді.
мРНК ядродан цитоплазмаға өтеді, рибосомдарға бірігеді және мұнда ақуыздың
синтезін ынталандырады. Ферменттерді белсендендіретін аминдер мен
пептидтерге қарағанда стероидті гормондар мейлінше ұзақ уақыт жұмыс істей
алатын жаңа ферментті молекулалардың синтезін түзеді.
Бұл жалпы механизмдер – гормоналды әсерді жүзеге асырудың бір ғана
әдістері емес, және де тиісті бөлімдерде гормондарға тән әрекет
механизмдері қарастырылатын болады.
Кері байланыстың көмегімен реттеу
Әрине гормонның басталған әсері қалай аяқталады деген сұрақ туындайды.
Біздің барлығымызға күнделікті өмірден кері байланыстың жалпы принципі
таныс, дегенмен әдетте біз оны олай атамаймыз. Мысалы, егер де біз бір
затты алатын болсақ, біздің көзіміз бен миымыз сол затқа дейінгі қашықтықты
анықтайды және қолымыздың әрекеттерін тиісінше басқарады. Егер де біз дұрыс
есептемей, қолымызды тым алсықа созсақ, қол керек затқа қалағаныңдай
тимейді; нерв импульстері бұл жайында миға хабарлайды, жауабына қолды кері
бағытқа жүруге итермелейтін қарсы бұйрықтар тізбегі кетеді. Басқа сөзбен
айтқанда, қолымыздан шыққан белгілер миға оралып, оған кері не өзгертуші
бұйрықты береді. Мұны кері қайтару байланысының механизмі деп атайды. Дәл
солай стаканға су құйып жатып оны қажетті деңгейіне жеткенше тоқтатпаймыз,
одан кейін кері байланыс механизмі бізге тоқтау керек екенін білдіреді.
Кері қайтару байланысы техникалық реттеуші құрылғыларда кеңінен
қолданылады.
Осылайша көптеген гормондардың секрециялану және босатылу процестері
реттеледі және де басқарудың осы түрі түрлі деңгейде жүзеге асуы мүмкін.
көрсетілгендей бұл деңгейлердің саны біршама маңызды болуы мүмкін, себебі
кері байланыс механизмі бір мезгілде бірнеше деңгейде жүзеге асуы мүмкін.
Суреттен байқалғандай, олардың әсерінің гормондары мен өнімдері (мысалы,
Са2+ иондары, глюкоза немесе жылу) кері қайтару байланысының механизмі
арқылы әсер ете келе қандай-да бір гормонның бөлінуін қайтаруы мүмкін.
Бүкіл жүйені тұтастай кейде ось деп атайды. Мысалы, 2 тарау ең бастысы
гипоталамус осі – гипофизге, яғни гипоталамус (мидың белгілі бір жері) және
гипофиз арасында жүзеге асатын байланыстарға арналады.
Кейде қайта айналып келгенде сол ерекше функция кем дегенде екі
гормондармен бақыланады. Осылайша, мысалы, инсулин қандағы қанттың
концентрациясын төмендетеді, ал глюкагон инсулин антагонисті ретінде әсер
етіп, оны арттырады. Әрбір белгілі кезеңде ақырғы нәтиже осы екі әсердің
арақатынасымен анықталатын болады.
Сондай-ақ әр гормон қанға бөлінген соң оның әр бірінің мөлшері мұқият
реттеледі. Гормондар қан құрамындағы ферменттермен ыдыралады, сондықтан да
мұнда қажетінше сақталына алмайды. Көптеген гормондар үшін жартылай ыдырау
кезеңі (гормондардың жартысының ыдырауына қажет уақыт) бірнеше минутты ғана
құрайды. Сондай-ақ клеткалық деңгейде гормондардың әрекет ету жалғастығы
простагландиндермен реттелуі мүмкін, бірақ бұл процестің бөлшектері әзірге
нақты емес.
Гормондардың синергетикалық, тітіркендіргіш (сенсибилизация) және
сезімталды (пермиссивті) әсері. Синергизм кейбір гормондардың әсерінің
маңызды ерекшелігі болып табылады. Бұл ұғымды қарапайым болжам арқылы
мысалға алып түсіндіруге болады (1.4.сур). Мысалы, А гормоны кез келген
бездердің салмағын 1 бірлікке арттырады делік, дәл осылай Б гормоны да
арттырады; бірақ егер екі гормон да бір мезгілде енгізілсе онда олардың
бездердің салмағына бірлескен ықпалы, олардың әсерінің қосылуына сүйене
отырып күткеніміздей өте күшті болады: ол мысалы, 10 бірлікті құрауы
мүмкін. Міне, бұл синергизм, яғни екі агенттің бірлескен әсері әр агенттің
жеке беретін әсерлерінің арифметикалық сомасынан көп жағдай.
Синергизмді тітіркенумен (сенсибилизация) шатастырмаған дұрыс.
Тітіркену жайлы қандай-да бір гормон өздігінен болар-болмас әсер етіп,
бірақ басқа агенттің әсерін айтарлықтай күшейтетін жағдайда айтады. Кейбір
гормондар пермиссивті әсерге ие, яғни өзге гормонның әсерін жеңілдетеді.
