Вопросы в начале параграфа.

Вопрос 1. Какие железы относятся к железам внутренней, смешанной и внешней секреции?

Железы внутренней секреции выделяют только гормоны: эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники. Железы смешанной секреции: поджелудочная железа, половые железы. Одни клетки выделяют гормоны, другие - иные секреты.

Вопрос 2. Какова функция гормонов?

Гормоны активно поддерживают постоянство внутренней среды, например содержание в крови кальция или глюкозы.

Гормоны регулируют процессы роста и развития, влияя на работу митохондрий и рибосом клеток. Они могут усиливать образование белка, регулировать процессы окисления, а так же принимают важную роль в приспособлении организма к нагрузкам.

Вопрос 3. Как осуществляется нервная и гуморальная регуляция?

Если нервная система посылает свои импульсы как бы по проводам, точно к определенным органам, и быстро изменяет их работу, то поступившие в кровь гормоны достигают цели медленнее, но зато они охватывают сразу больше органов и тканей, участвующих в деятельности, осуществляемой в данный момент. Импульсы, поступающие из нервной системы в железы эндо кринной системы, позволяют с помощью гормонов объединить органы, которые участвуют в этой деятельности, и на время затормозить те процессы, которые в данный момент менее важны. Поэтому нервная и эндокринная системы дополняют одна другую.

Вопрос 4. Какими свойствами обладают гормоны?

Главное свойство гормонов заключается в том, что они действуют на определенные органы или клетки в ничтожно малых количествах. Органы, на которые действуют гормоны, называют органами-адресатами данного гормона или органами-мишенями.

Другое свойство гормонов заключается в том, что после своего действия гормон разрушается. Благодаря этому создается возможность для следующих гормональных воздействий.

Вопросы в конце параграфа.

Вопрос 1. Какие железы относятся к эндокринной системе?

К железам эндокринной системы относятся: эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, тимус, надпочечники, поджелудочная железа, половые железы.

Вопрос 2. Что и куда выделяют железы внутренней, внешней и смешанной секреции?

Железы внутренней секреции (гипофиз, поджелудочная железа, половые железы и др.) выделяют гормоны в кровь. Железы внешней секреции (пищеварительные, молочные, слезные, потовые и др.) выделяют вещества, которые через специальные потоки выводятся на поверхность тела или в полые органы. Железы смешанной секреции (поджелудочная железа, половые железы), функционируют двояко. Например, поджелудочная железа содержит два типа секреторных клеток. Одни вырабатывают пищеварительный сок, который выделяется в двенадцатиперстную кишку, вторые - гормон инсулин, который поступает в кровь.

Вопрос 3. Как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции?

Нервная и гуморальная системы дополняют друг друга. Нервная система оказывает быстрое, экстренное, а гуморальная - более медленное, но длительное влияние на работу одних и тех же органов. Примером взаимосвязи между нервной и гуморальной видами регуляции может служить гипоталамо-гипофизарная система. Гипоталамус (отдел промежуточного мозга) улавливает уровень концентрации гормонов в крови и в зависимости от полученной таким образом информации о работе желез внутренней секреции посылает нейрогормоны и нервные импульсы гипофизу (железа внутренней секреции), регулируя его работу, а гипофиз, в свою очередь, - работу других желез внутренней секреции.

Вопрос 4. Какова функция гипоталамуса?

Гипоталамус - особый отдел промежуточного мозга, который является центром регуляции эндокринной системы, центром регуляции вегетативной нервной системы и центром регуляции потребностей и эмоций.

Вопрос 5. Каковы основные свойства гормонов?

Гормоны обладают специфичностью, т. е. действуют на строго определенные органы или клетки, и высокой активностью, т. е. оказывают воздействие в ничтожно малых количествах. После своего действия гормоны разрушаются, за счет этого создается возможность для следующего гормонального действия.

Лекция №9 (3.11.11)

Эндокринная система. Классификация. Понятие о гормонах, клетках-мишенях. Центральные органы эндокринной системы: гипоталамус, гипофиз, гипотоламо-гипофизарная нейросекреторная система, эпифиз.

