Виды гормонов и их характеристика. Предназначение гормонов и их функции

Человеческий организм – это сложная система, которая работает по строго организационному признаку, где все процессы тесно взаимосвязаны между собой. Большую роль в координации всех происходящих процессов играют гормоны. В медицинской практике существует несколько классификаций видов гормонов, одна из которых разделяется по химическому строению, в соответствии с чем выделяются три основные группы.

К белково-пептидному виду относятся гормоны гипоталамуса, гипофиза, и кальцитонин. К производным аминокислотам относят мелатонин, тироксин и трииодтиронин. И, наконец, к стероидному виду причисляют прогестерон, андроген, дигидротестостерон и эстрадиол.

Гормоны в организме человека влияют на многие аспекты в жизни начиная с рождения и до самой смерти. Они влияют на сон, рост, настроение, эмоции, особенности поведения, сексуальные предпочтения, уровень сахара в крови и артериальное давление. Известно, что мужской и женский организм отличается друг от друга, но многие не знают, что одно и то же событие вызывает у представителей разных полов выработку абсолютно разных гормонов, которые также оказывают различное воздействие.

Самая основная задача, которая стоит перед гормонами – это поддержание стабильной работоспособности человеческого организма. Итак, рассмотрим основные виды гормонов, относящиеся к белково-пептидной группе:

• Кальцитонин способствует регулированию кальциевого обмена в человеческом организме. Под действием кальцитонина уровень кальция снижается, так как он препятствует его выходу из костной ткани. Кальцитонин играет роль своеобразного онкологического маркера в человеческом организме, так как именно повышение его уровня указывает на развитие медуллярного рака щитовидной железы;
• Инсулин оказывает огромное влияние на обменные процессы, которые протекают практически во всех тканях. Благодаря инсулину, в крови снижается концентрация сахара, стимулируется образование в мышцах гликогена, а также усиливается синтез белков и жиров. В том случае, если у человека наблюдается недостаточная выработка инсулина, развивается сахарный диабет, достаточно легко это определяется по сданной крови и моче;
• Пролактин в основном способствует развитию и росту молочных желез у представительниц прекрасного пола, подготавливая их к периоду лактации. Также пролактин способствует торможению процесса овуляции и препятствует наступлению новой беременности во время кормления грудью.Еще одно свойство пролактина заключается в контроле водно-солевого баланса, когда происходит задержка выделяемой воды и натрия почками. Многие женщины, которые обращаются к специалисту с проблемой бесплодия, могут даже и не подозревать о том, что у них повышенный , именно поэтому необходимо с особой внимательностью относиться к появлению первых характерных симптомов;
• Ингибин и имеют большое значение при определении основных причин мужского бесплодия, так как их уровень является показателем сперматогенеза. В организме мужчин антимюллеров гормон вырабатывается в семенных канальцах, а у женщин за его выработку отвечают яичники. У представительниц слабого пола ингибин является показателем овуляционных процессов, которые с возрастом начинают снижаться.Любое отклонение от нормы ингибина и антимюллерова гормона вполне может указывать на развитие какого-либо патологического процесса, связанного с репродуктивной функцией. Антимюллеров гормон и ингибин играют очень большую роль в регулировании половых функций у представителей обоих полов;
• , вырабатываемый передней частью гипофиза, считается самым важным биостимулятором почек. Кроме этого, актг обеспечивает появление андрогенов и практически не нарушает процессы выработки альдостеронов. На изменение уровня актг может повлиять только сильный стресс, плохой сон, интенсивные физические нагрузки, а у женщин – беременность. Любое его изменение можно выявить в крови и моче пациента.

Стероидный вид гормонов отвечает за регулирование процессов жизнедеятельности у человека. К такому виду относятся:

• Тестостерон вырабатывается клетками семенников. Принято считать, что это истинно мужской гормон, однако, он в небольших количествах вырабатывается и в женском организме. Уровень легко определяется в крови и моче пациента благодаря лабораторным исследованиям. Недостаточный уровень свободного тестостерона может негативно отразиться на мужском организме, возникает низкая потенция и неспособность к продолжению рода;
• Дигидротестостерон образуется в организме в результате метаболического превращения тестостерона. Благодаря дигидротестостерону происходит нормальное физическое развитие подростков, а также формирование простаты и мужских гениталий. Важно отметить, что при избытке дигидротестостерона представители обоих полов очень быстро начинают терять волосы, так как их рост значительно замедляется, они становятся слабыми и начинают выпадать;
• Прогестерон по своему химическому строению относится к стероидному виду гормонов. Известно, что во время беременности в женском организме вырабатывается большое количество гормона, который помогает производить плаценту плода. Основная его задача состоит в обеспечении состояния покоя матки, подготавливая ее к беременности. Прогестерон, обнаруженный в моче женщины, указывает на то, что она беременна;
• Главная и самая основная задача эстрадиола – это сделать женщину красивой и привлекательной. Поэтому уровень эстрадиола в крови особенно высок в первой половине менструального цикла, где он достигает своего пика в период овуляции. Эстрадиол способствует и инсулина в организме, благодаря чему у представительниц слабого пола появляется хорошее настроение и много энергии;
• Кортизол регулирует процессы обмена в человеческом организме, иначе говоря, обеспечивает распад жиров, белков и углеводов. Очень важно отметить, что при эмоциональной встряске именно кортизол не дает артериальному давлению снизиться до критического уровня.В моменты шока кортизол способствует быстроте действий и значительно прибавляет человеку сил при активных физических нагрузках. Чем дольше человек находится в состоянии напряжения, тем чаще происходит , которая негативно влияет на нервную систему.

И, наконец, рассмотрим последнюю группу гормонов – это производные аминокислоты. Этот вид гормонов не менее важен для человеческого организма, поскольку:

• Серотонин отвечает за эмоциональное поведение человека, проще говоря, это один из гормонов счастья. Благодаря серотонину у человека поднимается настроение. Наш организм в основном при свете, что приводит к тому, что в начале весны очень сильно опускается, вследствие чего появляются сезонные депрессии.Известно, что мужской и женский организм абсолютно по-разному справляется с депрессией, так, например, представители сильного пола быстрее избавляются от такого состояния из-за того, что их организм вырабатывает серотонина в полтора раза больше.
• Альдостерон отвечает за водно-солевой баланс в человеческом организме. Сниженное употребление соли приводит к тому, что уровень альдостерона начинает постепенно увеличиваться и повышенное употребление способствует уменьшению концентрации гормона в крови. Также известно, что в обычных условиях уровень альдостерона в крови в основном зависит от поступающего в организм вместе с пищей, натрия.
• Ангиотензин способствует сужению сосудов и повышению кровяного давления, благодаря чему из коры надпочечников в кровоток высвобождается альдостерон. Именно из-за ангиотензина в человеческом организме возникает чувство жажды. Также он провоцирует выработку антидиуретического гормона в клетках гипоталамуса и секрецию актг в передней доле гипофиза, из-за чего и происходит быстрое высвобождение норадреналина.Перед взятием крови на исследование уровня ангиотензина, необходимо отказаться от приема пищи в течение двенадцати часов. Не рекомендуется употреблять стероидные гормоны, которые могут повлиять на результаты анализов. Перед обследованием на выявление уровня ангиотензина, целесообразно будет сначала проконсультироваться с врачом.
• Эритропоэтин является гормоном, который отвечает за образование эритроцитов из стволовых клеток костного мозга в зависимости от потребляемого кислорода. У взрослого человека эритропоэтин вырабатывается в почках, а в периоды эмбрионального развития в печени плода. Из-за того, что эритропоэтин образуется преимущественно в почках, больные с хронической почечной недостаточностью чаще всего страдают от анемии. Также известно, что у спортсменов эритропоэтин может применяться в качестве допинга.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод о том, что каждый отдельно взятый гормон действительно жизненно необходим человеческому организму, чтобы поддерживать его нормальную работоспособность и функционирование. Любое отклонение от нормы каждого из гормонов отражается в сданной моче и крови.

Лабораторное исследование

Несмотря на то что прогестерон присутствует в крови обоих полов, его роль для состояния здоровья женщины значительнее. Однако специалист может выписать направление на сдачу анализа и мужчине, в чем нет ничего удивительного.

