Истинные гормоны - БАВ, вырабатывающиеся в специализированных железах внутренней секреции, обладающие дистантным действием и высокой активностью. Делятся по принадлежности к железам внутренней секреции - половые гормоны, тиреоидные гормоны и т.д.
По химической структуре гормоны подразделяются на:
Водорастворимые
а. Производные аминокислот (тироксин, адреналин, норадреналин). б. Полипептиды (инсулин).
в. Белки (некоторые гормоны аденогипофиза).
Жирорастворимые - производные холестерина (половые гормоны, гормоны коры надпочечников).
Главные функции гормонов:
Метаболическая - влияние на обмен веществ (анаболизм - соматотропный, катаболизм - тироксин, адреналин).
Корригирующая – регуляция текущей деятельности отдельных систем организма и их функций.
Кинетическая (триггерная) - включение функций.
Более частные, но очень важные функции гормонов:
Морфогенетическое - влияние на морфогенез: рост, развитие (СТГ, тироксин, половые гормоны).
Адаптивное - влияние на реакции приспособления к условиям существования во внешней среде (АКТГ, глюкокортикоиды).
Репродуктивное - влияние на функцию размножения (женский половой цикл, сперматогенез).
На этом уровне регуляции парагормоны выполняют свою функцию при попадании в кровь, при этом они оказывают дистантное действие
Взаимодействие гормонов и парагормонов с клетками-мишенями
Выделяют два механизма действия на клетки-мишени.
Водорастворимые гормоны оказывают влияние на функции клеток, действуя с поверхности цитоплазматической мембраны, не проникая в клетку.
Этапы воздействия водорастворимого гормона и парагормона на клетку
Образование гормон-рецепторного комплекса (ГРК) на поверхности клеточной мембраны.
Активация мембранных ферментов системы вторичных посредников.
Образование вторичных посредников,
Синтез определенной группы протеинкиназ, индуцируемый вторичными посредниками
Активация фосфорилирования определенных групп белков.
Физиологические эффекты: изменение проницаемости клеточной мембраны для ионов и веществ, изменение количества и активности ферментов, секреция гормонов, выделение медиаторов, изменение подвижности клеток, сокращение либо расслабление гладкой мускулатуры.
Жирорастворимые гормоны (стероидные гормоны) вызывают физиологические эффекты, проникая в клетку. Этапы воздействия стероидного гормона на клетку
При контакте стероидного гормона с мембранным рецептором происходит: узнавание гормона; перенос ГРК в клетку.
В цитоплазме гормон связывается с особым (вторым) цитоплазматическим белком-рецептором с образованием ГРК.
Перенос ГРК в ядро.
Взаимодействие с ядерным (третьим) рецептором с образованием ГРК.
Связывание ГРК с хроматиновым акцептором и ДНК.
Физиологические эффекты (наступают через несколько часов, т.к. требуют длительного присутствия ГРК в ядре): активация транскрипции матричных РНК (мРНК), синтез транспортных и рибосомных РНК, трансляция мРНК, синтез белков и ферментов в рибосомах. И, как следствие, развитие физиологических эффектов.
Действие гормонов, в связи с их транспортом кровью, более диффузно; нервное влияние более дифференцированно.
Гуморальное влияние распространяется медленнее (максимальная скорость кровотока - 0,2-0,5 м/сек).
Гуморальное влияние более длительное (часы, сутки).
Нередко мишенью действия биологически активных веществ являются нервные окончания. В то же время нервная система иннервирует железы внутренней секреции, поэтому говорят о единой нейрогуморальной регуляции.
Гипоталамус является высшим центром, осуществляющим нейро-гуморальную регуляцию.
ГТ как один из отделов ЦНС является и главным координатором гормональной регуляции в организме.
ГТ - это то единственное место ЦНС, в области которого проницаемость для ГЭБ очень высока (это позволяет создать мост между нервной и гуморальной регуляцией, т.к. за счет большого количества хеморецепторов ГТ может воспринимать уровень биологически активных веществ в крови).
Нейроны ГТ обладают способностью к нейросекреции, что проявляется в изменении уровня выделения
В настоящее время известно 10 релизинг-факторов (7 либеринов и 3 статина). Либерины:
1.Соматолиберин, 2.Тиролиберин, 3.Люлиберин, 4. Фоллиберин, 5. Кортиколиберин, 6. Пролактолиберин, 7. Меланолиберин.
1.Соматостатин, 2. Пролактостатин, 3. Меланостатин
Релизинг–факторы регулируют выделение гормонов передней доли гипофиза, большая часть которых, гландулярные, регулируют деятельность других желез внутренней секреции, выделение ими гормонов.
Некоторые гормоны гипофиза вырабатываются в гипоталамусе и лишь накапливаются в гипофизе (гормоны нейрогипофиза - АДГ и окситоцин).
Регуляция в системе гипоталамус- гипофиз осуществляется по принципу отрицательной обратной связи
(избыток гормонов в крови - торможение их выработки):
1. Короткая петля регуляции: Рецепторы ГФ реагируют на концентрацию тропных(собственных) гормонов, изменяют их выделение и опосредовано, уровень гормонов периферических желез вн. секреции. 2. Длинная петля регуляции: Уровень гормонов периферических желез вн. секреции воспринимается хеморецепторами ГФ, это изменяет выделение тропных(собственных) гормонов, и опосредовано, уровень гормонов периферических желез вн. секреции.
