Rajaton anatomia ja fysiologia
Hormonien vuorovaikutukset kohdesoluissa
Hormoneja, jotka pyrkivät palauttamaan elimistön olosuhteet hyväksyttäviin rajoihin vastakkaisista ääriarvoista, kutsutaan antagonistisiksi hormoneiksi.
Oppimistavoitteet
Erottele hormonien vuorovaikutukset (permissiviteetti, antagonismi ja synergia) kohdesoluissa
Keskeiset opit
Keskeiset huomiot
- Permissiviteetti on tilanne, jossa hormoni ei voi käyttää täyttä vaikutusaluettaan ilman jonkun toisen hormonin läsnäoloa.
- Synergismiä esiintyy, kun kaksi tai useampi hormoni saa aikaan samat vaikutukset kohdesolussa ja niiden tulokset voimistuvat.
- Antagonismia esiintyy, kun hormoni vastustaa tai kumoaa toisen hormonin vaikutuksen.
Keskeiset termit
- Antagonismi: Kun aine sitoutuu samaan kohtaan, johon agonisti sitoutuisi aiheuttamatta reseptorin aktivoitumista.
- synergismi: Kahden tai useamman asian yhteistoiminta, joka tuottaa tuloksen, jota ei voida saavuttaa itsenäisesti.
- sallivuus: Tietty suhde hormonien ja kohdesolun välillä, kun yhden hormonin läsnäolo tietyssä pitoisuudessa vaaditaan, jotta toinen hormoni voi vaikuttaa kohdesoluun täysimääräisesti.
Permissiviteetti
Biologiassa permissiviteetti on tietty suhde hormonien ja kohdesolun välillä. Sitä voidaan käyttää kuvaamaan tilanteita, joissa yhden hormonin läsnäolo tietyssä pitoisuudessa vaaditaan, jotta toinen hormoni voi vaikuttaa kohdesoluun täysin.
Kilpirauhashormonit esimerkiksi lisäävät adrenaliinin käytettävissä olevien reseptorien määrää adrenaliinin kohdesolussa, mikä lisää adrenaliinin vaikutusta kyseisessä solussa. Ilman kilpirauhashormoneja adrenaliinin vaikutus olisi vain heikko. Toinen esimerkki on kortisoli, joka vaikuttaa kasvuhormoneihin sallivasti.
Antagonismi
Homeostaasin ylläpitäminen edellyttää usein olosuhteiden rajoittamista kapealle alueelle. Kun olosuhteet ylittävät homeostaasin ylärajan, käynnistyy tietty toiminta – yleensä jonkin hormonin tuotanto. Kun olosuhteet palautuvat normaaliksi, hormonituotanto lopetetaan.
Jos olosuhteet ylittävät homeostaasin alarajat, käynnistyy erilainen toiminta, yleensä toisen hormonin tuotanto. Hormoneja, jotka vaikuttavat palauttaakseen kehon olosuhteet hyväksyttäviin rajoihin vastakkaisista ääriarvoista, kutsutaan antagonistisiksi hormoneiksi. Kaksi eniten homeostaasista vastaavaa rauhasta ovat kilpirauhanen ja lisäkilpirauhanen.
Veren glukoosipitoisuuden säätely (negatiivisen takaisinkytkennän avulla ) havainnollistaa, miten hormonijärjestelmä ylläpitää homeostaasia antagonististen hormonien vaikutuksesta. Haiman solukimput, joita kutsutaan Langerhansin saarekkeiksi, sisältävät kahdenlaisia soluja: alfa- ja beetasoluja. Nämä solut säätelevät veren glukoosipitoisuutta tuottamalla antagonistisia hormoneja insuliinia ja glukagonia.
Betasolut erittävät insuliinia. Kun veren glukoosipitoisuus nousee, esimerkiksi ruokailun jälkeen, beetasolut erittävät insuliinia vereen. Insuliini stimuloi maksaa ja useimpia muita kehon soluja ottamaan glukoosia.
Maksa- ja lihassolut muuttavat glukoosin glykogeeniksi lyhytaikaista varastointia varten, ja rasvasolut muuttavat glukoosin rasvaksi. Vastauksena tähän glukoosipitoisuus laskee veressä, ja insuliinin eritys lakkaa glukoosipitoisuuden laskun aiheuttaman negatiivisen palautteen vuoksi.
Alfasolut erittävät glukagonia. Kun veren glukoosipitoisuus laskee, kuten liikunnan aikana, alfasolut erittävät glukagonia vereen. Glukagoni stimuloi maksaa vapauttamaan glukoosia.
Maksassa oleva glukoosi on peräisin glykogeenin hajoamisesta. Glukagoni stimuloi myös ketoaineiden tuotantoa aminohapoista ja rasvahapoista. Ketonielimet ovat joillekin kudoksille vaihtoehtoinen energianlähde glukoosille. Kun veren glukoosipitoisuus palautuu normaaliksi, glukagonin eritys lakkaa negatiivisen takaisinkytkennän kautta.
Glukagonireseptorin rakenne: Glukagoni on haiman peptidihormoni, joka insuliinin vastavaikuttajahormonina stimuloi glukoosin vapautumista maksasta ja ylläpitää glukoosin homeostaasia.
Synergia
Synergismiä tapahtuu, kun kaksi tai useampi hormoni yhdistyy ja saa aikaan suuremman vaikutuksen kuin niiden yksittäisten vaikutusten summa. Esimerkiksi testosteronia ja follikkelia stimuloivia hormoneja tarvitaan normaaliin siittiöiden tuotantoon.