Основные причины, при которых следует сдать анализ:

• Не выявлена основная причина маточных кровотечений;
• Нарушение менструального цикла;
• Бесплодие как мужское, так и женское;
• Подозрение на развивающуюся патологию яичек;
• Обнаруженные патологические процессы в мужских яичках;
• Различные заболевания щитовидной железы и надпочечников.

Для сдачи , для мужчин не предусмотрено особых рекомендаций, а вот для женщин очень важно пройти обследование на двадцать третий день менструального цикла. Важно сдавать анализ крови в утренние часы и обязательно на голодный желудок, разрешено употреблять только чистую негазированную воду.

Если человек интересуется состоянием своего здоровья и уровнем таких гормонов, как: кортизол, инсулин, альдостерон, пролактин, кальцитонин, актг, эритропоэтин, эстрадиол, дигидротестостерон, ангиотензин, ингибин и антимюллеров гормон, то квалифицированный специалист может выписать направление на сдачу анализов в соответствующую клинику.

Чтобы быть полностью уверенным в том, что у вас все в порядке со здоровьем, важно своевременно сдавать анализы крови, и лучше всего обращаться за помощью в специализированное медицинское учреждение.

Введение

Понятие об эндокринной системе

Понятие о гормонах и их значение в организме

Понятие о клетках мишенях и рецепторах к гормонам

1. Одиночные гормонопродуцирующие клетки неэндокринных органов

   Заключение

   Литература

Введение

Эндокринная система столь тщательно оберегала свои секреты, что была открыта учёными лишь в начале ХХ в. Правда, немного раньше исследователи обратили внимание на странные несоответствия в строении некоторых органов. По виду такие анатомические образования напоминали железы, а значит, должны были выделять определенные жидкости («соки», или «секреты»), подобно тому как слюнные железы вырабатывают слюну, слёзные – слёзы и т.п.

Эндокринная система – система желез, вырабатывающих гормоны, и выделяющих их непосредственно в кровь. Эти железы, называемые эндокринными или железами внутренней секреции, не имеют выводных протоков; они расположены в разных частях тела, но функционально тесно взаимосвязаны. Эндокринная система организма в целом поддерживает постоянство во внутренней среде, необходимое для нормального протекания физиологических процессов.

Гормоны секретируются с различной скоростью, зависящей от концентрации в крови определенных субстратов, ионов, нейромедиаторов. Секреция каждого гормона происходит под действием соответствующего сигнала. Выделенные в кровь стероидные и пептидные гормоны связываются со специальными белками и переносятся кровью в неактивном состоянии. Общим свойством гормонов является зависимость эффективности ответа на них от концентрации свободной фракции и чувствительности к ним рецепторов.

Понятие об эндокринной системе

Эндокринная система включает ряд желез и отдельных клеток организма, общей и отличительной чертой которых является здатнисть.продукуваты биологически активные вещества - гормоны. Последние являются посредниками в регуляции функций органов и их систем. Различают несколько классов гормонов - пептиды (олигопептиды, полипептиды, гликопептиды), производные аминокислот (нейроамины) и стероиды (половые гормоны, кортикостероиды). Все эти биологически активные вещества вырабатываются в очень малом количестве.

Попадая в кровь или лимфу, они вступают в специфическую связь с рецепторами на поверхности клеток в составе органов-мишеней. При этом реализуется дистантные действие органов эндокринной системы на организм. Кроме собственно эндокринной секреции, при которой гормоны выделяются в кровь или лимфу, существует еще паракринная секреция, когда гормон связывается с клетками-мишенями, непосредственно прилегающими к ендокриноцитив, а также автокринна секреция, в случае которой гормон, который выделяется в одном участке клетки, связывается с рецепторами в другой области.

Механизм действия гормонов можно охарактеризовать так. Молекула гормона, который циркулирует с током крови или лимфы, "находит" свой рецептор на поверхности плазмолемы, в цитоплазме или ядре той или иной клетки-мишени. Определяющую роль в этом высокоспецифического узнаваемые имеет стереохимическая соответствие активного центра молекулы гормона и конфигурации его рецептора. Связывание гормона с рецептором вызывает конформационные (объемно-пространственные) изменения молекулы рецептора, что, в свою очередь, влияет на ферментные системы клетки, в частности на аденилатциклазной систему. Подробнее механизм действия гормонов рассмотрен в учебниках биохимии и физиологии. Эффект действия гормонов может проявляться не только усилением, но и угнетением деятельности клеток и их систем.

Условно среди элементов эндокринной системы организма различают четыре группы компонентов. К первой группе - центральных органов эндокринной системы - относятся гипоталамус, гипофиз и эпифиз. Эти органы тесно связаны с органами центральной нервной системы и координируют деятельность всех остальных звеньев эндокринной системы. Вторая группа - периферические эндокринные органы - включает щитовидную, прищитоподибни и надпочечники.

Понятие о гормонах и их значение в организме

Гормоны- это биологически активные вещества, выделяемые специальными эндокринными железами в ответ на специфические стимулы, которые секретируются в кровь и доставляются к тканям-мишеням, которые имеют специфические белковые молекулы-рецепторы к данному гормону, а рецепторы передают сигнал от первичного посредника или гормона внутрь клетки.

Гормоны, органические соединения, вырабатываемые определенными клетками и предназначенные для управления функциями организма, их регуляции и координации. У высших животных есть две регуляторных системы, с помощью которых организм приспосабливается к постоянным внутренним и внешним изменениям. Одна из них – нервная система, быстро передающая сигналы (в виде импульсов) через сеть нервов и нервных клеток; другая – эндокринная, осуществляющая химическую регуляцию с помощью гормонов, которые переносятся кровью и оказывают эффект на отдаленные от места их выделения ткани и органы. Гормоны есть у всех млекопитающих, включая человека; они обнаружены и у других живых организмов.

Гормоны регулируют активность всех клеток организма. Они влияют на остроту мышления и физическую подвижность, телосложение и рост, определяют рост волос, тональность голоса, половое влечение и поведение. Благодаря эндокринной системе человек может приспосабливаться к сильным температурным колебаниям, излишку или недостатку пищи, к физическим и эмоциональным стрессам.

Изучение физиологического действия эндокринных желез позволило раскрыть секреты половой функции и чудо рождения детей, а также ответить на вопрос, почему одни люди высокого роста, а другие низкого, одни полные, другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие слабые.

В нормальном состоянии существует гармоничный баланс между активностью эндокринных желез, состоянием нервной системы и ответом тканей-мишеней (тканей, на которые направлено воздействие). Любое нарушение в каждом из этих звеньев быстро приводит к отклонениям от нормы.

В основном роль гормонов сводится к точной настройке организма на правильное функционирование. В качестве примера возьмем антидиуретический (тоесть противомочегонный) гормон, отвечающий за регулирование выведения воды из почек. Прежде всего, этот гормон выводит из крови, наряду с другими отходами, большие количества воды, организму уже не нужной. Впрочем, если бы все выходило из организма вместе с мочой, организм потерял бы слишком много воды, и, чтобы это не случилось, другой участок почки вновь поглощает столько влаги, сколько в данный момент нужно твоему телу.

Регулирование гормональной системы человека представляет собой очень тонкий процесс. Вырабатывающие гормоны железы тесно взаимодействуют между собой, а также с нервной системой организма. Значение гормонов для поддержания жизни и здоровья человека огромно. Само слово «гормон» происходит от греческого слова, которое можно примерно перевести как «подстегнуть». Это название косвенно показывает, что гормоны действуют как катализаторы химических изменений на клеточном уровне, которые необходимы для роста, развития и выработки энергии.

Гормоны, попав в кровоток, должны поступать к соответствующим органам-мишеням. Транспорт высокомолекулярных (белковых) гормонов изучен мало из-за отсутствия точных данных о молекулярной массе и химической структуре многих из них. Гормоны со сравнительно небольшой молекулярной массой быстро связываются с белками плазмы, так что содержание в крови гормонов в связанной форме выше, чем в свободной; эти две формы находятся в динамическом равновесии. Именно свободные гормоны проявляют биологическую активность, и в ряде случаев было четко показано, что они экстрагируются из крови органами-мишенями. Значение белкового связывания гормонов в крови не совсем ясно.

Чтобы в кровь поступил основной вид топлива для клеток – глюкоза – требуется освободить ее из основных мест хранения. «Взломщиками» в организме работают сразу несколько гормонов. Когда мышцам требуется срочное энергетическое вливание, в организме начинает выделяться глюкагон – гормон, вырабатываемый особыми клетками поджелудочной железы. Этот гормон помогает поступать в кровь глюкозе, которая хранится в печени в виде углевода гликогена.

