Główny / Ankieta

Ogólna charakterystyka hormonów

Termin "hormon" (z greckiego ekscytacji Hormaō, indukcja) został po raz pierwszy zaproponowany przez E. Starlinga w 1905 roku w odniesieniu do sekretyny, która powstaje w komórkach dwunastnicy i wpływa na funkcję trzustki.

Hormony są substancjami organicznymi, które są 1) wytwarzane w wyspecjalizowanych komórkach gruczołów dokrewnych, 2) wchodzą do krwi lub limfy i 3) oddziałują z komórkami docelowymi, wpływając na metabolizm i funkcje fizjologiczne.

Hormony biorą udział w utrzymaniu homeostazy w wewnętrznym środowisku organizmu, zajmują pośrednią pozycję między układem nerwowym a działaniem enzymów, które bezpośrednio regulują tempo metabolizmu. Hormony powodują szybką (pilną) reakcję, zwiększając aktywność istniejących enzymów lub powolną reakcję związaną z syntezą de novo enzymów.

Hormony różnią się od innych cząsteczek sygnałowych ich względną stabilnością w ciele, co leży u podstaw ich odległych działań.

Dynamika produkcji hormonów

Hormony krążą we krwi w bardzo niskich stężeniach (10 -7 -10 -12 mol / l). Jednak wartości te różnią się znacznie. Stężenie hormonów podlega okresowym fluktuacjom, których cykl lub rytm może zależeć od pory dnia, miesiąca, pory roku lub cyklu miesiączkowego. Przykładem jest okołodobowy (okołodobowy) rytm kortyzolu. Wiele hormonów wchodzi do krwi pulsami i nieregularnie. Dlatego stężenie hormonów może zmieniać się od czasu do czasu, tj. pulsować. Stężenie innych hormonów zmienia się w zależności od czynników zewnętrznych. Uwalnianie hormonów jest odpowiedzią na wpływ zewnętrzny lub na zmianę stanu wewnętrznego organizmu.

Neuro-endokrynna regulacja syntezy hormonów

Impulsy ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego są odbierane przez wyspecjalizowane receptory i docierają do centralnego układu nerwowego, a stamtąd do podwzgórza, gdzie syntetyzowane są biologicznie aktywne substancje hormonalne (hormony uwalniające) - liberiny i statyny. Hormony podwzgórza nie dostają się do ogólnego układu krwionośnego, a poprzez system portalowy naczyń docierają do określonych komórek przysadki i stymulują (liberiny) lub hamują (statyny) wydzielanie hormonów zwrotnych przysadki mózgowej. Hormony zwrotne przysadki przez przepływ krwi trafiają do odpowiedniego obwodowego gruczołu dokrewnego, stymulując produkcję hormonu. Jest to trans-hipofizykowa ścieżka regulacji wydzielania hormonów. Wyróżnia się także szlaki parahypofizjologiczne: impulsy z ośrodkowego układu nerwowego aktywują wydzielanie hormonów przez obwodowe gruczoły dokrewne. Charakteryzuje się wydzielaniem katecholamin w rdzeniu nadnerczy (adrenalina), hormonami uwalniającymi podwzgórze, hormonami neurohypofii i epifizą melatoniny.

Obwodowy hormon gruczołów dokrewnych wywiera wpływ na docelowe narządy i tkanki i hamuje syntezę hormonów podwzgórza lub przysadki (długa pętla sprzężenia zwrotnego). Hormon przysadki może również hamować produkcję hormonu podwzgórza (pętla zwrotna). Ponadto metabolity lub substraty wpływają na wydzielanie hormonów. Na przykład zwiększenie stężenia glukozy we krwi powoduje uwalnianie insuliny, co zwiększa konsumpcję i wykorzystanie glukozy w tkankach; w rezultacie poziom glukozy powraca do normy, co zmniejsza wydzielanie insuliny. Regulacja poziomu hormonów może odbywać się za pomocą mechanizmu sprzężenia zwrotnego.

Docelową tkanką (narządem docelowym) jest tkanka (narząd), w której hormon powoduje swoistą reakcję biochemiczną lub fizjologiczną poprzez wiązanie z komórkami docelowymi. Komórki docelowe zawierają specjalne struktury - receptory, które są skonfigurowane do specyficznego wiązania z określonym hormonem. Energia oddziaływania cząsteczki sygnałowej z receptorem zapewnia konformacyjne przejście receptora do stanu aktywnego, któremu towarzyszą bezpośrednie lub pośrednie zmiany w aktywności pewnych enzymów, kanałów jonowych i / lub czynników transkrypcyjnych.

Z reguły im mniejsze stężenie cząsteczki sygnałowej, tym wyższe powinowactwo do receptora.

W komórkach może istnieć kilka receptorów dla cząsteczek sygnałowych. Tak więc w hepatocytach znaleziono receptory insuliny, glukagonu, somatotropiny, wazopresyny, prolaktyny, estrogenu, testosteronu, glukokortykoidów, a także pewną liczbę cytokin, czynników wzrostu, prostaglandyn itp. Taka regulacja normalnie zapewnia koordynację funkcji komórki jako jednostki strukturalnej i jej miejsca organizm wielokomórkowy. Specyficzność tkankowa efektów cząsteczek sygnałowych jest realizowana dzięki istnieniu kilku receptorów dla tej samej cząsteczki sygnałowej.

Klasyfikacja hormonów

Hormony są klasyfikowane w zależności od miejsca ich naturalnej syntezy - hormonów podwzgórza, przysadki, tarczycy, nadnerczy, trzustki, gruczołów płciowych itp.

Hormony można klasyfikować według miejsca syntezy i miejsca działania na 3 grupy:

1) hormony endokrynne (grecki endon - wewnątrz, krineina - do uwolnienia) - są syntetyzowane przez gruczoły dokrewne i transportowane przez krew do komórek docelowych;

2) hormony parakrynne - są syntetyzowane w pobliżu miejsca ich działania;

3) hormony autokrynne - działają na te same komórki, które je syntetyzują.

Według struktury chemicznej hormony są klasyfikowane jako:

1) peptydy i białka, które są syntetyzowane jako duże prekursory, a następnie przetwarzane i wydzielane;

2) pochodne aminokwasów (katecholaminy i hormony tarczycy - pochodne tyrozyny, melatonina - pochodna tryptofanu);

3) hormony steroidowe (kortykosteroidy i hormony płciowe, które pochodzą z cholesterolu);

4) pochodne kwasów tłuszczowych (eikozanoidy);

5) gazy (podtlenek azotu).

Hormony rozpuszczalności dzielą się na:

1) hydrofilowe (peptydy, białka, katecholaminy);

2) lipofilowe (steroidy i hormony tarczycy).

Transport hormonów lipofilowych wymaga białek nośnikowych, hormony hydrofilowe są transportowane niezależnie. Białka transportowe tworzą rezerwę hormonów we krwi, ponieważ w związanej formie hormony nie są metabolizowane i wydalane. Aktywność biologiczna jest nieodłączna tylko w wolnej postaci hormonu. Hormony peptydowe i białkowe nie mają specjalnych białek transportowych w osoczu krwi, a zatem okres półtrwania we krwi jest znacznie mniejszy (w sekundach lub minutach) niż hormony steroidowe (godziny).

Rozpuszczalność określa mechanizm działania hormonu.

