Гормоны их роль в жизни клетки. Какие бывают гормоны

Гормоны в организме человека играют роль своеобразных дирижеров - они отвечают абсолютно за все происходящие биохимические процессы. Все без исключения гормоны вырабатываются в организме человека и в здоровом состоянии заместительная терапия не требуется. Механизм действия гормоны настолько тонкий, что любое стороннее вмешательство приводит к колоссальному сбою в этой системе. Переоценить действие гормонов на организм очень сложно, без них невозможен сам процесс биологической жизни. Предлагаем узнать о значении гормонов в организме человека более детально из предлагаемого материала.

Эндокринология - область клинической медицины, изучающая строение и функции органов эндокринной системы и вырабатываемых ею гормонов, а также болезни человека, вызванные нарушением их функций, и разрабатывающая методы диагностики, лечения и профилактики этих болезней.

Биологическая и регулирующая функция гормонов в организме человека

Регулирующая функция гормонов заключается в формировании сбалансированных связей взаимодействия между различными системами. Организм человека - многоклеточная система, способная существовать как единое целое благодаря наличию сложных механизмов, регулирующих деление, рост, потребности клеток в структурных и энергетических материалах, апоптоз клеток. Взаимосвязь между клетками и их нормальным функционированием осуществляют четыре основные системы регуляции:

• центральная и периферическая нервные системы через нервные импульсы и медиаторы;
• эндокринная система через функции гормонов в организме человека, которые выделяются в кровь и влияют на метаболизм различных клеток-мишеней;
• паракринная и аутокринная системы посредством различных соединений, секретирующихся в межклеточное пространство и взаимодействующих с близлежащими клетками;
• иммунная система через специфические белки (антитела, цитокины).

Биологические функции гормонов заключаются в том, что они регулируют внутриклеточные и внутрисистемные цепочки связей на различных уровнях. Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют три иерархических уровня.

I уровень - центральная нервная система (ЦНС), клетки которой получают сигналы от внешней и внутренней среды и преобразуют их в форму нервных импульсов, которые, используя химические сигналы - медиаторы, включают II уровень регуляции.

II уровень - эндокринная система: гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы, которые синтезируют гормоны, передающие сигналы ЦНС на III уровень регуляции.

III уровень - внутриклеточный - изменение метаболизма в клетках-мишенях.

Выработка гормонов в организме: какой орган продуцирует

В организм человека ежесуточно должно поступать определенное количество белков, липидов, углеводов, витаминов, минеральных веществ - это элементы внешнего фактора; одновременно на организм человека воздействуют такие внешние факторы, как температура воздуха, атмосферное давление, влажность, состав воздуха. Выработка гормонов в организме человека требует обязательного присутствия всех необходимых витаминов и питательных веществ. В крови человека постоянно содержится около 1 000 различных химических соединений, которые составляют внутренний фактор. Под влиянием постоянно изменяющихся внутренних и внешних факторов в ЦНС возникают импульсы, которые передаются в отдел мозга - гипоталамус. Какой орган выработки гормонов запускается первым в ответ на поступившую реакцию? Гипоталамус в ответ на нервные импульсы продуцирует гормоны-пептиды:

1. Общее название - рилизинг-факторы (рилизинг-гормоны):

• кортиколиберин;
• гонадолиберин;
• люлиберин;
• меланолиберин;

2. Рилизинг-факторы:

• пролактолиберин;
• пролактостатин;
• соматолиберин;
• соматостатин;
• тиролиберин;

3. Из гипоталамуса эти два гормона- пептида по нервным волокнам перемещаются в заднюю долю гипофиза, а затем уже выделяются в кровь:

• окситоцин;
• вазопрессин

Рилизинг-факторы воздействуют на аденогипофиз (гипофиз), вызывая биосинтез и секрецию в кровь тройных гормонов:

• кортиколиберин стимулирует секрецию кортикотропина (адренокортикотропный гормон - АКТГ);
• гонадолиберин стимулирует секрецию гонадотропинов (фоллитропин, ФСГ - фолликулостимулирующий гормон)
• люлиберин стимулирует секрецию лютропина (лютеинизирующий гормон, ЛГ)
• меланолиберин стимулирует секрецию меланотропина;
• пролактолиберин стимулирует секрецию пролактина;
• пролактостатин ингибирует секрецию пролактина;
• соматолиберин стимулирует секрецию соматотропина (гормон роста);
• соматостатин ингибирует секрецию соматотропина;
• тиролиберин стимулирует секрецию тиреотропина;
• липотропин стимулирует липолиз в жировой ткани.

Все тропные гормоны, за исключением АКГТ, по химической природе сложные белки - гликопротеины. АКГТ - пептид, состоящий из 39 остатков аминокислот.

Тропные гормоны, попадая в кровь, стимулируют биосинтез и секрецию гормонов в периферических эндокринных железах:

• надпочечниках;
• половых железах;
• щитовидной железе;
• паращитовидных железах;
• поджелудочной железе;
• тимусе;
• плаценте (при беременности).

Химическая природа гормонов периферических эндокринных желез:

• 1 группа - гормоны-белки, гормоны-пептиды, гормоны - производные аминокислот (адреналин, тироксин);
• II группа - гормоны, производные холестерина - стероидные гормоны (кортикостероиды).

Какие виды и принципы действия гормонов

Какое действие гормонов оказывается на организм, зависит от типа вещества и органа, его продуцирующего. Далее рассмотрены виды действия гормонов так называемой тропной группы. Они отличаются стимулирующей или подавляющей активностью. Основной принцип действия гормонов такого типа заключается в регуляции процесса выработки последующих гормональных веществ в специальных железах.

1. АКГТ , воздействуя на корковый слой надпочечников, стимулирует биосинтез и секрецию кортикостероидов (около 40 видов).

2. ФСГ , воздействуя на яичники у женщин, вызывает рост и созревание фолликулов, выделение гормонов эстрогенов; у мужчин воздействует на семенники, стимулирует сперматогенез и созревание сперматозоидов.

3. ЛГ воздействует на яичники у женщин, стимулируя рост и развитие желтого тела, с выделением в кровь прогестерона; у мужчин стимулирует в семенниках биосинтез мужских половых гормонов - андрогенов (особенно тестостерона).

4. Меланотропин воздействует на клетки кожи и сетчатки глаза, стимулируя биосинтез пигментов (меланинов).

5. Соматотропин стимулирует образование и рост костей, биосинтез белков в организме, это гормон роста. Есть данные о его влиянии на биосинтез инсулина и глюкагона в поджелудочной железе.

6. Тиреотропин воздействует на щитовидную железу, стимулируя выделение гормонов иодтиронинов: тетраиодтиронина и трииодтиронина.

Клетками-мишенями в органах и тканях называют клетки, имеющие белки-рецепторы для взаимодействия с данным видом гормонов.

По механизму передачи сигнала в клетки-мишени гормоны делятся на две большие группы.

I группа - мембранновнутриклеточный механизм

1. Белки-рецепторы расположены на наружной поверхности цитоплазматической мембраны клетки-мишени.

2. Гормон не проникает внутрь клетки-мишени.

3. Передача сигнала идет через вторичный посредник (чаще всего ц-АМФ).

4. Вторичный посредник включает каскадный механизм фосфорилирования белков-ферментов.

5. Это приводит к изменению активности ферментов

II группа - цитозольный механизм

При передаче сигнала этим механизмом:

1. Белки-рецепторы расположены в цитозоли клетки-мишени.

2. Гормон проникает через мембрану в цитозоль клетки.

3. Образуется комплекс «гормон-рецептор».

4. Этот комплекс проникает в ядро клетки-мишени.

5. Происходит взаимодействие комплекса с ДНК.

6. Это приводит к индукции или репрессии синтеза белков-ферментов.

7. Изменяется количество ферментов

Гормоны периферических эндокринных желез по биохимическим функциям делятся на 5 групп.

I группа - гормоны, регулирующие обмен белков, липидов и углеводов:

• инсулин;
• глюкагон;
• адреналин;
• кортизол.

II группа - гормоны, регулирующие водно-солевой обмен:

• альдостерон;
• вазопрессин.

III группа - гормоны, регулирующие минеральный обмен (ионов кальция, фосфатов):

• паратгормон;
• кальцитонин;
• кальцитриол.

IV группа - гормоны, регулирующие репродуктивные функции в организме человека:

• женские половые гормоны;
• мужские половые гормоны.