Для того, чтобы любая клетка организма могла эффективно использовать глюкозу, требуется работа гормона инсулина, производящегося в поджелудочной железе. Именно он регулирует скорость употребления глюкозы в организме, а недостаток инсулина приводит к тяжелому заболеванию – диабету. За рост тела отвечает производящийся в гипофизе соматотропин. А регулирует наращивание мышечной и костной тканей, а также рост бороды – тестостерон. Этот гормон направляет энергию и материалы на создание дополнительной мышечной массы. Поэтому благодаря его большему, чем у женщин, количеству мужчины быстрее худеют.

Понятие о клетках мишенях и рецепторах к гормонам

Клетки-мишени - это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной мембране и на других органеллах клетки.

Каждая клетка-мишень обладает наличием специфического рецептора к действию гормона, и часть рецепторов находится в мембране. Такой рецептор обладает стереоспецифичностью. У других клеток рецепторы расположены в цитоплазме – это цитозольные рецепторы, которые реагируют вместе с гормоном, проникающим внутрь клетки. Следовательно, рецепторы делятся на мембранные и цитозольные. Для того, чтобы клетка отреагировала на действие гормона необходимо образование вторичных посредников к действию гормонов. Это характерно для гормонов с мембранным типом рецепции.

Разрушение циклического АМФ происходит под действием фермента фосфодиэстеразы. Циклический ГМФ оказывает противоположное действие. При активации фосфолипазы C образуются вещества, которые способствуют накоплению внутри клетки ионизированного кальция. Кальций активирует протеинциназы, способствует мышечному сокращению. Диацилглицерол способствует превращению фосфолипидов мембраны в арахидоновую кислоту, которая является источником образования простагландинов и лейкотриенов.

Большинство рецепторов изучены недостаточно, потому что их выделение и очистка очень сложные, а содержание каждого вида рецепторов в клетках очень низкое. Но известно, что гормоны взаимодействуют со своими рецепторами физико-химическим путем. Между молекулой гормона и рецептором формируются электростатические и гидрофобные взаимодействия. При связывании рецептора с гормоном происходят конформационные изменения белка-рецептора и комплекс сигнальной молекулы с белком-рецептором активируется. В активном состоянии он может вызывать специфические внутриклеточные реакции в ответ на принятый сигнал.

В зависимости от строения гормона существуют два типа взаимодействия. Если молекула гормона липофильна, (например, стероидные гормоны), то она может проникать через липидный слой наружной мембраны клеток-мишеней. Если молекула имеет большие размеры или является полярной, то ее проникновение внутрь клетки невозможно. Поэтому для липофильных гормонов рецепторы находятся внутри клеток-мишеней, а для гидрофильных - рецепторы находятся в наружной мембране.

Для получения клеточного ответа на гормональный сигнал в случае гидрофильных молекул действует внутриклеточный механизм передачи сигнала. Это происходит с участием веществ, которых называют вторыми посредниками. Молекулы гормонов очень разнообразны по форме, а "вторые посредники" - нет.

Существует два главных способа передачи сигнала в клетки-мишени от сигнальных молекул с мембранным механизмом действия:

аденилатциклазная (или гуанилатциклазная) системы;

фосфоинозитидный механизм.

Механизмы передачи информации от гормонов внутри клеток-мишеней с помощью перечисленных посредников имеют общие черты:

одним из этапов передачи сигнала является фосфорилирование белков;

прекращение активации происходит в результате специальных механизмов, инициируемых самими участниками процессов, - существуют механизмы отрицательной обратной связи.

Гормоны являются основными гуморальными регуляторами физиологических функций организма, и в настоящее время хорошо известны их свойства, процессы биосинтеза и механизмы действия.

Эпифиз

Эпифиз, небольшое образование, расположенное у позвоночных под кожей головы или в глубине мозга; находится на средней линии тела, как и сердце, функционирует либо в качестве воспринимающего свет органа либо как железа внутренней секреции, активность которой зависит от освещенности. Образуется в эмбриогенезе в виде небольшого выпячивания дорсальной стенки промежуточного мозгового пузыря. Он вырабатывает и выделяет в кровь гормоны, которые регулируют все циклические изменения в организме: суточные, циркадные ритмы. Он получает световые раздражения от сетчатки через симпатические нервные пути, месячные циклы. У некоторых видов позвоночных обе функции совмещены. У человека это образование по форме напоминает сосновую шишку, откуда и получило свое название (греч. epiphysis – шишка, нарост).

Эпифиз снаружи покрыт соединительно-тканной капсулой, от которой отходят тонкие соединительно-тканные перегородки, которые делят железу на неотчетливые дольки. В перегородках находятся гемокапилляры. Строму долек составляют глиальные клетки, их концентрация возрастает к периферии, там они образуют краевую вуаль, а в центре располагаются пинеалоциты. Это нейросекреторные клетки, у них крупное ядро, хорошо развиты органеллы, а отростки этих клеток уходят в соединительно-тканные перегородки и заканчиваются на гемокапиллярах. В этих клетках вырабатывается нейроамин серотонин. Он вырабатывается в дневное время, а в ночное время он превращается в гормон серотонин. Эти гормоны действуют на гипоталамус.

Серотонин усиливает функцию, а мелатонини-ослабляет. Эти гормоны тормозят развитие половой системы. В эпифизе вырабатывается антигонадотропный гормон; гормон, который регулирует минеральный обмен; большое количество регуляторных пептидов (либеринов и статинов), которые реализуют свои эффекты либо через гипоталамус, либо непосредственно на гипофиз. Эпифиз достигает максимального развития в возрасте 5-7 лет, затем атрофируется и идет его минерализация (откладываются соли Са).

Эпифиз развивается в эмбриогенезе из свода (эпиталамуса) задней части (диэнцефалона) переднего мозга. У низших позвоночных, например у миног, могут развиваться две аналогичных структуры. Одна, располагающаяся с правой стороны мозга, носит название пинеальной, а вторая, слева, парапинеальной железы. Пинеальная железа присутствует у всех позвоночных, за исключением крокодилов и некоторых млекопитающих, например муравьедов и броненосцев. Парапинеальная железа в виде зрелой структуры имеется лишь у отдельных групп позвоночных, таких, как миноги, ящерицы и лягушки.

Одиночные гормонопродуцирующие клетки неэндокринных органов

Совокупность одиночных гормонпродуцирующих клеток называют диффузной эндокринной системой. Значительное число этих эндокриноцитов находится в слизистых оболочках различных органов и связанных с ними железах. Они особенно многочисленны в органах пищеварительной системы.

Клетки диффузной эндокринной системы в слизистых оболочках имеют широкое основание и более узкую апикальную часть. В большинстве случаев для них характерно наличие аргирофильных плотных секреторных гранул в базальных отделах цитоплазмы. Секреторные продукты клеток диффузной эндокринной системы оказывают как местные (паракринные), так и дистантные эндокринные влияния. Эффекты этих веществ очень разнообразны.

Среди одиночных гор­монпродуцирующих клеток различают две самостоятельные группы: I - нейроэндокринные клетки APUD-серии (нервного происхождения); II - клетки не нервного происхождения.

В первую группу входят секреторные нейроциты, образующиеся из нейробластов, обладающие способностью одновремен­но продуцировать нейроамины, а также синтезировать белковые гормоны, т.е. имеющие признаки как нервных, так и эндокринных клеток, поэтому называемые нейроэндокринными клет­ками.

Вторая группа - к ней относятся клетки эндокринных и неэн­докринных органов, выделяющие стероидные и другие гормоны: инсулин (В-клетки), глюкагон (А-клетки), пептиды (D,-клетки, К-клетки), секретин (S-клетки). К ним относятся также клет­ки Лейдига (гландулоциты) семенника, продуцирующие тестостерон и клетки зернистого слоя фолликулов яичника, вырабатывающие эстрогены и прогестерон, являющиеся стероидными гормонами. Продукция этих гормонов активируется аденогипофизарными гонадотропинами, а не нервными импульсами.

Морфо-функциональная характеристика эндокринных желез. Периферический отдел эндокринной системы: состав, связь с гипофизом. Принципы регуляции деятельности гипофиззависимых и гипофизнезависимых эндокринных желез.