Zgodnie z mechanizmem działania, hormony są podzielone na 3 grupy:

1. Hormony, które nie wnikają do komórki i mają receptory na powierzchni błon. Działanie tych hormonów na komórkę odbywa się za pośrednictwem wtórnych mediatorów powstałych w komórce po związaniu hormonu z receptorem. Hormony te obejmują hormony hydrofilowe - naturę białkowo-peptydową i katecholaminy.

2. Hormony, które wchodzą do komórki (hormony lipofilowe). Wolny hormon łatwo przechodzi przez błonę komórkową dowolnej komórki i wchodząc do komórki docelowej, wiąże się z receptorami umiejscowionymi w cytoplazmie lub jądrze komórkowym. Kompleks ligand-receptor jest uważany za wewnątrzkomórkowy mediator działania hormonów z tej grupy. Ta grupa hormonów obejmuje hormony steroidowe i tarczycy.

3. Hormony o mieszanym działaniu. Receptory znajdują się na powierzchni komórek. Po związaniu hormonu z receptorem kompleks przenika do komórki i działa. Ta grupa hormonów to insulina.

Komórki nieendokrynne są w stanie wytwarzać cząsteczki sygnałowe (częściej w regulacji parakrynnej):

- eikozanoidy (prostaglandyny, tromboksany, leukotrieny, prostacykliny);

- różne rodziny czynników wzrostu (EGF - naskórkowy czynnik wzrostu, FGF - czynnik wzrostu fibroblastów, PDGF - czynnik wzrostu z płytek, TGFβ - czynnik transformujący β, NGF - czynnik wzrostu nerwów);

- cytokiny - regulatory stanu zapalnego i hematopoeza (interleukiny, interferony, chemokiny).

Inne gruczoły dokrewne (według A.N., Smirnov, 2006). W rybach znaleziono dodatkowe gruczoły dokrewne: urofizy, zlokalizowane w rejonie ogonowym kręgosłupa i wydzielanie urotensyny, kontrolujące osmoregulację oraz ciała Stannius, zlokalizowane wzdłuż nerek i wydzielające hipokalcynę, regulujące metabolizm wapnia i metabolizm soli wodnej.

Wyższe bezkręgowce mają rozwinięty układ hormonalny. W larwach owadów obejmuje komórki neurosekrementalne, ciała sercowe (związane z zwojem nerwu głowy), sąsiednie ciała (połączone przez nerwy z ciałami sercowymi) i gruczoły przełykowe. Sąsiednie ciała wydzielają młodzieńcze hormony, które stymulują wzrost i hamują linienie i metamorfozę larw oraz regulują gametogenezę u dorosłych. Gruczoły przełykowe wydzielają fizjologicznych antagonistów hormonów juwenilnych - ekdyzonów, które inicjują linienie i metamorfozę. Ciała sercowe służą jako organ neurochemiczny, tj. przechowywanie i uwalnianie neurohormonów powstających w mózgu. Jednym z tych hormonów jest hormon proto-antyakropowy, formalny analog hormonów uwalniających kręgowce.

Hormony

Hormony ludzkie, ich rodzaje i cechy

Biologicznie aktywna substancja (BAS), substancja fizjologicznie czynna (PAV) to substancja, która w niewielkich ilościach (μg, ng) wywiera wyraźny fizjologiczny wpływ na różne funkcje organizmu.

Hormon jest fizjologicznie aktywną substancją wytwarzaną przez gruczoły dokrewne lub wyspecjalizowane komórki endokrynne wydzielane do wewnętrznego środowiska organizmu (krew, limfa) i ma odległy wpływ na komórki docelowe.

Hormon jest cząsteczką sygnalizującą wydzielaną przez komórki endokrynne, która poprzez oddziaływanie ze specyficznymi receptorami komórek docelowych reguluje ich funkcje. Ponieważ hormony są nośnikami informacji, podobnie jak inne cząsteczki sygnałowe mają wysoką aktywność biologiczną i wywołują reakcje komórek docelowych w bardzo niskich stężeniach (10 -6 - 10-12 M / l).

Docelowe komórki (tkanki docelowe, narządy docelowe) to komórki, tkanki lub narządy, które mają receptory specyficzne dla tego hormonu. Niektóre hormony mają pojedynczą tkankę docelową, podczas gdy inne mają wpływ na całe ciało.

Tabela Klasyfikacja substancji fizjologicznie czynnych

Wpisz

Charakterystyczne

Hormony (klasyczne hormony)

Są one wytwarzane przez wyspecjalizowane komórki endokrynne, są wydzielane do wewnętrznego środowiska organizmu i mają odległy wpływ na komórki docelowe.

Zsyntetyzowane nie do regulacji, ale mają wyraźny efekt fizjologiczny.

Hormonoidy (hormony tkankowe)

Mają głównie lokalny, lokalny efekt.

Wyróżniają się zakończeniem nerwowym i są mediatorami w transmisji synaptycznej.

Właściwości hormonów

Hormony mają wiele wspólnych właściwości. Zwykle są one tworzone przez wyspecjalizowane komórki endokrynologiczne. Hormony selektywność działania, które osiąga się poprzez wiązanie ze specyficznymi receptorami obecnymi na powierzchni komórki (receptory błonowe) lub wewnątrz (receptory wewnątrzkomórkowe), a od kaskady procesów wewnątrzkomórkowych sygnałów hormonalnej.

Kolejność zdarzeń transdukcji sygnału hormonalna może być przedstawiony w sposób uproszczony schemat „hormon (ligand sygnału) -> receptora -> sekund (średnia) mediatorem -> struktura komórek efektorowych. -> odpowiedzi fizjologicznych komórek” Większość hormonów nie ma specyficzności gatunkowej (z wyjątkiem hormonu wzrostu), co pozwala badać ich wpływ na zwierzęta, a także używać hormonów pozyskiwanych od zwierząt do leczenia chorych.

Istnieją trzy warianty oddziaływań międzykomórkowych za pomocą hormonów:

  • endokrynne (odległe), gdy są dostarczane do komórek docelowych z miejsca produkcji krwi;
  • parakryna - hormony dyfundują do komórki docelowej z pobliskiej komórki endokrynnej;
  • autokrynny - hormony działają na komórkę produkującą, która jest również komórką docelową.

Zgodnie ze strukturą chemiczną hormony dzielą się na trzy grupy:

  • peptydy (liczba aminokwasów do 100, na przykład, hormon uwalniający tyreotropinę, ACTH) i białka (insulina, hormon wzrostu, prolaktyna, itp.);
  • pochodne aminokwasów: tyrozyna (tyroksyna, adrenalina), tryptofan - melatonina;
  • steroidy, pochodne cholesterolu (hormony płciowe kobiet i mężczyzn, aldosteron, kortyzol, kalcytriol) i kwas retinowy.

Zgodnie z ich funkcją hormony są podzielone na trzy grupy:

  • hormony efektorowe działające bezpośrednio na komórki docelowe;
  • hormony tronowe przysadki kontrolujące funkcję obwodowych gruczołów dokrewnych;
  • hormony podwzgórza, które regulują wydzielanie hormonów przysadkowych.

Tabela Rodzaje działania hormonów

Działanie hormonu w znacznej odległości od miejsca powstawania

Hormon zsyntetyzowany w pojedynczej komórce ma wpływ na komórkę znajdującą się w bliskim kontakcie z pierwszą. Jest uwalniany do płynu śródmiąższowego i krwi.