Мұндай жағдайда гормонның өзі аталмыш жүйеге ешқандай-да ықпал етпейді,
бірақ басқа агенттің әсерін айтарлықтай күшейтеді. Кейбір гормондар
пермиссивті әсерге ие, яғни өзге гормонның ықпалын жеңілдетеді. Мұндай
жағдайда гормонның өзі аталмыш жүйеге ешқандай-да ықпал етпейді, бірақ өзге
гормонның қалыпты әсер етуіне мүмкіндік береді. Мысалы, тироксин (Т4)
өсімді реттейтін гормондарға қарағанда пермиссивті әсерге ие.
Гормондар – бұл организмнің әр түрлі бөліктерінің функцияларын
үйлестіруге және реттеуге қабілетті, қанмен берілетін заттар. Олар шығару
жолдары бітелген бездердің аз мөлшерінде өңделеді және айрықша нысана-
органдарға ықпал етеді. Гормондарды тиісті бездерді алып тастау және
реимлантациялау арқылы, сонымен қатар экстрактілерді дайындау немесе
тікелей аналитикалық әдістер арқылы зерттеуге болады. Полипептидті
гормондар көбіне екінші дәнекер - ферменттерді белсендендіретін циклді
АМФ-ң қатысуымен өте жылдам ықпал етеді; ал стероидтер ақуыздардың
(ферменттердің) синтезін индуциялай отырып клетканың ядросына тікелей әсер
етеді. Осыған байланысты стероидті гормондардың нәтижелері анағұрлым ақырын
байқалады, бірақ әдеттегіден біршама ұзаққа созылады. Жеке клеткалардың
ішінде және түрлі клеткалар мен органдар арасында гормондардың секрециясы
мен инактивациясын басқаратын өте күрделі кері байланыстар бар, бұл олардың
функциясын үздіксіз реттеуге мүмкіндік береді. Кейде бір гормондар
синергетикалық, тітіркендіргіш немесе пермиссивті әсерін тигізе отырып
өзгелермен жиі өзара әрекет етеді.
Дәріс №3. Гипоталамус жүйесі-гипофиз
Дәрістің мақсаты: студенттерге гипоталамус жүйесі жайында туралы
түсінік беру
Жоспар: 1. Нейросекреция мен нейрогормондар
2. Гипоталамус жүйесі – гипофиз
Нейросекреция бойынша (эндокринді және нерв жүйесі арасындағы өзара
байланыстар) алдыңғы зерттеулердің басым бөлігі гипофизді бақылауға нерв
жүйесі жағынан қатынасатын факторларды айқындауға бағытталған болатын. Осы
жүйеге қатысты ауқымды эксперименталды материал нейросекрецияның бар екенін
айтуға мүмкіндік береді. Алайда, дененің көп бөлігінде эндокринді және нерв
жүйелерінің элементтері бір-бірімен жапсарласатынына және гормоналды
белсенділікке нерв жүйесі ғана емес, сонымен бірге гормондар да нерв
жүйесінің функциясына ықпал ететініне есеп беріп отырған жөн. Бұл тарауда
эндокринді және нерв жүйелері арасындағы кейбір өзара қарым-қатынастарды
қарастырайық және де бас миы мен гипофиз өзара қалай байланысқаны туралы
мәселені талқылайық.
Нейросекреция
Нерв импульсі нерв талшығынан (нерв клеткасының өсіндісі, немесе
нейрон) өтіп нейрон мембраналарының ішкі және сыртқы бетінің арасында
потенциалдардың айырмашылығын өзгеріске ұшыратады. Әсер ету потенциалы деп
аталатын электр зарядының бұл өзгерістері нерв талшығын бойлай таралады,
және де осылайша нейронның бір бөлігінен екіншіге белгілер беріледі. Алайда
әсер ету потенциалдары синапстар – екі нейрон арасын жалғастырушы қарапайым
құрылым арқылы өте алмайды. Синапстардан ерекше химиялық зат –
нейромедиатор бөлінеді; ол синаптикалық тар қуыс арқылы өтеді және
синапстан кейінгі мембранада жаңа нерв импульсін тудырады. Қазіргі таңда
бірнеше нейромедиаторлар белгілі, бірақ адреналин, норадреналин және
ацетилхолин кеңінен тараған.
Нерв жүйесінің қызметі аса өзгешелігімен ерекшеленеді, және де нерв
импульстарының әрбір сериясы толық нақты жауапты береді. Көптеген
байланыстарда бұл өзгешеліктің айтарлықтай артықшылығы бар, себебі локальды
жауапты алуға мүмкіншілік береді. Бірақ егер де мейлінше жинақы әсер талап
етілсе, онда нерв импульстерінің тұтас сериялары бірден тууы мүмкін,
олардың әрқайсысы белгілі бір бездерге бағытталуы тиіс, ал бұл
энергетикалық жақтан тиімсіз.