Заключение

На сегодняшний день врачи изучили эндокринную систему достаточно хорошо, чтобы предупреждать расстройства гормональных функций и излечивать от них. Но самые главные открытия ещё впереди. На эндокринной “карте” организма есть немало белых пятен, представляющих интерес для пытливых умов.

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 - это то, что делает тебя особенным и непохожим на остальных. Они предопределяют твои физические и психические особенности вырастешь ты высоким или не очень, полным или худым. Наши гормоны влияют на все аспекты твоей жизни - с момента зачатия и до самой смерти. Они будут влиять на твой рост, половое развитие, формирование твоих желаний, на обмен веществ в организме, на крепость мышц, на остроту ума, поведение, даже на твой сон.

Литература :

Механизм действия гормонов 1976

Агажданян Н.А. Катков А.Ю. Резервы нашего организма 1990

Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. 1989

Все железы и клетки, выделяющие гормоны, объединены в эндокринную систему.

Полный перечень гормонов и их функции представлены в этой таблице:

Гормон	Какой железой вырабатывается	Функция
Адренокортикотропный гормон	Гипофиз	Управляет секрецией гормонов коры надпочечников
Альдостерон	Надпочечники	Участвует в регуляции водно-солевого обмена: удерживает натрий и воду, выводит калий
Вазопрессин (антидиуретический гормон)	Гипофиз	Регулирует количество выделяемой мочи и вместе с альдостероном контролирует артериальное давление
Глюкагон	Поджелудочная железа	Повышает уровень глюкозы в крови
Гормон роста	Гипофиз	Управляет процессами роста и развития; стимулирует синтез белков
Инсулин	Поджелудочная железа	Понижает уровень глюкозы в крови; влияет на обмен углеводов, белков и жиров в организме
Кортикостероиды	Надпочечники	Оказывают действие на весь организм; обладают выраженными противовоспалительными свойствами; поддерживают уровень сахара в крови, артериальное давление и мышечный тонус; участвуют в регуляции водно-солевого обмена
Лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон	Гипофиз	Управляют детородными функциями, в том числе выработкой спермы у мужчин, созреванием яйцеклетки и менструальным циклом у женщин; ответственны за формирование мужских и женских вторичных половых признаков (распределение участков роста волос, объем мышечной массы, строение и толщина кожи, тембр голоса и, возможно, даже черты личности)
Окситоцин	Гипофиз	Вызывает сокращение мышц матки и протоков молочных желез
Паратгормон	Паращитовидные железы	Управляет формированием костей и регулирует выведение кальция и фосфора с мочой
Прогестерон	Яичники	Готовит внутреннюю оболочку матки для внедрения оплодотворенной яйцеклетки, а молочные железы — к выработке молока
Пролактин	Гипофиз	Вызывает и поддерживает выработку молока в молочных железах
Ренин и ангиотензин	Почки	Контролируют артериальное давление
Тиреоидные гормоны	Щитовидная железа	Регулируют процессы роста и созревания, скорость обменных процессов в организме
Тиреотропный гормон	Гипофиз	Стимулирует выработку и секрецию гормонов щитовидной железы
Эритропоэтин	Почки	Стимулирует образование эритроцитов
Эстрогены	Яичники	Управляют развитием женских половых органов и вторичных половых признаков

Эндокринная система работает под контролем центральной нервной системы и совместно с ней осуществляет регуляцию и координацию функций организма. Общим для нервных и эндокринных клеток является выработка регулирующих факторов.

С помощью выделения гормонов эндокринная система, вместе с нервной, обеспечивает существование организма как единого целого. Рассмотрим такой пример. Если бы не было эндокринной системы, то весь организм представлял бы собой бесконечно запутанную цепь “проводов” - нервных волокон. При этом по множеству “проводов” пришлось бы последовательно отдавать одну-единственную команду, которую можно передать в виде одной “команды”, переданной “по радио”, сразу многим клеткам.

Эндокринные клетки производят гормоны и выделяют их в кровь, а клетки нервной системы (нейроны ) вырабатывают биологически активные вещества (нейромедиаторы - норадреналин , ацетилхолин , серотонин и другие), выделяющиеся в синаптические щели .

Связующим звеном между эндокринной и нервной системами служит гипоталамус, являющийся одновременно и нервным образованием, и эндокринной железой.

Гипоталамус - высший центр эндокринной системы.

Он контролирует и объединяет эндокринные механизмы регуляции с нервными, являясь также мозговым центром вегетативной нервной системы . В гипоталамусе находятся нейроны, способные вырабатывать особые вещества - нейрогормоны , регулирующие выделение гормонов другими эндокринными железами. Центральным органом эндокринной системы является также гипофиз. Остальные эндокринные железы относят к периферическим органам эндокринной системы.

Как видно из рисунка 1 , в ответ на информацию, поступающую от центральной и вегетативной нервной системы, гипоталамус выделяет специальные вещества - нейрогормоны, которые “дают команду” гипофизу ускорить или замедлить выработку стимулирующих гормонов.




Рисунок 1. Гипоталамо-гипофизарная система эндокринной регуляции:
ТТГ - тиреотропный гормон;
АКТГ - адренокортикотропный гормон;
ФСГ - фолликулостимулирующий гормон;
ЛГ - лютенизирующий гормон;
СТГ - соматотропный гормон;
ЛТГ - лютеотропный гормон (пролактин);
АДГ - антидиуретический гормон (вазопрессин)

К основным стимулирующим гормонам гипофиза относятся тиреотропный, адренокортикотропный, фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и соматотропный.Кроме того, гипоталамус может посылать сигналы непосредственно периферическим эндокринным железам без участия гипофиза.

Тиреотропный гормон действует на щитовидную и паращитовидные железы. Он активизирует синтез и выделение тиреоидных гормонов (тироксина и трийодтиронина ), а также гормона кальцитонина (который участвует в кальциевом обмене и вызывает снижение содержания кальция в крови) щитовидной железой.

Паращитовидные железы вырабатывают паратгормон , который участвует в регуляции обмена кальция и фосфора.

Адренокортикотропный гормон стимулирует выработку кортикостероидов (глюкокортикоидов иминералокортикоидов ) корковым веществом надпочечников. Кроме того, клетки коркового вещества надпочечника вырабатывают андрогены , эстрогены и прогестерон (в небольших количествах), ответственные, наряду с аналогичными гормонами половых желез, за развитие вторичных половых признаков. Клетки мозгового вещества надпочечника синтезируют адреналин , норадреналин и дофамин .

Фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны стимулируют половые функции и выработку гормонов половыми железами. Яичники женщин продуцируют эстрогены, прогестерон, андрогены, а яички мужчин - андрогены.

Соматотропный гормон стимулирует рост организма в целом и его отдельных органов (в том числе рост скелета) и выработку одного из гормонов поджелудочной железы - соматостостатина , подавляющего выделение поджелудочной железой инсулина , глюкагона и пищеварительных ферментов. В поджелудочной железе имеются 2 вида специализированных клеток, сгруппированных в виде мельчайших островков (островки Лангерганса смотри рисунок 2 , вид Г ).

Это альфа-клетки, которые синтезируют гормон глюкагон, и бета-клетки, продуцирующие гормон инсулин. Инсулин и глюкагон регулируют углеводный обмен (то есть уровень глюкозы в крови).

Стимулирующие гормоны активизируют функции периферических эндокринных желез, побуждая их к выделению гормонов, участвующих в регуляции основных процессов жизнедеятельности организма.

Интересно, что избыток гормонов, вырабатываемых периферическими эндокринными железами, подавляет выделение соответствующего “тропного” гормона гипофиза. Это яркая иллюстрация универсального регулирующего механизма в живых организмах, обозначаемого как отрицательная обратная связь .

Помимо стимулирующих гормонов, гипофиз вырабатывает также гормоны, непосредственно участвующие в контроле жизненных функций организма. К таким гормонам относятся: соматотропный гормон (о котором мы уже упоминали выше), лютеотропный гормон, антидиуретический гормон, окситоцин и другие.

Лютеотропный гормон (пролактин) контролирует выработку молока в молочных железах.

Антидиуретический гормон (вазопрессин) задерживает выведение жидкости из организма и повышает артериальное давление крови.

Окситоцин вызывает сокращение матки и стимулирует выделение молока молочными железами.