Działanie, gdy hormon uwalniany z zakończeń nerwowych pełni funkcję neuroprzekaźnika lub neuromodulatora

Różnorodne działanie izokrynne, ale hormon, który tworzy się w jednej komórce, wchodzi do płynu pozakomórkowego i wpływa na wiele komórek znajdujących się w bliskim sąsiedztwie.

Rodzaj działania parakrynnego, gdy hormon nie dostaje się do płynu pozakomórkowego, a sygnał jest przekazywany przez błonę plazmatyczną obok zlokalizowanej komórki.

Hormon uwalniany z komórki wpływa na tę samą komórkę, zmieniając jej aktywność funkcjonalną

Hormon uwalniany z komórki wchodzi do światła przewodu i dociera do innej komórki, wywierając na nią specyficzny wpływ (typowy dla hormonów żołądkowo-jelitowych)

Hormony krążą we krwi w postaci wolnej (aktywnej) i związanej (forma nieaktywna) z białkami osocza lub uformowanymi pierwiastkami. Aktywność biologiczna ma hormony w stanie wolnym. Ich zawartość w krwi zależy od szybkości wydzielania, stopień wiązania, drgawki i tempo metabolizmu w tkankach (wiązania się ze specyficznymi receptorami, zniszczenie lub inaktywacji w komórkach docelowych, albo hepatocyty), usuwanie moczu lub przewodów żółciowych.

Tabela Niedawno otwarte substancje fizjologicznie czynne

Wiele hormonów może przechodzić transformacje chemiczne w bardziej aktywne formy w komórkach docelowych. Tak więc, hormon "tyroksyna", ulegając dejifikacji, zmienia się w bardziej aktywną formę - trijodotyroninę. Testosteron męskiego hormonu płciowego w komórkach docelowych może nie tylko przekształcić się w bardziej aktywną formę - dehydrotestosteron, ale także w żeńskie hormony płciowe z grupy estrogenów.

Działanie hormonu na komórkę docelową wynika z wiązania, stymulacji jego swoistego receptora, po czym sygnał hormonalny jest przekazywany do wewnątrzkomórkowej kaskady transformacji. Przekazywaniu sygnału towarzyszy powtarzająca się amplifikacja, a wpływowi na komórkę niewielkiej liczby cząsteczek hormonalnych może towarzyszyć silna odpowiedź komórek docelowych. Aktywacji receptora hormonalnego towarzyszy również włączenie mechanizmów wewnątrzkomórkowych, które zatrzymują reakcję komórki na działanie hormonu. Mogą to być mechanizmy, które zmniejszają wrażliwość (odczulanie / adaptację) receptora na hormon; mechanizmy, które powodują defosforylację wewnątrzkomórkowych układów enzymatycznych itp.

Receptory hormonalne, podobnie jak inne cząsteczki sygnałowe, znajdują się na błonie komórkowej lub wewnątrz komórki. Hormony o charakterze hydrofilowym (liofobicznym), dla których błona komórkowa nie jest przepuszczalna, oddziałują z receptorami błon komórkowych (1-TMS, 7-TMS i zależnymi od ligandu kanałami jonowymi). Są to katecholaminy, melatonina, serotonina, hormony białkowo-peptydowe.

Hormony o charakterze hydrofobowym (lipofilowym) dyfundują przez błonę plazmatyczną i wiążą się z wewnątrzkomórkowymi receptorami. Receptory te są podzielone na cytozolowe (receptory hormonów steroidowych - gluko-i mineralokortykoidy, androgeny i progestyny) i jądrowe (receptory hormonów zawierających tarczycę, kalcytriol, estrogeny, kwas retinowy). Receptory cytosolowe i receptory estrogenowe są związane z białkami szoku cieplnego (HSP), co zapobiega ich przenikaniu do jądra. Interakcja hormonu z receptorem prowadzi do oddzielenia HSPs, tworzenia kompleksu receptorów hormonalnych i aktywacji receptora. Kompleks hormon-receptor przenosi się do jądra, gdzie oddziałuje z dobrze zdefiniowanymi segmentami DNA wrażliwymi na hormony (rozpoznającymi). Towarzyszy temu zmiana aktywności (ekspresji) niektórych genów kontrolujących syntezę białek w komórce i innych procesach.

Zgodnie z zastosowaniem pewnych wewnątrzkomórkowych szlaków hormonalnej transmisji sygnału, najpowszechniejsze hormony można podzielić na kilka grup (Tabela 8.1).

Tabela 8.1. Wewnątrzkomórkowe mechanizmy i szlaki hormonów

Hormony kontrolują różne reakcje komórek docelowych, a przez nie procesy fizjologiczne organizmu. Fizjologiczne działanie hormonów zależy od ich zawartości we krwi, liczby i czułości receptorów, stanu struktur postsrestrowych w komórkach docelowych. Pod wpływem działania hormonów, aktywacji lub hamowania metabolizmu energetycznego i plastycznego komórek, może dojść do syntezy różnych, w tym białkowych substancji (metaboliczne działanie hormonów); zmiana szybkości podziału komórki, jej różnicowanie (działanie morfogenetyczne), inicjacja programowanej śmierci komórki (apoptoza); rozpoczęcie i regulacja skurczu i rozluźnienia gładkich miocytów, wydzielanie, wchłanianie (działanie kinetyczne); zmiana stanu kanałów jonowych, przyspieszanie lub hamowanie generowania potencjałów elektrycznych w stymulatorze (działanie naprawcze), łagodzenie lub hamowanie wpływu innych hormonów (działanie reaktywne), itp.

Tabela Dystrybucja hormonu we krwi

Częstość występowania w organizmie i czas trwania odpowiedzi na działanie hormonów zależy od rodzaju stymulowanych receptorów i szybkości metabolicznej samych hormonów. Zmiany w procesach fizjologicznych mogą występować w kilku dziesiątych sekundy i krótko trwa po stymulacji receptorów w błonie plazmatycznej (na przykład zwężenie naczyń, a wzrost ciśnienia krwi pod wpływem adrenaliny) i obserwowanego przez kilkadziesiąt minut, a ostatnio przez godziny ze stymulacją receptorów jądrowych (na przykład, zwiększoną wymianę komórki i wzrost zużycia tlenu przez organizm podczas stymulacji receptorów tarczycy za pomocą trijodotyroniny).

Tabela Czas działania substancji fizjologicznie czynnych

Wpisz

Czas działania

Proste białka i glikoproteiny

Ponieważ ta sama komórka może zawierać receptory dla różnych hormonów, może jednocześnie być komórką docelową dla kilku hormonów i innych cząsteczek sygnałowych. Działanie pojedynczego hormonu na komórkę często łączy się z wpływem innych hormonów, mediatorów, cytokin. W takim przypadku w komórkach docelowych może następować szereg szlaków transdukcji sygnału, w wyniku których interakcja komórkowa może zostać wzmocniona lub zahamowana. Na przykład norepinefryna i wazopresyna mogą jednocześnie działać na gładki miocyt ściany naczynia, podsumowując działanie zwężające naczynia. Działanie wazopresyjne może być wyeliminowane lub osłabione przez równoczesne działanie na gładkie miocyty ściany naczyniowej bradykininy lub tlenku azotu.

Regulacja tworzenia i wydzielania hormonów

Regulacja powstawania i wydzielania hormonów jest jedną z najważniejszych funkcji układu hormonalnego i nerwowego organizmu. Spośród mechanizmów formowania i wydzielania hormonów regulujących pojedyncze działanie OUN „potrójnym” hormony wpływu ujemnego sprzężenia zwrotne stężenie hormonów we krwi, wpływ efektów końcowych ich wydzielanie hormonów, wpływ dobowego rytmu i innych.