Самым распространенным эндокринным заболевание является сахарный диабет. Эндокринные железы – паренхиматозный орган.

Паренхиматозный орган – состоит из соединительно-тканного остова и комплекса железистых клеток, выполняющих специализированную функцию. Для паренхиматозных органов характерно отсутствие полости и слоистой стенки. Паренхиматозные органы делятся на:

Экзокринные железы

Эндокринные железы

Признаки эндокринных желез:

Отсутствие выводного протока

Все эндокринные железы имеют малые размеры и топографически разобщены

Имеют обильное кровоснабжение

Для всех эндокринных желез характерно наличие синусоидых капилляров

синусоидные капилляры имеют диаметр 30-40мкм, имеют финестры (оконца) в эндотелии, имеют перфорации (отверстия) в базальной мембране

Секрет эндокринных желез – гормоны

Термин Гормоны – веден Стерлингом в 1905г (возбуждаю).

Основные свойства гормонов

Избирательность действия – каждый гормон способен воздействовать только на определенный орган, ткань или клетку, которые получили называние: орган, ткань или клетка-мишени. Данное свойство обусловлено наличием органов тканей или клеток рецепторов к гормоном.

Специфичность действия – каждый гормон проявляет только для него характерные эффекты.

Высокая биологическая активность – оказывают эффект, даже при очень низкой концентрации.

Дистантное действие – гормоны проявляют свои эффекты на расстоянии от места своей секреции.

Классификация гормонов по физико-химическим свойствам

Гидрофильные гормоны – гормоны по своей природе являются белковыми (большинство гормонов)

Белки и пептиды:

гормоны гипоталамуса

гормоны гипофиза

гормон щитовидной железы – кальцетовин

гормоны поджелудочной железы

гормоны тимуса (или вилочковой железы)

гормоны околоушной железы

гормоны диффузной-эндокринной системы (ДЭС).

Производные аминокислот

производные триптофана (мелатонин, серотонин)

производные гистамина (гистамин) являются медиаторами

Гидрофильные гормоны способны воздействовать только на мембранные рецепторы, которые находятся на плазмалемме. Изменяя свойства плазмалеммы, будут менять работу клетки.

Гидрофобные гормоны

а) Тероидные гормоны щитовидной железы

б) стероидные гормоны

Гормоны коры надпочечников (андростендион, глюкокортикостероиды)

Гормон гонад (половых желез) (андрогены, эстрогены)

Простогландины

Гидрофобные гормоны проявляют свои эффекты воздействуя на ядерные рецепторы, значит, они будут влиять на синтез белка.

Особенности строения эндокринных желез

Железы, вырабатывающие гидрофильные гормоны:

В них будет хорошо развита:

• комплекс Гольджи,

  много секреторных гранул

Железы, вырабатывающие гидрофобные гормоны

В них будет хорошо развита:

Гладкая ЭПС

Много митохондрий

Свободные рибосомы (порой в виде полисом – крупные скопления свободных рибосом)

Классификация эндокринных желез

По источнику развития:

Энтодермальные железы

Бранхиогенные железы – будут развиваться из эпителия глотки (щитовидная, паращитовидные железы, вилочковая железа)

Железы развивающиеся из эпителия кишечника – эндокринная часть поджелудочной железы.

Мезодермальные железы

Корковое вещество надпочечников

Эндокринная часть половых желез (эндокриноциты яичка и яичника)

Эктодермальные железы

Неврогенные железы – развиваются из материала нервной трубки

Гипоталамус, гипофиз, эпифиз

Симпато-адреналовые железы - источник развития хромофиноциты из симпатических стволов нервной системы

Мозговое вещество надпочечников

Параганглии (или хромофильные тельца)

Межорганные связи между железами: (по Алешину)

Центральные эндокринные железы: гипоталамус, гипофиз, эпифиз

Периферические эндокринные железы:

Периферические гипофиз-зависимые железы: щитовидная железа, корковое вещество надпочечников, эндокринная часть половых желез (находятся под контролем гипофиза)

Периферические гипофиз-независимые железы: около-, паращитовидные железы, мозговое вещество надпочечников, параганглии (хромофильные тела), эндокринная часть поджелудочной железы, вилочковая железа (тимус), ДЭС.

