Общая характеристика гормонов.

 

ГОРМОНЫ

Гормоны - органические вещества разнообразного строения, вырабатывающиеся в специализированных органах - железах внутренней секреции, поступающие с кровью в различные органы и оказывающие в них регулирующее влияние на метаболизм и физиологические функции. Синтезируются гормоны в ничтожно малых концентрациях (10^-6 - 10^-12 М).

В клетках органов, в которых реализуется действие гормонов («органы-мишени»), имеются особые белки, называемые рецепторами гормонов. Эти белки обладают способностью специфически связываться только с определенными гормонами, и поэтому органы-мишени избирательно извлекают из протекающей крови лишь те гормоны, которые необходимы данному органу для регуляции в нем обмена веществ. Такой механизм позволяет гормонам строго избирательно воздействовать на определенные органы. Рецепторные белки находятся либо внутри клеток, либо встроены в клеточную мембрану.

Связавшись с мембранным рецептором гормон вызывает каскад реакций в самой клетке. Комплекс цитоплазматического Р и гормона может воздействовать на ядерные рецепторы и вызывать изменения в генетическом аппарате, что ведет к синтезу новых белков.

Для некоторых гормонов (например, для адреналина и глюкагона) таким рецептором является мембраносвязанный (встроенный в клеточную мембрану) фермент аденилатциклаза. Присоединение гормона к этомуферменту приводит к повышению его каталитической активности. Под действием активированной аденилатциклазы внутри клеток имеющийся там АТФ превращается в циклическую форму АМФ (цАМФ). Образовавшийся цАМФ непосредственно участвует в регуляции клеточного метаболизма.

В клетках органов-мишеней содержатся ферменты, разрушающие поступающие в них гормоны, а также и цАМФ, что ограничивает действие гормонов во времени и предупреждает их накопление.

Чувствительность рецепторов и активность ферментов, расщепляющих гормоны, может меняться при нарушениях метаболизма, изменениях физико-химических параметров организма (температура, кислотность, осмотическое давление) и концентрации важнейших субстратов, возникающих при заболеваниях, а также при выполнении мышечной работы. Следствием этого является усиление или ослабление влияния гормонов на соответствующие органы.

Внутриклеточные механизмы действия гормонов разнообразны. Но все же можно выделить три главных механизма, присущих большинству гормонов:

1. Гормоны влияют на скорость синтеза ферментов, ускоряя или замедляя его. В результате такого воздействия в органах-мишенях повышается или снижается концентрация определенных ферментов, что сопровождается соответствующим изменением скорости ферментативных реакций.

2. Гормоны влияют на активность ферментов в этих органах. В одних случаях гормоны оказываются активаторами ферментов и поэтому повышают скорость ферментативных реакций. В других же случаях гормон проявляет ингибирующее действие на ферменты, что приводит к снижению скорости ферментативных реакций.

3. Гормоны влияют на проницаемость клеточных мембран по отношению к определенным химическим соединениям. В результате такого действия в клетки поступает больше или меньше субстратов для ферментативных реакций, что тоже обязательно сказывается на скорости химических процессов.

В конечном итоге все три основные механизма действия гормонов направлены на регуляцию скорости химических реакций, протекающих в клетках, что, в свою очередь, оказывает влияние на физиологические функции.

По химическому строению гормоны можно разделить на 3 группы:

1. Гормоны белковой природы (белки и полипептиды): гормоны гипоталамуса, гормоны гипофиза, кальцитонин щитовидной железы, гормон паращитовидных желез, гормоны поджелудочной железы.

2. Гормоны - производные аминокислоты тирозина: йодсодержащие гормоны щитовидной железы, гормоны мозгового слоя надпочечников.

3. Гормоны стероидного строения: гормоны коры надпочечников, гормоны половых желез.

Синтез и выделение гормонов в кровь находятся под контролем нервной системы. В упрощенном виде взаимосвязь между гормональной (эндокринной) и нервной системами можно представить следующим образом. При воздействии на организм каких либо внешних факторов или же при возникновении изменений в крови и в различных органах соответствующая информация передается по афферентным (чувствительным) нервам в ЦНС. В ответ на полученную информацию в гипоталамусе (часть промежуточного мозга) вырабатываются биологически активные вещества (гормоны гипоталамуса), которые затем поступают в гипофиз (мозговой придаток) и стимулируют или тормозят в нем секрецию так называемых тропных гормонов (гормоны передней доли). Тропные гормоны выделяются из гипофиза в кровь, переносятся в железы внутренней секреции и вызывают в них синтез и секрецию соответствующих гормонов, которые далее воздействуют на органы-мишени. Таким образом, в организме имеется единая нервно-гормональная или нейро-гуморальная регуляция.

Все железы внутренней секреции функционируют согласованно и оказывают друг на друга взаимное влияние. Введение в организм гормонов сказывается не только на функции железы, вырабатывающей вводимый гормон, но и может оказать негативное воздействие на состояние всей нервно-гормональной регуляции в целом. Поэтому использование в качестве допингов гормональных препаратов является опасным для здоровья спортсменов.

 

11.2. Краткая характеристика отдельных гормонов.