Regulacja nerwowa występuje w różnych gruczołach i komórkach endokrynnych. Jest to regulacja powstawania i wydzielania hormonów przez komórki neurosekretywne przedniego podwzgórza w odpowiedzi na nadejście impulsów nerwowych do niego z różnych regionów centralnego układu nerwowego. Komórki te mają wyjątkową zdolność bycia podekscytowanym i przekształcenia stymulacji w tworzenie i wydzielanie hormonów, które stymulują (uwalniając hormony, liberiny) lub hamują (statyny) wydzielanie hormonów przez przysadkę mózgową. Na przykład, poprzez zwiększenie napływu impulsów nerwowych podwzgórza w psychoemocjonalnym pobudzenia, głód ekspozycji ból na ciepło lub na zimno, z infekcji i innych stanów awaryjnych neurowydzielnicza komórek uwolnienia podwzgórze do naczyń portal przysadkowe kortykoliberyna, co zwiększa wydzielanie hormonu adrenokortykotropowego (ACTH) przysadka mózgowa.

AHC ma bezpośredni wpływ na tworzenie i wydzielanie hormonów. Wraz ze wzrostem tonu SNA zwiększone wydzielanie hormonów przysadki trójskładnikowych wydzielania katecholamin w rdzeniu nadnerczy, hormony tarczycy, gruczołu tarczycy, wydzielanie insuliny zmniejsza się. Wraz ze wzrostem tonu PSNS zwiększa się wydzielanie insuliny i wydzielanie gastryny, a wydzielanie hormonów tarczycy jest zahamowane.

Regulacja hormonów tronowych przysadki służy do kontroli tworzenia i wydzielania hormonów przez obwodowe gruczoły dokrewne (tarczycy, kory nadnerczy, gruczołów płciowych). Wydzielanie hormonu tropicznego kontrolowane jest przez podwzgórze. Hormony tropiczne mają swoją nazwę ze względu na ich zdolność do wiązania (do powinowactwa) z receptorami komórek docelowych, które tworzą oddzielne obwodowe gruczoły dokrewne. Hormon zwrotny do tyreocytów tarczycy nazywany jest tyreotropiną lub hormonem tyreotropowym (TSH), komórkami endokrynnymi kory nadnerczy, hormonem adrenokortykotropowym (AKGT). Hormony zwrotne dla komórek endokrynnych gruczołów płciowych nazywane są lyutropiną lub hormonem luteinizującym (LH) - komórki Leydiga, ciałko żółte; folitropina lub hormon folikulotropowy (FSH) - do komórek pęcherzyków i komórek Sertoli.

Hormony tropiczne, wraz ze wzrostem ich poziomu we krwi, wielokrotnie stymulują wydzielanie hormonów przez obwodowe gruczoły dokrewne. Mogą również mieć na nie inny wpływ. Na przykład TSH zwiększa przepływ krwi w tarczycy, aktywuje procesy metaboliczne w tyreocytach, wychwytują jod z krwi, przyspieszają procesy syntezy i wydzielania hormonów tarczycy. W przypadku nadmiernej ilości TSH obserwuje się przerost gruczołu tarczowego.

Regulacja sprzężenia zwrotnego służy do kontroli wydzielania hormonów podwzgórzowych i przysadkowych. Jego istota polega na tym, że komórki podwzgórza neurowydzielnicza receptory i komórek docelowych i hormony gruczołów wydzielania wewnętrznego obwodowego i potrójne hormon przysadki, który kontroluje wydzielanie hormonów gruczołu obwodowej. Tak więc, jeśli pod wpływem podwzgórza hormon uwalniający tyreotropinę (TRH) zwiększa wydzielanie TSH, ta ostatnia nie tylko tirsotsitov receptory, ale receptory neurowydzielnicza komórkach podwzgórza. W tarczycy TSH stymuluje tworzenie się hormonów tarczycy, aw podwzgórzu hamuje dalsze wydzielanie TRH. Związek między poziomem TSH we krwi a powstawaniem i wydzielaniem TRH w podwzgórzu nazywany jest pętlą zwrotną.

Na wydzielanie TRG w podwzgórzu ma również wpływ poziom hormonów tarczycy. Jeśli ich stężenie we krwi wzrośnie, wiążą się z receptorami hormonów tarczycy komórek neurosekrecyjnych podwzgórza i hamują syntezę i wydzielanie TRH. Związek między poziomem hormonów tarczycy we krwi i procesami tworzenia się i wydzielania TRH w podwzgórzu nazywany jest długą pętlą sprzężenia zwrotnego. Istnieją eksperymentalne dowody na to, że hormony podwzgórza nie tylko regulują syntezę i wydzielanie hormonów przysadkowych, ale także hamują ich własne wydzielanie, co jest determinowane przez koncepcję ultrasportowej pętli sprzężenia zwrotnego.

Połączenie komórek gruczołowych przysadki, podwzgórza i obwodowych gruczołów dokrewnych oraz mechanizmy ich wzajemnego oddziaływania na siebie nazwano układami lub osiami przysadki mózgowej - podwzgórza - gruczołu dokrewnego. Przydziel system (oś) przysadki - podwzgórze - tarczycy; przysadka - podwzgórze - kora nadnerczy; przysadka - podwzgórze - gruczoły płciowe.

Wpływ końcowych efektów hormonów na ich wydzielanie zachodzi w aparacie wyspowym trzustki, komórkach C tarczycy, gruczołach przytarczyc, podwzgórzu itp. Zostało to wykazane w poniższych przykładach. Wraz ze wzrostem poziomu glukozy we krwi, wydzielanie insuliny jest stymulowane, a wraz ze spadkiem stymulowany jest glukagon. Hormony te za pomocą mechanizmu parakrynnego hamują wydzielanie się nawzajem. Wraz ze wzrostem poziomu jonów Ca 2+ we krwi, sekrecja kalcytoniny jest stymulowana, a wraz z nią zmniejsza się paratyryna. Bezpośredni wpływ stężenia substancji na wydzielanie hormonów kontrolujących ich poziom jest szybkim i skutecznym sposobem utrzymania stężenia tych substancji we krwi.

Wśród mechanizmów regulacji wydzielania hormonów, ich końcowe efekty obejmują regulację wydzielania hormonu antydiuretycznego (ADH) przez komórki podwzgórza tylnego. Wydzielanie tego hormonu jest stymulowane przez wzrost ciśnienia osmotycznego krwi, na przykład w przypadku utraty płynu. Zmniejszona diureza i retencja płynów w organizmie pod wpływem ADH prowadzą do obniżenia ciśnienia osmotycznego i zahamowania sekrecji ADH. Podobny mechanizm stosuje się do regulowania wydzielania peptydu natriuretycznego przez komórki przedsionkowe.

Wpływ dobowego i innych rytmów na wydzielanie hormonów ma miejsce w podwzgórzu, nadnerczach, płeć i gruczołach. Przykładem wpływu codziennego rytmu jest codzienna zależność wydzielania ACTH i hormonów kortykosteroidowych. Ich najniższy poziom we krwi obserwuje się o północy, a najwyższy - rano po przebudzeniu. Najwyższy poziom melatoniny jest rejestrowany w nocy. Wpływ cyklu księżycowego na wydzielanie hormonów płciowych u kobiet jest dobrze znany.