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

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

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

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

Таблица. Классификация физиологически активных веществ

Свойства гормонов

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

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

Различают три варианта межклеточного взаимодействия с помощью гормонов:

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

По химической структуре гормоны делят на три группы:

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

По выполняемой функции гормоны делят на три группы:

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

Таблица. Типы действия гормонов

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

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

Таблица. Физиологически активные вещества, открытые в последнее время

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

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

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

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

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

Таблица 8.1. Внутриклеточные механизмы и пути действия гормонов

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

Таблица. Распределение гормона в крови

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

Таблица. Время действия физиологически активных веществ

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

Регуляция образования и секреции гормонов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Определение гормонов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Нейрогормон — физиологически активное вещество, вырабатываемое нервными клетками.

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

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

На сегодняшний день известно более ста пятидесяти видов гормонов, каждый из которых чрезвычайно важен для нормального функционирования организма: если выработка хотя бы одного из них отклонится от нормы, это приведет к очень серьезным проблемам со здоровьем, вплоть до смерти. Происходит это потому, что функции гормонов прежде всего состоят в том, чтобы контролировать метаболизм, развитие, рост тканей, клеток и другие процессы жизнедеятельности организма.

Биологически активные вещества, известные под названием гормоны, производятся . Органами внутренней секреции называют железы, что выводят активные вещества прямо в кровь и не имеют наружу выводных протоков. К ним относят гипофиз, надпочечники, щитовидную железу, .

Железы смешанной секреции отвечают за выделение не только гормонов, но и других веществ, а потому выводят производимые ими вещества как в кровь, так и в другую часть организма или наружу. К ним относят поджелудочную железу, половые железы, желудок, вилочковую железу, плаценту, которые не только отвечают за производство гормонов, но и исполняют другие функции, не связанные с работой .

Биологически активные вещества выполняют в организме следующие функции:

• активизируют или угнетают рост клеток;
• контролируют естественный процесс распада клетки;
• оказывают влияние на настроение (апатия, бодрость, оптимизм, депрессия);
• регулируют обмен веществ;
• улучшают или угнетают работу иммунной системы;
• отвечают за репродуктивную функцию: участвуют в формировании вторичных половых признаков, слаженной работы половых органов, подготавливают организм в , готовят к менопаузе, влияют на половое влечение;
• отвечают за своевременную реакцию в стрессовых и опасных для жизни ситуациях;
• вызывают чувство голода и насыщения;
• влияют на синтез и функции других гормонов.

С организмом гормоны взаимодействуют через специально предназначенные для них рецепторы, что находятся на каждой клетки-мишени. Нужного эффекта они добиваются путем изменения скорости химических реакций, что происходят под влиянием или синтеза ферментов (так обычно называют белковые молекулы). Причем влияние это настолько велико, что гормон, проникнув в клетку-мишень, изменяет не более одного процента белков и РНК, что оказывается достаточным для создания нужного действия.

Виды гормонов

Работа эндокринной системы полностью находится под воздействием центральной нервной системы, которая непосредственно связана с гипоталамусом, который и руководит работой желез внутренней и смешанной секреции. Делает он это через гипофиз, который являет собой эндокринную железу, что расположена в кармане клиновидной части черепа, известным под названием турецкое седло.

Гормоны, на активность которых влияет гипоталамус, по химическому строению делятся на три группы. К первой, к которой принадлежат и биологически активные вещества, что синтезирует гипоталамус, относятся пептиды и белки. Также они производятся в передней доли гипофиза, в гипоталамусе, в поджелудочной железе (инсулин, глюкагон).