Эволюция процесінде кейбір нерв жалғаулары өзінің нейромедиаторларын
тікелей қанға бөлу қабілетіне ие болды, олар онда едәуір жалпылама әсерін
тигізеді. Бүйрекбездердің арнайы нерв талшығынан тұратын ми заты осының
мысалы бола алады. Бүйрекбездер секрециясы өнімдерінің бірі – адреналин –
бір қатар белгілі органдарға бағыттала әсер етеді. Адреналин нерв
клеткаларында пайда болады, бірақ гормондардың көптеген ерекше белгілерін
иеленеді. Міне, осылайша нейросекреция туралы ұғым пайда болды.
Нейросекрецияның көмегімен нерв жүйесі эндокринді бездердің жұмысын
реттейді. Нерв импульсі мен нейросекрецияның беруі арасындағы
айырмашылықтар мен ұқсастықтардың сипаттары көрсетілген. Келесі бөлімдерде
нейросекрецияның кейбір аспектілерін көрсету үшін біз гипоталамус жүйесі –
гипофизді қарастырамыз.
Гипоталамус жүйесі – гипофиз
Гипофиздің жеке бөліктерінің номенклатурасында кейбір айырмашылықтар
бар. Оларды адамда анатомиялық орналасуына қарай дәстүрлі атайды. Мысалы,
алдыңғы бөлігі алдында болады, артқы бөлігі арқа жақта, ал олардың арасында
аралық бөлік бар. Гипофиз аяғы бездерді бас миымен байланыстырады. Алайда
соңғы жылдары акценттер біршама ығыстырылды, енді бұл құрылымдарды олардың
функциялары бойынша көбірек белгілейді. Бездердің алдыңғы бөлігін
аденогипофиз немесе бездер бөлігі, ал сыртқысын оның нерв талшығынан
шығуына байланысты нейрогипофиз деп атайды. Атаулардың екі варианты да және
кейбір басқа да анатомиялық терминдер көрсетілген.
Бұл кітапта құрылымдардың функциясын көрсететін ең заманауи атаулар
пайдаланылатын болады, сондықтан алдыңғы анатомиялық терминологияда
гипофиздің құрылысы әр түрлі жануарларда әр түрлі болуы мүмкін деген факт
ескерілмейді. Мысалы, кейбір балықтарда аралық бөлік екі өзге бөліктердің
арасында болмайды, ал кейде жеке анатомиялық құрылым ретінде аралық бөлігі
мүлдем болмайтын түрлері де кездеседі.
Эмбриогенезде гипофиз тәуелсіз екі ұрықтан дамиды. Аденогипофиз
жоғарыға бағытталған бастапқы ауыз қуысы өсіндісінен (стомодеум) пайда
болады, нейрогипофиз оймыштың (воронканың) гипоталамус деп аталатын ми
бөлімінің сыртқа шығуының жуаннан төменге қарай өсіндісі ретінде дамиды.
Адамда осылайша қалыптасқан органның салмағы бар-жоғы 500 мг және ол сүйек
ойығында болады. Гипофиз мимен нерв байланысын сақтайды, сонымен қатар
тамырлармен байланыс құрады. Байланыстың осы екі түрі ми гипофиздің
эндокринді қызметін бақылауы үшін қажет. Аденогипофиз бен нейрогипофиз
анатомиялық тұрғыдан өте тығыз байланысты, бірақ функционалды жақтан бұл
екі бездер бөлек органдар болып саналады.
Нейрогипофиз (гипофиздің артқы бөлігі)
Эмбриогенезде нейрогипофиз гипоталамустан туындайды. Мидың бұл
бөлігі көптеген функцияларды, оның ішінде дене температурасын, ұйқы мен
сергектікті, ас пен суды тұтынуын бақылайтыны белгілі. Гипоталамус жетілуін
аяқтаған соң нейрогипофизбен байланысты сақтайды, сол себепті гипоталамус
функцияларының осы тізіміне гипофиздің функционалды белсенділігін реттеуді
де қосқан жөн.
Нейрогипофиз екі гормонды – окситоцин мен кейде вазопрессин деп
аталатын антидиуретикалық гормонды секрециялайтыны анықталған. Екі гормон 9
аминоқышқылды қалдықтардан тұрады және химиялық құрылысы бойынша өте ұқсас.
Екі гормонның қанда жартылай ыдырау кезеңі тек 2-4 мин ғана құрайды,
өйткені олар жылдам ферментативті ыдырауға ұшырайды.
Антидиуретикалық гормон (АДГ)
Нейрогипофизді жою қантсыз диабетті (қант диабетімен шатастыруға
болмайды) уақытша жағдайға келтіреді, ол кезде диурез бірден көтеріледі
және күшті аралас зәр бөлінеді. Нейрогипофизді жою тәжірибелері мен басқа
да эксперименттер көрсеткендей, нейрогипофизде антидиуретикалық
белсенділікке ие, яғни аралас зәрдің бөлінуіне кедергі ететін гормон бар.
Осы гормонның әсер ету орнын анықтау үшін жануарларға құрамында АДГ бар,
радиоактивті немесе флуоресцентті белгімен белгіленген тазартылған
экстрактілер егілді. Келесі микроскопикалық зерттеуден байқалғаны, белгі ең
бастысы дистальді иірімді каналдарда және бүйректің жинақтаушы
түтікшелеріне жиналады. Бұл бақылау су реабсорбциясында аталған бүйрек
құрылымдарының белгілі рөлімен жақсы үйлеседі. Бірақ, шамасы, АДГ су
балансына әсер етеді және де басқа жолдармен – оның ішінде бұлшық ет
клеткаларындағы су құрамын көтеріп не төмендете алады.