V группа - гормоны, регулирующие функции желез внутренней секреции:

• тиреотропин;
• соматотропин;
• АКТГ;
• гонадотропины;
• меланотропин.

Особенности биологического действия гормонов

Биологическое действие гормонов гарантирует поддержание всех биохимических процессов, происходящих в организме, в соответствующем балансе. Некоторые особенности действия гормонов заключаются в следующих направлениях:

1. Поддержание гомеостаза в организме.
2. Адаптация организма к изменяющимся условиям внешней среды.
3. Поддержание циклических изменений в организме (день, ночь, пол, возраст).
4. Поддержание морфологических и функциональных изменений в онтогенезе.

Для поддержания нормального взаимодействия клеток-мишеней с окружающими клетками или макроорганизмом в целом необходимы 3 условия:

• нормальный уровень гормонов;
• нормальное количество белков-рецепторов к этим гормонам;
• нормальный ответ клетки на реакцию «гормон - рецептор», зависящий от различных ферментных систем.

Если имеет место нарушение одного из этих условий, то возникает заболевание.

C006/1223

Организм человека очень сложно устроен. Помимо основных органов в организме присутствуют и другие не менее важные элементы всей системы. К таким важным элементам относятся и гормоны. Поскольку очень часто то или иное заболевание связано именно с повышенным или наоборот заниженным уровнем гормонов в организме.

Разберёмся что такое гормоны, как они работают, какой у них химический состав, какие бывают основные виды гормонов, какое влияние на организм они оказывают, какие последствия могут возникать при неправильном их функционировании, и как избавиться от патологий, возникших из-за гормонального дисбаланса.

Что такое гормоны

Гормоны человека – это биологически активные вещества. Что это такое? Это химические вещества, которые содержит организм человека, имеющие очень большую активность при небольшом своём содержании. Где вырабатываются? Они образуются и функционируют внутри клеток желез внутренней секреции. К ним относятся:

• гипофиз;
• гипоталамуз;
• эпифиз;
• щитовидная железа;
• паращитовидная железа;
• вилочковая железа – тимус;
• поджелудочная железа;
• надпочечники;
• половые железы.

Принимать участие в выработке гормона могут и некоторые органы, такие как: почки, печень, плацента у беременных женщин, желудочно-кишечный тракт и другие. Координирует функционирование гормонов гипоталамус – отросток главного мозга небольшого размера (фото ниже).

Гормоны переносятся через кровь и регулируют те или иные процессы по обмену веществ и работе определённых органов и систем. Все гормоны – это специальные вещества, создаваемые клетками организма для оказания воздействия на другие клетки организма.

Определение «гормон» использовалось в первый раз У. Бейлиссом и Э. Старлингом в своих работах в 1902 году в Англии.

Причины и признаки нехватки гормонов

Иногда из-за возникновения различных негативных причин стабильная и беспрерывная работа гормонов может нарушать. К таким неблагоприятным причинам можно отнести:

• трансформации в внутри человека в силу возраста;
• заболевания и инфекции;
• эмоциональные перебои;
• изменения климата;
• неблагоприятная экологическая ситуация.

Организм мужского пола более стабилен в гормональном плане в отличие от женских особей. У них гормональный фон может периодически меняться как под действием общих причин, перечисленных выше, так и под влиянием процессов, присущих только женскому полу: менструации, менопаузы, беременность, роды, лактация и прочие факторы.

О том, что в организме возник дисбаланс гормона, говорят следующие признаки:

• слабость;
• судороги;
• головная боль и звон в ушах;
• потливость.

Таким образом, гормоны в организме человека – это важная составляющая и неотъемлемая часть его функционирования. Последствия гормонального дисбаланса неутешительные, а лечение — долгое и недешевое.

Роль гормонов в жизнедеятельности человека

Все гормоны, несомненно, очень важны для нормальной работы человеческого организма. Они воздействуют на многие процессы, происходящие внутри человеческой особи. Эти вещества находятся внутри людей с момента рождения и до самой смерти.

Вследствие их наличия все люди на земле имеют свои, отличные от других, ростовые и весовые показатели. Эти вещества воздействует на эмоциональную составляющую человеческой особи. Также на протяжении длительного периода они контролируют естественный порядок приумножения и уменьшения клеток в организмах людей. Они координируют становление иммунитета, стимулируя его либо подавляя. Оказывают давление и на порядок обменных процессов.

С их помощью организму человека проще справиться с физическими нагрузками и какими – либо стрессовыми моментами. Так, например, благодаря адреналину человек в сложной и опасной ситуации чувствует прилив сил.

Также гормоны в большой мере воздействуют на организм беременной женщины. Таким образом с помощью гормонов организм готовится к успешному родоразрешению и уходу за новорождённым, в частности, установлению лактации.

Сам момент зачатия и вообще вся функция по репродукции также зависит от действия гормонов. При адекватном содержании этих веществ в крови появляется половое влечение, а при низком и недостающим до необходимого минимума – либидо снижается.

Классификация и виды гормонов в таблице

В таблице представлена очная классификация гормонов.

Следующая таблица содержит основные виды гормонов.

Список гормонов	Где вырабатываются	Функции гормонов
Эстрон, фолликулин (Эстрогены)		Обеспечивает нормальное развитие женского организма, гормональный фон
Эстриол (Эстрогены)	Половые железы и надпочечники	В большом количестве вырабатывается во время беременности, является индикатором развития плода
Эстрадиол (Эстрогены)	Половые железы и надпочечники	У женского пола: обеспечение репродуктивной функции. У мужчин: улучшение состояния
Эндорфин	Гипофиз, центральная нервная система, почки, пищеварительная система	Подготовка организма к восприятию стрессовой ситуации, формирование стабильного положительного эмоционального фона
Тироксин	Щитовидная железа	Обеспечивает правильный обмен веществ, влияет на работу нервной системы, улучшает работу сердца
Тиреотропин (тиротропин, тиреотропный гормон)	Гипофиз	Оказывает влияние на работу щитовидной железы
Тиреокальцитонин (кальцитонин)	Щитовидная железа	Обеспечивает организм кальцием, обеспечивает рост костей и их регенерацию при различного рода травмах
Тестостерон	Семенники мужчин	Главный половой гормон мужчины. Отвечает за функцию мужской репродукции. Обеспечивает возможность мужчины оставлять потомство
Серотонин	Эпифиз, слизистая оболочка кишечника	Гормон счастья и спокойствия. Создает благоприятную обстановку, способствует хорошему сну и самочувствию. Улучшает репродуктивную функцию. Способствует улучшению психоэмоционального восприятия. А также помогает снять боль и усталость.
Секретин	Тонкая кишка, двенадцатиперстная кишка, кишечник	Регулирует водный баланс в организме. Также от него зависит работа поджелудочной железы
Релаксин	Яичника, жёлтое тело, плацента, маточные ткани	Подготовка организма женщины к родам, формирование родового канала, расширяет кости таза, открывает шейку матки, снижает маточный тонус
Пролактин	Гипофиз	Выступает как регулятор полового поведения, у женщин в период лактации предотвращает овуляцию, выработка грудного молока
Прогестерон	Желтое тело организма женщины	Гормон беременности
Паратгормон (паратиреоидный гормон, паратирин, ПТГ)	Околощитовидная железа	Уменьшает выведение из организма кальция и фосфора с мочой при их дефиците, при избытке кальция и фосфора откладывает его
Панкреозимин (ССК, холецистокинин)	Двенадцатиперстная и тощая кишка	Стимуляция работы поджелудочной железы, влияет на пищеварение, вызывает чувство
Окситоцин	Гипоталамус	Родовая деятельность женщины, лактация, проявление чувства привязанности и доверия
Норадреналин	Надпочечники	Гормон ярости, обеспечивает реакцию организма в случае опасности, увеличивает агрессивность, усиливает чувство ужаса и ненависти
	Эпифиз	Регулирует суточные биоритмы, гормон сна
Меланоцитостимулирующий гормон (интермедин, меланотропин	Гипофиз	Кожная пигментация
Лютеинизирующий гормон (ЛГ)	Гипофиз	У женщин воздействует на эстрогены, обеспечивает процесс созревания фолликулов и наступление овуляции.
Липокаин	Поджелудочная железа	Предупреждает ожирение печени, способствует биосинтезу фосфолипидов
Лептин	Слизистая оболочка желудка, мышцы скелета, плацента, молочные железы	Гормон насыщения, поддержание баланса между поступлением и расходом калорий, подавляет аппетит, передает информацию в гипоталамус о массе тела и жировом обмене
Кортикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ)	Гипоталамо-гипофизарная область головного мозга	Регуляция функций коры надпочечников
Кортикостерон	Надпочечники	Регуляция обменных процессов
Кортизон	Надпочечники	Синтез углеводов из белков, угнетает лимфоидные органы (действие подобно кортизолу)
Кортизол (гидрокортизон)	Надпочечники	Сохранение энергетического равновесия, активизирует распад глюкозы, запасает ее в виде гликогена в печени, как запасное вещество на случай стрессовых ситуаций
Инсулин	Поджелудочная железа	Поддержание сниженного значения сахара в крови, оказывает влияние на другие процессы обмена веществ
Дофамин (допамин)	Головной мозг, надпочечники, поджелудочная железа	Отвечает за получение удовольствия, за регулировку активной деятельности, за улучшение показателей памяти, мышления, логики и сообразительности. Также координирует режим дня: время на сон и время на бодрствование.
Гормон роста (соматотропин)	Гипофиз	Обеспечивает линейный рост у детей, регулирует обменные процессы
Гонадотропин-высвобождающий гормон (гонадотропин-рилизинг гормон)	Передний отдел гипоталамуса	Участвует в синтезе других половых гормонов, в росте фолликулов, регулирует овуляцию, поддерживает процесс формирования желтого тела у женщин, процессы сперматогенеза у мужчин
Гонадотропин хорионический	Плацента	Препятствует рассасыванию желтого тела, нормализует гормональный фон беременной
Глюкагон	Поджелудочная железа, слизистая оболочка желудка и кишечника	Поддержание сахарного равновесия в крови, обеспечивает поступление глюкозы в кровь из гликогена
Витамин Д	Кожа	Координирует процесс размножения клеток. Оказывает воздействие на их синтез. Жиросжигатель, антиоксидант
Вазопрессин (антидиуретический гормон)	Гипоталамус	Регуляция количества воды в организме
Ваготонин	Поджелудочная железа	Повышение тонуса и усиление активности блуждающих нервов
Антимюллеров гормон (АМГ)	Половые железы	Обеспечивает создание системы репродукции, сперматогенеза и овуляции.
Андростендион	Яичники, Надпочечники, Яички	Данный гормон предшествует возникновению гормонов усиленного действия андрогенов, которые в дальнейшем преобразуются в эстрогены и тестостерон.
Альдостерон	Надпочечники	Действие заключается в регулировке минерального обмена веществ: увеличивает содержание натрия и уменьшает состав калия. Также из-за него повышается артериальное давление.
Адренокортикотропин	Гипофиз	Действие заключается в контроле за выработкой гормонов надпочечников
Адреналин	Надпочечники	Проявляется в эмоционально сложных ситуациях. Действует как дополнительная сила в организме. Обеспечивает человека дополнительной энергией для выполнения тех или иных критических задач. Этому гормону сопутствуют чувство страха и злости.