Oznaczanie hormonów

Wydzielanie hormonów - przepływ hormonów do wnętrza organizmu. Hormony polipeptydów gromadzą się w granulkach i są wydzielane przez egzocytozę. Hormony steroidowe nie akumulują się w komórce i są wydzielane bezpośrednio po syntezie przez dyfuzję przez błonę komórkową. Wydzielanie hormonów w większości przypadków ma charakter cykliczny, pulsacyjny. Częstotliwość wydzielania - od 5-10 minut do 24 godzin lub więcej (wspólny rytm wynosi około 1 godziny).

Powiązaną formą hormonu jest tworzenie odwracalnych, połączonych niekowalencyjnymi wiązaniami kompleksów hormonów z białkami osocza i jednorodnymi pierwiastkami. Stopień wiązania różnych hormonów znacznie się różni i zależy od ich rozpuszczalności w osoczu krwi i obecności białka transportowego. Na przykład, 90% kortyzolu, 98% testosteronu i estradiolu, 96% trijodotyroniny i 99% tyroksyny wiąże się z białkami transportowymi. Związana forma hormonu nie może wchodzić w interakcje z receptorami i stanowi rezerwę, którą można szybko zmobilizować w celu uzupełnienia puli wolnego hormonu.

Wolna forma tego hormonu jest fizjologicznie aktywną substancją w osoczu krwi w stanie, który nie jest związany z białkiem i jest w stanie oddziaływać z receptorami. Związana forma hormonu jest w dynamicznej równowadze z pulą wolnego hormonu, która z kolei jest w równowadze z hormonem związanym z receptorami w komórkach docelowych. Większość hormonów polipeptydowych, z wyjątkiem somatotropiny i oksytocyny, krąży w niskich stężeniach we krwi w stanie wolnym, nie wiążąc się z białkami.

Przemiany metaboliczne hormonu - jego chemiczna modyfikacja w docelowych tkankach lub innych formacjach, powodująca zmniejszenie / zwiększenie aktywności hormonalnej. Najważniejszym miejscem wymiany hormonów (ich aktywacji lub inaktywacji) jest wątroba.

Tempo metabolizmu hormonalnego to intensywność jego przemiany chemicznej, która określa czas trwania krążenia we krwi. Okres półtrwania katecholamin i hormonów polipeptydowych wynosi kilka minut, a hormony tarczycy i steroidów zmieniają się od 30 minut do kilku dni.

Receptor hormonalny jest wysoce wyspecjalizowaną strukturą komórkową, która jest częścią błony komórkowej, cytoplazmy lub aparatu jądrowego komórki i tworzy specyficzny kompleksowy związek z hormonem.

Narządowe działanie tego hormonu - reakcja narządów i tkanek na substancje fizjologicznie czynne; są ściśle określone i nie mogą być powodowane przez inne związki.

Informacja zwrotna - wpływ poziomów hormonów krążących na syntezę w komórkach endokrynnych. Długi obwód sprzężenia zwrotnego jest interakcją obwodowego gruczołu dokrewnego z przysadkami, podwzgórzowymi centrami i superriopatycznymi regionami OUN. Krótki obwód sprzężenia zwrotnego - zmiana w wydzielaniu przysadkowego hormonu tronowego, modyfikuje wydzielanie i uwalnianie statyn i liberyn podwzgórza. Ultrashort feedback circuit - interakcja wewnątrz gruczołu dokrewnego, w którym wydzielanie hormonu wpływa na procesy wydzielania i uwalniania siebie i innych hormonów z tego gruczołu.

Negatywne sprzężenie zwrotne - podwyższenie poziomu hormonów, prowadzące do zahamowania jego wydzielania.

Pozytywne sprzężenie zwrotne - podwyższenie poziomu hormonu, który powoduje stymulację i pojawienie się szczytu w jego wydzielinie.

Hormony anaboliczne są fizjologicznie czynnymi substancjami, które przyczyniają się do tworzenia i odnawiania strukturalnych części ciała i gromadzenia w nim energii. Do takich substancji należą przysadkowe hormony gonadotropowe (folitropina, lijtropina), hormony steroidowe płci (androgeny i estrogeny), hormon wzrostu (somatotropina), kosmówkowa gonadotropina kosmówkowa, insulina.

Insulina jest substancją białkową wytwarzaną w komórkach β wysepek Langerhansa, składającą się z dwóch łańcuchów polipeptydowych (łańcuch A - 21 aminokwasów, łańcuch B - 30), który obniża poziom glukozy we krwi. Pierwsze białko, w którym pierwotna struktura F. Sengera została całkowicie zdefiniowana w latach 1945-1954.

Hormony kataboliczne są fizjologicznie czynnymi substancjami, które promują rozkład różnych substancji i struktur ciała oraz uwalnianie z niego energii. Substancje takie obejmują kortykotropinę, glukokortykoidy (kortyzol), glukagon, wysokie stężenia tyroksyny i adrenaliny.

Tyroksyna (tetrajodotyronina) to jodowa pochodna aminokwasu tyrozyny, wytwarzana w pęcherzykach gruczołu tarczowego, która zwiększa intensywność podstawowego metabolizmu, wytwarzania ciepła, który wpływa na wzrost i różnicowanie tkanek.

Glukagon jest polipeptydem wytwarzanym w komórkach A wysepek Langerhansa, składającym się z 29 reszt aminokwasowych, stymulujących rozkład glikogenu i zwiększających poziom glukozy we krwi.

Hormony kortykosteroidowe - związki powstające w korze nadnerczy. W zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce dzieli się przez C18-steroidy - żeńskie hormony płciowe - estrogeny, C19 -steroidy - męskie hormony płciowe - androgeny, C21 -steroidy to właściwie hormony kortykosteroidowe o określonym działaniu fizjologicznym.

Katecholaminy są pochodnymi pirokatechiny, które aktywnie uczestniczą w procesach fizjologicznych w ciele zwierząt i ludzi. Katecholaminy obejmują adrenalinę, norepinefrynę i dopaminę.

Układ współczulno-podnerkowy - komórki chromochłonne rdzenia nadnerczy i włókna przedzamkowe współczulnego układu nerwowego je unerwiają, w których syntetyzuje się katecholaminy. Komórki chromochłonne znajdują się także w aorcie, zatoce tętnicy szyjnej, wewnątrz i wokół zwojów współczulnych.

Aminy biogenne to grupa związków organicznych zawierających azot, które powstają w organizmie poprzez dekarboksylację aminokwasów, tj. odszczepienie z nich grupy karboksylowej - COOH. Wiele biogennych amin (histamina, serotonina, norepinefryna, adrenalina, dopamina, tyramina itp.) Ma wyraźne działanie fizjologiczne.

Eikozanoidy są fizjologicznie czynnymi substancjami, pochodnymi głównie kwasu arachidonowego, które mają różne efekty fizjologiczne i są podzielone na grupy: prostaglandyny, prostacykliny, tromboksany, lewoglandyny, leukotrieny itp.

Peptydy regulatorowe są wielkocząsteczkowymi związkami, które są łańcuchem reszt aminokwasowych połączonych wiązaniem peptydowym. Regulacyjne peptydy zawierające do 10 reszt aminokwasowych nazywane są oligopeptydami, od 10 do 50 - polipeptydów, ponad 50 białek.

Anty-hormon jest substancją ochronną wytwarzaną przez organizm podczas długotrwałego podawania preparatów hormonu białkowego. Tworzenie się anty-hormonu jest reakcją immunologiczną na wprowadzenie obcego białka z zewnątrz. W odniesieniu do własnych hormonów organizm nie tworzy antyhormonów. Można jednak syntetyzować substancje o podobnej strukturze do hormonów, które po wprowadzeniu do organizmu działają jako antymetabolity hormonów.