АДГ секрециясы үшін басты стимул плазманың бір килограм еріткішке
осмотикалық белсенді бөлшектердің молярлы мөлшерінің (яғни онда
электролиттердің шоғырлануын) артуы болып саналады. Мысалы, суды көп
мөлшерде қабылдау АДГ секрециясының төмендеуіне алып келеді, осының
салдарынан диурез күшейіп, қан мөлшері шамадан тыс көбеймейді. Тұзды
тағамды пайдалану кері әсерін тигізеді: гипоталамус клеткалары АДГ
босатылуын стимулдайды, бұл диурездің азаюына және организмде судың
бөгелуіне алып келеді. Егер де бұл жағдайда су бұрынғыдай шығарылса
плазманың молярлы мөлшері күрт артуы керек еді, ал бұл клеткалардың
зақымдануына алып келуі мүмкін.
Гипоталамус пен нейрогипофиз арасындағы байланыстар соңғы 20 жылда
ғана анықталған болатын, осы екеуінің қатысуымен барлық осы әсерлер жүзеге
асады. Нейрогипофизді жойғаннан кейін диурездің уақытша және қайтарымды
көбеюі жүзеге асады деген факт нейрогипофиз өздігінен айырбастамас орган
болып табылмайды деп болжауға мүмкіндік берді. Шынында да, нейрогипофизді
жойғаннан кейін қандағы АДГ деңгейі өз қалпына дейін келетіні көрсетілген.
Енді АДГ гипоталамуста пайда болатыны белгілі. Мида АДГ-ның пайда болу
орнын анықтау нейрондарды мидың белгілі бір орындарына стимулдауға және
олардың белсенділігін қабылдауға себепші болатын күрделі
электрофизиологиялық әдістердің көмегімен ғана мүмкін болды. Нерв
клеткаларының өсіндісі (аксондар) арқылы АДГ аксональ тогы деп аталатын
әзірге онша зерттелмеген процестің салдарынан нейрогипофизге тасымалданады.
Гипофизде АДГ қажет болғанша сақталады, және де тиісті белгі түсгенше өте
жылдам босай алады. Нейрогипофиз жойылғаннан кейін АДГ гипофиз аяқтарының
кесілген нерв жалғауларынан босатылады, және бұл эксперименталды қантсыз
диабеттің құбылыстарын түсіреді.
АДГ секрециясын бақылауда осморецепторлармен қатар миға жылжымалы нерв
(бас сүйек пен миға қатысты қос нерв) арқылы белгі жіберетін жүрекшелердің
барорецепторлары қатынасады. Жүйелеудің бұл жолы 2.4. сур. нақтырақ
берілген.
Окситоцин
АДГ сияқты окситоцин де гипоталамуста пайда болып, нейрогипофизде
сақталатын нонапептид болып саналады. Ол әйел жыныстылардың сүт бездері
жолдарында және миометрияда болатын миоэпителиялық клеткаларды жиырады.
Бала көкіректі сорған кезде нерв импульстері арқа сүйегі арқылы
гипоталамусқа түседі және окситоциннің таралуын стимулдайды. Окситоцин қан
ағысымен сүт бездері жолдарының қылтамырларына түседі және миоэпителиялық
клеткаларды жиырады. Бұл клеткалар ағыс жолдарының айналасына орналасқан,
және олар жиырылғанда сүт қысылып шығарылады да сәбидің аузына осылайша
келеді. Сүттің бұл белсенді шығарылуы сору стимулдарымен бақыланатын
рефлекторлық акт болып саналады. Ол сүт бездері жолдары босамағанша немесе
сору тоқтамағанша жалғаса береді. Сүт бездері жолдарының босауы сүттің
келесі жаңа мөлшерін (лактогенез) жасау стимулдарының бірі болып қызмет
етеді. Бұл процес кейінірек қаралады (7 тарау).
Окситоцин жатырдың жиырылуын реттеуде де қатынасады, мұнда ол қайтадан
еріксіз (жұмыр) бұлшық еттің клеткаларына әсер етеді. Ол ең бастысы
жүктіліктің соңына қарай маңызды рөл ойнайды, онда ол көптеген басқа да
гормондардың қатарында босану кезінде миометрияның жиырылуын бақылайды. Бұл
мәселе әйел жыныстық жүйесіне арналған 7 тарауда нақтырақ қарастырылады.
Ерлер организмінде окситоцин функциясы (егер ол бар болса) әлі анықталған
жоқ.
Нерв жалғауларымен түрін өзгерткен гормондардың босауын нейросекреция
деп атайды. Бұл нерв жүйесі эндокринді бездердің функционалды белсенділігін
реттейтін механизмдердің бірі. Антидиуретикалық гормон (АДГ) мен окситоцин
гипоталамуста пайда болып, нейрогипофизде сақталатын нонапептидті гормондар
болып саналады. Екі гормонның да әсері күшті және қысқаша жартылай ыдырау
кезеңі бар, бұл стимулдарға жылдам әрі бақылаушы жауапты қамтамасыз етеді.