Основные свойства гормонов

Какой бы то не была классификация гормонов и их функции все они имеют общие признаки. Основные свойства гормонов:

• биологическая активность несмотря на невысокую концентрацию;
• удалённость действия. Если гормон образуется в одних клетках, то это вовсе не означает, что он регулирует именно эти клетки;
• ограниченность действия. Каждый гормон играет свою строго отведённую ему роль.

Механизм действия гормонов

Виды гормонов оказывают свое влияние на механизм их действия. Но в целом это действие заключается в том, что гормоны, транспортируясь по крови, достигают клеток, являющихся мишенями, проникают в них и передают несущий сигнал от организма. В клетке в этот момент происходят изменения, связанные с полученным сигналом. У каждого конкретного гормона есть свои конкретные клетки, находящиеся в органах и тканях, к которым они стремятся.

Одни виды гормонов присоединяются к рецепторам, которые содержатся внутри клетки, в большинстве случаев, в цитоплазме. К таким видам относятся те из них, которые имеют липофильные свойства гормонов и гормоны, образуемые щитовидной железой. За счёт своей жирорастворимости они легко и быстро проникают внутрь клетки к цитоплазме и взаимодействуют с рецепторами. Но в воде они трудно растворяются, и поэтому им приходится присоединяться к белкам-носителям для перемещения по крови.

Другие гормоны могут растворяться в воде, поэтому для них нет надобности присоединяться к белкам-носителям.

Эти вещества оказывают воздействие на клетки и тела в момент соединения с нейронами, находящимся внутри клеточного ядра, а также в цитоплазме и на плоскости мембраны.

Для их работы необходимо посредническое звено, которое обеспечивает ответную реакцию от клетки. Они представлены:

• циклическим аденозинмонофосфатом;
• инозитолтрифосфатом;
• ионами кальция.

Именно поэтому недостаток кальция в организме оказывает неблагоприятное воздействие на гормоны в организме человека.

После того, как гормон передал сигнал, он расщепляется. Расщепляться он может в следующих местах:

• в клетке, к которой перемещался;
• в крови;
• в печени.

Либо может выводиться из организма вместе с мочой.

Химический состав гормонов

По составным элементам химии можно выделить четыре основные группы гормонов. Среди них:

1. стероиды (кортизол, альдостерон и другие);
2. состоящие из белков (инсулин и прочие);
3. образованные от аминокислотных соединений (адреналин и прочие);
4. пептидные (глюкагон, тиреокальцитонин).

Стероиды, при этом, можно разграничить на гормоны по половом признаку и надпочечные гормоны. А половые классифицируются на: эстроген — женский и андрогенов — мужской . Эстроген в одной своей молекуле содержит 18 атомов углерода. В качестве примера можно рассмотреть эстрадиол, который имеет такую химическую формулу: С18Н24О2. Исходя из молекулярного строения можно выделить основные признаки:

• в молекулярном содержании отмечается присутствие двух гидроксильных групп;
• по химической структуре эстрадиол можно определить как к группе спиртов, так и группе фенолов.

Андрогены отличаются своей специфической структурой вследствие нахождения в их составе такой молекулы углеводорода, как андростан. Разновидность андрогенов представлена следующими их видами: тестостерон, андростендион и другие.

Название, которое даёт химия тестостерону - семнадцать-гидрокси-четыре-андростен-трион , а дигидротестостерону - семнадцать-гидроксиандростан-трион .

По составу тестостерона можно сделать вывод, что данный гормон представляет собой ненасыщенный кетоноспирт, а дигидротестостерон и андростендион очевидно являются продуктами его гидрирования.

Из наименования андростендиола следует информация, что его можно причислить к группе многоатомных спиртов. Также из названия можно сделать вывод о степени его насыщения.

Будучи гормоном, определяющим половые признаки, прогестерон и производные от него подобным же образом, что и эстрогены, является гормоном, присущим женщинам, и принадлежит к С21-стероидам.

Изучая структуру молекулы прогестерон, становится ясным тот факт, что этот гормон принадлежит к группе кетонов и в составе его молекулы присутствуют целых две карбонильные группы. Кроме гормонов, отвечающих за развитие половых признаков, в состав стероидов входят следующие гормоны: кортизол, кортикостерон и альдостерон .

Если сравнить формульные структуры представленных выше видов, то, то можно сделать вывод, что они очень схожи. Сходство заключается в составе ядра, которое содержит 4 карбо-цикла: 3 с шестью атомами и 1 с пятью.

Следующая группа гормонов – аминокислотные производные. В их состав можно отнести: тироксин, адреналин и норадреналин .

Пептидные гормоны являются сложнее остальных по своему составу. Одним из таких гормонов является вазопрессин.

Вазопрессин - это гормон, сформировавшийся в гипофизе, значение относительной молекулярной массы которого приравнивается к одной тысяче восьмидесяти четырём. Кроме того, в своём строении он содержит аминокислотные остатки в количестве девяти штук.

Глюкагон, находящийся в поджелудочной железе, также является одним из видов пептидных гормонов. Его относительная масса превышает относительная массу вазопрессина более, чем в два раза. Она составляет 3485 единиц за счёт того, что в его строении насчитывается 29 аминокислотных остатков.

В составе глюкагона содержится двадцать восемь групп пептидов.