Antymetabolity hormonalne są związkami fizjologicznie czynnymi, które mają podobną strukturę do hormonów i wchodzą z nimi w konkurencyjne, antagonistyczne stosunki. Antymetabolity hormonów są w stanie zająć swoje miejsce w procesach fizjologicznych zachodzących w organizmie lub blokować receptory hormonalne.

Hormon tkankowy (autocoid, hormon miejscowego działania) jest substancją fizjologicznie czynną wytwarzaną przez komórki niespecyficzne i wywierającą głównie działanie miejscowe.

Neurohormon jest fizjologicznie aktywną substancją wytwarzaną przez komórki nerwowe.

Hormon efektorowy jest fizjologicznie aktywną substancją, która ma bezpośredni wpływ na komórki i narządy docelowe.

Hormon tronowy jest fizjologicznie aktywną substancją, która działa na inne gruczoły dokrewne i reguluje ich funkcje.

Ogólna charakterystyka hormonów

Hormony, związki organiczne wytwarzane przez określone komórki i zaprojektowane do kontrolowania funkcji organizmu, ich regulacji i koordynacji. Wyższe zwierzęta mają dwa systemy regulacyjne, za pomocą których ciało przystosowuje się do trwałych zmian wewnętrznych i zewnętrznych. Jednym z nich jest układ nerwowy, który szybko przekazuje sygnały (w formie impulsów) poprzez sieć nerwów i komórek nerwowych; druga jest hormonalna, przeprowadzając chemiczną regulację za pomocą hormonów, które są przenoszone przez krew i mają wpływ na tkanki i narządy odległe od miejsca ich wydalania. System komunikacji chemicznej wchodzi w interakcje z układem nerwowym; na przykład niektóre hormony działają jako mediatory (mediatory) między układem nerwowym a narządami, które reagują na ekspozycję. Zatem rozróżnienie między koordynacją nerwową i chemiczną nie jest absolutne.

Hormony występują u wszystkich ssaków, w tym u ludzi; znajdują się w innych żywych organizmach. Dobrze opisane hormony roślinne i hormony lęgające owady.

Fizjologiczne działanie hormonów ma na celu:

1) zapewnienie humoralnego, tj. przeprowadzane przez krew, regulacja procesów biologicznych;

2) zachowanie integralności i stałości środowiska wewnętrznego, harmonijne oddziaływanie między komórkowymi komponentami ciała;

3) regulacja wzrostu, dojrzewania i rozmnażania.

Hormony regulują aktywność wszystkich komórek w ciele. Wpływają na ostrość myślenia i ruchliwość fizyczną, budowę ciała i wzrost, określają wzrost włosów, ton głosu, pożądanie i zachowanie seksualne. Dzięki układowi hormonalnemu człowiek może przystosować się do silnych wahań temperatury, nadmiaru lub braku jedzenia, do fizycznych i emocjonalnych stresów. Badanie fizjologicznym działaniu gruczołów dokrewnych pozwoliło ujawnić tajemnice funkcji seksualnych i cud narodzin dzieci, a także odpowiedzieć na pytanie, dlaczego niektórzy ludzie są wysokie, a niektóre małe, niektóre kompletne, inne cienkie, nieco powolny, niektóre zwinny, niektóre silny, inni słabi.

W stanie normalnym zachowana jest harmonijna równowaga pomiędzy aktywnością gruczołów dokrewnych, stanem układu nerwowego i reakcją tkanek docelowych (tkanki, na które oddziaływanie jest skierowane). Każde naruszenie w każdym z tych łączy szybko prowadzi do odchyleń od normy. Nadmierna lub niewystarczająca produkcja hormonów jest przyczyną różnych chorób, którym towarzyszą głębokie zmiany chemiczne w organizmie.

Endokrynologia zajmuje się rolą hormonów w aktywności życiowej organizmu oraz normalnej i patologicznej fizjologii gruczołów dokrewnych. Jako dyscyplina medyczna pojawiła się dopiero w XX wieku, ale obserwacje endokrynologiczne znane są już od starożytności. Hipokrates uważał, że zdrowie człowieka i jego temperament zależą od konkretnych substancji humoralnych. Arystoteles zwrócił uwagę na fakt, że kastrowane cielę, gdy rośnie, różni się zachowaniem seksualnym od kastrowanego byka, ponieważ nie próbuje nawet wspiąć się na krowę. Ponadto przez stulecia kastracja była praktykowana zarówno w celu udomowienia i udomowienia zwierząt, jak i przekształcenia człowieka w posłusznego niewolnika.

Czym są hormony? Zgodnie z klasyczną definicją, hormony są produktami wydzielania gruczołów dokrewnych, które są uwalniane bezpośrednio do krwioobiegu i mają wysoką aktywność fizjologiczną. Głównymi gruczołami dokrewnymi ssaków są: przysadka mózgowa, tarczycy i przytarczyce, kora nadnerczy, rdzeń nadnerczy, wyspowa tkanka trzustki, gruczoły płciowe (jądra i jajniki), łożysko i odcinki hormonalne przewodu pokarmowego. Niektóre związki o działaniu hormonopodobnym są syntetyzowane w ciele. Na przykład badania podwzgórza wykazały, że wiele wydzielanych przez nie substancji jest niezbędnych do uwolnienia hormonów przysadki mózgowej. Te "czynniki uwalniające" lub liberiny zostały wyizolowane z różnych części podwzgórza. Wchodzą do przysadki mózgowej poprzez system naczyń krwionośnych łączących te dwie struktury. Ponieważ podwzgórze w konstrukcji nie jest gruczoł i czynniki uwalniające działania, oczywiście tylko w bardzo blisko siebie przysadki, te substancje wydzielane przez hormony podwzgórza mogą być uznane, gdy poczucie ekspansja tego terminu.

Istnieją inne problemy z określeniem, które substancje należy uznać za hormony, a które to gruczoły dokrewne. Przekonująco wykazano, że narządy takie jak wątroba mogą wydzielać fizjologicznie nieaktywne lub całkowicie nieaktywne substancje hormonalne z krwi krążącej i przekształcać je w silne hormony. Na przykład, siarczan dehydroepiandrosteronu, substancja nieaktywna wytwarzana przez nadnercza, jest przekształcana w wątrobie w testosteron, wysoce aktywny męski hormon płciowy wydzielany w dużych ilościach przez jądra. Czy to jednak dowodzi, że wątroba jest narządem endokrynnym?

Inne problemy są jeszcze trudniejsze. Nerki wydzielają do krwioobiegu reninę, która poprzez aktywację układu angiotensyny (ten układ powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych) stymuluje produkcję aldosteronu hormonu nadnerczy. Regulacja przydzielania aldosteronu przez ten system jest bardzo podobna do tego, w jaki sposób podwzgórze stymuluje uwalnianie hormonu przysadkowego ACTH (hormon adrenokortykotropowy lub kortykotropina), który reguluje czynność nadnerczy. Nerki wydzielają również erytropoetynę, substancję hormonalną, która stymuluje produkcję czerwonych krwinek. Czy możliwe jest przypisanie nerki do narządów dokrewnych? Wszystkie te przykłady dowodzą, że klasyczna definicja hormonów i gruczołów dokrewnych nie jest wystarczająco wyczerpująca.

