Организма. Это различные по своей природе вещества, способные передавать сигналы клеткам. Результатом данных взаимодействий являются изменение направлений и интенсивности метаболизма, рост и развитие организма, запуск важных функций или их угнетение и коррекция.

Гормон - это органическое химическое вещество, синтез которого протекает в эндокринных железах или в эндокринных участках желез смешанной секреции. Они выделяются непосредственно во внутреннюю среду, по которой распространяются и хаотично переносятся к органам-мишеням. Здесь они способны оказывать биологическое действие, которое реализуется посредством рецепторов. Потому каждый гормон имеет исключительную специфичность под определенный рецептор. Это означает, что данные вещества влияют на одну функцию или процесс в организме. Классификация гормонов по действию, тропности к тканям и по химической структуре это показывает более наглядно.

Общее представление о значении гормонов

Современная классификация гормонов рассматривает данные вещества с множества точек зрения. И они объединены в одном: гормонами называются лишь органические вещества, синтез которых протекает только в организме. Их наличие свойственно практически всем позвоночным, у которых регуляция функций тела также представляет собой сочетанную работу гуморальной и нервной систем. Причем в филогенезе гуморальная регуляторная система появилась раньше, нежели нервная. Еще у примитивных животных она имелась, хотя отвечала за самые базовые функции.

Гормоны и биологически активные вещества

Считается, что сама система биологических активных веществ (БАВ) и специфичных к ним рецепторов характерна даже для клетки. Однако понятия "гормон" и "БАВ" не тождественны. Гормоном называется БАВ, который секретируется во и оказывает эффект на отдаленную группу клеток. БАВ, в свою очередь, воздействует местно. Примерами БАВ, которые также называются гормоноподобными веществами, являются кейлоны. Эти вещества выделяются популяцией клеток, где ингибируют размножение и регулируют апоптоз. Примером БАВ также являются простогландины. Современная классификация гормонов выделяет для них специальную группу эйкозаноидов. Они предназначены для местной регуляции воспаления в тканях и для осуществления процессов гемостаза на уровне артериол.

Гормоны по химическому строению поделены на несколько групп. Это разделяет их и по механизму действия, потому как у данных веществ разные показатели тропности к воде и липидам. Итак, химическая классификация гормонов выглядит так:

• пептидная группа (выделяются гипофизом, гипоталамусом, поджелудочной и паращитовидными железами);
• стероидная группа (выделяются эндокринной частью мужских половых желез и корковыми участками надпочечников);
• группа производных аминокислот (образуются щитовидной железой и мозговым надпочечниковым слоем);
• группа эйкозаноидов (выделяются клетками, синтезируются из арахидоновой кислоты).

Примечательно, что половые гормоны женщин также внесены в группу стероидных. Однако стероидами они по большому счету не являются: влияние гормонов данного типа не связано с анаболическим эффектом. При этом их метаболизм не приводит к образованию 17-кетостероидов. Гормоны яичников хоть и похожи структурно на другие стероиды, но таковыми не являются. Поскольку они синтезируются из холестерина, то для упрощения базовых химических классификаций они причисляются к остальным стероидам.

Классификация по месту синтеза

Гормональные вещества можно разделить и по месту синтеза. Некоторые образуются в периферических тканях, тогда как другие - в центральной нервной системе. От этого зависит способ секреции и выделения веществ, что обуславливает особенности реализации их эффектов. Классификация гормонов по месту выглядит так:

• гипоталамические ;
• гипофизарные (тропные и окситоцин);
• щитовидные (кальцитонин, тетрайодтиронин и трийодтиронин);
• недпочечниковые (норадреналин, адреналин, альдостерон, кортизол, андрогены);
• половые (эстрогены, андрогены);
• поджелудочные (глюкагон, инсулин);
• тканевые (лейкотриены, простагландины);
• гормоны APUD (мотилин, гастрин и прочие).

Последняя группа гормональных веществ до конца не изучена. Она синтезируется в самой большой группе эндокринных желез, расположенных в верхних отделах кишечника, в печени и поджелудочной железе. Их целью является регуляция секреции экзокринных пищеварительных желез и моторики кишечника.