Структура глюкагона у всех позвоночных практически одинакова. За счёт этого, различные препараты, содержащие этот гормон, создаются медицинским путем из поджелудочной железы животных. Также возможен искусственный синтез этого гормона в условиях лабораторий.

Большее содержание аминокислотных элементов включают в себя белковые гормоны. В них аминокислотные звенья соединяются в одну и более цепей. Например, молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей, которые включают в свой состав 51 аминокислотное звено. Сами цепи соединяются дисульфидными мостиками. Инсулин людей отличается относительной молекулярной массой, равной пяти тысячам восьмистам семи единицами. Данный гормон имеет гомеопатические значение для развития генной инженерии. Именно поэтому его производят искусственно в лабораторных условиях или трансформируют из организма животных. Для этих целей и понадобилось определять химическую структуру инсулина.

Соматотропин также является разновидностью белкового гормона. Его относительная молекулярная масса составляет двадцать одну тысячу пятьсот единиц. А пептидная цепь состоит из ста девяносто одного аминокислотного элемента и двух мостиков. На сегодняшний день определена химическая структура этого гормона в организме человека, быка и овцы.

Видеозаписи по теме

Похожие записи

Спасибо

Введение

Гормонами называются биологически активные вещества, которые вырабатываются в человеческом организме так называемыми железами внутренней секреции. С их помощью осуществляется поддержание нормальной деятельности всего организма, и отдельных его систем. По химическому составу гормоны могут быть белками (например: инсулин , пролактин, соматотропин), аминокислотами (тироксин, трийодтиронин, адреналин и др.) или стероидами (гормоны коры надпочечников и половых желез).

Роль гормонов в жизнедеятельности человека

Гормоны участвуют в регуляции всех процессов, жизненно важных для организма человека. Они оказывают воздействие на рост, развитие, на функции размножения, на обмен веществ и многие другие процессы.

Влияние гормонов распространяется на следующие сферы:

• поддержание стабильности организма и всех его систем;
• адаптация к условиям внешней среды;
• повышение иммунитета (защитных сил организма);
• организация психической деятельности;
• контроль генетического аппарата;
• активность репродуктивной функции;
• определение роста, веса, пропорций фигуры человека и т.д.

Эндокринная система

Совокупность желез внутренней секреции, вырабатывающих гормоны, называется эндокринной системой.

В эту систему входят следующие органы:

• гипофиз;
• гипоталамус;
• надпочечники;
• щитовидная железа;
• паращитовидные (околощитовидные) железы;
• яичники у женщин;
• яички у мужчин;
• печень;
• почки;
• поджелудочная железа;
• плацента (у беременных);
• желудочно-кишечный тракт.

Гормоны, выделяемые этими железами, находятся в тонком взаимодействии друг с другом, поддерживая в равновесии гормональный баланс организма.

Гормональный дисбаланс

В случае, когда по какой-либо причине увеличивается или уменьшается выработка того или иного гормона, гормональное равновесие нарушается. Это и называется гормональным дисбалансом.

Причиной этого явления могут стать травмы , опухоли, аллергические реакции, воспалительные заболевания. Гормональный сбой может быть также следствием стресса, хронического недосыпания, неумеренного курения , злоупотребления спиртными напитками.

Гормоны щитовидной железы способствуют:

• росту и развитию центральной нервной системы у детей;
• росту и созреванию всего организма;
• нормальному формированию половых органов;
• образованию красных клеток крови – эритроцитов ;
• уменьшению жировых отложений (похудению).

Недостаточная выработка гормонов щитовидной железой сопровождается развитием следующих симптомов:

• появление избыточного веса тела;
• развитие чрезмерной утомляемости , мышечной слабости;
• понижение артериального давления и частоты пульса;
• понижение температуры тела, постоянная зябкость, чувство холода;
• мышечные и суставные боли ;
• бесплодие , сбои менструального цикла;
• депрессия , сниженное настроение;
• ухудшение памяти;
• сухость и зуд кожи;
• появление отеков на лице и на ногах;
• ухудшение двигательной функции кишечника – запоры .

При подозрении на снижение или усиление деятельности щитовидной железы назначают анализ крови на ее гормоны. Наиболее показательным является анализ крови на Т4 И ТТГ (тиреотропный гормон гипофиза, регулирующий деятельность железы).

Половые гормоны

Женские гормоны
К женским гормонам относятся эстроген и прогестерон.

Похожая, но менее выраженная картина наблюдается во время менструации , и за день до ее начала. В это время количество женских гормонов в организме также уменьшается, хотя и не столь сильно, как при климаксе.

Гормоны при беременности
После оплодотворения яйцеклетки в организме женщины происходит гормональная перестройка, в которой участвуют те же гормоны – эстроген и прогестерон. Уровень их в крови женщины значительно возрастает: в яичнике образуется желтое тело, вырабатывающее эти гормоны в первые 12-16 недель беременности . Затем желтое тело, как временная железа, рассасывается, а функция выработки женских гормонов переходит к плаценте.

Ближе к сроку родов нарастает выработка гипофизом окситоцина - гормона, способствующего сокращению матки .

Мужские гормоны
Основным мужским гормоном (андрогеном) является тестостерон . Продуцируется он яичками и надпочечниками. У маленьких мальчиков уровень тестостерона в организме незначителен. Усиленная выработка этого гормона начинается в периоде полового созревания .

Под влиянием тестостерона появляется способность к оплодотворению; появляются вторичные половые признаки – голос становится низким, начинает расти борода и волосы на груди, на лобке и в подмышках. Чем ниже голос у мужчины, тем выше уровень тестостерона в его крови (у мужчин, кастрированных в детстве, голос на всю жизнь остается высоким).

Тестостерон влияет и на психику: он повышает агрессивность мужчины.

У алкоголиков и заядлых курильщиков уровень тестостерона в крови снижается; уменьшается он и в период мужского климакса (в возрасте 50-60 лет). Пожилые люди становятся менее агрессивными, чем мужчины "в расцвете сил".

Так, в мужском организме продуцируется женский гормон эстроген, но уровень его в 10 раз ниже, чем у женщин. В таком количестве он способствует поддержанию гормонального баланса. Но если по каким-то причинам концентрация эстрогена в крови мужчины значительно повышается, это может привести к импотенции и нарушению созревания сперматозоидов.

Точно так же в организме женщины в норме вырабатывается небольшое количество тестостерона. При нарушении гормонального равновесия, при повышении уровня тестостерона в крови - у женщины развиваются мужские вторичные половые признаки: голос становится низким, могут появиться волосы на теле, усы, и даже борода.

При наступлении климакса, вследствие снижения уровня эстрогена, в женском организме нарастает уровень тестостерона. Поэтому в климактерическом возрасте женщина может обрести мужскую решительность, и склонность к самостоятельным решениям. Однако появление таких черт характера сопровождается ростом волос на теле и лице, а также возрастанием риска возникновения инсульта .

Антимюллеров гормон (АМГ)
Этот гормон в норме присутствует в организме взрослой женщины; вырабатывают его яичники. Анализ крови на данный гормон проводят для определения способности женщины к выработке яйцеклеток, к зачатию. Снижение уровня этого гормона обычно наступает при климаксе, и означает старение яичников, их неспособность продуцировать яйцеклетки.

У мужчин антимюллеров гормон присутствует в организме только до начала полового созревания, т.е. у мальчиков. При наступлении полового созревания уровень АМГ резко падает. В крови взрослого мужчины высокий уровень АМГ указывает на задержку полового развития. Низкий же уровень антимюллерова гормона у мальчиков – показатель преждевременного полового развития.

Надпочечники

Надпочечники – крошечные парные железы, расположенные на верхушках почек . Несмотря на миниатюрные размеры, надпочечники вырабатывают большое количество очень важных для организма гормонов. В каждом надпочечнике имеется корковый и мозговой слой, и каждый слой выделяет различные вещества.

Регуляция выработки гормонов надпочечниками осуществляется гипофизом с помощью АКТГ (адренокортикотропного гормона).
Гормоны коркового слоя надпочечников называются кортикостероидами. К ним относятся:
1. Глюкокортикоиды (кортикостерон, кортизон, гидрокортизон). Они контролируют углеводный обмен в организме, подавляют развитие воспалительных заболеваний, защищают ткани от вредоносного влияния микробов.
2. Минералокортикоиды (дезоксикортикостерон, альдостерон). Эти гормоны регулируют минеральный и водный обмены веществ, в частности, обмен натрия и калия.