Недостаток гормонов гипофиза в организме компенсируют лекарственными средствами, которые восполняют их дефицит или имитируют их действие: или обладают гонадотропными свойствами, действуя подобно эндогенному вазопрессину. Лекарства применяют и в тех случаях, когда по каким-то причинам нужно подавить активность гормонов гипофиза - тогда блокируется гонадотропная функция гипофиза и подавляется высвобождение лютеинизирующего и фоликулостимулирующего гормонов.

Уровень некоторых гормонов, контролируемых гипофизом, подвержен циклическим колебаниям. Так, менструальный цикл у женщин определяется месячными колебаниями уровня лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов, которые вырабатываются в гипофизе и воздействуют на яичники. Соответственно уровень гормонов яичников - эстрогенов и прогестерона - колеблется в таком же ритме. Каким образом гипоталамус и гипофиз управляют этими биоритмами - до конца не ясно.

Есть и такие гормоны, выработка которых изменяется по еще не понятным до конца причинам. Так, уровень кортикостероидов и гормона роста почему-то колеблется в течение суток: достигает максимума утром, а минимума - в полдень.

Механизм действия гормонов. Гормон связывается рецепторами в клетках-мишенях, при этом активируются внутриклеточные ферменты, что приводит клетку-мишень в состояние функционального возбуждения. Избыточное количество гормона действует на вырабатывающую его железу или через вегетативную нервную систему на гипоталамус, побуждая их к снижению выработки этого гормона (опять отрицательная обратная связь!).

Дружная и слаженная работа всех органов эндокринной системы является залогом нормальной жизнедеятельности нашего организма.

Наоборот, любой сбой в синтезе гормонов или нарушение функций эндокринной системы приводит к неприятным для здоровья последствиям. Например, при недостатке соматотропина, выделяемого гипофизом, ребенок остается карликом.

Всемирной организацией здравоохранения установлен рост среднего человека - 160 см (у женщин) и 170 см (у мужчин). Человек ниже 140 см или выше 195 см считается уже очень низким или очень высоким. Известно, что римский император Маскимилиан имел рост 2,5 м, а египетская карлица Агибе была ростом всего 38 см!

Недостаток гормонов щитовидной железы у детей приводит к развитию умственной отсталости, а у взрослых - к замедлению обмена веществ, снижению температуры тела, появлению отеков.

Известно, что при стрессе увеличивается выработка кортикостероидов и развивается “синдром недомогания”. Возможности организма приспосабливаться (адаптироваться) к стрессу во многом зависят от способности эндокринной системы быстро отвечать снижением выработки кортикостероидов.

При недостатке инсулина, производимого поджелудочной железой, возникает тяжелое заболевание - диабет.

Стоит отметить, что по мере старения (естественного угасания организма) складываются различные соотношения гормональных компонентов в организме.

Так наблюдается уменьшение образование одних гормонов и увеличение других. Уменьшение активности эндокринных органов происходит с разной скоростью: к 13-15 годам - наступает атрофия вилочковой железы, концентрация в плазме крови тестостерона у мужчин постепенно снижается уже после 18 лет, секреция эстрогенов у женщин уменьшается после 30 лет; продукция гормонов щитовидной железы ограничивается только к 60-65 годам.

Половые гормоны. Существуют два вида половых гормонов - мужские (андрогены) и женские (эстрогены). В организме и у мужчин, и у женщин присутствуют оба вида. От их соотношения зависит развитие половых органов и формирование вторичных половых признаков в подростковый период (увеличение грудных желез у девочек, появление волос на лице и огрубение голоса у мальчиков и тому подобное). Вам, наверное, приходилось видеть на улице, в транспорте старушек с грубым голосом, усиками и даже бородкой. Объясняется это достаточно просто. С возрастом у женщин снижается выработка эстрогенов (женских половых гормонов), и может случиться, что мужские половые гормоны (андрогены) станут преобладать над женскими. Отсюда - и огрубение голоса, и избыточное оволосение (гирсутизм).

Как известно мужчины, больные алкоголизмом страдают выраженной феминизацией (вплоть до увеличения грудных желез) и импотенцией. Это тоже результат протекания гормональных процессов. Многократный прием алкоголя мужчинами приводит к подавлению функции яичек и снижению в крови концентрации мужского полового гормона - тестостерона , которому мы обязаны чувством страсти и полового влечения. Одновременно надпочечники увеличивают выработку веществ, близких по строению к тестостерону, но не оказывающих на мужскую половую систему активирующего (андрогенного) действия. Это обманывает гипофиз, и он уменьшает свое стимулирующее влияние на надпочечники. В результате выработка тестостерона еще более уменьшается. При этом введение тестостерона мало помогает, так как в организме алкоголика печень превращает его в женский половой гормон (эстрон ). Получается, что лечение только ухудшит результат. Так что мужчинам приходится выбирать, что для них важнее: секс или алкоголь.

Трудно переоценить роль гормонов. Их работу можно сравнить с игрой оркестра, когда любой сбой или фальшивая нота нарушают гармонию.

Под словом «гормоны» сегодня понимают несколько групп биологически активных веществ. Прежде всего это химические вещества, которые образуются в особых клетках и оказывают мощное влияние на все процессы развития живого организма. У человека большинство таких веществ синтезируется в железах внутренней секреции и разносится с кровью по всему организму. Есть свои гормоны и у беспозвоночных животных, и даже у растений. Отдельная группа – это медицинские препараты, которые делают на основе таких веществ или имеющих похожее действие.

Что такое гормоны

Гормоны – это вещества, которые синтезируются (преимущественно) в эндокринных железах. Они выбрасываются в кровь, где связываются с особыми клетками-мишенями, проникают во все органы и ткани нашего организма и оттуда регулируют всевозможные обменные процессы и физиологические функции. Некоторые гормоны синтезируются также в железах наружной секреции. Это гормоны почек, предстательной железы, желудка, кишечника и др.

Ученые заинтересовались этими необычными веществами и их влиянием на организм еще в конце XIX века, когда британский доктор Томас Аддисон описал симптомы странной болезни, вызванной . Самые яркие симптомы такого недуга – пищевые расстройства, вечное раздражение и озлобленность и темные пятна на коже – гиперпигментация. Болезнь позже получила имя своего «первооткрывателя», но сам термин «гормон» появился лишь в 1905 году.

Схема действия гормонов достаточно проста. Сначала появляется внешний или внутренний раздражитель, который действует на конкретный рецептор в нашем организме. Нервная система сразу реагирует на это, отправляет сигнал в гипоталамус, а тот отдает команду гипофизу. Гипофиз начинает выделять тропные гормоны и посылает их в разные эндокринные железы, те в свою очередь вырабатывают свои собственные гормоны. Потом эти вещества выбрасываются в кровь, сцепляются с некоторыми клетками и вызывают в организме определенные реакции.

Гормоны человека отвечают за следующие процессы:

• контроль нашего настроения и эмоций;
• стимуляция или притормаживание роста;
• обеспечение апоптоза (естественный процесс гибели клеток, своеобразный естественный отбор);
• смена жизненных циклов (половое созревание, роды, менопауза);
• регулирование работы иммунной системы;
• половое влечение;
• репродуктивная функция;
• регуляция метаболизма и др.

Виды классификаций гормонов

Современной науке известно более 100 гормонов, их химическая природа и механизм действия изучены достаточно подробно. Но, несмотря на это, общая номенклатура этих биологически активных веществ до сих пор не появилась.

Сегодня существует 4 основных типологии гормонов: по конкретной железе, где они синтезируются, по биологическим функциям, а также функциональная и химическая классификация гормонов.

1. По железе, которая продуцирует гормональные вещества:

• гормоны надпочечников;
• щитовидной железы;
• паращитовидной желез;
• гипофиза;
• поджелудочной железы;
• половых желез и др.

2. По химическому строению:

• стероиды (кортикостероиды и половые гормональные вещества);
• производные жирных кислот (простагландины);
• производные аминокислот (адреналин и норадреналин, мелатонин, гистамин и др.);
• белково-пептидные гормоны.

Белково-пептидные вещества подразделяются на простые белки (инсулин, пролактин и др.), сложные белки (тиреотропин, лютропин и др.), а также полипептиды (окситоцин, вазопрессин, пептидные желудочно-кишечные гормоны и др.).