Классификация гормонов по типу эффекта

Различные гормональные вещества оказывают различное действие в биологических тканях. Они разделены на следующие группы:

• регуляторы обмена веществ (глюкагон, трийодтиронин, тетрайодтиронин, кортизол, инсулин);
• регуляторы функций других желез внутренней секреции (рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны гипофиза);
• регуляторы обмена кальция и фосфора (паратиреоидный и кальцитриол);
• регуляторы водно-солевого равновесия (вазопрессин, альдостерон);
• регуляторы репродуктивной функции (половые гормоны);
• стрессорные гормоны (норадреналин, адреналин, кортизол);
• регуляторы пределов и скорости роста, клеточного деления (соматотропин, инсулин, тетрайодтиронин);
• регуляторы функций центральной нервной (кортизол, адренокортикотропный гормон, тестостерон).

Секреция и транспортировка гормонов

Секреция гормонов происходит сразу после их синтеза. Они попадают непосредственно в кровь или в тканевую жидкость. Последнее место секреции характерно для эйкозаноидов: они не должны действовать далеко от клетки, потому как регулируют функции целой тканевой популяции. А гормоны яичников, гипофиза, поджелудочной железы и другие должны с кровью разноситься по организму в поисках органов-мишеней, имеющих специфические для них рецепторы. Из крови они попадают в межклеточную жидкость, где направляются к клетке органа-мишени.

Передача сигнала на рецептор

Указанная выше классификация гормонов отражает эффекты действия веществ на ткани и органы. Хотя это возможно только после связывания химического вещества с рецептором. Последние бывают разными и располагаются как на поверхности клетки, так и в цитоплазме, на ядерной мембране и внутри ядра. Потому по способу передачи сигнала вещества делятся на два типа:

• внеклеточный механизм передачи;
• внутриклеточная передача сигнала.

Данная базовая классификация гормонов позволяет сделать выводы о скорости передачи сигналов. Например, внеклеточный механизм значительно быстрее, чем внутриклеточный. Он характерен для адреналина, норадреналина и других пептидных гормонов. Внутриклеточный механизм характерен для липофильных стероидов. Более того, выгода для организма достигается быстрее при синтезе именно пептидов. Ведь выработка гормонов-стероидов гораздо более медленная, а их механизм передачи сигнала тоже замедляется необходимостью синтеза и созревания белка.

Характеристика типов передачи сигналов

Внеклеточный механизм характерен для пептидных гормонов, которые не могут попасть за цитоплазматическую мембрану в цитоплазму без специфического белка-переносчика. Такового для него не предусмотрено, а сам сигнал передается через аденилатциклазную систему путем изменения конформации рецепторных комплексов.

Внутриклеточный механизм значительно более простой. Он осуществляется после проникновения липофильного вещества внутрь клетки, где оно встречается с цитоплазматическим рецептором. С ним он образует гормон-рецепторный комплекс, который проникает в ядро и оказывает воздействие на специфические гены. Их активация приводит к запуску белкового синтеза, что и является молекулярным эффектом данного гормона. Фактический эффект оказывается уже белком, который регулирует заданную функцию после своего синтеза и образования.

Являются органическими соединениями, производство которых осуществляется определенными клетками организма. Основным их предназначением является управление функциями организма, их регуляция и координация.

Гормоны оказывают сильное влияние на состояние здоровья, красоту и даже отношения с окружающими. Существует несколько видов таких органических соединений, каждое из которых выполняет определенную роль в организме. Как гормоны влияют на организм человека, и каким образом это происходит?

Существует несколько типов гормонов с учетом особенностей их химического строения.

Эндокринная система – это все железы и органы, которые производят такие специальные биологические элементы, как гормоны. Под контролем эндокринной системы осуществляются различные сложные процессы, и обеспечивается полноценное функционирование организма. Она контролирует течение различных реакций, регенерирует энергию и оказывает влияние на психо — эмоциональный настрой человека.

В организме человека происходит непосредственное поступление гормонов в кровеносную системы либо лимфу. В том случае, если возникают какие-либо сбои в функционировании эндокринной системы, то следствием этого становится развитие тяжелых патологий у человека.

Тканевые гормоны продуцируются в тканях и оказывают действие местного характера. Гистамин – это вещество, играющее ведущую роль в развитии . Кроме этого, его нахождение в активной фазе провоцирует расширение сосудов и увеличение их проницаемости. Под воздействием гистамина сокращаются мышцы, и образуются спазмы в бронхах.