Ко второй группе относят производные аминокислот, являющиеся производными тирозина. Самыми известными из них являются гормоны щитовидной железы, а также , которые производятся в мозговом веществе надпочечников. Третья группа – стероидные гормоны, вырабатываются из холестерина. Их производят половые железы и кора надпочечников.

Каждый вид гормонов влияет лишь на определенные клетки или вид метаболизма. При этом нередко бывает так, что одна и та же ткань подвергается влиянию сразу нескольких типов гормонов, которые могут как обладать противоположным действием, так и создавать благоприятную среду для работы другого гормона.

Например, вещества, что синтезирует щитовидная железа, взаимодействуют с андрогенами и эстрогенами, улучшая функционирование репродуктивной системы. Поэтому окончательный результат зависит не от одного, а от всех видов гормонов, под воздействием которых оказалась клетка, а также от состояния работы внутренних органов, возраста.

Для большинства биологически активных веществ характерно то, что они являются водорастворимыми, не связываются с белками-переносчиками (исключение – половые гормоны, гормоны щитовидной железы и некоторые другие).

Также многие из них начинают влиять на организм лишь после соединения с ориентированными на них рецепторами, которые могут располагаться как в ядре клетки, так и на её поверхности.

Ещё одной особенностью гормонов является то, что уровень биологически активных веществ постоянно колеблется, и зависит не только от возраста, но и времени суток, у женщин – месячного цикла.

Функции гипоталамуса

Биологически активные вещества, что производит гипоталамус, являются нейрогормонами: этот отдел головного мозга помимо того, что регулирует работу эндокринной системы, но и тесно связан с ЦНС. Когда внешние или внутренние раздражители воздействуют на те или иные рецепторы, сигналы об этом сразу поступают в центрально нервную систему, их улавливает гипоталамус, и реагирует выработкой тех или иных нейрогормонов.

Одни из них предназначены для стимуляции синтеза гормонов передней части гипофиза, известны под названием рилизинг-гормоны. Другие исполняют противоположную функцию: когда гипоталамус получает сигнал о необходимости уменьшить синтез гормонов гипофиза, он начинает производить статины, которые тормозят их производство.

Третью группу биологически активных веществ, что вырабатывает гипоталамус, называют гормонами задней доли гипофиза. К ним относят . Первый регулирует вывод воды почками, второй влияет на сексуальное поведение человека, способствует сокращению матки при родах, выводит из груди молоко, которое формируется под воздействием пролактина, гормона гипофиза.

Окситоцин и вазопрессин поступают в заднюю часть гипофиза, где пребывают некоторое время. Когда их накапливается определенное количество, выходят в кровь и начинают выполнять свои функции, регулируя выработку гормонов подконтрольными гипоталамусу органами.

Так, схема работы гипоталамуса выглядит следующим образом. Под влиянием различных процессов, что происходят внутри организма или во внешней среде, гипоталамус увеличивает выработку гормонов, которые поступив в гипофиз, стимулируют производство тех или иных биологически активных веществ.

Те, в свою очередь, отправляются к железам, чью работу предназначены контролировать и, стимулируя их, увеличивают синтез гормонов, что после выброса в кровь отправляются к органам-мишеням, связываются с предназначенными для них рецепторами, проникают в клетку, вызывая нужные реакции.

Подобный процесс происходит при необходимости уменьшить выработку гормонов. После того как гипоталамус снижает синтез нейрогормонов, они перестают стимулировать клетки-мишени, что приводит к снижению активности подконтрольных ему желез.