3. Более длинная петля регуляции: Уровень гормонов периферических желез вн. секреции воспринимается хеморецепторами гипоталамуса, затем гипофиз(изменение уровня тропных гормонов) – железа внутренней секреции и как следствие - изменение уровня гормона периферических желез вн. секреции.
Регуляция в системе ГТ- задняя доля ГФ. Уровень гормонов ГФ в крови регулирует синтез гормонов в ГТ. Так регулируются все периферические железы вн. секреции.
Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней.
Переднюю и промежуточную долю объединяют общим названием - аденогипофиз, а задняя - нейрогипофиз. Передняя доля гипофиза
Все гормоны передней доли являются веществами белковой природы (пептиды, белки, гликопротеиды).
Гормоны передней доли гипофиза:
Соматотропный гормон (СТГ, гормон роста, соматотропин). Этот гормон белковой природы (191 аминокислота) 1)стимулирует синтез белка в органах и тканях, 2)способствует утилизации аминокислот, 3)увеличивает дифференцировку и созревание клеток. СТГ имеет выраженную видовую специфичность. СТГ относится к эффекторным гормонам, т.к. его влияние, большей частью, направлено на функциональные системы-мишени, а не через промежуточные гормоны. Свои эффекты реализует через спец. вещество, синтезируемое в печени - соматомедин. Для эффекта СТГ необходимо наличие углеводов и инсулина.
При избытке СТГ в детском возрасте развивается гигантизм (рост - более 2-х метров, не всегда физическая сила мышц соответствует длине рычагов - неуклюжесть, быстрая утомляемость).
При недостатке в детском возрасте- гипофизарный нанизм, гипофизарная карликовость (низкий рост - 90- 100 см, в отличие от кретинизма умственно полноценны, пропорционально развита фигура).
При избытке СТГ во взрослом состоянии развивается заболевание акромегалия (разрастание т.н. оконечностей: нижняя челюсть, надбровные дуги, кисти, стопы).
Регуляция: ГТ (соматолиберин и соматостатин).
Гонадотропные гормоны. К гонадотропным гормонам относятся фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) гормоны гипофиза. При удалении передней доли ГФ наблюдается атрофия половых желез.
У женщин ФСГ стимулирует созревание фолликула в яичниках. Полностью этот процесс осуществляется при наличии ЛГ. Лютеинезируюший гормон(ЛГ) способствует разрыву фолликула и выходу яйцеклетки из яичника, т.е. стимулирует процесс овуляции. Во второй половине цикла ЛГ стимулирует развитие желтого тела в яичниках.
У мужчин ФСГ стимулирует развитие семенных канальцев, сперматогенез и рост предстательной железы. ЛГ необходим для образования мужских половых гормонов.
Тип секреции ФСГ и ЛГ у мужчин - тонический, у женщин - циклический. Эти гормоны относятся к группе гландотропных гормонов, т.е. они осуществляют свой эффект посредством влияния на другие, периферические эндокринные железы.
ФСГ и ЛГ не обладают половой специфичностью, т.е. они одинаковы у самцов и самок.
Регуляция: ГТ (фоллиберин и люлиберин).
Пролактин (лютеотропный гормон, маммотропин). Это белковый эффекторный гормон (199 аминокислот).
стимулирует рост молочных желез;
усиливает выработку молока молочными железами (лактогенный гормон);
стимулирует рост и созревание желтого тела в яичниках (лютеотропный гормон);
уменьшает потребление глюкозы тканями, что вызывает повышение ее в крови (гипергликемия);
стимулирует синтез белков, рост волосяного покрова головы.
Концентрация его в крови возрастает значительно (более, чем в 50 раз) в конце беременности и сразу после родов.
Регуляция: через ГТ и рефлекторно (пролактолиберин и пролактостатин).
Тиреотропный гормон (тиреотропин) - представляет собой гликопротеид. Относится к группе
гландотропных гормонов.
стимулирует рост щитовидной железы;
регулирует выработку и выделение гормонов щитовидной железы;
способствует накоплению йода в щитовидной железе.
Регуляция: через ГТ (тиролиберин) и рефлекторно (холод стимулирует выработку).
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) - относится к группе гландотропных гормонов. Представляет собой
полипептид (39 аминокислотных остатков), обладающий минимальной видовой специфичностью.
Удаление передней доли ГФ сопровождается атрофией пучковой и в меньшей степени - клубочковой зон коры надпочечников. Это точка приложения АКТГ.
Секреция АКТГ гипофизом усиливается при воздействии всех чрезвычайных раздражителей, вызывающих в организме состояние напряжения. АКТГ, действуя на надпочечники, вызывает усиление выработки глюкокортикоидов, а также в некоторой мере и минералокортикоидов.
Регулируя выработку и выброс глюкокортикоидов, АКТГ вызывает те же эффекты (участвует в механизмах стресса, стимулирует распад белков до аминокислот, гликогена до глюкозы, торможение синтеза белка, увеличение распада жиров), т.е. обладает катаболическим эффектом.
Регулируется: уровнем адреналина в крови (пусковой фактор); релизинг-факторами ГТ (кортиколиберин).
В этой доле вырабатывается гормон интермедин - меланоцитостимулирующий гормон. Является
эффекторным гормоном.
У теплокровных МЦСГ: стимулирует активность свето- и цветовоспринимающего аппарата глаз; способствует темновой адаптации; - повышает остроту зрения, участвует в сезонных изменениях пигментации кожи и меха, увеличивает синтез меланина (кожного пигмента);
Регуляция: релизинг-факторы ГТ (меланостатин и -либерин).