Кроме кортикостероидов, корковый слой надпочечников выделяет еще и половые гормоны (у женщин – тестостерон в малых количествах, а у мужчин – микродозы эстрогена).

Гормоны мозгового слоя надпочечников – это адреналин и норадреналин. Они регулируют деятельность сердечно-сосудистой системы. При этом функция норадреналина заключается лишь в повышении артериального давления путем сосудосуживающего действия, а влияние адреналина значительно шире. Адреналин увеличивает частоту сердечных сокращений, тормозит пищеварение, стимулирует деятельность мозга.

Недостаточная выработка гормонов коры надпочечников (в связи с различными заболеваниями) сопровождается следующими симптомами:

• снижение артериального давления;
• мышечная слабость;
• повышенная утомляемость;
• потеря аппетита , отвращение к пище;
• нарушение пигментации кожи (появление темных пятен или общее потемнение кожи).

При усилении деятельности коры надпочечников появляются следующие болезненные признаки:

• повышение артериального давления;
• общая слабость;
• избыточный рост волос;
• жировые отложения на шее;
• похудение верхних и нижних конечностей с атрофией мышц;
• снижение потенции у мужчин;
• возможно даже развитие сахарного диабета .

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа в организме человека выполняет двойную функцию: она вырабатывает пищеварительные ферменты, и одновременно гормоны – инсулин и глюкагон.

Инсулин понижает уровень сахара в крови. При дефиците этого гормона развивается тяжелое заболевание – сахарный диабет.

Глюкагон - напротив, повышает концентрацию сахара в крови.

Выполняя противоположные функции, в норме эти гормоны поддерживают в кровяном русле нужный уровень сахара (3,3 – 5,5 ммоль/л).

"Гормоны счастья"

Гормонов, вызывающих чувство радости, удовольствия, веселья - одним словом, "гормонов счастья" - довольно много. Но чаще всего называют этими словами два гормона - эндорфин и серотонин . Они вырабатываются гипофизом при определенных условиях: во время занятий спортом , сексом; при смехе, ярком солнечном свете, при получении удовольствия от вкусной еды, от беседы с приятным человеком и т.д.

У мужчин имеется еще один "гормон счастья" - допамин, вырабатывающийся в экстремальных ситуациях, требующих максимального напряжения всех сил организма. На женщин допамин действует иначе, вызывая у них чувство страха.

Лечение гормонами

Гормональные препараты широко применяются в современной медицине.

Сфера применения гормональных препаратов

Гормоны используются при заболеваниях желез эндокринной системы, когда их уровень в организме снижается. Такое применение гормонов называется заместительной терапией. Пример – назначение женских половых гормонов в таблетках при климаксе.

Используются гормональные препараты и для подавления излишне активной деятельности других эндокринных желез. Пример – гормональные противозачаточные таблетки .

Некоторые гормоны применяются в качестве узкоспецифических лекарственных средств. Пример – адреналин снимает приступ бронхиальной астмы , расслабляя мускулатуру бронхов.

Особенно часто при лечении многих заболеваний используются гормоны надпочечников – кортикостероиды. Они применяются в следующих сферах:

• аллергология;
• гастроэнтерология;
• дерматология;

Биологически активное вещество (БАВ), физиологически активное вещество (ФАВ) - вещество, которое в малых количествах (мкг, нг) оказывает выраженный физиологический эффект на различные функции организма.

Гормон — физиологически активное вещество, вырабатываемое или специализированными эндокринными клетками, выделяемое во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа) и оказывающее дистантное действие на клетки-мишени.

Гормон - это сигнальная молекула, секретируемая эндокринными клетками, которая посредством взаимодействия со специфическими рецепторами клеток-мишеней регулирует их функции. Поскольку гормоны являются носителями информации, то они, как и другие сигнальные молекулы, обладают высокой биологической активностью и вызывают ответные реакции клеток-мишеней в очень малых концентрациях (10 -6 — 10 -12 М/л).

Клетки-мишени (ткани-мишени, органы-мишени) — клетки, ткани или органы, в которых имеются специфичные для данного гормона рецепторы. Некоторые гормоны имеют единственную ткань-мишень, тогда как другие оказывают влияние повсеместно в организме.

Таблица. Классификация физиологически активных веществ

Свойства гормонов

Гормоны имеют ряд общих свойств. Обычно они образуются специализированными эндокринными клетками. Гормоны обладают избирательностью действия, которая достигается благодаря связыванию со специфическими рецепторами, находящимися на поверхности клеток (мембранные рецепторы) или внутри них (внутриклеточные рецепторы), и запуску каскада процессов внутриклеточной передачи гормонального сигнала.

Последовательность событий передачи гормонального сигнала может быть представлена в виде упрощенной схемы «гормон (сигнал, лиганд) -> рецептор -> второй (вторичный) посредник -> эффекторные структуры клетки -> физиологический ответ клетки». У большинства гормонов отсутствует видовая специфичность (за исключением ), что позволяет изучать их эффекты на животных, а также использовать гормоны, полученные от животных, для лечения больных людей.

Различают три варианта межклеточного взаимодействия с помощью гормонов:

• эндокринный (дистантный), когда они доставляются к клеткам-мишеням от места продукции кровью;
• паракринный — гормоны диффундируют к клетке-мишени от рядом расположенной эндокринной клетки;
• аутокринный — гормоны воздействуют на клетку-продуцент, которая одновременно является для него клеткой-мишенью.

По химической структуре гормоны делят на три группы:

• пептиды (число аминокислот до 100, например тиротропина рилизинг-гормон, АКТГ) и белки (инсулин, гормон роста, и др.);
• производные аминокислот: тирозина (тироксин, адреналин), триптофана — мелатонин;
• стероиды, производные холестерола (женские и мужские половые гормоны, альдостерон, кортизол, кальцитриол) и ретиноевая кислота.

По выполняемой функции гормоны делят на три группы:

• эффекторные гормоны , действующие непосредственно на клетки-мишени;
• тронные гормоны гипофиза , контролирующие функцию периферических эндокринных желез;
• гормоны гипоталамуса , регулирующие секрецию гормонов гипофизом.

Таблица. Типы действия гормонов

Тип действия	Характеристика
Гормональное (гемокринное)	Действие гормона на значительном удалении от места образования
Изокринное (местное)	Гормон, синтезируемый в одной клетке, оказывает действие на клетку, расположенную в тесном контакте с первой. Его высвобождение осуществляется в межтканевую жидкость и кровь
Нейрокринное (нейроэндокринное)	Действие, когда гормон, высвобождаясь из нервных окончаний, выполняет функцию нейромедиатора или нейромодулятора
Паракринное	Разновидность изокринного действия, но при этом гормон, образующийся в одной клетке, поступает в межклеточную жидкость и влияет на ряд клеток, расположенных в непосредственной близости
Юкстакринное	Разновидность паракринного действия, когда гормон не попадает в межклеточную жидкость, а сигнал передастся через плазматическую мембрану рядом расположенной клетки
Аутокринное	Высвобождающийся из клетки гормон оказывает влияние на ту же клетку, изменяя ее функциональную активность
Соликринное	Высвобождающийся из клетки гормон поступает в просвет протока и достигает, таким образом, другой клетки, оказывая на нес специфическое воздействие (характерно для желудочно- кишечных гормонов)

Гормоны циркулируют в крови в свободном (активная форма) и связанном (неактивная форма) состоянии с белками плазмы или форменных элементов. Биологической активностью обладают гормоны в свободном состоянии. Содержание их в крови зависит от скорости секреции, степени связывания, захвата и скорости метаболизма в тканях (связывания со специфическими рецепторами, разрушения или инактивации в клетках-мишенях или гепатоцитах), удаления с мочой или желчью.

Таблица. Физиологически активные вещества, открытые в последнее время

Ряд гормонов может подвергаться в клетках-мишенях химическим превращениям в более активные формы. Так, гормон «тироксин», подвергаясь дейодированию, превращается в более активную форму — трийодтиронин. Мужской половой гормон тестостерон в клетках-мишенях может не только превращаться в более активную форму — дегидротестостерон, но и в женские половые гормоны группы эстрогенов.