Серотонин вызывает сужение сосудов и уменьшение их проницаемости. При достаточном его производстве в организме преобладает хорошее настроение, и он чувствует себя счастливым. Еще одним видом таких гормонов считаются кинины, которые при попадании в кровь провоцируют появление признаков различных воспалений. Простагландины оказывают воздействие на состояние гладких мышц и снижают производство сока в .

Дисбаланс женских и мужских гормонов становится причиной развития различных патологических состояний и, в первую очередь, гинекологических заболеваний органов.

Гормоны выполняют важную функцию в организме человека, поскольку обеспечивают его нормальную работу. Нарушение уровня гормонов часто становится причиной развития заболеваний и даже бесплодия. Именно по этой причине важно контролировать их уровень в организме человека и при необходимости проводить лечение.

Гормоны – это соединения органического состава, которые вырабатываются определенными железами и предназначены для управления, регуляции и координирования определенных функций организма человека, а в частности оказывающие влияния на его поведение, характерологические черты.

Вырабатываются эти вещества в специализированных .

Как гормоны влияют на наше поведение? Мы даже не замечаем как много наших поступков, движений, реакций является отражением гормональных перепадов нашего организма.

Значение гормонов

Щитовидная железа вырабатывает гормоны трийодтиронин и тетрайодтиронин или и принимает участие в координации и регуляции работы всех органов, отвечает за обменные процессы в организме.

• при недостатке или избытке гормонов щитовидной железы человек плохо себя чувствует (слабость, усталость, утомляемость), нарушаются обменные процессы, менструальной цикл у женщин, происходит ухудшение памяти и мышления, скорость реакций снижается.
  

  У детей гипофункция этой железы приводит к умственной отсталости — кретинизму.

• при гиперфункции этой железы (Базедова болезнь) характер человека становится вспыльчивым и раздражительным, резко реагирует на самые простые ситуации. (Есть еще и внешние проявления - увеличенный «зоб» и «глаза на выкате»)

В коре надпочечников синтезируются три группы гормонов - , норадреналин и половые гормоны.

Адреналин называют гормоном стресса.

Когда человек в состоянии стресса, то мозг подает сигнал в надпочечники. Начинается выработка гормона адреналина, при этом происходит ускорение всех реакций, моментальный анализ ситуации (раздражителя) и выбор реакции, способа действия наиболее применимого и обеспечивающего выживание в данном случае.

Есть и негативное влияние — адреналин в о больших количествах угнетает работу и (происходит сужение сосудов) и таким образом обеспечивает быстрый износ организма.

Половые гормоны: женские и мужские.

Некоторые ученые полагают, что человек не в силах управлять собственным поведением, что его отношения с противоположным полом определяется гормональным фоном организма. Как так?

Женский гомон эстроген – самый главный в организме женщины, и воспроизводится он в яичниках.

• эстроген отвечает за взросление девочки, за ее , он готовит ее к сексуальной жизни, помогает стать мамой;
• именно от его количества, читают ученые, зависит сила материнского инстинкта, стремление женщины сохранить и защитить свое потомство;
• эстроген поддерживает молодость и красоту женщины, если есть нарушения в выработке этого гормона, то женщина может выглядеть старше, хуже, а значит чаще испытывать негативное отношение к жизни. Согласитесь, влияние эстрогена на поведение и характер женщин огромно!
• от количества эстрогена в организме женщины зависит и ее полнота, так что не всегда худоба — показатель здоровья.

Пролактин вырабатывается .

Этот гормон обеспечивает рост и развитие молочных желез в период полового созревания,

а так же отвечает за выработку молока в период лактации.

Во многом именно от этого зависит размер женского бюста, а значит и самооценка женщины, ее отношение к себе и миру. Впрочем на всякую красоту есть свой ценитель.

• пролактин еще называют стрессовым гормоном, так как его выработка увеличивается при физической нагрузке, психологической травме и т.д.

Прогестерон отвечает за наступление и протекание беременности, и воспроизводится этот гормон желтым телом, надпочечниками и плацентой.

Работа этого гормона так уж проста, именно от его выработки зависит материнский инстинкт, как считают многие ученые: недаром мягкие игрушки, «мимишные» котятки и конечно же милые, кудрявые и не очень, младенцы так часто вызывают у женщин восторг и щемящие чувства. Это инстинкт.