Сведения об отдельных гормонах приведены в таблице 4.

Таблица 4. Краткая характеристика отдельных гормонов.

Железа внутрен-ней секреции	Название гормона	Химическая приро-да гор- мона	Механизм действия гормона	Проявле- ние гиперпродукции гормона	Проявле-ние гипо- продукции гормона
		3	4
Гипо-таламус	Либерины (рилизинг- факторы)	Белки	Стимулируют выделение в кровь гормонов передней доли гипофиза
	Статины (ингибирую-щие факторы)	Белки	Тормозят выделение в кровь гормонов перед- ней доли гипофиза
Передняя доля гипофиза (адено- гипофиз)	Гормон роста (сомато-тропный гормон)	Белок	Ускоряет синтез белков	Гигантизм (при воз- никнове-нии гипер- продукции в детском возрасте) Акромега-лия (у взрослых)	Карлико-вость
	Тиреотроп-ный гормон	Белок	Стимулирует выделение в кровь йодсодержащих гормонов щитовидной железы
1
	Адренокортикотропный гормон (АКТГ)	Белок	Стимулирует синтез и выделение в кровь гормонов надпочечников
	Фолликуло-стимулирую- щий гормон	Белок	Стимулирует созревание половых клеток в половых железах
	Инерстици- альные клетки сти- мулирущий гормон	Белок	Стимулирует секрецию гормонов половых желез
	Лактоген-ный гормон	Белок	Стимулирует обра- зование молока в молочных железах
Средняя доля гипофиза	Меланости-мулирую-щий гормон	Поли- пептид	Стимулирует синтез пигмента меланина
Задняя доля гипофиза (нейро- гипофиз)	Вазопрессин (антидиуре- тический гормон) -вырабатыва- ется в гипо- таламусе, хранится и выделяется в кровь из задней доли гипофиза	Поли-пептид	Суживает мелкие кровеносные сосу- ды и повышает кровяное давление; ускоряет обратное всасывание воды при мочеобразовании и способствует уменьшению объема мочи		Несахарный диабет
	Окситоцин - вырабатыва- ется в гипота- ламусе, хра- нится и выде-ляется в кровь из задней доли гипофиза	Поли- пептид	Повышает тонус мускулатуры матки, суживает мелкие кровеносные сосуды и повышает кровяное давление
Щитовид- ная железа	Йодсодер-жащие гормоны (главный гормон - тироксин)	Произ-водные амино-кислоты тирози-на	Ускоряют окислительтельные процессы; при избытке разобщают перенос электронов в дыхательной цепи и синтез АТФ в процессе тканевого дыхания	Тирео-токсикоз (Базедова болезнь)	Врожденное слабоумие (при возникновении гипопродук-ции в раннем возрасте); микседема (у взрослых)
	Кальцито-нин	Белок	Снижает содержание ионов кальция в крови
Паращи-товидные железы	Паратгормон	Белок	Повышает содержание ионов кальция в крови
Поджелу дочная железа-	Инсулин	Белок	Избирательно повышает проницаемость клеточных мембран по отношению к глю- козе и способствует лучшему проникновеннию глюкозы из крови в различные органы; способствует переходу глюкозы в глюкозо-6-фосфат и, тем самым, ускоряет любые превращения глюкозы; активирует синтез ферментов цикла Кребса.		Сахар- ный диабет
	Глюкагон	Белок	Ускоряет распад гликогена в печени до глюкозы
Мозговой слой надпо-чечников	Катехол- амины (главный гормон адреналин)	Произ-водные амино-кислоты тирози-на	Ускоряют распад гликогена в печени и в мышцах; вызывают мобилизацию жира; повышают час- тоту дыхания и сер- дечных сокращений
Кора надпо-чечников	Глюкокор- тикоиды (главные гормоны кортизол,кортикостерон)	Стеро-иды	Тормозят переход глюкозы в глюко- зо-6-фосфат и по- этому препятству- ют любым превра- щениям глюкозы: активируют синтез глюкозы из неугле- водов (глюконео- генез); тормозят синтез белков
	Минерало- Кортикоиды (главный гормон альдостерон)	Стеро- иды	Ускоряют обратное всасывание ионов натрия в почках и задерживают эти ионы в организме; Тормозят обратное всасывание ионов калия в почках и способствуют их выде- лению из организма
Мужские половые железы (яички)	Андрогены (главный гормон - тестосте-рон)	Стеро-иды	Влияют на формирование мужских вторичных половых признаков, обеспечивают репродуктив- ную функцию (андрогенное действие); ускоряют синтез белков (анаболическое действие)
		3
Женкие Половые железы (яичники)	Эстрогены (главный гормон эстрадиол)	Стеро- Иды	Влияют на формирование женских вторичных половых признаков, обеспечивают репродуктивную функцию (эстрогенное действие); ускоряют синтез белков (в меньшей степени, чем андрогены)
Вилочко-вая железа (тимус)	Тимозин Тимопоэтин	Белки	Стимулируют созревание лимфоцитов - клеток крови, ответственных за иммунитет
Шишко- видная железа (эпифиз)	Мелатонин	Белок	Тормозит развитие половых функций у растущего организма; способствует пигментации