Transport hormonów. Hormony, raz w krwioobiegu, muszą przepływać do odpowiednich narządów docelowych. Transport hormonów o wysokiej masie cząsteczkowej (białka) został poddany niewielkim badaniom z powodu braku dokładnych danych na temat masy cząsteczkowej i struktury chemicznej wielu z nich. Hormony o względnie małej masie cząsteczkowej, takie jak tarczyca i steroid, szybko wiążą się z białkami osocza, tak że zawartość hormonów we krwi w związanej postaci jest wyższa niż w wolnej postaci; te dwie formy są w dynamicznej równowadze. To wolne hormony, które wykazują aktywność biologiczną, aw niektórych przypadkach wyraźnie pokazano, że są one pobierane z krwi przez docelowe narządy.

Znaczenie wiązania białek z hormonami we krwi nie jest całkowicie jasne. Uważa się, że takie wiązanie ułatwia transport hormonu lub chroni hormon przed utratą aktywności.

Działanie hormonów. Oddzielne hormony i ich główne efekty przedstawiono poniżej w części "Podstawowe ludzkie hormony". Ogólnie rzecz biorąc, hormony działają na pewne narządy docelowe i powodują w nich znaczące zmiany fizjologiczne. Hormon może mieć kilka narządów docelowych, a jego fizjologiczne zmiany mogą wpływać na różne funkcje organizmu. Na przykład utrzymywanie prawidłowego poziomu glukozy we krwi - i jest w dużej mierze kontrolowane przez hormony - jest ważne dla życia całego organizmu. Hormony czasami działają razem; zatem działanie jednego hormonu może zależeć od obecności niektórych innych lub innych hormonów. HGH, na przykład, jest nieskuteczny w nieobecności hormonu tarczycy.

Działanie hormonów na poziomie komórkowym odbywa się za pomocą dwóch głównych mechanizmów: hormony, które nie przenikają do komórki (zwykle rozpuszczalne w wodzie) działają poprzez receptory na błonie komórkowej i hormony, które łatwo przechodzą przez błonę (rozpuszczalną w tłuszczach) poprzez receptory w cytoplazmie komórki. We wszystkich przypadkach tylko obecność specyficznego białka receptorowego określa wrażliwość komórki na ten hormon, tj. czyni ją "celem". Pierwszym mechanizmem działania, szczegółowo zbadanym na przykładzie adrenaliny, jest to, że hormon wiąże się z jego specyficznymi receptorami na powierzchni komórki; wiązanie rozpoczyna serię reakcji, w wyniku których powstaje tzw. drugie mediatory mają bezpośredni wpływ na metabolizm komórkowy. Takimi mediatorami są zazwyczaj cykliczny adenozynotomofosforan (cAMP) i / lub jony wapnia; te ostatnie są uwalniane z struktur wewnątrzkomórkowych lub wchodzą do komórki z zewnątrz. Zarówno cAMP, jak i jony wapniowe są wykorzystywane do przekazywania sygnału zewnętrznego do komórek różnych organizmów na wszystkich poziomach drabiny ewolucyjnej. Jednak niektóre receptory błonowe, w szczególności receptory insuliny, działają w krótszy sposób: przenikają przez błonę, a gdy część ich cząsteczki wiąże hormon na powierzchni komórki, druga część zaczyna działać jako aktywny enzym po stronie skierowanej do wnętrza komórki; To zapewnia manifestację efektu hormonalnego.

Drugi mechanizm działania - poprzez receptory cytoplazmatyczne - jest nieodłącznie związany z hormonami steroidowymi (hormony nadnerczy i hormony płciowe), a także hormony tarczycy (T3 i T4). Po wniknięciu do komórki zawierającej odpowiedni receptor, hormon tworzy z nim kompleks hormon-receptor. Kompleks ten jest poddawany aktywacji (przy użyciu ATP), a następnie przenika do jądra komórkowego, gdzie hormon ma bezpośredni wpływ na ekspresję niektórych genów, stymulując syntezę specyficznego RNA i białek. To właśnie nowo powstałe białka, zwykle krótkotrwałe, są odpowiedzialne za zmiany, które składają się na fizjologiczny efekt hormonu.

Regulacja wydzielania hormonalnego odbywa się za pomocą kilku wzajemnie połączonych mechanizmów. Można to zilustrować na przykładzie kortyzolu, głównego hormonu glukokortykoidowego gruczołów nadnerczy. Jego produkty są regulowane przez mechanizm sprzężenia zwrotnego, który działa na poziomie podwzgórza. Gdy poziom kortyzolu spada we krwi, podwzgórze wydziela kortykoliberynę, czynnik stymulujący wydzielanie kortykotropiny przez przysadkę mózgową (ACTH). Z kolei podwyższony poziom ACTH stymuluje wydzielanie kortyzolu w gruczołach nadnerczy, w wyniku czego wzrasta zawartość kortyzolu we krwi. Zwiększony poziom kortyzolu hamuje uwalnianie kortyoliberyny przez mechanizm sprzężenia zwrotnego - a zawartość kortyzolu we krwi ponownie spada. organizm hormonalny endokrynny

Wydzielanie kortyzolu jest regulowane nie tylko przez mechanizm sprzężenia zwrotnego. Na przykład stres powoduje uwalnianie kortyoliberyny i, odpowiednio, cały szereg reakcji, które zwiększają wydzielanie kortyzolu. Ponadto wydzielanie kortyzolu podlega codziennemu rytmowi; po przebudzeniu jest bardzo wysoki, ale podczas snu stopniowo zmniejsza się do minimalnego poziomu. Mechanizmy kontrolne obejmują również szybkość metabolizmu hormonu i utratę jego aktywności. Podobne systemy regulacyjne mają również zastosowanie do innych hormonów.

Ogólna charakterystyka hormonów

Hormony są substancjami biologicznie czynnymi o różnym charakterze chemicznym, wytwarzanymi przez komórki gruczołów dokrewnych i specyficznych komórek, rozproszonych po całym ciele w organach roboczych i tkankach.

Wszystkie hormony mają kilka ważnych właściwości, które odróżniają je od innych substancji biologicznie czynnych:

1. Hormony są wytwarzane w komórkach gruczołów dokrewnych i wydzielane do krwi.

2. Wszystkie hormony są niezwykle aktywnymi substancjami, są produkowane w małych dawkach (0,001-0,01 mol / l), ale mają wyraźny i szybki efekt biologiczny.

3. Hormony działają specyficznie na narządy i tkanki poprzez receptory. Podchodzą do receptora jako klucz do zamka, a zatem wpływają tylko na wrażliwe komórki i tkanki.

4. Hormony różnią się tym, że mają określony rytm wydzielania, na przykład hormony kory nadnerczy mają dzienny rytm wydzielania, a czasami rytm jest miesięczny (hormony płciowe u kobiet) lub intensywność zmian wydzielania w dłuższym okresie czasu (rytmy sezonowe).

Ze względu na swój charakter chemiczny wszystkie hormony mogą być białkami (peptydami), pochodnymi aminokwasów lub substancjami o charakterze sterydowym.

Praca gruczołów dokrewnych (intensywność syntezy hormonów) jest regulowana przez centralny układ nerwowy. Równocześnie aktywność wszystkich obwodowych gruczołów wydzielania wewnętrznego determinowana jest również przez wpływy korekcyjne z centralnych struktur układu dokrewnego.