3. По биологическим функциям:

• обмен углеводов, жиров, аминокислот (кортизол, инсулин, адреналин и др.);
• обмен кальция и фосфатов (кальцитриол, кальцитонин)
• контроль водно-солевого обмена (альдостерон и др.);
• синтез и продуцирование гормонов внутрисекреторных желез (гормоны гипоталамуса и тропные гормоны гипофиза);
• обеспечение и контроль репродуктивной функции (тестостерон, эстрадиол);
• изменение метаболизма в клетках, где образуется гормон (гистамин, гастрин, секретин, соматостатин и др.).

4. Функциональная классификация гормональных веществ:

• эффекторные (действуют прицельно на орган-мишень);
• тропные гормоны гипофиза (контролируют выработку эффекторных веществ);
• рилизинг-гормоны гипоталамуса (их задача — синтез гипофизарных гормонов, в основном тропных).

Таблица гормонов

Каждый гормон имеет несколько названий – полное химическое наименование указывает на его структуру, а короткое рабочее имя может говорить об источнике, где синтезируется вещество, или о его функции. Полные и общеизвестные названия веществ, их место синтеза и механизм действия указаны в следующей таблице.

Название	Место синтеза	Физиологическая роль
мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин)		Регуляция сна
	энтерохромаффинные клетки	Регуляция чувствительности болевой системы, «гормон счастья»
тироксин		Активация процессов метаболизма
трийодтиронин	щитовидная железа	Стимулирование роста и развития организма
	мозговой слой надпочечников	Мобилизация организма для устранения угрозы
норадреналин (норэпинефрин)	мозговой слой надпочечников
	клетки Сертоли
адипонектин	жировая ткань
	передняя доля гипофиза
ангиотензин, ангиотензиноген	печень
антидиуретический гормон (вазопрессин)		Снижение кровяного давления(путём сужения сосудов), снижение количества мочи путём снижения её концентрации
предсердный натрийуретический пептид	Секреторные кардиомиоциты правого предсердия сердца
глюкозозависимый инсулинотропный полипептид	K-клетки двенадцатиперстной и тощей кишок
кальцитонин	щитовидная железа	Снижение количества кальция в крови
	гипоталамус
холецистокинин (панкреозимин)	I-клетки двенадцатиперстной и тощей кишок
эритропоэтин	почки
фолликулостимулирующий гормон	передняя доля гипофиза
гастрин	G-клетки желудка
грелин (гормон голода)	Эпсилон-клетки панкреатических островков, гипоталамус
	альфа-клетки панкреатических островков	Стимулирует в печени превращение гликогена в глюкозу(регулирует таким образом количество глюкозы)
гонадотропин-высвобождающий гормон (люлиберин)	гипоталамус
	передняя доля гипофиза
	плацента
плацентарный лактоген	плацента
ингибин
	бета-клетки панкреатических островков	Стимулирует в печени превращение глюкозы в гликоген(регулирует таким образом количество глюкозы)
инсулиноподобный фактор роста (соматомедин)
	жировая ткань
лютеинизирующий гормон	передняя доля гипофиза
меланоцитстимулирующий гормон	передняя доля гипофиза
нейропептид Y
окситоцин	гипоталамус (накапливается в задней доле гипофиза)	Стимулирует лактацию и сокращающие движения матки
панкреатический полипептид	PP-клетки панкреатических островков
паратиреоидный гормон (паратгормон)	паращитовидная железа
	передняя доля гипофиза
релаксин
секретин	S-клетки слизистой оболочки тонкой кишки
соматостатин	дельта-клетки панкреатических островков, гипоталамус
тромбопоэтин	печень, почки
тироид-стимулирующий гормон	передняя доля гипофиза
тиреолиберин	гипоталамус
альдостерон	кора надпочечников
	яички	Регулирует развитие мужских половых признаков
дегидроэпиандростерон	кора надпочечников
андростендиол	яичники, яички
дигидротестостерон	множественное
эстрадиол	фолликулярный аппарат яичников, яички
	жёлтое тело яичников	Регуляция менструального цикла у женщин, обеспечение секреторных изменений в эндометрии матки во время второй половины месячного женского полового цикла
кальцитриол	почки
простагландины	семенная жидкость
лейкотриены	белые кровяные клетки
простациклин	эндотелий
тромбоксан	тромбоциты

Синтетические гормоны

Уникальное действие гормонов на организм человека, их способность регулировать процессы роста, обмена веществ, полового созреваний, влиять на зачатие и вынашивание ребенка подтолкнула ученых к созданию гормонов синтетических. Сегодня такие вещества используются в основном для разработки медицинских препаратов.

Синтетические гормоны могут содержать вещества следующих групп.

• Экстракты гормонов, полученные из внутрисекреторных желез забойного домашнего скота.
• Искусственные (синтетические) вещества, которые идентичны по структуре и функциям обычным гормонам.
• Химические синтетические соединения, которые по строению сильно приближены к гормонам человеческим и оказывают явное гормональное действие.
• Фитогормоны – растительные препараты, которые проявляют гормональную активность при попадании в организм.

Также все подобные лекарства разделяются на несколько типов в зависимости от происхождения и лечебного назначения. Это препараты гормонов щитовидки и поджелудочной железы, надпочечников, половых гормонов и т.д.

Гормональная терапия бывает нескольких видов: заместительная, стимулирующая и блокирующая. Заместительная терапия предполагает прием курса гормонов, если организм по какой-то причине не синтезирует их сам. Стимулирующая терапия призвана активизировать процессы жизнедеятельности, за которые обычно отвечают гормоны, а блокирующая используется для подавления гиперфункции эндокринных желез.

Также препараты могут использоваться для лечения болезней, которые не вызваны дисфункцией эндокринной системы. Это воспаления, экзема, псориаз, астма, аутоиммунные заболевания – болезни, вызванные тем, что иммунная система сходит с ума и неожиданно нападает на родные клетки.

Растительные гормоны

Растительными (или фитогормонами) называют биологически активные вещества, которые образуются внутри растения. Такие гормоны имеют регуляторные функции, схожие с действием классических гормонов (прорастание семян, рост растений, созревание плодов и т.д.).

У растений нет специальных органов, которые бы синтезировали фитогормоны, но схема действия этих веществ очень напоминает человеческую: сначала растительные гормоны образуются в одной части растения, потом движутся к другой. Классификация растительных гормонов включает 5 основных групп.

1. Цитокинины. Они стимулируют рост растения за счет деления клеток, обеспечивают правильную форму и структуру различных его частей.
2. Ауксины. Активизируют рост корней и плодов за счет растяжения растительных клеток.
3. Абсцизины. Тормозят рост клеток и отвечают за состояние покоя растения.
4. Этилен. Регулирует созревание плодов и распускание бутонов и обеспечивает коммуникацию между растениями. Также этилен можно назвать адреналином для растений – он активно участвует в реакции на биотический и абиотический стресс.
5. Гиббереллины. Стимулируют рост первичного корешка зародыша зернышка и контролируют его дальнейшее прорастание.

Также в число фитогормонов иногда включают витамины группы В, прежде всего тиамин, пиридоксин и ниацин.

Фитогормоны активно используются в сельском хозяйстве для усиления роста растений, а также для создания женских гормональных препаратов в период менопаузы. В естественном виде растительные гормоны встречаются в семечках льна, орешках, отрубях, бобовых, капусте, сое и др.

Еще одна популярная сфера применения растительных гормонов – это косметика. В середине прошлого века западные ученые экспериментировали с добавлением в косметику натуральных, человеческих, гормонов, но сегодня такие опыты запрещены законом и в России, и в США. Зато фитогормоны очень активно используются в женской косметике для любой кожи – и молодой, и зрелой.

Гормоны - сигнальные химические вещества, выделяемые эндокринными железами непосредственно в кровь и оказывающие сложное и многогранное воздействие на организм в целом либо на определённые органы и ткани-мишени. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в определённых органах и системах. Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия гормон более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела». Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, которые лишены кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др.), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др.), а также гормоны растений.

В настоящее время описано и выделено более полутора сотен гормонов из разных многоклеточных организмов. По химическому строению их делят на три группы: белково-пептидные , производные аминокислот и стероидные гормоны .

Первая группа - это гормоны гипоталамуса и гипофиза, поджелудочной и паращитовидной желёз и гормон щитовидной железы кальцитонин. Некоторые гормоны, например фолликулостимулирующий и тиреотропный, представляют собой гликопротеиды - пептидные цепочки, “украшенные» углеводами.