АДГ су балансын реттеумен байланысты және дистальді иірімді каналдарға және
бүйректің жинақтаушы түтікшелеріне әсер етеді. Окситоцин сүттің белсенді
шығарылуын және әйелдерде жатырдың жиырылуын бақылайды.
Дәріс №4. Аденогипофиз гормондары
Дәрістің мақсаты: студенттерге аденогипофиз гормондары туралы түсінік
беру
Жоспар: 1. Аденогипофиз және гипоталамус
2. Аденогипофиз гормондары
3. Адренокортикотроптық гормон
Аденогипофизді гипоталамиялық бақылау
Аденогипофизді кейде негізгі бездер деп атайды, бұл организмнің
көптеген басқа да эндокринді жүйелерінің жұмысын бақылайды деген сөз.
Бірақ, енді, гипоталамус – гипофиз үстінде тікелей орналасқан алдыңғы мидың
кішігірім бөлігі өз гормондарын жасап шығаратыны белгілі, олар өз кезегінде
аденогипофизарлы гормондардың босауы мен (немесе) түзілуін бақылайды.
Гипоталамустың аденогипофизарлы функцияны бақылауға қатысуын
көрсететін ең алғашқы мәліметтердің кейбіріне 40-50 жж. Оксфордта қызмет
еткен танымал физиолог Харрис қол жеткізген болатын. Харрис гипоталамусты
гипофизбен байланыстыратын қан тамырларын зерттеді. Бұл тамырлар
организмнің басқа жүйесі - бауырдың қақпа күре тынысына ұқсас қақпа жүйесін
құрайды. Екі жүйе бірінші капиллярлық жүйені екіншімен байланыстырады.
Гипоталамо-гипофизарлы қақпа жүйесінде гипоталамустағы бірінші капиллярлық
жүйедегі қан қақпа күре тынысы бойынша аденогипофизді бойлай өтетін екінші
желіге өтеді, одан кейін жалпы күре тамыр жүйесіне түседі. Қанмен
толықтырудың мұндай сипаты гипоталамус гормондарына гипофизге жүйелі әсерін
тигізбей әсер етуге мүмкіндік береді.
Жануарлардың көптеген түрлерінде аденогипофиз тікелей қанмен
толықтырады, алайда адамда ондай болмайды және де барлық қан аденогипофизге
қақпа жүйесі арқылы өтеді. Харрис бірінші болып қанның аденогипофизге
гипоталамустан түсетінін көрсеткен, және бұл бас миы аденогипофиздің
функционалды белсенділігін реттей алады деген ойға алып келді.
Қақпа жүйесінің рөлі туралы одан кейінгі эксперименталды мәліметтер
мынадай өте күрделі тәжірибелер арқылы алынған болатын, онда қақпа
жүйесінен қанның кішігірім бөлігін жинап, оларды сараптамаға жіберді.
Гипоталамиялық экстрактілердің гипофиздің түрлі жерлеріне микроинъекциямен
жасаған эксперименттері гипофиз бен гипоталамус арасындағы күрделі өзара
қатынастарды айқындауға себепші болды. Бұрынғы тәжірибелердің өзінде-ақ
гипофизге түсетін қан құрамында гормондардың бөлінуін аденогипофизбен
стимулдайтын қандай-да бір факторлардың бар екені көрсетілген. Бұл
факторлар рилизинг-факторлар (РФ) немесе рилизинг-гормондар (либерин)
атауларын иеленді. Алайда енді әрбір аденогипофизарлы гормонның өз рилизинг-
факторы ғана емес, сонымен бірге оның босауын қиындататын фактордың да
(ингибирлейтін фактор (ИФ), немесе статин) бар екені белгілі, сондықтан
жағдай мейлінше күрделі. Барлық уақытта да қалыпты жағдайда пролактиннің
бөлінуін реттеуден өзге либериндер статиндерден басым тұрады. Әдетте
гипофизарлы гормондар үшін қысқартылған белгілерді қолданады, олардан
либерин мен статиндер үшін қысқартылған белгілерді шығарады. Мысалы, өсу
гормоны үшін соматолиберин немесе рилизинг-фактор (соматотропты гормон,
СТГ) СТГ-РФ, ал соматостатин (ингибирлейтін фактор) СТГ-ИФ сияқты
белгіленеді.
Гипоталамус пен аденогипофиздің эндокринді функцияларын анықтау үшін 1
тарауда баяндалған әдістердің көбісі пайдаланылған болатын. Әр түрлі
физиологиялық жағдайларда аденогипофиздің гистологиялық өзгерістерін
зерттеу де көптеген құнды мәліметтерге қол жеткізді. Алайда электронды
микроскопияны пайдалану гормондардың биосинтезіне жауапты клетка ішіндегі
орындарды зерттеуді жеңілдетті және құрылым мен функция арасындағы кейбір
өзара қарым-қатынастарды орнатуға көмек берді.