Работа гипофиза

Центральным органом эндокринной системы является гипофиз. Именно через него гипоталамус воздействует на железы внутренней и смешанной секреции. Какое именно влияние оказывают на их работу, можно отследить по следующей таблице:

Гормон гипофиза	Воздействие
Тиреотропный (ТТГ)	Контролирует работу щитовидной железы, влияя на её рецепторы, и в зависимости от ситуации уменьшая/увеличивая производство вырабатываемых щитовидной железой трийодтиронина и тироксина.
Адренокортикотропный (АКТГ)	Взаимодействует с корой надпочечников, влияя прежде всего на выработку кортизола, кортизона, кортикостерона. Вместе с ними одновременно повышается производство надпочечниками андрогенов и эстрогенов.
Соматропный	Непосредственно влияет на развитие и линейный рост человека, обновление клеток, их развитие, ускоряет синтез белков, способствует распаду жиров, образованию глюкозы.
Пролактин	Активизируется во время беременности, подготавливая молочные железы к лактации, способствует образованию молока после родов.

Также гормоны гипофиза отвечают за репродуктивную функцию человека. У женщин под влиянием фолликулостимулирующего гормона начинается первый этап месячного цикла. ФСГ способствует созреванию яйцеклетки в фолликуле, увеличивает количество эстрогенов и начинает подготавливать организм к беременности.

Во второй половине цикла на первый план выступает лютеинизирующий гормон (ЛГ). Когда его значение одновременно с ФСГ достигает максимальных значений, это вызывает овуляцию (выход яйцеклетки из фолликула). Затем под его влиянием образовывается желтое тело, которое начинает производить прогестерон, и продолжает готовить организм к зачатию.

В мужском организме ФСГ и ЛГ регулируют . ФСГ влияет на клетки Сертоли, в результате чего они вырабатывают андрогеносвязывающие белки, которые переносят тестостерон к герминогенным клеткам. Также он влияет на выработку пептидов, которые увеличивают чувствительность рецепторов клеток Лейдинга к лютеинизирующему гормону, что активизирует выработку тестостерона. Что касается ЛГ, то он стимулирует синтез мужского гормона ответственными за это клетками.

Основные гормоны

Самой крупной эндокринной железой является щитовидка: её длина у взрослого человека составляет от 2,5 до 3 см. Находится щитовидная железа в нижней части шеи и синтезирует йодсодержащие (тиреоидные) гормоны и кальцитонин.

Вещества, что производит щитовидная железа, принимают участие во всех процессах жизнедеятельности организма: от их правильной работы зависит развитие, рост, физическое, умственное состояние человека. При недостатке гормонов щитовидной железы ухудшается интеллект, если ребенок родился с патологией – при несвоевременно предпринятой терапии у него разовьется кретинизм или слабоумие.

Большое количество разного типа гормонов . Большинство производимых ими веществ отвечают за своевременную реакцию организма на стрессовые и опасные для жизни ситуации. Активизировавшись, гормоны воздействуют на организм таким образом, что у него появляются дополнительные силы для решения сложных ситуаций: сужаются сосуды, повышается давление, ускоряется ритм сердца, увеличивается уровень глюкозы, из которой организм извлекает энергию.

В мозговом слое надпочечников производятся адреналин и норадреналин, позволяющие во время опасности быстро принять решение и преодолеть преграды, которые человек в обычном состоянии взять не по силам. Корковое вещество надпочечников производит гормоны стресса глюкокортикоиды, которые больше активизируются при стрессовых, но менее опасных ситуациях. Здесь же производятся половые гормоны, которые отвечают за формирование вторичных половых признаков, подготавливая организм к репродуктивному возрасту.

От исправной работы поджелудочной железы зависит концентрация глюкозы в крови. Бета-клетки органа, известные как островки Лангерганса, производит инсулин. Как только количество глюкозы начинает превышать норму, его выработка активизируется, и он снижает сахар, в противном случае развивается сахарный диабет. Здесь же вырабатывается гормон, который снижает кислотность желудочного сока после того, как пища выходит из желудка в кишечник.

Огромное значение в развитии организма играют гормоны, производимые половыми железами – андрогены и эстрогены. Они отвечают за репродуктивную функцию человека, поэтому от них во многом зависит не только способность человека к зачатию, но и характер, поведение, внешность. Если половые железы производят их в недостаточном количестве или в избытке, это чревато бесплодием, снижением либидо, отсутствием сексуального влечения и другими проблемами.