Производные аминокислот - это амины, которые синтезируются в мозговом слое надпочечников (адреналин и норадреналин) и в эпифизе (мелатонин), а также иодсодержащие гормоны щитовидной железы трииодтиронин и тироксин (тетраиодтиронин).

Третья группа как раз и отвечает за легкомысленную репутацию, которую гормоны приобрели в народе: это стероидные гормоны, которые синтезируются в коре надпочечников и в половых железах. Взглянув на их общую формулу, легко догадаться, что их биосинтетический предшественник - холестерин. Стероиды отличаются по количеству атомов углерода в молекуле: С21 - гормоны коры надпочечников и прогестерон, С19 - мужские половые гормоны (андрогены и тестостерон), С18 - женские половые гормоны (эстрогены).

Гидрофильные молекулы гормонов, например белково-пептидные, обычно транспортируются кровью в свободном виде, а стероидные гормоны или йодсодержащие гормоны щитовидной железы - в виде комплексов с белками плазмы крови. Кстати, белковые комплексы могут также выступать и в роли резервного пула гормона, при разрушении свободной формы гормона комплекс с белком диссоциирует и таким образом поддерживается нужная концентрация сигнальной молекулы.

Достигнув мишени, гормон связывается с рецептором - белковой молекулой, одна часть которой отвечает за связывание, приём сигнала, другая - за передачу эффекта „по эстафете“ внутрь клетки. (Как правило, при этом изменяется активность каких-либо ферментов.) Рецепторы гидрофильных гормонов находятся на мембранах клеток-мишеней, а липофильных - внутри клеток, поскольку липофильные молекулы могут проникать через мембрану. Сигналы от рецепторов принимают так называемые вторичные мессенджеры, или посредники, куда менее разнообразные, чем сами гормоны. Здесь мы встречаемся с такими знакомыми персонажами, как цикло-АМФ, G-белки, протеинкиназы - ферменты которые навешивают фосфатные группы на белки, тем самым порождая новые сигналы. Теперь снова поднимемся с клеточного уровня на уровень органов и тканей. С этой точки зрения - всё начинается в гипоталамусе и гипофизе. Функции гипоталамуса многообразны и даже сегодня не до конца изучены, но, вероятно, все согласны в том, что гипоталамо-гипофизарный комплекс - центральная точка взаимодействий нервной и эндокринной систем. Гипоталамус - это и центр регуляции вегетативных функций, и „колыбель эмоций“. В нём вырабатываются рилизинг-гормоны (от англ. release - высвобождать), они же либерины, стимулирующие выброс гипофизом гормонов, а также статины, тормозящие этот выброс.

Гипофиз - эндокринный орган, находящийся на внутренней поверхности мозга. Он вырабатывает тропные гормоны (греч. tropos - направление), которые называются так потому, что направляют работу других, периферических эндокринных желез - надпочечников, щитовидной и паращитовидной, поджелудочной, половых желёз. Причём эта схема насыщена обратными связями, например, женский гормон эстрадиол, попадая в гипофиз, регулирует секрецию тройных гормонов, управляющих его собственной секрецией. Поэтому количество гормона, во-первых, не бывает чрезмерным, а во-вторых, различные эндокринные процессы тонко согласуются между собой. Особого внимания заслуживает временная регуляция. «Встроенные часы» нашего организма - это эпифиз, шишковидная железа, вырабатывающая гормон мелатонин (производное аминокислоты триптофана). Перепады концентрации этого вещества создают у человека чувство времени, а от характера этих перепадов зависит, будет ли человек „совой“ или „жаворонком“. Концентрация очень многих гормонов также циклически изменяется в течение суток. Вот почему эндокринологи иногда требуют от пациентов собирать суточную мочу (сумма может оказаться более постоянной и характерной величиной, чем слагаемые), а иногда, если нужно оценить динамику, берут анализы каждый час.

Соматотропный гормон (СТГ) оказывает действие на весь организм - он стимулирует рост и соответственно регулирует обменные процессы.

Опухоли гипофиза, вызывающие сверхпродукцию этого гормона, становятся причиной гигантизма у человека и животных. Если опухоль возникает не в детстве, а позднее, развивается акромегалия - неравномерное разрастание скелета, в основном за счёт хрящевых участков. Недостаточность СТГ, напротив, приводит к карликовости, или гипофизарному нанизму. К счастью, современная медицина это лечит. Если врач установит, что причина слишком медленного роста ребёнка (даже не обязательно карликовости, а просто отставания от сверстников) именно в низкой концентрации СТГ, и сочтёт нужным прописать уколы гормона, то рост нормализуется. А вот рассказ советского фантаста Александра Беляева „Человек, нашедший своё лицо“ - всё-таки сказка: взрослому человеку гормональные инъекции вырасти не помогут.

В гипофизе вырабатывается и пролактин, он же лактогенный и лютеотропный гормон (ЛТГ), отвечающий за лактацию в период кормления грудью. Кроме того, в гипофизе синтезируются липотропины - гормоны, стимулирующие вовлечение жира в энергетический обмен. Эти же гормоны являются предшественниками эндорфинов - „пептидов радости“.

Меланоцит-стимулирующие гормоны гипофиза (МСГ) регулируют синтез пигментов в коже и вдобавок, судя по некоторым данным, имеют какое-то отношение к механизмам памяти. Ещё два важных гормона - вазопрессин и окситоцин; первый называют также антидиуретическим гормоном, он регулирует водно-солевой обмен и тонус артериола; окситоцин отвечает за сократительную активность матки у млекопитающих и вместе с пролактином - за молоко. Его используют для стимуляции родов. Теперь подробнее о тропных гормонах, которые вырабатывает гипофиз, и об их мишенях.

Надпочечники - парные органы, прилегающие к верхушкам почек. В каждом из них выделяют две самостоятельные железы: кору (substantia corticalis) и мозговое вещество. Цель адренокортикотропного гормона (АКТГ, он же кортикотропин) - кора надпочечников. Здесь синтезируются кортикостероиды. Глюкокортикоиды (кортизол и другие) получили своё название от глюкозы, потому что их деятельность тесно связана с углеводным обменом.

Кортизол - стрессовый гормон, он защищает организм от любых резких изменений физиологического равновесия: воздействует на метаболизм углеводов, белков и липидов, на электролитный баланс. Впрочем, последнее больше по ведомству минералокортикоидов: их главный представитель, альдостерон, регулирует обмен ионов натрия, калия и водорода. Кортикостероиды и их искусственные аналоги широко применяют в медицине. У глюкокортикоидов есть ещё одно важное свойство: они подавляют воспалительные реакции и уменьшают образование антител, поэтому на их основе делают мази для лечения кожных воспалений и зуда. Кстати, некоторые популярные среди любителей нетрадиционной медицины кожные мази китайского происхождения помимо растительных экстрактов содержат те же глюкокортикоиды. Это прямым текстом написано на упаковке, но покупатели не всегда обращают внимание на сложные биохимические слова. Хотя, возможно, для лечения дерматита лучше бы приобрести банальный фторокорт, он, по крайней мере, разрешён российской фармакопеей…

В мозговом слое надпочечников синтезируются катехоламины - адреналин и норадреналин. То, что адреналин - синоним стресса, сегодня знают все. Он отвечает за мобилизацию адаптивных реакций: действует и на обмен веществ, и на сердечно-сосудистую систему, и на углеводный и жировой обмен. Катехоламины - самые простые по строению и, очевидно, древнейшие сигнальные вещества, недаром они найдены даже у Protozoa. Но особенную роль нейромедиаторов они выполняют только у многоклеточных. Об этом поговорим в другой раз.

Поджелудочная железа - одновременно экзокринная и эндокринная, то есть работает и вовне, и внутрь: ферменты выделяет в двенадцатиперстную кишку (содержимое пищеварительного тракта биологи рассматривают как внешнюю по отношению к организму среду), а гормоны - в кровь.

В специальных железистых образованиях, островках Лангерганса, альфа-клетки вырабатывают глюкагон - регулятор углеводного и жирового обмена, а бета-клетки - инсулин. Этот гормон был открыт русским учёным Л.В. Соболевым (1902). Впервые выделили инсулин канадские физиологи Фредерик Бантинг, Чарльз Бест и Джон Маклеод (1921). Бантинг и Маклеод в 1923 году получили за это Нобелевскую премию. (Беста, занимавшего должность лаборанта, в число лауреатов не включили, и возмущенный Бантинг отдал помощнику половину своей награды.)