Действие гормона на клетку-мишень обусловлено связыванием, стимуляцией специфического к нему рецептора, после чего происходит передача гормонального сигнала на внутриклеточный каскад превращений. Передача сигнала сопровождается его многократным усилением, и действие на клетку небольшого числа молекул гормона может сопровождаться мощной ответной реакцией клеток-мишеней. Активация гормоном рецептора сопровождается также включением внутриклеточных механизмов, прекращающих ответ клетки на действие гормона. Это могут быть механизмы, понижающие чувствительность (десенситизация/адаптация) рецептора к гормону; механизмы, дефосфорилирующие внутриклеточные ферментные системы и др.

Рецепторы к гормонам, как и к другим сигнальным молекулам, локализованы на клеточной мембране или внутри клетки. С рецепторами клеточной мембраны (1-TMS, 7-TMS и лигандзависимые ионные каналы) взаимодействуют гормоны гидрофильной (лииофобной) природы, для которых клеточная мембрана не проницаема. Ими являются катехоламины, мелатонин, серотонин, гормоны белково-пептидной природы.

Гормоны гидрофобной (липофильной) природы диффундируют через плазматическую мембрану и связываются с внутриклеточными рецепторами. Эти рецепторы делятся на цитозольные (рецепторы стероидных гормонов — глюко- и минералокортикоидов, андрогенов и прогестинов) и ядерные (рецепторы тиреоидных йодсодержащих гормонов, кальцитриола, эстрогенов, ретиноевой кислоты). Цитозольные рецепторы и рецепторы эстрогенов связаны с белками теплового шока (БТШ), что предотвращает их проникновение в ядро. Взаимодействие гормона с рецептором приводит к отделению БТШ, образованию гормон-рецепторного комплекса и активации рецептора. Комплекс гормон-рецептор перемещается в ядро, где он взаимодействует со строго определенными гормон-чувствительными (узнающими) участками ДНК. Это сопровождается изменением активности (экспрессией) определенных генов, контролирующих синтез белков в клетке и другие процессы.

По использованию тех или иных внутриклеточных путей передачи гормонального сигнала наиболее распространенные гормоны можно разделить на ряд групп (табл. 8.1).

Таблица 8.1. Внутриклеточные механизмы и пути действия гормонов

Гормоны контролируют разнообразные реакции клеток-мишеней и через них — физиологические процессы организма. Физиологические эффекты гормонов зависят от их содержания в крови, количества и чувствительности рецепторов, состояния пострецепторных структур в клетках-мишенях. Под действием гормонов может происходить активация или торможение энергетического и пластического метаболизма клеток, синтеза различных, в том числе белковых веществ (метаболическое действие гормонов); изменение скорости деления клетки, ее дифференцировки (морфогенетическое действие), инициирование запрограммированной гибели клетки (апоптоз); запуск и регуляция сокращения и расслабления гладких миоцитов, секреции, абсорбции (кинетическое действие); изменение состояния ионных каналов, ускорение или торможение генерации электрических потенциалов в водителях ритма (корригирующее действие), облегчение или угнетение влияния других гормонов (реактогенное действие) и т.д.

Таблица. Распределение гормона в крови

Скорость возникновения в организме и продолжительность ответных реакций на действие гормонов зависит от типа стимулируемых рецепторов и скорости метаболизма самих гормонов. Изменения физиологических процессов могут наблюдаться через несколько десятков секунд и длиться кратковременно при стимуляции рецепторов плазматической мембраны (например, сужение сосудов и повышение артериального давления крови под действием адреналина) или наблюдаться через несколько десятков минут и длиться часами при стимуляции ядерных рецепторов (например, усиление обмена в клетках и увеличение потребления кислорода организмом при стимуляции тиреоидных рецепторов трийодтиронином).

Таблица. Время действия физиологически активных веществ

Поскольку одна и та же клетка может содержать рецепторы к разным гормонам, то она способна быть одновременно клеткой-мишенью для нескольких гормонов и других сигнальных молекул. Действие одного гормона на клетку нередко сочетается с влиянием других гормонов, медиаторов, цитокинов. При этом в клетках-мишенях может происходить запуск ряда путей передачи сигналов, в результате взаимодействия которых может наблюдаться усиление или торможение ответной реакции клетки. Например, на гладкий миоцит стенки сосудов могут одновременно действовать норадреналин и , суммируя их сосудосуживающее влияние. Сосудосуживающее действие вазопрессина может быть устранено или ослаблено одновременным действием на гладкие миоциты сосудистой стенки брадикинина или оксида азота.

Регуляция образования и секреции гормонов

Регуляция образования и секреции гормонов является одной из важнейших функций и нервной систем организма. Среди механизмов регуляции образования и секреции гормонов выделяют влияние ЦНС, «тройных» гормонов, влияние по каналам отрицательной обратной связи концентрации гормонов в крови, влияние конечных эффектов гормонов на их секрецию, влияние суточных и других ритмов.

Нервная регуляция осуществляется в различных эндокринных железах и клетках. Это регуляция образования и секреции гормонов нейросекреторными клетками переднего гипоталамуса в ответ на поступление к нему нервных импульсов с различных областей ЦНС. Эти клетки обладают уникальной способностью возбуждаться и трансформировать возбуждение в образование и секрецию гормонов, стимулирующих (рилизинг-гормоны, либерины) или тормозящих (статины) секрецию гормонов гипофизом. Например, при увеличении притока нервных импульсов к гипоталамусу в условиях психоэмоционального возбуждения, голода, болевого воздействия, действии тепла или холода, при инфекции и в других чрезвычайных условиях, нейросекреторные клетки гипоталамуса высвобождают в портальные сосуды гипофиза кортикотропина рилизинг-гормон, который усиливает секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ) гипофизом.

Непосредственное влияние на образование и секрецию гормонов оказывает АНС. При повышении тонуса СНС увеличивается секреция тройных гормонов гипофизом, секреция катехоламинов мозговым веществом надпочечников, тиреоидных гормонов щитовидной железой, снижается секреция инсулина. При повышении тонуса ПСНС увеличивается секреция инсулина, гастрина и тормозится секреция тиреоидных гормонов.

Регуляции тронными гормонами гипофиза используется для контроля образования и секреции гормонов периферическими эндокринными железами (щитовидной, корой надпочечников, половыми железами). Секреция тропных гормонов находится под контролем гипоталамуса. Тропные гормоны получили свое название из-за их способности связываться (обладать сродством) с рецепторами клеток-мишеней, формирующих отдельные периферические эндокринные железы. Троп- ный гормон к тироцитам щитовидной железы называют тиро- тропином или тиреотропным гормоном (ТТГ), к эндокринным клеткам коры надпочечников — адренокортикотропным гормоном (АКГТ). Тропные гормоны к эндокринным клеткам половых желез получили название: лютропин или лютеинизирующий гормон (ЛГ) — к клеткам Лейдига, желтому телу; фоллитропин или фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — к клеткам фолликулов и клеткам Сертоли.

Тропные гормоны при повышении их уровня в крови многократно стимулируют секрецию гормонов периферическими эндокринными железами. Они могут оказывать на них также другие эффекты. Так, например, ТТГ усиливает в щитовидной железе кровоток, активирует метаболические процессы в тироцитах, захват ими йода из крови, ускоряет процессы синтеза и секреции тиреоидных гормонов. При избыточном количестве ТТГ наблюдается гипертрофия щитовидной железы.

Регуляция обратными связями используется для контроля секреции гормонов гипоталамуса и гипофиза. Ее суть заключается в том, что нейросекреторные клетки гипоталамуса имеют рецепторы и являются клетками-мишенями гормонов периферической эндокринной железы и тройного гормона гипофиза, контролирующего секрецию гормонов этой периферической железой. Таким образом, если под влиянием гипоталамического тиреотропин-рилизинг-гормона (ТРГ) увеличится секреция ТТГ, то последний свяжется не только с рецепторами тирсоцитов, но и с рецепторами нейросекреторных клеток гипоталамуса. В щитовидной железе ТТГ стимулирует образование тиреоидных гормонов, а в гипоталамусе — тормозит дальнейшую секрецию ТРГ. Связь между уровнем ТТГ в крови и процессами образования и секреции ТРГ в гипоталамусе получила название короткой петли обратной связи.

На секрецию ТРГ в гипоталамусе оказывает влияние и уровень гормонов щитовидной железы. Если их концентрация в крови повышается, то они связываются с рецепторами тиреоидных гормонов нейросекреторных клеток гипоталамуса и тормозят синтез и секрецию ТРГ. Связь между уровнем тиреоидных гормонов в крови и процессами образования и секреции ТРГ в гипоталамусе получила название длинной петли обратной связи. Имеются экспериментальные данные о том, что гормоны гипоталамуса не только регулируют синтез и выделение гормонов гипофиза, но и тормозят собственное выделение, что определяют понятием сверхкороткой петли обратной связи.