От чего зависит работа гормонов

Насколько слажено эндокринные железы будут производить гормоны, взаимодействовать друг с другом и оказывать влияние на работу организма, зависит от многих причин. Прежде всего, от состояния здоровья органов, которые их производят, а также на регулирование работу которых направлено действие гормонов.

Негативное влияние на работу желез внутренней секреции оказывает алкоголь и курение. Они отравляют организм, что негативно воздействует на здоровье человека, и опасно для репродуктивной функции: у детей алкоголиков нередко фиксируются пороки развития, тяжелые недуги, слабоумие.

Чтобы организм работал правильно и слажено, необходимо следить за своим здоровьем. Если результаты анализов показали отклонения биологически активных веществ от нормы, нужно определить причину. Например, нехватка или избыток андрогенов, эстрогенов, гормонов щитовидной железы часто является причиной бесплодия. Заболевания поджелудочной железы могут стать причиной диабета, полностью избавиться во многих случаях невозможно, особенно при инсулинозависимой форме.

Уровень гормонов всегда изменяется при развитии аденомы, доброкачественной опухоли, которая начинает дополнительно синтезировать биологически активные вещества. Злокачественные опухоли, в зависимости от вида раковых клеток, могут повышать или понижать выработку гормонов. В этом случае лечение надо начинать незамедлительно.

Текст: Татьяна Маратова

Гормонами называются химические вещества, которые вырабатываются в человеческом организме, в организмах животных, а также в растениях. Они действуют, как курьерская служба или, другими словами, как средство связи между различными частями организма.

Основные сведения о гормонах

Свойства гормонов различны, но важнейшее заключается в помощи всем системам человеческого организма работать согласованно. Эти вещества контролируют различные процессы, происходящие в теле, включая такие важные функции, как рост, развитие и размножение. Первые доказательства существования гормонов были обнаружены в 1902 году, когда британские исследователи установили, что существует химическое вещество, которое контролирует некоторые процессы, связанные с пищеварением. С тех пор найдено уже более 30 гормонов, вырабатываемых в организме человека.

Большинство гормонов в организме человека вырабатываются органами, которые называются железами внутренней секреции (или эндокринными железами). К ним относятся два надпочечника, гипофиз, четыре паращитовидных железы, половые железы, а также щитовидная железа. Несколько гормонов также производится эндокринной тканью, присутствующей в органах, которые не всегда являются эндокринными железами. Такими органами могут быть, например, желудок и поджелудочная железа.

Важнейшие свойства гормонов

Различные эндокринные железы выделяют гормоны в кровь, которая разносит их по всему телу. Важным свойством гормонов является то, что они могут действовать на большой дистанции от железы до целевого органа. Когда гормон достигает так называемые «орган-мишень» или «ткань-мишень», он запускает определенный процесс, который должен выполнить этот орган или ткань. Химическая структура гормонов позволяет им взаимодействовать с рецепторами в клетках-мишенях. Объединение гормона с рецептором инициирует изменения в химических процессах в клетке. Эти изменение, в свою очередь, изменяют разного рода химическую деятельность в клетке, в результате чего целевая клетка ведет себя определенным образом. Это отражает еще одно важное свойство гормонов: они обладают «специфичностью действия».

Большинство человеческих гормонов можно разделить на две большие группы в зависимости от их химической структуры - стероиды и аминокислот на основе гормонов. Стероиды включают половые гормоны и гормонов коры надпочечников. Большинство других человеческих гормонов содержат некоторые формы аминокислот, а также строительные блоки белков. Гормоны могут быть сгруппированы также в зависимости от функций, которые они контролируют. Эти функции включают в себя пищеварение, или, скажем шире, то, как вообще организм использует питательные вещества, поступающие в него извне, рост, половые функции, функции воспроизводства. Гормоны также регулируют состав крови, реакцию организма на чрезвычайные ситуации, а также производство собственно гормонов. Такая широкая «зона ответственности» характеризует еще одно свойство гормонов – их высокую биологическую активность.