Istnieją dwa mechanizmy wpływu na układ nerwowy układu nerwowego: neuro-dyrygent i neuroendokrynne. Pierwszym jest bezpośredni wpływ układu nerwowego z powodu impulsów nerwowych na gruczołach obwodowych. Przykładowo, intensywność syntezy hormonów można zmieniać przez zmniejszanie lub zwiększanie napięcia naczyniowego gruczołu, tj. zmiany w natężeniu jego ukrwienia. Drugim mechanizmem jest wpływ układu nerwowego na podwzgórze, które poprzez czynniki uwalniające (pobudzające - liberiny i tłumiące wydzielanie - statyny) determinuje funkcjonowanie przysadki mózgowej. Z kolei przysadka mózgowa wytwarza hormony zwrotne, które regulują aktywność gruczołów obwodowych.

Większość hormonów syntetyzuje gruczoł dokrewny w aktywnej postaci. Niektórzy wchodzą do osocza w postaci nieaktywnych substancji - prohormonów. Na przykład proinsulina, która staje się aktywna dopiero po usunięciu z niej niewielkiej części - tak zwanego peptydu C.

Wydzielanie hormonów jest zawsze procesem aktywnym, który jest ściśle regulowany przez mechanizmy nerwowe i endokrynologiczne. Jeśli to konieczne, można nie tylko zredukować wytwarzanie hormonu, ale także osadzić go w komórkach gruczołów dokrewnych, na przykład z powodu wiązania z białkiem, RNA, jonami dwuwartościowymi.

Transport hormonu odbywa się wyłącznie za pośrednictwem krwi. Co więcej, większość z nich we krwi jest związana z białkami (około 90%). Warto zauważyć, że prawie wszystkie hormony są związane z określonymi białkami, podczas gdy tylko 10% puli wiąże się z nieswoistym białkiem (albumina). Związane hormony są nieaktywne, przechodzą do postaci aktywnej dopiero po wyjściu z kompleksu. Jeśli organizm nie potrzebuje hormonu, z czasem wychodzi z kompleksu i jest metabolizowany.

Wiązanie hormonu z receptorem jest niezbędnym krokiem w przekazywaniu sygnału humoralnego. To interakcja z receptorem powoduje specyficzny wpływ hormonu na komórki docelowe. Większość receptorów to glikoproteiny wstawione do błony, tj. są w specyficznym środowisku fosfolipidowym.

Interakcja receptora i hormonu zachodzi zgodnie z prawem masowego działania zgodnie z kinetyką Michaelisa. W trakcie interakcji możliwe są pozytywne i negatywne efekty współpracy. Innymi słowy, wiązanie się hormonu z receptorem może poprawić wiązanie wszystkich kolejnych cząsteczek z nim lub uczynić go bardzo trudnym.

Interakcja między hormonem a receptorem może prowadzić do różnych efektów biologicznych, pod wieloma względami zależy od typu receptora, a mianowicie od jego lokalizacji. Pod tym względem rozróżnia się następujące warianty lokalizacji receptorów:

1. Powierzchnia. Podczas interakcji z hormonem zmieniają swoją strukturę (konformację), zwiększając w ten sposób przepuszczalność błony, a pewne substancje przechodzą do komórki.

2. Transmembrane. Część powierzchniowa oddziałuje z hormonem, a przeciwna część (wewnątrz komórki) oddziałuje z enzymem (cyklaza adenylanowa lub cyklaza gaunilatowa), co przyczynia się do rozwoju wewnątrzkomórkowych mediatorów (cyklicznej adeniny lub monofosforanu guuniny). Te ostatnie są tak zwanymi wewnątrzkomórkowymi przekaźnikami, które wzmacniają syntezę białek lub ich transport, tj. mieć pewien efekt biologiczny.

3. Cytoplazmatyczny. Są w cytoplazmie w wolnej postaci. Hormon wiąże się z nimi, kompleks wchodzi do jądra, gdzie wzmacnia syntezę informacyjnego RNA, a tym samym stymuluje tworzenie białka na rybosomach.

4. Jądrowy. Jest to niehistonowe białko, które jest związane z DNA. Interakcja hormonu i receptora prowadzi do zwiększonej syntezy białka przez komórkę.

Efekt hormonalny zależy od wielu czynników, w szczególności od jego stężenia, od liczby receptorów, gęstości ich umiejscowienia, powinowactwa (powinowactwa) hormonu i receptora, a także od obecności antagonistycznych lub wzmacniających efektów na te same komórki lub tkanki innych substancji biologicznie czynnych.

Hormony mogą być metabolizowane w gruczołach dokrewnych, jeśli nie są potrzebne, we krwi, a także w narządach docelowych po zakończeniu ich funkcji.

Metabolizm hormonów można przeprowadzić na kilka sposobów:

1. Podział cząsteczki (hydroliza).

2. Zmiany w strukturze centrum aktywnego z powodu dodania dodatkowych rodników, na przykład metylacji lub acetylowania.

3. Utlenianie lub redukcja.

4. Wiązanie cząsteczki z resztą kwasu glukuronowego lub siarkowego w celu wytworzenia odpowiedniej soli.

Zniszczenie hormonów jest nie tylko sposobem ich pozbycia się po tym, jak poradziły sobie z ich funkcją, ale także ważnym mechanizmem regulacji poziomu hormonów we krwi i ich biologicznego działania. Warto zauważyć, że wzrost katabolizmu zwiększa pulę wolnych hormonów, dzięki czemu są bardziej dostępne dla narządów i tkanek. Jeśli katabolizm hormonów utrzymuje się przez długi czas, wówczas poziom białek transportowych spada, co również zwiększa biodostępność.

Wydalanie z organizmu

Hormony można eliminować na wszelkie sposoby, w szczególności nerki, mocz, wątrobę przez żółć, przewód pokarmowy z sokami trawiennymi, drogi oddechowe z wydychanymi parami, skórę z potem. Hormony peptydowe są hydrolizowane do aminokwasów, które wpadają do wspólnej puli i mogą być ponownie wykorzystane przez organizm. Przeważająca metoda usuwania jednego lub drugiego hormonu jest określona przez jego rozpuszczalność w wodzie, jego strukturę, cechy metaboliczne i tak dalej.

Przez ilość hormonów lub ich metabolitów w moczu często można śledzić całkowitą ilość wydzielanego hormonu na dzień. Dlatego mocz jest jednym z głównych nośników do badania czynnościowego układu hormonalnego, a badanie osocza krwi jest równie ważne dla diagnostyki laboratoryjnej.

Podsumowując, warto zauważyć, że układ hormonalny jest układem złożonym i wieloskładnikowym, wszystkie procesy, w których są ściśle ze sobą powiązane, a zakłócenie funkcjonowania może być związane z patologią na każdym z powyższych etapów: od tworzenia się hormonu do jego eliminacji.

Dodatkowe Artykuły O Tarczycy

Progesteron jest jednym z hormonów płciowych kobiet, co jest niezwykle ważne na wszystkich etapach pojawienia się i rozwoju ciąży, od dojrzewania jaja ku urodzeniu płodu, nawet w bardzo późnych stadiach.

Wielu nawet czasami odczuwało guz w gardle. Jeśli takie zjawisko jest często obserwowane i zaczyna dostarczać strasznego dyskomfortu, wówczas konieczne jest ustalenie jego przyczyn.

Optymalny przebieg procesów fizjologicznych, wzrost i rozwój organizmu, narodziny nowego życia, reakcje behawioralne, właściwa reakcja na stres jest niemożliwa bez udziału substancji biologicznie czynnych.