Гипофиздің функцияларын зерттеуде ерекше құнды пайдалы тағы бір әдіс,
ол – осы функциялардың белгілі бұзылулары бар науқастарды бақылау. Мысалы,
гипофиз ісігі өсу гормондарының артық секрециясы (СТГ) нәтижесінде
акромегалияға не алыптыққа, не болмаса сол гормонның жеткіліксіз
секрециясымен байланысты ергежейлілікке душар етуі мүмкін.
Аденогипофиз гормондары
Аденогипофизбен секрецияланатын барлық гормондар полипептид болып
саналады және химиялық құрылым бойынша көбіне өзара ұқсас келеді. Алты
гормонның төртеуін троптық деп атайды, себебі бұл гормондар басқа бездердің
трофикасын бақылайды. Бұл гормондарға АКТГ, ТТГ, ФСГ және ЛГ (3.1.сур)
жатады; міне, ең алдымен соларды қарастырып көрелік.
3.1. сур. Гипофизбен секрецияланатын гормондар.
Гормон АДГ Окситоцин МСГ АКТГ ТТГ ФСГ ЛГ Пролактин СТГ
Химиялық табиғаты Нонапептид Нонапептид Полипептид Полипептид
Гликопротеин Гликопротеин Гликопротеин Полипептид Полипептид Әсер
ету орны Дистальді иірімді каналдар және бүйректің жинақтаушы түтікшелері
Сүт бездерінің миоэпителиялық клеткалары және миометрий Меланофорлар
немесе меланоциттер Бүйрекбездер қабықшасының клеткалары Қалқанша безінің
фолликулярлы клеткалары Гонадтар (* аналық фолликулдары; * ұрықтық
каналдар) Гонадтар (* аналық фолликулдары; * интерстициалды клеткалар)
Сүт бездері және сары дене Сүйектер, бұлшық ет, майлы ұлпа т.б. Әсері
Диурездің төмендеуі Жатырдың стимулдануы, сүтті белсенді шығару Терінің
қараюы Бүйрекбездердің стимулдануы Қалқанша безінің стимулдануы
Гонадтардың жетілуі, олардың құрылымын және гормоналды секрециясын қолдау
Сүт бездерін стимулдау, сары дененің сақталуы Дененің жалпы өсуі
Адренокортикотроптық гормон
Адренокортикотроптық гормон (АКТГ, адренокортикотропин, кортикотропин)
39 аминоқышқылды қалдықтардан тұратын бір тізбекті полипептид болып
саналады. АКТГ-ның алғаш пайда болуы 1927 жылы нақты көрсетілген болатын.
АКТГ функциясы бүйрекбез қыртысын бақылаудан тұрады. Басқа да гипофизарлы
полипептидтердің жағдайы сияқты АКТГ-ның биологиялық белсенділігі үшін
молекуланың бір бөлігі ғана қажет (АКТГ-да бұл орын 20 аминоқышқылды
қалдықтардан тұрады). Полипептидті тізбектің қалған бөлігі не үшін қажет
екені әзірге белгісіз, бірақ ол қандағы гормонның гидролизін тежейді және
осылайша оның әсер ету мерзімін ұзартады деп болжауға негіз бар. Сонымен
қатар қан құрамындағы АКТГ-ның жартылай ыдырау кезеңі бар болғаны 5-10
минутты ғана құрайды және де осының арқасында оның қандағы концентрациясы
жайлап реттелуі мүмкін.
АКТГ-ның өзге де бір қатар нәтижелері туралы болжамдар да айтылды,
алайда барлық осы болжамдар in vitro тәжірибелеріне ғана негізделген.
Физиологиялық маңызы болуы мүмкін нәтижелерге майлы ұлпаларда АКТГ-ның
липолизге тікелей ықпалы мен АКТГ-ның гидрокортизонмен өзара әрекетін
жатқызған жөн. in vitro арқылы бақыланатын бір қатар өзге нәтижелер АКТГ-
ның өзге гипофизарлы гормондармен құрылымдық ұқсастығымен түсіндірілуі
мүмкін. Алайда жануарлардың кейбір түрлерінде ұрықтың АКТГ туу барысында
болады деген нақты сенімдер де бар.
Тиреотроптық гормон
Тиреотроптық гормон (ТТГ, тиреотропин) қалқанша безінің белсенділігін
реттейді, бұл жайында 4 тарауда нақтырақ айтылатын болады. ТТГ қалқанша
безінде фолликулярлық клеткалар саны мен мөлшерінің ұлғаюына және
гормондардың босауына алып келеді. ТТГ қалқанша безіне тікелей әсер етуімен
қатар сондай-ақ, тироксинді (Т4) бұлшықет клеткаларымен сіңіруді арттыра
алады. ТТГ гликопротеин, яғни полисахаридпен байланысты ақуыз болып
саналады. ТТГ-ның аминоқышқылды жүйелілігі әзірге түсіндірілмеген, бірақ
оның молекулярлық салмағы 30 000-36 000 құрайтыны белгілі. ТТГ-ның плазмада
гликопротеиндер үшін біршама үлкен жартылай ыдырау кезеңі – 35-тен 55 мин
дейін. Ол ең бастысы бүйректе метаболизацияланады.