Структурная единица инсулина - мономер с молекулярной массой около 6000, причём в молекулу объединяется от двух до шести мономеров. Последовательность расположения аминокислот в мономере инсулина (то есть его первичную структуру) впервые установил английский биохимик Фредерик Сэнгер (1956, Нобелевская премия по химии 1958 года), а пространственную структуру - опять же англичанка и тоже нобелевская лауреатка Дороти Ходжкин (1972). Каждый мономер содержит 51 аминокислоту, которые располагаются в виде двух пептидных цепей - А и В, соединённых двумя дисульфидными мостиками (-S-S-).

Инсулин . Этот гормон снижает содержание сахара в крови, задерживая распад гликогена и синтез глюкозы в печени и в то же время повышая проницаемость клеточных мембран для глюкозы. Он же способствует усвоению этого топлива, стимулирует синтез белков и жиров за счёт углеводов. Таким образом, он отвечает за то, чтобы клетки всасывали глюкозу из крови и хорошо её „переваривали“.

Нехватка инсулина - повышенный уровень сахара в крови и „голодные“ клетки, ткани и органы, иначе говоря, сахарный диабет. Наверно, это самое знаменитое эндокринное заболевание. В частности, потому, что инсулин - первый искусственно синтезированный пептидный гормон, который пришёл на смену препаратам, получаемым из поджелудочных желёз убойного скота. Сейчас медики мечтают о ещё более радикальных успехах - например, ввести в организм больного стволовые клетки, вырабатывающие инсулин. Введение такой методики в клиническую практику - дело непростое и небыстрое, но инъекции инсулина обеспечивают нормальную жизнь множеству людей уже сегодня.

Тиреотропный гормон гипофиза (ТТГ) действует на щитовидную железу (glandula thyroidea), которая у нас, людей, находится в шее, под гортанью. Её гормоны - тироксин и трииодтиронин, регуляторы обмена, синтеза белка, дифференцировки тканей, развития и роста организма. Их биохимический предшественник - аминокислота тирозин. Поскольку молекулы гормонов щитовидной железы содержит иод, дефицит этого элемента в пище приводит к дефициту гормонов.

Клинические проявления - разрастание железы (зоб) при снижении её функции. Токсический зоб, он же базедова болезнь, или тиреотоксикоз, напротив, связан с гиперфункцией железы и избыточным содержанием гормонов. В щитовидной железе синтезируется также гормон, регулирующий обмен кальция и фосфора, кальцитонин. И ещё один гормон, регулирующий обмен этих же элементов, вырабатывают парные паращитовидные (рагаthyroideae) железы - он так и называется паратгормон. Эти гормоны вместе с витамином D отвечают за рост и ремонт костной ткани.

Гонадотропные гормоны гипофиза - лютеинизирующий гормон (ЛГ), гонадотропин, фолликулостимулирующий гормон ФСГ регулируют деятельность половых желёз. (Наконец-то добрались и до них.) Тестостерон - основной андроген - вырабатывают семенники у мужчин, а у женщин - кора надпочечников и яичники. На стадии внутриутробного развития этот гормон у мужчин направляет дифференциацию половых органов, а в период полового созревания - развитие вторичных половых признаков, а также формирование мужской сексуальной ориентации.

У взрослых тестостерон обеспечивает нормальное функционирование половых органов. Кстати, семенники эмбриона мальчика вырабатывают ещё и фактор регрессии мюллеровых каналов - гормон, блокирующий развитие женской половой системы. Таким образом, в эмбриональном периоде развитие мальчика сопровождается химическими сигналами, которых нет у девочек, и отсюда в конечном счёте возникают все остальные различия. Как шутят по этому поводу специалисты, „чтобы получился мальчик, надо что-то сделать, если не делать ничего, получится девочка“. Эстрогены у женщин синтезируются в яичниках . Эстрадиол, один из основных эстрогенов, отвечает за формирование вторичных женских половых признаков и участвует в регуляции месячного цикла.

Прогестины (прогестерон и его производные) нужны и для регуляции цикла, и для нормального протекания беременности. Без оплодотворения в определённый период цикла и в первые 12 недель прогестерон синтезируют клетки жёлтого тела яичников, а затем - плацента. Прогестерон также секретируется в небольших количествах корой надпочечников и у мужчин - семенниками. Что характерно, прогестерон - промежуточное звено в синтезе андрогенов.

В яичниках синтезируется также и релаксин - гормон родов, отвечающий, например, за расслабление связок таза. Но пожалуй, ни одно вещество, содержащееся в организме человека, не вызывает у прекрасного пола столько эмоций, сколько хорионический гонадотропин. Плацента плода тоже может рассматриваться как эндокринный орган: она синтезирует и прогестин, и релаксин, и многие другие гормоны и гормоноподобные вещества. Будущий ребёнок постоянно обменивается сигналами с организмом матери, формируя подходящие для себя условия. Одна из ранних попыток зародыша наладить связь с мамой - как раз этот гликопротеин, хорионический гонадотропин, он же ХГТ или ХГ. Наличие его в крови или моче женщины означает, что пациентка в положении, а отсутствие - что беременность, увы (или ура), не наступила. В середине прошлого века этот судьбоносный анализ был совсем варварским: мочу женщины вводили мышам и смотрели, не проявились ли у зверушек симптомы беременности. Теперь он отличается элегантной простотой не надо даже идти к врачу, достаточно купить в аптеке тест на беременность, он же «стрип», - узкую полосочку в конверте, по сути, миниатюрную хроматографическую бумажку.

Трудно найти другой пример, когда совершенствование рутинной методики биохимического анализа так сильно повлияло бы на человеческие судьбы. Сколько благополучно сохранённых беременностей и сколько вовремя сделанных абортов… Ну да, вне всяких сомнений, аборт - это плохо. Но устроить так, чтобы люди не делали глупостей, не в компетенции медицины. С этим - к психологам, педагогам и экономистам. Врачи и учёные могут лишь минимизировать вред, наносимый глупостью.

Механизмы действия гормонов Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы "считывают послание" организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно "свои" рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях - только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.

Механизмы действия гормонов могут быть разными. Одну из групп составляют гормоны, которые соединяются с рецепторами, находящимися внутри клеток - как правило, в цитоплазме. К ним относятся гормоны с липофильными свойствами - например, стероидные гормоны (половые, глюко- и минералокортикоиды), а также гормоны щитовидной железы. Будучи жирорастворимыми, эти гормоны легко проникают через клеточную мембрану и начинают взаимодействовать с рецепторами в цитоплазме или ядре. Они слабо растворимы в воде, при транспорте по крови связываются с белками-носителями. Считается, что в этой группе гормонов гормон-рецепторный комплекс выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле - образовавшись в клетке, он начинает взаимодействовать с хроматином, который находится в клеточных ядрах и состоит из ДНК и белка, и тем самым ускоряет или замедляет работу тех или иных генов. Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и вместе с тем корректирует процессы метаболизма.

Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1% белков и РНК, этого оказывается вполне достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта. Большинство других гормонов характеризуются тремя особенностями:

• они растворяются в воде;
• не связываются с белками носителей;
• начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться в ядре клетки, ее цитоплазме или располагаться на поверхности плазматической мембраны.

В механизме действия гормон-рецепторного комплекса таких гормонов обязательно участвуют посредники, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важные из таких посредников - цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), инозитолтрифосфат, ионы кальция. Так, в среде, лишенной ионов кальция, или в клетках с недостаточным их количеством, действие многих гормонов ослабляется; при применении веществ, увеличивающих внутриклеточную концентрацию кальция, возникают эффекты, идентичные воздействию некоторых гормонов.

Участие ионов кальция как посредника обеспечивает воздействие на клетки таких гормонов, как вазопрессин и катехоламины. Однако есть гормоны, у которых внутриклеточный посредник до сих пор не обнаружен. Из наиболее известных таких гормонов можно назвать инсулин, у которого на роль посредника предлагали цАМФ и цГМФ, а также ионы кальция и даже перекись водорода, но убедительных доказательств в пользу какого-нибудь одного вещества до сих пор нет. Многие исследователи считают, что в таком случае посредниками могут выступать химические соединения, структура которых полностью отличается от структуры уже известных науке посредников. Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо, наконец, удаляются из организма в основном с мочой (например, адреналин).