Совокупность железистых клеток гипофиза, гипоталамуса и периферических эндокринных желез и механизмов их взаимного влияния друг на друга назвали системами или осями гипофиз — гипоталамус — эндокринная железа. Выделяют системы (оси) гипофиз — гипоталамус — щитовидная железа; гипофиз — гипоталамус — кора надпочечников; гипофиз — гипоталамус — половые железы.

Влияние конечных эффектов гормонов на их секрецию имеет место в островковом аппарате поджелудочной железы, С-клетках щитовидной железы, паращитовидных железах, гипоталамусе и др. Это демонстрируется следующими примерами. При повышении в крови уровня глюкозы стимулируется секреция инсулина, а при понижении — глюкагона. Эти гормоны по паракринному механизму тормозят секрецию друг друга. При повышении в крови уровня ионов Са 2+ стимулируется секреция кальцитонина, а при понижении — паратирина. Прямое влияние концентрации веществ на секрецию гормонов, контролирующих их уровень, является быстрым и эффективным способом поддержания концентрации этих веществ в крови.

Среди рассматриваемых механизмов регуляции секреции гормонов их конечными эффектами можно отметить регуляцию секреции антидиуретического гормона (АДГ) клетками заднего гипоталамуса. Секреция этого гормона стимулируется при повышении осмотического давления крови, например при потере жидкости. Снижение диуреза и задержка жидкости в организме под действием АДГ ведут к снижению осмотического давления и торможению секреции АДГ. Похожий механизм используется для регуляции секреции натрийуретического пептида клетками предсердий.

Влияние суточных и других ритмов на секрецию гормонов имеет место в гипоталамусе, надпочечниках, половых, шишковидной железах. Примером влияния суточного ритма является суточная зависимость секреции АКТГ и кортикостероидных гормонов. Самый низкий их уровень в крови наблюдается в полночь, а самый высокий — утром после пробуждения. Наиболее высокий уровень мелатонина регистрируется ночью. Хорошо известно влияние лунного цикла на секрецию половых гормонов у женщин.

Определение гормонов

Секреция гормонов - поступление гормонов во внутреннюю среду организма. Полипептидные гормоны накапливаются в гранулах и секретируются путем экзоцитоза. Стероидные гормоны не накапливаются в клетке и секретируются сразу после синтеза путем диффузии через клеточную мембрану. Секреция гормонов в большинстве случаев имеет циклический, пульсирующий характер. Периодичность секреции — от 5-10 мин до 24 ч и более (распространенный ритм — около 1 ч).

Связанная форма гормона — образование обратимых, соединенных нековалентными связями комплексов гормонов с белками плазмы и форменными элементами. Степень связывания различных гормонов сильно варьирует и определяется их растворимостью в плазме крови и наличием транспортного белка. Например, 90 % кортизола, 98 % тестостерона и эстрадиола, 96 % трийодтиронина и 99 % тироксина связываются с транспортными белками. Связанная форма гормона не может взаимодействовать с рецепторами и формирует резерв, который может быть быстро мобилизован для пополнения пула свободного гормона.

Свободная форма гормона — физиологически активное вещество в плазме крови в несвязанном с белком состоянии, способное взаимодействовать с рецепторами. Связанная форма гормона находится в динамическом равновесии с пулом свободного гормона, который в свою очередь находится в равновесии с гормоном, связанным с рецепторами в клетках-мишенях. Большинство полипептидных гормонов, за исключением соматотропина и окситоцина, циркулирует в низких концентрациях в крови в свободном состоянии, не связываясь с белками.

Метаболические превращения гормона - его химическая модификация в тканях-мишенях или других образованиях, обусловливающая снижение/повышение гормональной активности. Важнейшим местом обмена гормонов (их активации или инактивации) является печень.

Скорость метаболизма гормона - интенсивность его химического превращения, которая определяет длительность циркуляции в крови. Период полураспада катехоламинов и полипептидных гормонов составляет несколько минут, а тиреоидных и стероидных гормонов — от 30 мин до нескольких суток.

Гормональный рецептор — высокоспециализированная клеточная структура, входящая в состав плазматических мембран, цитоплазмы или ядерного аппарата клетки и образующая специфичное комплексное соединение с гормоном.

Органоспецифичность действия гормона - ответные реакции органов и тканей на физиологически активные вещества; они строго специфичны и не могут быть вызваны другими соединениями.

Обратная связь — влияние уровня циркулирующего гормона на его синтез в эндокринных клетках. Длинная цепь обратной связи — взаимодействие периферической эндокринной железы с гипофизарными, гипоталамическими центрами и с супрагипоталамическими областями ЦНС. Короткая цепь обратной связи — изменение секреции гипофизарного тронного гормона, модифицирует секрецию и высвобождение статинов и либеринов гипоталамуса. Ультракороткая цепь обратной связи — взаимодействие в пределах эндокринной железы, при котором выделение гормона влияет на процессы секреции и высвобождения его самого и других гормонов из данной железы.

Отрицательная обратная связь - повышение уровня гормона, приводящее к торможению его секреции.

Положительная обратная связь — повышение уровня гормона, обусловливающее стимуляцию и возникновение пика его секреции.

Анаболические гормоны - физиологически активные вещества, способствующие образованию и обновлению структурных частей организма и накоплению в нем энергии. К таким веществам относятся гонадотропные гормоны гипофиза (фоллитропин, лютропин), половые стероидные гормоны (андрогены и эстрогены), гормон роста (соматотропин), хориони- ческий гонадотропин плаценты, инсулин.

Инсулин — белковое вещество, вырабатываемое в β-клетках островков Лангерганса, состоящее из двух полипептидных цепей (А-цепь — 21 аминокислота, В-цепь — 30), снижающее уровень глюкозы крови. Первый белок, у которого была полностью определена первичная структура Ф. Сенгером в 1945-1954 гг.

Катаболические гормоны — физиологически активные вещества, способствующие распаду различных веществ и структур организма и высвобождению из него энергии. К таким веществам относятся кортикотропин, глюкокортикоиды (корти- зол), глюкагон, высокие концентрации тироксина и адреналина.

Тироксин (тетрайодтиронин) - йодсодержащее производное аминокислоты тирозина, вырабатываемое в фолликулах щитовидной железы, повышающее интенсивность основного обмена, теплопродукцию, оказывающее влияние на рост и дифференцировку тканей.

Глюкагон - полипептид, вырабатываемый в а-клетках островков Лангерганса, состоящий из 29 аминокислотных остатков, стимулирующий распад гликогена и повышающий уровень глюкозы крови.

Кортикостероидные гормоны - соединения, образующиеся в корковом веществе надпочечников. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле делят на С 18 -стероиды — женские половые гормоны — эстрогены, С 19 -стероиды — мужские половые гормоны — андрогены, С 21 -стероиды — собственно кортикостероидные гормоны, обладающие специфическим физиологическим действием.

Катехоламины — производные пирокатехина, активно участвующие в физиологических процессах в организме животных и человека. К катехоламинам относятся адреналин, норадреналин и дофамин.

Симпатоадреналовая система — хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников и иннервирующие их преганглионарные волокна симпатической нервной системы, в которых синтезируются катехоламины. Хромаффинные клетки также обнаружены в аорте, каротидном синусе, внутри и около симпатических ганглиев.

Биогенные амины — группа азотсодержащих органических соединений, образующихся в организме путем декарбоксилирования аминокислот, т.е. отщепления от них карбоксильной группы — СООН. Многие из биогенных аминов (гистамин, серотонин, норадреналин, адреналин, дофамин, тирамин и др.) оказывают выраженный физиологический эффект.

Эйкозаноиды - физиологически активные вещества, производные преимущественно арахидоновой кислоты, оказывающие разнообразные физиологические эффекты и подразделяющиеся на группы: простагландины, простациклины, тром- боксаны, левугландины, лейкотриены и др.

Регуляторные пептиды — высокомолекулярные соединения, представляющие собой цепочку аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью. Регуляторные пептиды, насчитывающие до 10 аминокислотных остатков, называют олигопептидами, от 10 до 50 — полипептидами, свыше 50 — белками.

