Почти нет гормонов, которые бы сами действовали прямо на клетку. В основном все гормоны связываются с рецепторами, расположенными в клетках-мишенях. Все или почти все рецепторные молекулы – это большие белки. Обычно, каждая клетка имеет от 2000 до 100000 рецепторов.

Расположение рецепторов для различных гормонов может быть следующим:

1) на поверхности клеточной мембраны (для большинства белковых гормонов и катехоламинов);

2) в цитоплазме клетки (стероидные гормоны);

3) в ядре клетки (для Т4 и Т3).

Число рецепторов на клетке мишени обычно не остаётся постоянным. Они могут разрушаться и образовываться вновь. Например, связывание гормона с его клеткой-мишенью обычно приводит к снижению числа рецепторов. Это связано с тем, что либо некоторые рецепторы инактивируются, либо уменьшается образование новых рецепторных молекул. В любом случае подобное явление называется down regulation рецепторов. Очевидно, подобное явление уменьшает чувствительность клетки-мишени к гормону.

В некоторых случаях гормоны могут вызывать up-regulation рецепторов. Это значит, что стимулирующий гормон индуцирует образование большего количества рецепторов по сравнению с нормой. В этом случае клетки-мишени становятся более чувствительны к стимулирующему эффекту гормонов.

По механизму действия гормоны можно разделить на 2 группы:

1-ая группа. Это липофильные гормоны (кроме Т3 и Т4), производные холестерина. Эти гормоны после секреции связываются с транспортными белками, что делает их растворимыми в воде. Активный гормон свободно проникает через мембрану всех клеток и взаимодействует с рецептором, расположенным либо в цитозоле, либо в ядре. Комплекс гормон-рецептор в этом случае является вторичным посредником (messendger).

2-ая группа. Состоит из водорастворимых гормонов, которые связываются с рецепторами, расположенными на поверхности мембраны клетки. Эти гормоны влияют на внутриклеточные процессы через так называемые вторичные посредники (second messendger), которые образуются после взаимодействия гормона с рецептором.

Вторичными посредниками могут быть:

1) ц-АМФ (АКТГ, АДГ, ФСГ, липотропин, МСГ, ТТГ, Паратгормон, опиоиды, глюкагон, кортиколиберин, кальцитонин, соматостатин);

2) ионы Ca2+ или продукты фосфоинозитолового цикла (катехоламины, холецистокинин, гастрин, вещество Р, тиролиберин, вазопрессин, ангиотензин, гонадолиберин).

Ионы Ca2+ могут поступать в клетку при изменении мембранного потенциала клетки, открывающего мембранные кольцевые каналы или при взаимодействии гормона с рецептором, что также может открывать кальцевые каналы. При поступлении Ca2+ в клетку он связывается с кальмодулином, активируется и вызывает множественные внутриклеточные эффекты.

Некоторые гормоны при взаимодействии с мембранным рецептором активируют фосфолипазу С. Этот фермент приводит к разрушению фосфолипидов клеточных мембран, в результате чего появляются многочисленные вторичные посредники.

Наиболее важным фосфолипидом, разрушающимся таким путём, является фосфотидилинозитол бифосфат. Наиболее важными продуктами этого распада являются инозитолтрифосфат и диацилглицерин. Инозитолтрифосфат мобилизирует кальций из эндоплазматического ретикулума и митохондрий, а затем Ca2+ играет роль вторичного посредника. Диацилглицерин активирует фермент протеинкиназу С. Это также усиливает высвобождение Ca2+ из внутриклеточного депо. Протеинкиназа С играет особо важную роль при делении клеток и их пролифирации

4. Механизмы регуляции гормонообразовательной функции в организме (трансгипофизарная и парагипофизарная регуляция, принцип отрицательной обратной связи).

Саморегуляция гормонообразовательной функции организма. Физиологический уровень гормонов в крови поддерживается при помощи различных механизмов, которые обеспечивают тонкую взаимосвязь между гормон-секретирующей железой и тканью-мишенью. В этот процесс часто вовлекается одна или больше промежуточных желез.

Трансгипофизарная регуляция. Широко используется в организме принцип отрицательной обратной связи, наиболее ярко выраженный в системе гипоталамус-гипофиз-орган мишень. Гипоталамус-гормоны (либерины и статины) стимулируют или тормозят синтез и высвобождение гормонов передней доли гипофиза, которые в свою очередь стимулируют образование гормонов в клетках-мишенях. Высокий уровень последних блокирует систему посредством снижения синтеза гипоталамических гормонов, а низкий – стимулирует.

Особенностью трансгипофизарного механизма саморегуляции является то, что гипофизарные гормоны могут сами блокировать систему их синтеза при помощи «короткой» или «длинной петли» отрицательной обратной связи (рис.49).

Подобный механизм регуляции рассматривается для регуляции надпочечников, щитовидной железы (ЩЖ), половых желез.

Парагипофизарная регуляция. В других случаях регуляция осуществляется без посредства тропных гормонов, за счет прямого влияния автономной нервной системы на эндокринные органы.

Нейрорефлекторный механизм регуляции. Автономная нервная система иннервирует все железы. Однако эта иннервация касается не клеток желез, а сосудов. При усилении кровообращения в железе, усиливается и их функция.

Большое значение имеют преганглионарные волокна симпатической нервной системы, иннервирующие хромофинные клетки мозгового вещества надпочечников. Раздражение этих волокон приводит к выбросу адреналина.

Кроме того, регуляция может осуществляться по принципу отрицательной обратной связи метаболитами или веществами, концентрация которых в плазме изменяется в результате действия гормонов на клетки-мишени (глюкоза-инсулин).

В некоторых случаях гормоны находятся под контролем положительной обратной связи. Например, эстрогены и прогестерон необходимы, чтобы произошёл взрывообразный выброс лютеинизирующего гормона, что приводит к овуляции.