Во время беременности в организме женщины происходит «гормональный бум».

Сложность этого периода в том, что на организм матери помимо ее гормонов оказывают влияние и гормоны плода. Все функционирование организма женщины подчинено правильному развитию малыша. Учитывая, что весь организм женщины претерпевает изменения, смена ее гормонального фона, частая и порой непредсказуемая, неизбежна. И здесь важно следить за гормональным фоном будущей мамы не только потому, что функционирование желез внутренней секреции претерпевает в этот период некоторые изменения, но и потому что хорошее самочувствие и психическое состояние женщины – залог спокойного протекания беременности и легких родов.

Тестостерон – мужской гормон .

Другое название этого гормона – гормон агрессии. Ну а как иначе, если это мужской гормон, ведь именно он вызывает в мужчине стремление добыть пищу, прокормить и защитить свой дом, свое потомство.

• воспроизводится надпочечниками и . В уровень гормона в организме мальчика растет, мальчик превращается в мужчину, готовому к оплодотворению.
• тестостерон влияет на способность ориентации мужчины в пространстве (именно поэтому «топографический кретинизм» у мужчин встречается реже), отвечает за рост волос и низкий голос. Кстати, некоторые ученые полагают, что чем ниже голос мужчины, тем выше содержание прогестерона в его организме и тем выше его сексуальность, брутальность и привлекательность для противоположного пола. Это конечно спорно точка зрения, но все же. Она так же спорна, как и точка зрения, что светловолосые женщины, больше привлекательны для мужчин, по причине того, что в их организме больше женского гормона (который и определяет отчасти их светловолосость). А биологически плодовитые женщины больше привлекательны для мужчин с целью воспроизводствапотомства. Отметим кстати, (с целью борьбы за здоровый образ жизни), что если мужчина курит и пьет, то уровень тестостерона в крови снижается, а значит его привлекательность для женщины как отца потомства, тоже падает вниз. Снижение уровня тестостерона происходит в 60-80 лет, именно тогда мужчина становится замечательным дедушкой, любящим возиться с внуками.

Андрогены (общие гормоны), в том числе и тестостерон, вырабатываются и в женском организме. При гормональных сбоях, уровень этого гормона в организме женщины может возрасти, что вызывает повышенный рост волос на теле, понижение тембра голоса. Самочувствие женщины ухудшается, снижается зачастую и ее самооценка.

При климаксе у женщин уменьшается уровень эстрогена и увеличивается уровень тестостерона. Женщина в период климакса может стать более агрессивной, что способствует уже увеличению предрасположенности к стрессам.

Гормоны счастья в науке имеет название – эндорфины .

• они обладают болеутоляющим эффектом;
• вырабатываются при занятии сексом, тут, конечно, ученые пришли к выводу, что занятия сексом положительно влияет на весь организм. Здесь и хорошее настроение, и замечательное самочувствие. При занятии сексом вырабатываются адреналин и кортизон, которые стимулируют работу мозга, творческое мышление, повышают внимание и память человека. Более того, регулярный секс увеличивает продолжительность жизни. Но следует понимать, что речь идет о постоянных партнерах — муже или жене, и залог хорошего секса – любовь обоих партнеров.
• считается, что выработке гормона счастья способствует – шоколад, сладкое в его лучших проявлениях. Шоколад полезен сам по себе, как источник энергии для тела и мозга, как залог хорошего настроения. Помимо всего прочего шоколад просто вкусный.

Отметим, что отношения в семье также отчасти регулируются нашим гормональным фоном. Здесь важна пропорция уровня мужских и женских гормонов у мужа и жены : та или иная степень содержания тестостерона в организме человека обеспечивает его конфликтность, агрессивность, возможность идти на уступки, напористость, т.е. отвечает за гибкость психики человека.

В данной статье мы постарались рассмотреть как можно больше гормонов нашего организма.

Влияние гормонов на характер и поведение человека велико и разнообразно: работа психических процессов (память, внимание, мышление, речь и т.д.), наши чувства и состояния, настроение и реакции на внешний мир – все в той или иной мере подвержено влиянию гормонального фона организма человека.

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

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 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.