Гормоны

Гормоны – это биологически активные вещества со строго специфическим и избирательным действием, способны повышать или понижать уровень жизнедеятельности организма, биологическое действие их сводится к обеспечению гомеостаза. Это вещества - регуляторы, выделяемые железами внутренней секреции в кровь и действующие гемокринно, т.е. дистантно, вдали от места синтеза на определенные клетки-мишени. На клеточном уровне действие гормонов выражается:

· в изменении активности специфичных для каждого гормона ферментов, переносчиков или их комплексов;

· в увеличении числа молекул определенных белков (ферментов, переносчиков различных веществ);

· в изменении проницаемости биологической мембраны по отношению к каким-либо веществам за счет активации канальных белков или встраивания в нее белков-переносчиков.

Клетки различных тканей организма выделяют также вещества-регуляторы, обладающие гормоноподобным эффектом, но действующие аутокринно – вблизи места их синтеза. Эти вещества называют тканевыми гормонами или парагормонами.

Эндокринная система тесно связана с нервной, они взаимосвязаны и подчинены друг другу. Это подчинение осуществляется как прямым иннервационным путем и через регуляцию гипоталамусом деятельности гипофиза, который воспринимает от гипоталамуса релизинг-факторы либерины и статины. С другой стороны гормоны также влияют на деятельность нервной системы. Так адреналин оказывает возбуждающее действие на нервные клетки, вызывая повышение содержания глюкозы в крови, способствуют обеспечению нейронов энергетическим материалом. Глюкокортикоиды способствуют действию норадреналина на мозг и сосуды.

В нормальном состоянии существует баланс между активностью эндокринных желез и состоянием нервной системы и ответом тканей-мишеней. Любое нарушение в каждом из этих звеньев приводят к отклонениям от нормы. Избыточная или недостаточная продукция гормонов является причиной различных заболеваний.

При переносе гормонов кровью многие гормоны соединяются с белками плазмы или форменными элементами, связывание носит обратимый характер, перенос в комплексной форме предохраняет их от преждевременной инактивации. Биологически активны только свободные формы гормонов. При повышении потребности в гормонах возможно их высвобождение из комплекса и переход в свободную форму. При нарушении выработки транспортных белков, при недостатке определенных форменных элементов возможно повышенное разрушение гормонов и чрезмерное их воздействие на ткани.

По химическому строению гормоны подразделяют на липофильные и гидрофильные, это имеет определенный биохимический смысл, так как отражает различные принципы действия этих биорегуляторов. Липофильные гормоны, к которым относятся стероидные гормоны, йодтиронин, ретиноевая кислота это относительно низкомолекулярные вещества, плохо растворимые в воде. Они не накапливаются в железах, а секретируются в кровь сразу после завершения биосинтеза. При транспортировке в крови они связываются со специфическими плазматическими белками-переносчиками. Все липофильные гормоны действуют по общему механизму, то есть связываются с внутриклеточным рецептором и регулируют транскрипцию определенных генов.

Наиболее важными стероидными гормонами позвоночных являются прогестерон, кортизол, альдостерон, тестостерон и эстрадиол, кальцитриол.

Прогестерон образуется в желтом теле, его концентрация в крови варьирует в соответствии с жизненным циклом, готовит слизистую матки к восприятию оплодотворенной яйцеклетки. После оплодотворения он начинает синтезироваться в плаценте, обеспечивая нормальное течение беременности.

Эстрадиол - синтезируется в яичниках, регулирует менструальный цикл. Он стимулирует пролиферацию клеток слизистой матки, отвечает за развитие вторичных женских половых признаков.

Тестостерон – синтезируется клетками Лейдига в семенниках и контролирует развитие и функцию половых желез, отвечает за развитие вторичных мужских половых признаков.

Кортизол – образуется в коре надпочечников, он участвует в регуляции белкового и углеводного обмена, стимулирует деградацию белков и конверсию аминокислот в глюкозу, способствуя повышению ее в крови.

Альдостерон – синтезируется в коре надпочечников, он влияет на функцию почек, где за счет активации натрий-калиевой АТФ-азы обеспечивает реасорбцию солей натрия и выведение из организма калия и таким образом повышает кровяное давление.

Кальцитриол – синтезируется в почках, производное витамина Д, его предшественник сиетезируется в коже под действием УФ света. Стимулирует всасывание кальция в желудочно-кишечном тракте и включение кальция в костную ткань.

Йодтиронины – образуется в организме из аминокислоты тирозина, являясь производным аминокислоты, обладают липофильными свойствами. В положении ароматических колец имеют йод.

Тироксин – образуется в щитовидной железе, он повышает скорость метаболизма и стимулирует развитие эмбриона.

Гидрофильные гормоны и гормоноподобные вещества состоят из аминокислот, являются белками или пептидами. Они депонируются в больших количествах в клетках желез внутренней секреции и поступают в кровь по мере необходимости без участия переносчиков. Это самая большая группа сигнальных веществ, образуется в организме по обычному механизму белкового синтеза.

Адреналин -гормон коры надпочечников, где он образуется из тирозина, его выброс находится под влиянием центральной нервной системы. Он воздействует на кровеносные сосуды, сердце и основной обмен. Адреналин сужает сосуды и тем самым повышает кровяное давление, повышает сердечную функцию, ускоряет расщепление гликогена до глюкозы в печени и мышцах и расширяет бронхи.

Тиролиберин – нейрогормон гипоталамуса, стимулирует секрецию клетками гипофиза тиреотропного гормона.

Тиреотропин и родственные гормоны лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон являются представителями гормонов передней доли гипофиза. Тиреотропин стимулирует синтез и выделение тироксина клетками щитовидной железы.

Инсулин – образуется В- клетками поджелудочной железы и секретируется при повышении уровня глюкозы, влияет на углеводный обмен. Он индуцирует синтез de novo гликогенсинтетазы, а также некоторых ферментов гликолиза. Одновременно инсулин подавляет синтез ключевых ферментов глюконеогенеза.

Глюкагон – синтезруется А- клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, секретируется в кровь при пониженном уровне глюкозы. Его основная функция состоит в повышении уровня глюкозы (гипергликемический эффект) за счет расщепления гликогена в печени. По своему действию он является антагонистом инсулина.

Биогенные амины – гистамин, серотонин, мелатонин образуются путем декарбоксилирования аминокислот, содержатся в основном в тучных клетках соединительной ткани и базофильных гранулоцитах крови, а серотонин в тромбоцитах, поэтому результаты их определения в цельной крови зависят от количества соответствующих клеток.

Гистамин освобождается при анафилактических и аллергических реакциях под действием либераторов, таких как тканевые гормоны, аллергены и лекарственные препараты. Через Н1 рецептор гистамин стимулирует сокращение гладких мышц бронхов, расширяет капилляры и повышает их проницаемость. Через Н2 рецептор гистамин замедляет сердечный ритм и стимулирует образование соляной кислоты в желудочно-кишечном тракте. В центральной нервной системе гистамин действует как нейромедиатор.

Серотонин образуется в клетках желудочно-кишечного тракта. Основной метаболит серотонина – 5-оксииндолилуксусная кислота - выводится с мочой в виде парных соединений с серной и глюкуроновой кислотами. Информативно повышение содержания серотонина в плазме и оксииндолилуксусной кислоты в моче при карциноидах кишечника или легких.

Гистамин и серотонин обычно определяют после разрушения клеток, лучше всего путем замораживания и оттаивания. Оба вещества способны реагировать с о-фталиевым альдегидом с образованием флюорофоров, но для серотонина эта реакция идет в кислой среде, а для гистамина – в щелочной.