Фолликул ынталандырушы және лютеин гормондары
Фолликул ынталандырушы және лютеин гормондары гонадотропиндерге
жатады, яғни гонадтардың – аталық без бен аналық бездердің белсенділігін
реттеуге тікелей қатынасады. Көптеген жылдар бойы ФСГ мен ЛГ химиялық
жағынан бірдей деп есептелінді. Екі гормон да гликопротеин болып табылады,
және де олардың жартылай ыдырау кезеңі біршама үлкен – 60 мин жуық.
ФСГ әйел жыныстылардың аналық бездердерінде фолликулдардың (бірақ
аналық бездердің емес) жетілуін стимулдайды, міне оның атауы да содан пайда
болады. Ер жыныстыларда ФСГ жыныстық каналдарды жетілдіру және спермийлерді
дифференциалдау үшін қажет. Алайда ер жыныстыларда да бұл гормонды фолликул
ынталандырушы деп атайды, дегенмен оларда ол әрине фолликулдарға ықпал ете
алмайды!
Лютеин гормоны (ЛГ) овуляцияда және дененің сары болуына алып келетін
келесі лютеинизацияда кездеседі. Лютеинизация овуляциядан кейін бірден
басталады; бұл ретте фолликул клеткалары оның қуысына еніп тарайды және
сары түсті тығыз денені пайда болдырады, ол соңында прогестеронды
секрециялайтын болады. ЛГ белгілі мөлшері ФСГ-ның фолликулдарға әсер етуі
үшін де қажет, сондықтан екі гормон функционалдық жағынан бір-бірімен тығыз
байланысты. ЛГ деп сондай-ақ интерстициалды клетканы стимулдайтын гормонды
атайды, өйткені ер жыныстыларда ол аталық бездерде осы клеткалардың (сондай-
ақ Лейдиг клеткалары деп аталатын) дамуын және олардың тестеронды шығаруын
стимулдайды. ЛГ бұл әсері ФСГ-ның ықпалы арқылы күшейеді.
Негізінде еркектер мен ұрғашыларда ЛГ мен ФСГ нәтижелері айтарлықтай
ерекшеленбеді. ФСГ гонадтардың құрылымын құру мен функцияларын дамыту үшін
және жыныстық клеткалардың пайда болуын индукциялау үшін қажет. ЛГ
гормондарды бөлетін клеткаларды дамыту үшін қажет және де сонымен қатар ФСГ-
мен бірге осы гормондардың секрециясын қолдайды. ЛГ мен ФСГ-ның рөлін
нақтырақ біз ерлер мен әйелдердің жыныстық жүйесіне арналған тарауларда
(6,7 тараулар) қарастырамыз.
Пролактин
Пролактиннің атауы көп (лактогенді гормон, маммотропин, лактоген,
лютеотропин т.б.), бұл оның әсері туралы мәселені шиеленісуге алып келеді.
Гормонның лютеотроптық әсері (яғни сары дененің пайда болуын стимулдау)
жануарлардың кейбір түрлерінде ғана анықталған болатын, сондықтан бір қатар
зерттеушілер лютеотропин атауын дұрыс емес деп есептейді. Алайда ұқсас
мәліметтерді басқа атауларға қарсы да келтіруге болады. Бұл гормонды көбіне
пролактин деп атайды. Кейбір жануарлардағы пролактин әсерін басқа
гормондардың, оның ішінде өсу гормонының (соматотропин) ықпалына жатқызуға
болмас па деген мәселе дау туғызуда. Алайда жануарлардың бірнеше түрлері
үшін пролактин құрылысы бойынша соматотропинге ұқсас өзінше полипептидті
гормон болып саналатыны сөзсіз дәлелденген.
Барлық аденогипофизарлы гормондардың ішінен пролактин міндетті түрде,
өте күшті әсерге ие, бұл осы гормонның әсер ету механизмін түсіндіретін
бірегей теорияның құруын өте қиындатады. Пролактин әйел организмінде
лактацияны ынталандырып қолдайды, сондай-ақ сары дененің пайда болуы мен
оның прогестеронды шығаруын қолдайды. Пролактиннің лютеотроптық әсері
жануарлардың барлық түрлерінде дерлік бола бермейді, сондықтан бұл осы
гормон жайлы түсініктерде жағдайды одан бетер шиеленістіреді. Бақылауға
алынған ерекшеліктерді түсіндіру үшін лютеотроптық кешен ұғымы енгізілген
болатын. Жануарлардың кейбір түрлерінде бұл кешенге ЛГ, ФСГ және пролактин,
ал кейбір түрлерінде сары дененің қалыпты қызмет етуі үшін тек ЛГ мен ФСГ
ғана қажет. Кейбір түрлерінде, мысалы қоян шөжегінде лютеотроптық кешен
құрамына сонымен қатар эстрогендер жатуы мүмкін.
Бір қатар жануарлардың түрлерінде пролактин ата-аналық сезімнің пайда
болуы (құстарда, және де егеуқұйрықтарда болу мүмкін), кейбір құстарда
алқым безінің өсуін стимулдау (бұл әсер арқылы пролактинді анықтау үшін
биологиялық тестердің бірі негізделген), өсуді стимулдау (рептилияларда)
және судың ортасына өтуге ұмтылу (амфибияларда) сияқты әр түрлі әсерлерде
қатынасады. Сондай-ақ пролактиннің май және көмір алмасуға түрлі әсерін
тигізетіні көрсетілген. Сүт қоректілерде пролактин шамасы, ерлер
организміне айрықша ықпал етуі – простатаның өсуін тікелей стимулдауы,
тестостерон синергисті сияқты әсер етуі, сондай-ақ жыныстық белсенділікті
төмендетуі мүмкін.