Антигормон — защитное вещество, вырабатываемое организмом при длительном введении белковых гормональных препаратов. Образование антигормона является иммунологической реакцией на введение извне чужеродного белка. По отношению к собственным гормонам организм не образует антигормоны. Однако могут быть синтезированы вещества, близкие по строению к гормонам, которые при введении в организм действуют как антиметаболиты гормонов.

Антиметаболиты гормонов — физиологически активные соединения, близкие по строению к гормонам и вступающие с ними в конкурентные, антагонистические отношения. Антиметаболиты гормонов способны занимать их место в физиологических процессах, совершающихся в организме, или блокировать гормональные рецепторы.

Тканевой гормон (аутокоид, гормон местного действия) — физиологически активное вещество, вырабатываемое неспециализированными клетками и оказывающее преимущественно местный эффект.

Нейрогормон — физиологически активное вещество, вырабатываемое нервными клетками.

Эффекторный гормон - физиологически активное вещество, оказывающее непосредственный эффект на клетки и органы-мишени.

Тронный гормон — физиологически активное вещество, действующее на другие эндокринные железы и регулирующее их функции.

Гормоны имеют далеко не маловажное значение во всех процессах, происходящих в организме человека, поэтому стоит обратить внимание на то, какие гормоны ответственны за определенные процессы, протекающие в нашем организме, чтобы можно было полностью оценить и осознать роль гормонов в организме человека и его жизни. Основная роль гормонов заключается в обеспечении точной настройки организма на то, чтобы он правильно функционировал.

Что такое гормоны
Гормоны представляют собой биологически активные сигнальные химические вещества, выделяющиеся эндокринными железами в организме и оказывающие дистанционное воздействие на организм или определенные его органы и ткани-мишени. Гормоны играют роль гуморальных регуляторов определенных процессов, они функционируют в различных органах и системах.

В организме человека гормоны используются для того, чтобы поддерживать гомеостаз и регулировать многие функции, такие как рост, обмен веществ, развитие, реакцию на изменения условий окружающей среды. Что такое гормоны? Они не только руководят всеми процессами, происходящими в организме, гормоны - это то, что отвечает за поведение человека. Кроме этого, любовь, привязанность, самопожертвование, желание близости, альтруизм, романтика - все эти чувства зависят от гормонов

Роль разных гормонов
В организме человека содержится огромное разнообразие гормонов, отвечающих за те или иные функции. Роль разных гормонов сводится к тому, чтобы организм был точно настроен и правильно функционировал.

Гормоны человека предназначены для управления функциями организма, их регуляции и координации. Благодаря их работе определяется наш внешний вид, проявляется активность, возбуждение. Эти биологически активные химические вещества оказывают мощное влияние на весь организм, посредством взаимодействия с рецепторами. Гормоны передают информацию от одного органа в другой, связывают один орган с другим. Это позволяет достичь баланса в работе всего организма.

• Гормоны гипофиза

Гормон роста (Соматотропин) - ответственен за усиление процессов роста и физического развития. Он регулирует рост всего организма, стимулирует рост мышц, препятствует отложению жира. С этим гормоном связаны такие аномалии, как гипофизарная карликовость (снижение функции гипофиза) и гигантизм (избыток ГР). Также еще возникает состояние акромегалии. Оно возникает при большей выработке ГР после достижения зрелости. Соответственно, растут только отдельные части тела, т.к. некоторые кости теряют способность к удлинению. Т.е. у человека начинают выдаваться брови, нос, челюсть, увеличиваются стопы, кисти рук, нос и губы утолщаются.

Пролактин - ответственен за увеличение молочных желез во время беременности и образование молока (лактации). Но при лактации, сочетающейся с отсутствием менструации, говорит об опухоли гипофиза.

Тиреотропин - стимулируется образование в щитовидной железе тироксина.

Адренокортикотропный гормон (Кортикотропин) - стимулирует работу надпочечных желез и образование в них кортизола. Избыток АКТГ приводит к заболеванию синдромом Кушинга (прибавка в весе, лунообразное лицо, жировые отложения в верхней части туловища, мышечная слабость).

Гонадотропины - фолликулостимулирующий гормон стимулирет развитие яйцеклеток в яичниках и сперматозоидов в семенниках. Лютеинизирующий гормон - выработка в яичниках женских половых гормонов, а также секреция тестостерона.

Окситоцин - отвечает за нежность, верность и надежность. Оказывает сильное влияние на формирование материнского инстинкта у женщин. Чем больше этого гормона, тем сильнее мать любит свое дитя. Выработку окситоцина стимулируют бананы и авокадо

Вазопрессин (Антидиуретический гормон) - предотвращает потерю жидкости организмом путем ее обратного всасывания в почки и сохранения воды. При разрушении задней доли гипофиза развивается несахарный диабет - потеря огромного количества воды.

• Гормоны поджелудочной железы

Глюкагон - повышает содержание глюкозы в крови (способствует глюконеогенезу - расщеплению гликогена и освобождению глюкозы из печени).

Инсулин - понижает сахар в крови (продвигает глюкозу внутрь клетки, где она будет использоваться как «горючее» для мышц или храниться в жировых клетках).
При недостатке производства инсулина возникает заболевание сахарный диабет. Симптомы: сильная жажда, обильное выделение мочи, кожный зуд. Далее это перерастает в боли в конечностях, нарушение зрения, снижение аппетита, сухость кожи и самое тяжелое осложнение - диабетическая кома!

• Гормоны щитовидной железы

Тироксин - ускоряет обмен веществ в организме, повышает возбудимость центральной нервной системы.

Трийодтиронин - во многом аналогичен тироксину.

Важно помнить, что недостаток гормонов щитовидной железы у детей приводит к задержке умственного и физического развития. У взрослых при гипофункции щитовидной железы наблюдается торможение нервно-психической активности (вялость, сонливость, апатия); при избытке гормонов, наоборот, наблюдаются возбуждение, бессонница.

Тирокальцитонин - регулирует обмен кальция в организме. Т.е. снижает количество кальция в крови и увеличивает в костной ткани.

• Околощитовидные железы

Паратгормон (Паратирин) - паращитовидные железы выделяют этот гормон. При снижении уровня кальция в крови - возрастает паратгормон. Например, при рахите (вызваным низким содержанием кальция в крови) наблюдается увеличение активности паращитовидных желез.

• Гормоны надпочечников

Особо важную роль играют следующие гормоны:
Кортизол - вырабатывается в больших количествах во время стесса. Он запускает иммунные механизмы защиты и защищает от стресса (активизируется деятельность сердечной мышцы, улучшается работа мозга). При повышенном уровне кортизола начинается усиленное отложение жиров на животе, спине, задней части шеи. Понижение кортизола приводит к ухудшению иммунной системы. Человек начинет болеть часто. Это может привести к отказу надпочечников.

Адреналин - активизируется в состоянии страха, опасности. У человека повышается сахар в крови для работы мышц, учащается дыхание, повышается тонус кровеносных сосудов. Таким образом, человек находится на максимуме физических и психических способностей. Но переизбыток этого гормона притупляет чувство страха, что черевато плохими исходами.

Альдостерон - регуляция водно-солевого баланса организма. Он влияет на почки, давая сигнал, что оставить в организме, а что вывести с мочой (калий, натрий, хлор и т.д.).

• Половые гормоны (мужские и женские)

Эстрогены - отвечают за женские вторичные половые признаки, менструальный цикл и беременность, кроме того, эстрогены вызывают прилив сил, поднимают настроение, придают радостный блеск глазам, разглаживают кожу.

Прогестерон - способствует вынашиванию плода, повышает аппетит, способствует отложению жиров, в больших количествах оказывает успокоительный и обезболивающий эффект.

Андрогены - мужские половые гормоны. К ним относится тестостерон. Именно этот гормон отвечает за развитие мужских первичных и вторичных половых признаков. Кроме того, тестостерон усиливает синтез белка (анаболический эффект), что приводит к ускорению процессов роста, физического развития, увеличению мышечной массы.

• Гормоны Тимуса (эндокринная железа, играющая важную роль в формировании иммунитета)

Тимозин - регулирует рост скелета, участвует в управлении иммунными реакциями в течении первых 10-15 лет жизни.

• Гормоны Эпифиза

Мелатонин - регулирует цикл сна, ритмы тела, увеличивает аппетит, способствует отложению жиров(например, перед зимней спячкой).