Пролактиннің айрықша ерекшелігі сол, оның гипоталамус жақтан
секрециясын бақылау ең бастысы пролактин-ингибирлейтін фактор (ПИФ) арқылы
жүзеге асады, бұл жерде рилизинг-фактор (ПРФ) көмекші рөл ғана ойнайды.
Өсу гормоны
Өсу гормонын кейде соматотропин немесе соматотроптық гормон (СТГ) деп
те атайды. Ол адамда 188 аминоқышқылды қалдықтардан тұратын полипептид
болып саналады. Жануарлардың алуан түрлерінде бұл гормонның құрылымы әр
қилы. СТГ химиялық құрылымы бойынша пролактинмен ұқсас. Ол ұлпалардың
дифференциалдануы мен дамуына әсер етпей, олардың жалпы өсуін стимулдайды.
СТГ сонымен бірге басқа да көптеген әсерлерге ие, оның ішінде метаболизмге
ықпал етеді, бұл оның әлбетте өсу белсенділігімен байланысты. Ережеге сай,
СТГ жалғыз өзі әсер етпейді, бірақ басқа гормондардың әсеріне сенсибил
немесе пермиссивті ықпал ете алады не олардың синергисті ретінде әсер ете
алады.
СТГ-ның метаболиялық әсері 10 тарауда егжей-тегжейлі қаралатын болады.
Адамда СТГ-ның қан плазмасында жартылай ыдырау кезеңі 30 минутты құрайды;
ол мұнда ферментативті ыдырауға ұшырайды және минутына 3% жуық жылдамдықпен
үздіксіз жаңарады. СТГ биологиялық анықтау үшін пайдаланылған үлкен тоқпан
сүйегінің эпифизарлы шеміршегі жайлы мәтін 1 тарауда берілген.
Аралық бөлік.
Меланоцит стимулдаушы гормон (МСГ)
Гипофиздің аралық бөлігі аденогипофиз сияқты сол бір ұлпадан пайда
болады. Ол тек бір гормон – МСГ (сүтқоректілерде меланоцит стимулдаушы
гормон және омыртқалыларда меланофор стимулдаушы) немесе интермединді
секрециялайды. МСГ – екі формамен берілген полипептид, олардың бірі (а-МСГ)
- 13, ал екіншісі (β-МСГ) 18 аминоқышқылды қалдықтарды қамтиды. МСГ
химиялық жақтан АКТГ молекулалары орындарының бірімен өте ұқсас. Бұл
ұқсастық кейбір фактілерді түсіндіруге мүмкіндік береді, мысалы, адам
организмінде АКТГ МСГ-ұқсас белсенділігін көрсетеді; алайда, МСГ АКТГ-ның
қандай-да бір ұқсас белсенділігін иеленбейді.
МСГ-ның қан плазмасында жартылай ыдырау кезеңі шамамен екі сағатты
құрайды. Балықтар мен амфибияларда бұл гормон пигментті клеткалардың
(хроматофорлардың) қараюына алып келеді. Бұл клеткалардың беті ұлғайған
кезде жануар мейлінше қарая бастайды, ал клеткалар жиырылған кезде ол
едәуір жарық көріне бастайды. Хроматофорларды бақылайтын механизм
айтарлықтай күрделі, себебі меланинді (меланофорды) қамтитын пигментті
клеткалар МСГ-ны ғана емес, сонымен бірге эпифизбен бөлінетін гормонға,
және нерв стимуляциясына әсер етеді. Теріде басқа да боялған пигментті
клеткалар бар, және де осы клеткалардың мөлшерінің ұлғаюы мен кішіреюі
арасындағы өзара қарым-қатынастар көптеген тұқымы нашар жануарларда
жыныстық мінез-құлқымен және бүркемелеумен байланысты түстің пайда болуын
қамтамасыз етеді.
Сүтқоректілерде МСГ функциясының анықталмағаны анық, дегенмен оның
меланиннің меланофорларда пайда болуын стимулдай отырып тері пигментіне
ықпал ететіні әбден мүмкін. Бұл пигментті клеткалардың формасы өзгермейді,
бірақ олар бойындағы меланиннің мөлшерінен қараюы немесе ағаруы мүмкін.
Сондай-ақ, МСГ сүтқоректілерде нерв жүйесінің қозуына ықпал етуі мүмкін.
Аденогипофизарлы гормондардың пайда болуы және (немесе) секрециясы
гипоталамус тарапынан екі есе бақылау үстінде. Гипоталамо-гипофизарлы
порталды жүйе бойынша аденогипофизге либерин мен статиндер түседі, және осы
факторлар арасындағы теңдік әрбір аталмыш сәтте аденогипофизарлы гормондар
секрециясын анықтайды.
Аденогипофизде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz