Splošni pojmi o hormonih

Hormoni so kemične snovi, ki so biološko aktivne snovi, ki jih proizvajajo endokrine žleze, ki vstopajo v krvni obtok in delujejo na ciljne organe ali tkiva.

Izraz "hormon" izvira iz grške besede "hormao" - da vzbuja, sili, sproži aktivnost. Trenutno je mogoče razvozlati strukturo večine hormonov in jih sintetizirati.

Glede na kemijsko strukturo se hormonska zdravila, tako kot hormoni, razvrstijo:

a) hormoni strukture beljakovin in peptidov (pripravki hormonov hipotalamusa, hipofize, obščitnice in trebušne slinavke, kalcitonin);

b) derivati ​​aminokislin (derivati ​​tironina, ki vsebujejo jod - pripravki ščitničnih hormonov, nadledvična medula);

c) steroidne spojine (pripravki hormonov nadledvične skorje in žlez).

Na splošno endokrinologija danes preučuje več kot 100 kemikalij, ki jih v različnih organih in telesnih sistemih sintetizirajo specializirane celice.

Razlikujemo naslednje vrste hormonske farmakoterapije:

1) nadomestno zdravljenje (na primer, dajanje insulina bolnikom s sladkorno boleznijo);

2) zaviralna inhibicijska terapija, da bi zavirala proizvodnjo lastnih hormonov v presežni količini (na primer s tirotoksikozo);

3) simptomatska terapija, kadar pacient načeloma nima hormonskih motenj in zdravnik predpisuje hormone za druge indikacije - pri hudem revmatizmu (kot protivnetna zdravila), hudih vnetnih boleznih oči, kože, alergijskih boleznih itd..

UREDBA SINTEZE HORMONA V ORGANIZMU

Endokrini sistem skupaj s centralnim živčnim sistemom in imunskim sistemom ter pod njihovim vplivom uravnava homeostazo telesa. Osrednji živčni sistem in endokrini sistem sta medsebojno povezana preko hipotalamusa, katere nevrosekretorne celice (reagirajo na acetilholin, norepinefrin, serotonin, dopamin) sintetizirajo in izločajo različne sproščajoče dejavnike in njihove zaviralce, tako imenovane liberine in statine, ki povečujejo ali blokirajo sproščanje ustreznih tropskih hormonov iz prednjih tropskih hormonov hipofiza (t.j. adenohipofiza). Tako sproščajoči dejavniki hipotalamusa, ki delujejo na adenohipofizo, spremenijo sintezo in izločanje hormonov slednjih. Po drugi strani hormoni sprednje hipofize spodbujajo sintezo in izločanje hormonov ciljnih organov.

V adrenohipofizi (sprednji režnja) se sintetizirajo naslednji hormoni:

- folikle stimulirajoči in luteotropni hormoni (FSH, LTH);

- ščitnični stimulacijski hormon (TSH).

V odsotnosti hormonov adenohipofize ciljne žleze ne samo prenehajo delovati, ampak tudi atrofirajo. Nasprotno, s povečanjem ravni hormonov, ki jih izločajo ciljne žleze v krvi, se hitrost sinteze sproščajočih faktorjev v hipotalamusu spremeni, občutljivost hipofize nanje pa se zmanjša, kar vodi do zmanjšanja izločanja ustreznih tropskih hormonov adenohipofize. Po drugi strani pa se z znižanjem ravni plazemskih hormonov ciljnih žlez v plazmi povečata sproščajoči se faktor in ustrezni tropski hormon. Tako se proizvodnja hormonov uravnava po principu povratnih informacij: čim manjša je koncentracija hormonov ciljnih žlez v krvi, večja je proizvodnja hormonov, ki uravnavajo hipotalamus in hormone prednje hipofize. To je zelo pomembno zapomniti pri izvajanju hormonske terapije, saj hormonska zdravila v bolnikovem telesu zavirajo sintezo njegovih lastnih hormonov. V zvezi s tem je treba pri predpisovanju hormonskih zdravil izdelati popolno oceno bolnikovega stanja, da se izognemo nepopravljivim napakam.

MEHANIZEM UKREPANJA HORMONOV (DROKOV)

Hormoni lahko vplivajo na genetski material celice (na DNK jedra) ali na specifične receptorje, ki se nahajajo na površini celice, na njeni membrani, kjer motijo ​​delovanje adenilat ciklaze ali spremenijo prepustnost celic na majhne molekule (glukoza oz. kalcij), kar vodi v spremembo funkcionalnega stanja celic.

Ko se steroidni hormoni vežejo na receptor, se selijo v jedro, se vežejo na specifična področja kromatina in tako povečajo hitrost sinteze specifične mRNA v citoplazmi, kjer se hitrost sinteze določenega proteina, na primer encima, poveča.

Kateholamini, polipeptidi, beljakovinski hormoni spreminjajo aktivnost adenilat ciklaze, povečajo vsebnost cAMP, zaradi česar je delovanje encimov, prepustnost membrane celic itd..

Datum dodajanja: 2014-01-11; Ogledi: 224; kršitev avtorskih pravic?

Vaše mnenje nam je pomembno! Je bilo objavljeno gradivo v pomoč? Da | Ne

Splošni koncept hormonov

Nauk o hormonih je naveden v neodvisni znanosti - endokrinologiji. Sodobna endokrinologija proučuje kemijsko strukturo hormonov, ki se tvorijo v endokrinih žlezah, razmerje med strukturo in funkcijo hormonov, mehanizme delovanja, fiziologijo in patologijo endokrinega sistema. Ustanovljeni so bili specializirani raziskovalni inštituti, laboratoriji, znanstveni časopisi, sklicujejo se mednarodne konference, simpozije in kongresi, posvečeni problemom endokrinologije. Endokrinologija se je danes spremenila v enega najhitreje razvijajočih se odsekov biološke znanosti. Ima svoje cilje in cilje, posebne metodološke pristope in raziskovalne metode..

Hormoni so biološko aktivne snovi, ki v določeni meri določajo stanje fizioloških funkcij celotnega organizma, makro- in mikrostrukture organov in tkiv ter hitrost biokemičnih procesov. Tako so hormoni snovi organske narave, ki se proizvajajo v specializiranih celicah endokrinih žlez, vstopajo v krvni obtok in imajo regulativni učinek na presnovo in fiziološke funkcije..

Ena izmed neverjetnih lastnosti živih organizmov je njihova sposobnost vzdrževanja konstantnosti homeostaze z uporabo samoregulacijskih mehanizmov, pri izvajanju (koordinaciji) katerega od glavnih mest pripadajo hormonom. Pri višjih živalih usklajeni potek vseh bioloških procesov ne le v celotnem organizmu, temveč tudi v mikroskopu ene same celice in celo v ločeni podcelični formaciji (mitohondriji, mikrosomi) določa nevrohumoralni mehanizem, ki se je razvil med evolucijo. Telo s pomočjo teh mehanizmov zazna različne učinke zunanjega in notranjega okolja, subtilno uravnava intenzivnost presnovnih procesov. Pri uravnavanju teh procesov hormoni pri izvajanju zaporedja številnih reakcij zasedajo vmesno mesto med živčnim sistemom in delovanjem encimov, in kot veste, uravnavanje metabolizma dosežemo s spreminjanjem hitrosti encimskih reakcij. Hitrost kemičnih reakcij je odvisna od katalitične aktivnosti encimov. Hormoni povzročajo bodisi hitro (nujno) reakcijo, povečanje aktivnosti encimov, ki se tvorijo v tkivih, ali, bolj verjetno, na primer na steroidne hormone, počasno reakcijo, povezano s sintezo encimov novo de. Zdaj so pridobljeni dokazi, da steroidni hormoni vplivajo na genetski aparat celice, kar povzroča sintezo ustrezne mRNA, ki ob vstopu v ribosom služi kot matrica za sintezo molekule encima (glejte Biosinteza beljakovin). Domnevamo, da lahko drugi hormoni (beljakovinske narave) posredno s pomočjo fosforilacije nehistonskih proteinov vplivajo na gene in s tem nadzorujejo hitrost sinteze ustreznih encimov. Tako kakršne koli motnje v sintezi ali razpadu hormonov, ki jih povzročajo različni vzročni dejavniki, vključno z boleznimi endokrinih žlez (stanja hipo- ali hiperfunkcije), privedejo do spremembe normalne sinteze encimov in s tem do presnovne motnje..

Izvor znanosti o endokrinih žlezah in hormonih sega v leto 1849, ko je Addison prvič opisal tako imenovano bronasto bolezen, povezano s poškodbo nadledvičnih žlez in jo spremljala specifična pigmentacija kože. Claude Bernard je predstavil koncept endokrinih žlez, to je organov, ki svojo skrivnost izločajo neposredno v kri, saj nimajo izločnih vodov. Kasneje je Brown-Secar pokazal, da pomanjkanje endokrinih žlez vodi do razvoja bolezni in da izvlečki iz teh žlez s svojim nezadostnim delovanjem dajejo dober terapevtski učinek. Trenutno obstajajo nesporni dokazi, da se skoraj vse bolezni endokrinih žlez (tirotoksikoza, diabetes mellitus itd.) Razvijejo kot posledica kršitve molekulskih mehanizmov uravnavanja presnovnih procesov, ki jih povzroča nezadostna ali, nasprotno, prekomerna sinteza ustreznih hormonov v človeškem telesu.

Izraz "hormon" (iz grško. Hormao - vznemirjam, induciram) sta leta 1905 uvedla Beilis in Starling, ko sta preučevala hormon tajin, ki se proizvaja v dvanajstniku in spodbuja proizvodnjo soka trebušne slinavke in odvajanje žolča. Do danes se v endokrinih žlezah sintetizira več kot 60 različnih snovi, obdarjenih s hormonskim delovanjem in uravnavajo presnovne procese. Posebnosti biološkega delovanja hormonov lahko izrazimo v treh položajih:

• hormoni imajo biološki učinek v zanemarljivih koncentracijah od (10-9 do 10-12 g);
• delovanje hormonov v celotnem organizmu je do določene mere določeno z nadzorovalnim učinkom centralnega živčnega sistema;
• endokrine žleze in hormoni, ki jih proizvaja ime, tvorijo enoten sistem, tesno povezan z neposrednimi mehanizmi in povratnimi mehanizmi.

Pokaže se, da pod vplivom različnih zunanjih in notranjih dražljajev nastanejo impulzi v specializiranih formacijah, imenovanih receptorji, ki so zelo občutljivi na minimalna draženja. Tako impulzi vstopijo v centralni živčni sistem, od tam pa v hipotalamus, kjer se sintetizirajo prve biološko aktivne hormonske snovi z "oddaljenim" učinkom in imenovane sproščajoče dejavnike. Značilnost sproščajočih dejavnikov je, da ne vstopijo v splošni krvni tok in preko portalnega sistema žil dosežejo specifične celice hipofize ter tako spodbudijo (ali zavirajo) učinek na biosintezo in izločanje tropskih hormonov hipofize, ki se s krvnim tokom prenašajo v ustrezno endokrino žlezo s spodbujanjem proizvodnje potrebnega hormona. Ta hormon nato deluje na organe in tkiva, kar povzroča ustrezne kemijske in fiziološke odzive celotnega organizma. Zadnja stopnja tega posebnega loka je najmanj raziskana, zlasti vpliv hormonov na kemijo tkiv. Najverjetneje se to delovanje izvaja s pomočjo tako imenovanih hormonskih receptorjev, ki jih razumemo kot kemične strukture ustreznih ciljnih tkiv, ki vsebujejo zelo specifična mesta za vezavo hormonskih spojin; rezultat take vezave je začetek receptorjev s posebnimi biokemijskimi reakcijami, ki zagotavljajo realizacijo končnega učinka ustreznega hormona.

Zdaj je bilo ugotovljeno, da se hormonski receptorji beljakovinske in peptidne narave nahajajo na zunanji površini celice (na plazemski membrani), medtem ko se receptorji za steroidne hormone nahajajo v citoplazmi in jedru. Skupna značilnost vseh receptorjev, ne glede na lokalizacijo, je prisotnost stroge prostorske in strukturne korespondence receptorja s specifičnim hormonom. Poleg neposredne komunikacije v endokrinskem sistemu obstajajo tudi povratne informacije. Zlasti povečana količina tiroksina (ščitničnega hormona) refleksno zavira sintezo ustreznega sproščajočega faktorja v hipotalamusu, kar vodi v prenehanje tvorbe tirotropina v hipofizi in v skladu s tem se povrne fiziološka raven koncentracije tiroksina v telesu.

NOMENKLATURA IN KLASIFIKACIJA HORMONOV

Kljub temu, da je kemijska narava skoraj vseh znanih hormonov natančno razjasnjena (vključno s primarno strukturo beljakovinskih in peptidnih hormonov), splošna načela njihove nomenklature še niso razvita. Ker bi bila kemijska imena številnih hormonov, ki temeljijo na njihovi natančni kemijski zgradbi, zelo okorna, so pogostejša (tako imenovana delovna) imena hormonov. Sprejeta nomenklatura označuje vir hormona (na primer inzulin iz lat. Insula - otoček) ali odraža njegovo funkcijo (na primer prolaktin, vazopresin). Za nekatere hormone hipofize (zlasti za luteinizacijo in folikle stimulirajoče hormone) ter za vse hipotalamične dejavnike (hormone) so bila ustvarjena manjkajoča ali nova delovna imena (glejte spodaj).

Podobno je glede klasifikacije hormonov. Najprej se hormoni razvrstijo glede na njihov naravni vir, po katerem se razlikujejo hormoni hipotalamusa, hipofize, ščitnice, nadledvičnih žlez, trebušne slinavke, spolnih žlez, goiterja itd. Vendar takšna anatomska razvrstitev ni dovolj popolna, ker nekateri hormoni oz. ne sintetizirajo se v endokrinih žlezah, iz katerih se izločajo v kri (na primer hormoni zadnje hipofize, vazopresin in oksitocin, se sintetizirajo v hipotalamusu, od koder se prenašajo v zadnjo hipofizo), ali pa se sintetizirajo v drugih žlezah (na primer delna sinteza spolovil hormoni v nadledvičnih žlezah, sinteza prostaglandinov ne samo v prostati, ampak tudi v drugih organih) itd. Glede na te okoliščine so bili poskusi ustvariti klasifikacijo hormonov glede na njihovo kemijsko naravo. Očitno je treba klasifikacijo iz monografije, ki jo je uredil N. A. Yulaev, priznati kot najbolj sprejemljivo. V skladu s to klasifikacijo lahko vse znane hormone razdelimo v pet skupin.

1. Kompleksni proteini so glikoproteini; ti vključujejo folikle stimulirajoče, luteinizirajoče in ščitnično stimulirajoče hormone.
2. Preprosti beljakovine: prolaktin, rastni hormon, inzulin itd..
3. Peptidi: adrenokortikotropni hormon (ACTH), glukagon, kalcitonin, somatostatin, vazopresin, oksitocin itd..
4. Derivati ​​aminokislin: adrenalin, norepinefrin, tiroksin itd..
5. Steroidne spojine, ki sestavljajo veliko skupino hormonskih snovi; Sem spadajo hormoni nadledvične skorje (kortikosteroidi) in spolni hormoni (androgeni in estrogeni).

Zlahka je videti, da se lahko prve tri skupine hormonov združijo v eno skupno skupino peptidnih in beljakovinskih hormonov..

Tako bodo v nadaljevanju obravnavane kemijska zgradba, delovanje, mehanizem delovanja ter poti biosinteze in razgradnje petih glavnih skupin hormonov v skladu s klasifikacijo, ki temelji na kemični naravi hormonov..

1.5.2.9. Endokrini sistem

Hormoni - snovi, ki jih proizvajajo endokrine žleze in se izločajo v kri, mehanizem njihovega delovanja. Endokrini sistem - niz endokrinih žlez, ki zagotavljajo proizvodnjo hormonov. Spolni hormoni.

Človek za normalno življenje potrebuje veliko snovi, ki prihajajo iz zunanjega okolja (hrana, zrak, voda) ali pa se sintetizirajo v telesu. S pomanjkanjem teh snovi se v telesu pojavijo različne motnje, ki lahko privedejo do resnih bolezni. Takšne snovi, ki jih sintetizirajo endokrine žleze v telesu, vključujejo hormone.

Najprej je treba opozoriti, da imata človek in živali dve vrsti žlez. Žleze ene vrste - solzne, sline, znoj in druge - izločajo izločanje, ki ga proizvajajo zunaj in se imenujejo eksokrine (iz grškega exo - zunaj, zunaj, krino - izločajo). Žleze druge vrste sproščajo snovi, sintetizirane v njih, v kri, ki jih opere. Te žleze se imenujejo endokrine (iz grškega endona - znotraj), snovi, ki se sproščajo v kri, pa imenujemo hormoni.

Tako so hormoni (iz grškega hormaino - sproženi, sprožijo) biološko aktivne snovi, ki jih proizvajajo endokrine žleze (glej sliko 1.5.15) ali posebne celice v tkivih. Takšne celice najdemo v srcu, želodcu, črevesju, slinavkah, ledvicah, jetrih in drugih organih. Hormoni se sproščajo v krvni obtok in vplivajo na celice ciljnih organov, ki se nahajajo na daljavo ali neposredno na mestu njihovega nastanka (lokalni hormoni).

Hormoni nastajajo v majhnih količinah, vendar dolgo časa ostanejo v aktivnem stanju in se s krvnim tokom prenašajo po telesu. Glavne funkcije hormonov so:

- vzdrževanje notranjega okolja telesa;

- sodelovanje v presnovnih procesih;

- uravnavanje rasti in razvoja telesa.

Popoln seznam hormonov in njihovih funkcij je predstavljen v tabeli 1.5.2.

Tabela 1.5.2. Glavni hormoni

Struktura endokrinega sistema. Slika 1.5.15 prikazuje žleze, ki proizvajajo hormone: hipotalamus, hipofiza, ščitnica, obščitnične žleze, nadledvične žleze, trebušna slinavka, jajčniki (pri ženskah) in testisi (pri moških). Vse žleze in celice, ki izločajo hormone, se združujejo v endokrini sistem.

Endokrini sistem deluje pod nadzorom centralnega živčnega sistema in skupaj z njim uravnava in usklajuje funkcije telesa. Skupno živčnim in endokrinim celicam je proizvodnja regulacijskih dejavnikov.

Z sproščanjem hormonov endokrini sistem skupaj z živčnim sistemom zagotavlja obstoj telesa kot celote. Razmislite o tem primeru. Če ne bi bilo endokrinega sistema, bi bil celoten organizem neskončno zapletena veriga "žic" - živčnih vlaken. Hkrati bi morali z več "žicami" zaporedoma dati en sam ukaz, ki ga lahko v obliki enega "ukaza", ki ga "po radiu" odda več celic hkrati.

Endokrine celice proizvajajo hormone in jih izločajo v kri, celice živčnega sistema (nevroni) pa proizvajajo biološko aktivne snovi (nevrotransmiterji - norepinefrin, acetilholin, serotonin in druge), izločene v sinaptične razcepke.

Vezna vez med endokrinim in živčnim sistemom je hipotalamus, ki je hkrati živčna tvorba in endokrina žleza..

Nadzira in kombinira endokrine regulacijske mehanizme z živčnimi, ki so tudi možgansko središče avtonomnega živčnega sistema. V hipotalamusu so nevroni, ki lahko proizvajajo posebne snovi - nevrohormone, ki uravnavajo sproščanje hormonov s strani drugih endokrinih žlez. Osrednji organ endokrinega sistema je tudi hipofiza. Preostale endokrine žleze so razvrščene kot periferni organi endokrinega sistema.

Kot je razvidno iz slike 1.5.16, v odgovor na informacije iz centralnega in avtonomnega živčnega sistema hipotalamus izloča posebne snovi - nevrohormone, ki hipofizo "zapovedujejo", da pospešijo ali upočasnijo proizvodnjo spodbudnih hormonov.

Slika 1.5.16 Hipotalamično-hipofizni sistem endokrine regulacije:

TTG - ščitnično stimulirajoči hormon; ACTH - adrenokortikotropni hormon; FSH - folikle stimulirajoči hormon; LH - lutenizirajoči hormon; STH - rastni hormon; LTH - luteotropni hormon (prolaktin); ADH - antidiuretični hormon (vazopresin)

Poleg tega hipotalamus lahko pošilja signale neposredno na periferne endokrine žleze brez sodelovanja hipofize..

Glavni stimulirajoči hormoni hipofize vključujejo tirotropne, adrenokortikotropne, folikle stimulirajoče, luteinizirajoče in somatotropne.

Ščitnično stimulirajoči hormon deluje na ščitnico in obščitnične žleze. Aktivira sintezo in izločanje ščitničnih hormonov (tiroksin in trijodotironin), pa tudi hormona kalcitonin (ki sodeluje pri presnovi kalcija in povzroči zmanjšanje kalcija v krvi) s strani ščitnice.

Paratiroidne žleze proizvajajo paratiroidni hormon, ki sodeluje pri uravnavanju presnove kalcija in fosforja..

Adrenokortikotropni hormon stimulira proizvodnjo kortikosteroidov (glukokortikoidov in mineralokortikoidov) v nadledvični skorji. Poleg tega celice nadledvične skorje proizvajajo androgene, estrogene in progesteron (v majhnih količinah), ki so skupaj s podobnimi hormoni spolnih žlez odgovorni za razvoj sekundarnih spolnih značilnosti. Celice nadledvične medule sintetizirajo adrenalin, norepinefrin in dopamin.

Folikli stimulirajoči in luteinizirajoči hormoni spodbujajo spolne funkcije in proizvodnjo hormonov s strani spolnih žlez. Jajčniki žensk proizvajajo estrogene, progesteron, androgene, testisi moških pa proizvajajo androgene.

Rastni hormon spodbuja rast telesa kot celote in njegovih posameznih organov (vključno z rastjo okostja) in proizvodnjo enega od hormonov trebušne slinavke - somatostatina, ki zavira trebušno slinavko pri izločanju insulina, glukagona in prebavnih encimov. V trebušni slinavki sta dve vrsti specializiranih celic, združenih v obliki najmanjših otočkov (otočki Langerhans glej sliko 1.5.15, pogled D). To so alfa celice, ki sintetizirajo hormon glukagon, in beta celice, ki proizvajajo hormon inzulin. Insulin in glukagon uravnavata presnovo ogljikovih hidratov (tj. Glukozo v krvi).

Stimulirajoči hormoni aktivirajo funkcije perifernih endokrinih žlez in jih spodbudijo k sproščanju hormonov, ki sodelujejo pri uravnavanju osnovnih procesov v telesu.

Zanimivo je, da presežek hormonov, ki jih proizvajajo periferne endokrine žleze, zavira sproščanje ustreznega "tropskega" hipofize. To je osupljiv prikaz univerzalnega regulativnega mehanizma v živih organizmih, ki ga označujemo kot negativne povratne informacije..

Hipofiza poleg stimulacije hormonov proizvaja tudi hormone, ki so neposredno vključeni v nadzor vitalnih funkcij telesa. Med take hormone spadajo: somatotropni hormon (ki smo ga omenili zgoraj), luteotropni hormon, antidiuretični hormon, oksitocin in drugi.

Luteotropni hormon (prolaktin) nadzoruje nastajanje mleka v mlečnih žlezah.

Antidiuretični hormon (vazopresin) zavira izločanje tekočine iz telesa in poveča krvni tlak.

Oksitocin povzroča krčenje maternice in spodbuja nastajanje mleka v mlečnih žlezah.

Pomanjkanje hormonov hipofize v telesu izravnamo z zdravili, ki nadomeščajo pomanjkanje ali posnemajo njihov učinek. Takšna zdravila vključujejo zlasti Norditropin ® Simplex ® (Novo Nordisk), ki ima somatotropni učinek; Menopur (podjetje Ferring), ki ima gonadotropne lastnosti; Minirin ® in Remestip ® (podjetje "Ferring"), ki delujeta kot endogeni vazopresin. Zdravila se uporabljajo tudi v primerih, ko je iz nekega razloga potrebno zatirati delovanje hormonov hipofize. Zdravilo Decapeptil Depot (družba Ferring) blokira gonadotropno funkcijo hipofize in zavira sproščanje luteinizirajočih in folikle stimulirajočih hormonov.

Raven nekaterih hormonov, ki jih nadzira hipofiza, je podvržena cikličnim nihanjem. Torej, menstrualni cikel pri ženskah določa mesečna nihanja ravni luteinizirajočih in folikle stimulirajočih hormonov, ki nastajajo v hipofizi in vplivajo na jajčnike. Skladno s tem raven hormonov jajčnikov - estrogena in progesterona - niha v istem ritmu. Kako hipotalamus in hipofiza nadzirata te bioritme, ni povsem jasno.

Obstajajo tudi hormoni, katerih proizvodnja se zaradi razlogov še ne razume popolnoma. Torej raven kortikosteroidov in rastnega hormona iz nekega razloga niha čez dan: doseže maksimum zjutraj in minimum najmanj opoldne.

Mehanizem delovanja hormonov. Hormon se veže na receptorje v ciljnih celicah, medtem ko se aktivirajo medcelični encimi, kar privede ciljno celico v stanje funkcionalne vzbujanja. Odvečni hormon deluje na žlezo, ki ga proizvaja, ali prek avtonomnega živčnega sistema na hipotalamusu, kar jih spodbudi k zmanjšanju proizvodnje tega hormona (spet negativne povratne informacije!).

Nasprotno, vsaka napaka v sintezi hormonov ali disfunkcija endokrinega sistema povzroči neprijetne posledice za zdravje. Na primer, če primanjkuje rastnega hormona, ki ga izloča hipofiza, otrok ostane pritlikavec.

Svetovna zdravstvena organizacija je ustanovila rast povprečnega človeka - 160 cm (za ženske) in 170 cm (za moške). Oseba, nižja od 140 cm ali več kot 195 cm, velja za že zelo nizko ali zelo visoko. Znano je, da je bil rimski cesar Maskimilijan visok 2,5 metra, egiptovski škrat Agibe pa le 38 cm!

Pomanjkanje ščitničnih hormonov pri otrocih vodi do razvoja duševne zaostalosti, pri odraslih - do upočasnitve metabolizma, nižje telesne temperature in pojava edema.

Znano je, da se pod stresom poveča proizvodnja kortikosteroidov in razvije „sindrom slabosti“. Telesna sposobnost prilagajanja (prilagajanja) stresu je v veliki meri odvisna od sposobnosti endokrinega sistema, da se hitro odzove z zmanjšanjem proizvodnje kortikosteroidov.

Ob pomanjkanju inzulina, ki ga proizvaja trebušna slinavka, se pojavi resna bolezen - diabetes.

Omeniti velja, da se s staranjem (naravno izumrtje telesa) razvijejo različna razmerja hormonskih komponent v telesu.

Torej pride do zmanjšanja tvorbe nekaterih hormonov in povečanja drugih. Zmanjšanje aktivnosti endokrinih organov se zgodi z različno hitrostjo: do 13-15 let - pojavi se atrofija timusne žleze, plazemska koncentracija testosterona pri moških se po 18 letih postopoma zmanjšuje, izločanje estrogena pri ženskah se po 30 letih zmanjša; proizvodnja ščitničnih hormonov je omejena le na 60-65 let.

Spolni hormoni. Obstajata dve vrsti spolnih hormonov - moški (androgeni) in ženski (estrogeni). Tako moški kot moški in ženske so prisotni v telesu. Razvoj genitalnih organov in oblikovanje sekundarnih spolnih značilnosti v mladostništvu (povečanje mlečnih žlez pri deklicah, pojav las na obrazu in grobost glasu pri dečkih in podobno) so odvisni od njihovega razmerja. Gotovo ste videli na ulici, v prevozu starih žensk z grobo glasjo, antenami in celo brado. Razlog je dovolj preprost. S starostjo se proizvodnja estrogena (ženskih spolnih hormonov) pri ženskah zmanjšuje in lahko se zgodi, da moški spolni hormoni (androgeni) začnejo prevladovati nad ženskimi. Torej, grobost glasu in prekomerna rast las (hirsutizem).

Kot veste moški, bolniki z alkoholizmom trpijo za močno feminizacijo (do povečanja mlečnih žlez) in impotenco. To je tudi rezultat hormonskih procesov. Moški z večkratnim uživanjem alkohola vodijo v zatiranje delovanja testisov in znižanje koncentracije moškega spolnega hormona - testosterona v krvi, ki ji dolgujemo občutek strasti in spolnega nagona. Hkrati nadledvične žleze povečujejo proizvodnjo snovi, ki so po strukturi blizu testosterona, vendar nimajo aktivirajočega (androgenega) učinka na moški reproduktivni sistem. To napeljuje hipofizo in zmanjša njen spodbudni učinek na nadledvične žleze. Posledično se proizvodnja testosterona še bolj zmanjša. V tem primeru vnos testosterona ne pomaga veliko, saj ga v telesu alkoholika jetra pretvorijo v ženski spolni hormon (estrone). Izkaže se, da bo zdravljenje le poslabšalo rezultat. Moški morajo torej izbrati, kaj jim je pomembno: seks ali alkohol.

Vlogo hormonov je težko preceniti. Njihovo delo lahko primerjamo z igranjem orkestra, kadar kakšen neuspeh ali ponarejena nota krši harmonijo. Na podlagi lastnosti hormonov je bilo ustvarjenih veliko zdravil, ki se uporabljajo za različne bolezni ustreznih žlez. Za več informacij o hormonskih zdravilih glejte poglavje 3.3..

Koncept hormonov in endokrinega sistema

Pomembna vloga pri uravnavanju telesnih funkcij pripada endokrinskemu sistemu. Organi tega sistema - endokrine žleze - izločajo posebne snovi (hormone), ki pomembno in specializirano vplivajo na presnovo, strukturo in delovanje organov in tkiv. Hormoni spreminjajo prepustnost celičnih membran in tako zagotavljajo dostop do celic hranil in regulativnih snovi. Neposredno delujejo na genetski aparat v celičnih jedrih in uravnavajo odčitavanje dednih informacij, izboljšajo sintezo RNA in s tem procese sinteze beljakovin in encimov v telesu. S sodelovanjem hormonov se v telesu v razvoju oblikujejo procesi prilagajanja različnim okoljskim razmeram, vključno s stresnimi situacijami.

Človeške endokrine žleze so majhne, ​​imajo zelo majhno maso (od deležev grama do nekaj gramov) in so bogato opremljene s krvnimi žilami. Kri jim prinese potreben gradbeni material in odnese kemično aktivne skrivnosti. Razvejana mreža živčnih vlaken se približuje endokrinim žlezam, njihovo delovanje nenehno spremlja živčni sistem.

Že pred rojstvom otroka začnejo delovati nekatere endokrine žleze, ki so v prvih letih po rojstvu velikega pomena (pinealna žleza, timus, hormoni trebušne slinavke in nadledvična skorja).

Endokrine žleze so specializirani organi, ki nimajo izločnih kanalov in izločajo izločke v kri, možgansko tekočino in limfo skozi medcelične vrzeli..

Obstajajo tri glavne funkcije hormonov:

· Zagotavljanje razvoja telesa;

· Zagotavljanje prilagodljivih sprememb v aktivnosti celic, tkiv, organov in telesa kot celote, odvisno od stanja zunanjega in notranjega okolja ter potreb telesa;

· Homeostatično delovanje (ohranjanje najpomembnejših fizioloških funkcij na konstantni ravni).

Po kemijski naravi se hormoni delijo v tri skupine:

· Beljakovine in polipeptidi (inzulin, rastni hormon itd.);

Derivati ​​aminokislin (tiroksin, adrenalin itd.);

Maščobne snovi - steroidi (testosteron, androsteron).

Skupna funkcija vseh žlez je proizvodnja hormonov..

Hormoni - kemične spojine z visoko biološko aktivnostjo in v majhnih količinah pomemben fiziološki učinek.

2. Lastnosti hormonov, njihov mehanizem delovanja.

Delovanje hormona na telesne funkcije izvajata dva glavna mehanizma: preko živčnega sistema in humorno, neposredno na organe in tkiva.

3. Regulacija endokrinih žlez.

Vodilno mesto v regulaciji endokrinih žlez pripada centralnemu živčnemu sistemu. Obstaja več regulativnih mehanizmov:

1) živčni. Neposredni nevronski vplivi imajo odločilno vlogo pri delu innerviranih organov (nadledvična medula, nevroendokrine cone hipotalamusa in pinealne žleze);

2) nevroendokrini, povezani z aktivnostjo hipofize in hipotalamusa.

3) endokrini (neposreden vpliv nekaterih hormonov na biosintezo in izločanje drugih (tropski hormoni sprednje hipofize, inzulin, somatostatin));

4) nevroendokrini humoral. Izvajajo ga nehormonski presnovki, ki imajo regulativni učinek na žleze (glukoza, aminokisline, kalij, natrij, prostaglandini).

V človeškem telesu in višjih živalih so naslednje endokrine žleze: hipofiza, pinealna žleza, trebušna slinavka, ščitnica, nadledvične žleze, genitalne, obščitnične žleze, timus. Pankreasa in žleze so mešane, saj del njihovih celic opravlja zunanjo funkcijo.

Hipofize hipofize

Rastni hormon (Somatotropin) Rastni hormon (STH) - odgovoren je za pospeševanje rastnih procesov in fizičnega razvoja. Uravnava rast celotnega telesa, spodbuja rast mišic in preprečuje odlaganje maščobe. Anomalije, kot sta pritlikavost hipofize (zmanjšana funkcija hipofize) in gigantizem (presežek GR), so povezane s tem hormonom. Obstaja tudi stanje akromegalije. Pojavi se, ko se po zrelosti proizvede več GR. V skladu s tem rastejo le določeni deli telesa, ker nekatere kosti izgubijo sposobnost podaljšanja. Tiste. v človeku začnejo štrleti obrvi, nos, čeljust, noge, roke, nos in ustnice se zgostijo.

Rastni hormon (STH) se pojavi v človeških zarodkih v 7–9 tednih. Pri novorojenčkih in otrocih od 1. leta starosti opazimo visoko koncentracijo STH v krvi. S starostjo se koncentracija tega hormona v krvi zmanjšuje, v adolescenci pride do porasta.

Prolaktin - odgovoren je za povečanje prsi med nosečnostjo in nastajanje mleka (dojenje). Toda z dojenjem, v kombinaciji z odsotnostjo menstruacije, govori o tumorju hipofize.

Tirotropin ščitnični stimulirajoči hormon - (TSH) spodbuja izločanje ščitničnih hormonov. Že v zgodnjem otroštvu je raven izločanja (odstranjevanje končnih presnovnih produktov iz telesa) in raven TSH v krvi precej visoka. Pri otrocih od 1 meseca. do 12 let vsebnost TSH v krvni plazmi znaša 0,20 mcg / ml.

Adrenokortikotropni hormon (kortikotropin) (ACTH) - stimulira nadledvične žleze in tvorbo kortizola v njih. Prekomerni ACTH vodi v Cushingovo bolezen (povečanje telesne mase, obraz v obliki lune, maščob v zgornjem trupu, mišična oslabelost). Sinteza hormona se začne 9–10 dneva razvoja ploda, v 20–22 tednu intrauterinega razvoja je sinteza tega hormona izrazito izražena.

Gonadotropini - folikle stimulirajoči hormon spodbuja razvoj jajčec v jajčnikih in spermatozoide v testisih. Luteinizirajoči hormon - proizvodnja ženskih spolnih hormonov v jajčnikih, pa tudi izločanje testosterona. V prvih letih po rojstvu gonadotropinov v hipofizi deklic in dečkov praktično ni. S starostjo se koncentracija gonadotropinov v hipofizi poveča (v večji meri pri ženskah, v manjši meri pri moških).

Oksitocin - zagotavlja normalen potek poroda.

Vasopresin (antidiuretični hormon) ADH - preprečuje izgubo tekočine v telesu z njeno povratno absorpcijo v ledvicah in ohranjanjem vode. Ko je zadnja hipofiza uničena, nastane diabetes insipidus - izguba ogromne količine vode.

ADH povzroči zmanjšanje žilne gladke mišice in zmanjša količino izločenega urina, kar povzroči zvišanje krvnega tlaka. Oksitocin selektivno vpliva na gladke mišice maternice in spodbuja sproščanje mleka iz dojk.

Pri 4-mesečnem zarodku ima hipofiza že nizko, a dobro določeno ADH aktivnost. Kasneje se hitro dvigne, če primerjamo ob rojstvu s podobno aktivnostjo odraslih. Po tem pride do postopnega zmanjšanja aktivnosti ADH hipofize..

Datum dodajanja: 2017-11-04; Ogledi: 2366; NAROČITE PISANJE DELA

SPLOŠNI KONCEPT O HORMONIH

Hormoni (iz grško. Hormao - vzbujam, sprožijo) - organske snovi, ki jih proizvajajo endokrine žleze, s krvjo se prevažajo do ciljnih celic in aktivno vplivajo na presnovne in fiziološke procese.

Hormoni so biološko aktivne snovi, ki v določeni meri določajo stanje fizioloških funkcij celotnega organizma, makro- in mikrostrukture organov in tkiv ter hitrost biokemičnih procesov. Tako so hormoni snovi organske narave, ki se proizvajajo v specializiranih celicah endokrinih žlez, vstopajo v krvni obtok in imajo regulativni učinek na presnovo in fiziološke funkcije. K tej definiciji je treba prilagoditi ustrezne popravke v povezavi z odkrivanjem značilnih hormonov sesalcev v enoceličnih organizmih (na primer inzulin v mikroorganizmih) ali možnosti sinteze hormonov v somatskih celicah v tkivni kulturi (na primer limfociti pod vplivom rastnih faktorjev).

Ena izmed neverjetnih lastnosti živih organizmov je njihova sposobnost vzdrževanja stalnega notranjega okolja - homeostaze - s pomočjo mehanizmov za samoregulacijo, v katerih eno glavnih mest pripada hormonom. Pri višjih živalih usklajeni potek vseh bioloških procesov ne le v celotnem organizmu, temveč tudi v mikroskopu ene same celice in celo v ločeni podcelični formaciji (mitohondriji, mikrosomi) določa nevrohumoralni mehanizem, ki se je razvil med evolucijo. Telo s pomočjo teh mehanizmov zazna različne signale o spremembah v okoliškem in notranjem okolju ter natančno uravnava intenzivnost presnovnih procesov. Pri uravnavanju teh procesov hormoni pri izvajanju zaporedja reakcij zasedajo vmesno vez med živčnim sistemom in delovanjem encimov, ki neposredno uravnavajo hitrost presnove. Trenutno so pridobljeni dokazi, da hormoni povzročajo hiter (urgentni) odziv, povečajo aktivnost predformiranih encimov, ki so prisotni v tkivih (to je značilno za hormone peptidne in beljakovinske narave) ali, kar je bolj značilno, na primer za steroidne hormone, počasna reakcija, povezano s sintezo encimov novo de. Steroidni hormoni vplivajo na genetski aparat celice, kar povzroča sintezo ustrezne mRNA, ki pri vstopu v ribosom služi kot matrica za sintezo beljakovinske molekule - encima. Menijo, da lahko drugi hormoni (ki imajo naravo beljakovin) posredno s pomočjo fosforilacije nehistonskih proteinov vplivajo na gene in s tem nadzirajo hitrost sinteze ustreznih encimov. Tako kakršne koli motnje v sintezi ali razpadu hormonov, ki jih povzročajo različni povzročitelji dejavnikov, vključno z boleznimi endokrinih žlez (stanje hipo- ali hiperfunkcije) ali spremembe v strukturi in funkcijah receptorjev in medceličnih mediatorjev, vodijo do spremembe normalne sinteze encimov in posledično do presnovnih motenj.

Pod vplivom različnih zunanjih in notranjih dražljajev nastanejo impulzi v specializiranih, zelo občutljivih receptorjih. Impulzi nato vstopijo v centralni živčni sistem, od tam pa v hipotalamus, kjer se sintetizirajo prve biološko aktivne hormonske snovi, ki povzročajo "oddaljeni" učinek - tako imenovani sproščajoči dejavniki.

Do nedavnega je bila zadnja stopnja tega posebnega loka, delovanje hormonov na medcelični metabolizem, najmanj raziskana. Trenutno so pridobljeni dokazi, da se to delovanje izvaja s pomočjo tako imenovanih hormonskih receptorjev, ki se razumejo kot kemijske strukture ustreznih ciljnih tkiv, ki vsebujejo zelo specifična mesta (ogljikovi hidratni fragmenti glikoproteinov in gangliozidov) za vezavo hormonov. Rezultat takšne vezave je začetek posebnih receptorjev biokemičnih reakcij s strani receptorjev, ki zagotavljajo realizacijo končnega učinka ustreznih.

Značilnost sproščajočih dejavnikov je, da ne vstopijo v splošni krvni tok in preko portalnega sistema žil dosežejo posebne celice hipofize, hkrati pa spodbudijo (ali zavirajo) biosintezo in izločanje trojnih hormonov hipofize, ki s krvnim tokom dosežejo ustrezno endokrino žlezo in prispevajo proizvodnja potrebnega hormona. Ta hormon nato deluje na specializirane organe in tkiva (ciljne organe), kar povzroča ustrezne kemične in fiziološke odzive celotnega organizma.

• 1. Vzdrževanje homeostaze v telesu.
• 2. Prilagoditev telesa spreminjajočim se okoljskim razmeram.
• 3. Vzdrževanje cikličnih sprememb v telesu (dan - noč itd.)
• 4. Vzdrževanje morfoloških in funkcionalnih sprememb v ontogenezi.

Obstaja več pristopov k razvrstitvi hormonov.

Ena od možnosti za razvrščanje hormonov temelji na njihovi kemični naravi. V skladu s to razvrstitvijo ločimo tri skupine pravih hormonov in tkivne hormone:

• 1) peptidni in beljakovinski hormoni,
• 2) hormoni - derivati ​​aminokislin
• 3) steroidni hormoni.
• 4) eikosanoidi - hormonom podobne snovi, ki imajo lokalni učinek.

Tabela 4.1 - Razvrstitev hormonov v kemijsko strukturo

HORMONI

HORMONI, organske spojine, ki jih proizvajajo določene celice in so zasnovane za nadzor funkcij telesa, njihovo regulacijo in koordinacijo. Višje živali imajo dva regulacijska sistema, s katerimi se telo prilagaja stalnim notranjim in zunanjim spremembam. Eden od njih je živčni sistem, ki hitro prenaša signale (v obliki impulzov) preko mreže živcev in živčnih celic; druga je endokrina, ki izvaja kemično regulacijo s pomočjo hormonov, ki jih prenaša kri in vplivajo na tkiva in organe, ki so oddaljeni od kraja njihovega izločanja. Kemični komunikacijski sistem deluje z živčnim sistemom; Tako nekateri hormoni delujejo kot mediatorji (mediatorji) med živčnim sistemom in organi, ki se odzovejo na izpostavljenost. Tako razlika med nevronsko in kemično koordinacijo ni absolutna.

Hormoni so prisotni pri vseh sesalcih, vključno s človekom; najdemo jih v drugih živih organizmih. Rastlinski hormoni in hormoni za staranje žuželk so dobro opisani (glej tudi HORMONE RASTLIN).

Fiziološki učinek hormonov je usmerjen v: 1) zagotavljanje humoral, tj. ki se izvaja s krvjo, uravnavanje bioloških procesov; 2) ohranjanje celovitosti in stalnosti notranjega okolja, harmonično medsebojno delovanje med celičnimi komponentami telesa; 3) uravnavanje procesov rasti, zorenja in razmnoževanja.

Hormoni uravnavajo aktivnost vseh telesnih celic. Vplivajo na ostrino razmišljanja in fizično gibljivost, telesno rast in rast, določajo rast las, tonaliteto glasu, spolni nagon in vedenje. Zahvaljujoč endokrinemu sistemu se lahko človek prilagodi močnim temperaturnim nihanjem, presežkom ali pomanjkanju hrane, fizičnemu in čustvenemu stresu. Študija fiziološkega delovanja endokrinih žlez je razkrila skrivnosti spolne funkcije in čudeža ob rojstvu otrok, odgovorila pa je tudi na vprašanje, zakaj so nekateri visoki in nekateri kratki, nekateri polni, drugi tanki, nekateri počasni, drugi živahni, nekateri močni, drugi šibki.

V normalnem stanju obstaja harmonično ravnovesje med aktivnostjo endokrinih žlez, stanjem živčnega sistema in odzivom ciljnih tkiv (tkiv, na katera je usmerjeno delovanje). Vsaka kršitev v vsaki od teh povezav hitro privede do odstopanj od norme. Prekomerna ali nezadostna proizvodnja hormonov povzroča različne bolezni, ki jih spremljajo globoke kemične spremembe v telesu..

Endokrinologija se ukvarja s preučevanjem vloge hormonov v življenju telesa ter normalne in patološke fiziologije endokrinih žlez. Kot medicinska disciplina se je pojavila šele v 20. stoletju, vendar so endokrinološka opažanja znana že od antike. Hipokrat je verjel, da sta zdravje ljudi in njegov temperament odvisna od posebnih humoralnih snovi. Aristotel je opozoril na dejstvo, da se kastrirano tele, ki odrašča, v spolnem vedenju od kastriranega bika razlikuje po tem, da se niti ne trudi povzpeti kravo. Poleg tega se je skozi stoletja kastracija izvajala tako, da ukroti in udomači živali in človeka spremeni v ponižnega sužnja.

Kaj so hormoni??

Po klasični definiciji so hormoni produkti izločanja endokrinih žlez, ki se izločajo neposredno v krvni obtok in imajo visoko fiziološko aktivnost. Glavne endokrine žleze sesalcev so hipofiza, ščitnica in obščitnica, nadledvična skorja, nadledvična medula, tkivo otoka trebušne slinavke, spolne žleze (testisi in jajčniki), placenta in hormonski odseki prebavil. Nekatere hormonsko podobne spojine se sintetizirajo v telesu. Študije hipotalamusa so na primer pokazale, da so številne snovi, ki jih izloča, potrebne za sproščanje hipofiznih hormonov. Ti "sproščajoči dejavniki" ali liberini so bili izolirani iz različnih delov hipotalamusa. V hipofizo vstopijo skozi sistem krvnih žil, ki povezujejo obe strukturi. Ker hipotalamus v svoji strukturi ni žleza in sproščajoči dejavniki očitno vstopajo le v zelo tesno hipofizo, lahko te snovi, ki jih hipotalamus izloča, štejemo za hormone le z razširjenim razumevanjem tega izraza.

Obstajajo še druge težave pri določanju, katere snovi je treba šteti za hormone in katere strukture so endokrine žleze. Prepričljivo je dokazano, da lahko organi, kot so jetra, izločajo fiziološko neaktivne ali popolnoma neaktivne hormonske snovi iz cirkulirajoče krvi in ​​jih pretvorijo v močne hormone. Na primer, dehidroepiandrosteronov sulfat, neaktivna snov, ki jo proizvajajo nadledvične žleze, se v jetrih pretvori v testosteron, visoko aktivni moški spolni hormon, ki ga v velikih količinah izločajo testisi. Vendar to dokazuje, da so jetra endokrini organ?

Druga vprašanja so še težja. Ledvice izločajo encim renin v krvni obtok, ki z aktivacijo angiotenzinskega sistema (ta sistem povzroča širitev krvnih žil) spodbudi proizvodnjo nadledvičnega hormona - aldosterona. Ureditev sproščanja aldosterona s tem sistemom je zelo podobna načinu, kako hipotalamus spodbuja sproščanje hipofize hipofize ACTH (adrenokortikotropni hormon ali kortikotropin), ki uravnava delovanje nadledvičnih žlez. Ledvice izločajo tudi eritropoetin, hormon, ki spodbuja proizvodnjo rdečih krvnih celic. Ali lahko ledvico pripišemo endokrinim organom? Vsi ti primeri dokazujejo, da klasična definicija hormonov in endokrinih žlez ni dovolj obsežna..

Transport hormonov.

Hormoni, ki so enkrat v krvnem obtoku, morajo priti do ustreznih ciljnih organov. Transport hormonov z visoko molekulsko maso (beljakovinami) je bil malo preučen zaradi pomanjkanja natančnih podatkov o molekulski masi in kemični zgradbi mnogih od njih. Hormoni z relativno majhno molekulsko maso, kot sta ščitnica in steroid, se hitro vežejo na plazemske beljakovine, tako da je vsebnost hormonov v krvi v vezani obliki večja kot v prosti; ti dve obliki sta v dinamičnem ravnovesju. Gre za proste hormone, ki kažejo biološko aktivnost, v nekaterih primerih pa se je jasno pokazalo, da jih ciljni organi izločajo iz krvi.

Pomen vezave hormonov na beljakovine v krvi ni povsem jasen. Menijo, da takšna vezava olajša transport hormonov ali ščiti hormon pred izgubo aktivnosti..

Hormonsko delovanje.

Posamezni hormoni in njihovi glavni učinki so predstavljeni spodaj v razdelku "Glavni človeški hormoni." Na splošno hormoni delujejo na določene ciljne organe in povzročajo pomembne fiziološke spremembe v njih. Hormon ima lahko več ciljnih organov, fiziološke spremembe, ki jih povzroča, pa lahko vplivajo na številne telesne funkcije. Na primer, vzdrževanje normalne ravni glukoze v krvi - in jo v veliki meri nadzirajo hormoni - je pomembno za življenje celotnega organizma. Hormoni včasih delujejo skupaj; Tako je lahko učinek enega hormona odvisen od prisotnosti nekaterih drugih ali drugih hormonov. Rastni hormon je na primer neučinkovit, če ni ščitničnega hormona.

Delovanje hormonov na celični ravni izvajata dva glavna mehanizma: hormoni, ki ne prodrejo v celico (običajno topni v vodi), delujejo preko receptorjev na celični membrani, in hormoni (v maščobi topni), ki zlahka prehajajo skozi membrano skozi receptorje v celični citoplazmi. V vseh primerih le prisotnost specifičnega beljakovinskega receptorja določa občutljivost celice na ta hormon, tj. postane tarča. Prvi mehanizem delovanja, ki je bil podrobno preučen na primeru adrenalina, je, da se hormon veže na svoje specifične receptorje na površini celice; vezava začne niz reakcij, posledica katerih je t.i. drugi mediatorji, ki neposredno vplivajo na celični metabolizem. Takšni posredniki so ponavadi ciklični adenozin monofosfat (cAMP) in / ali kalcijevi ioni; slednji se sprostijo iz znotrajceličnih struktur ali vstopijo v celico od zunaj. Tako cAMP kot kalcijevi ioni se uporabljajo za prenos zunanjega signala v celice najrazličnejših organizmov na vseh stopnjah evolucijske lestve. Vendar nekateri membranski receptorji, zlasti receptorji za inzulin, delujejo krajše: prodrejo skozi membrano skozi, in ko del svoje molekule na površino celice veže hormon, drugi del začne delovati kot aktivni encim na strani, ki je obrnjena proti notranjosti celice; to zagotavlja manifestacijo hormonskega učinka.

Drugi mehanizem delovanja - prek citoplazemskih receptorjev - je značilen za steroidne hormone (hormone nadledvične skorje in spolne), pa tudi za ščitnične hormone (T₃ in T₄) Po prodoru v celico, ki vsebuje ustrezen receptor, hormon z njim tvori hormon-receptorski kompleks. Ta kompleks se aktivira (z uporabo ATP), po katerem prodre v celično jedro, kjer hormon neposredno vpliva na izražanje določenih genov, spodbudi sintezo specifičnih RNA in proteinov. Prav te novo nastale beljakovine so ponavadi kratkotrajne in so odgovorne za spremembe, ki tvorijo fiziološki učinek hormona.

Uravnavanje hormonskega izločanja

izvedeno z več medsebojno povezanimi mehanizmi. Ponazorimo jih lahko s kortizolom, glavnim glukokortikoidnim hormonom nadledvične žleze. Njegovo proizvodnjo uravnava mehanizem povratnih informacij, ki deluje na ravni hipotalamusa. Ko se raven kortizola v krvi zniža, hipotalamus izloča kortikoliberin, dejavnik, ki spodbuja izločanje kortikotropina s hipofizo (ACTH). Povečanje ravni ACTH pa spodbudi izločanje kortizola v nadledvičnih žlezah in posledično se poveča vsebnost kortizola v krvi. Povečana raven kortizola nato zavira sproščanje kortikoliberina z mehanizmom povratnih informacij - vsebnost kortizola v krvi pa se spet zmanjša.

Izločanje kortizola ne ureja samo mehanizem povratnih informacij. Torej, na primer, stres povzroča sproščanje kortikoliberina in s tem celo vrsto reakcij, ki povečajo izločanje kortizola. Poleg tega izločanje kortizola ustreza cirkadianemu ritmu; je zelo budna pri prebujanju, vendar se med spanjem postopoma znižuje na minimalno raven. Nadzorni mehanizmi vključujejo tudi hitrost metabolizma hormonov in njegovo izgubo aktivnosti. Podobni regulativni sistemi veljajo za druge hormone..

OSNOVNI ČLOVEŠKI HORMONI

Hipofize hipofize

podrobno opisana v članku HIPOFIZA. Tu bomo našteli le glavne proizvode izločanja hipofize.

Hormoni sprednje hipofize.

Žlezno tkivo sprednjega režnja proizvaja:

- rastni hormon (GH) ali somatotropin, ki deluje na vsa telesna tkiva, povečuje njihovo anabolično aktivnost (tj. procese sinteze komponent telesnih tkiv in povečanje energetskih rezerv).

- melanocitno stimulirajoči hormon (MSH), ki poveča proizvodnjo pigmenta v določenih kožnih celicah (melanociti in melanofori);

- ščitnični stimulacijski hormon (TSH), ki spodbuja sintezo ščitničnih hormonov v ščitnici;

- folikle stimulirajoči hormon (FSH) in luteinizirajoči hormon (LH), povezan z gonadotropini: njihovo delovanje je usmerjeno na spolne žleze (glejte tudi ČLOVEKOVA REPRODUKCIJA).

- prolaktin, ki ga včasih imenujemo PRL, - hormon, ki spodbuja nastajanje mlečnih žlez in dojenje.

Hormoni zadnje hipofize

- vazopresin in oksitocin. Oba hormona nastajata v hipotalamusu, vendar se shranjujeta in sproščata v zadnjem režnja hipofize, ki leži od hipotalamusa. Vasopressin podpira tonus krvnih žil in je antidiuretični hormon, ki vpliva na metabolizem vode. Oksitocin povzroči krčenje maternice in ima možnost, da "sprosti" mleko po porodu.

Ščitnični in obščitnični hormoni.

Ščitnica se nahaja na vratu in je sestavljena iz dveh reženj, ki sta povezana z ozkim prestolnikom (glej TROIDNA ŽELINA). Štiri obščitnične žleze se običajno nahajajo v parih - na hrbtni strani in na strani vsakega ščitničnega režnja, čeprav sta včasih ena ali dve lahko rahlo zamaknjene.

Glavni hormoni, ki jih izloča normalna ščitnica, so tiroksin (T₄) in trijodtironin (T₃) Ko so v krvnem obtoku, se vežejo - trdno, a reverzibilno - na specifične plazemske beljakovine. T₄ veže močneje kot T₃, in ne tako hitro sproščena, ampak zato, ker deluje počasneje, a dlje. Ščitnični hormoni spodbujajo sintezo beljakovin in razgradnjo hranil s sproščanjem toplote in energije, kar se kaže s povečano porabo kisika. Ti hormoni vplivajo tudi na presnovo ogljikovih hidratov in skupaj z drugimi hormoni uravnavajo hitrost mobilizacije prostih maščobnih kislin iz maščobnega tkiva. Skratka, ščitnični hormoni spodbujajo presnovne procese. Povečana proizvodnja ščitničnih hormonov povzroči tirotoksikozo, če pa primanjkuje, pride do hipotiroidizma ali miksema..

Druga spojina, ki jo najdemo v ščitnici, je ščitnično stimulans z dolgotrajnim delovanjem. Je gama globulin in verjetno povzroči hipertiroidno stanje..

Paratiroidni hormon se imenuje paratiroidni ali paratiroidni hormon; vzdržuje konstantno raven kalcija v krvi: ko se ta zmanjša, se paratiroidni hormon sprosti in aktivira prehod kalcija iz kosti v kri, dokler se vsebnost kalcija v krvi ne povrne v normalno stanje. Nasproten učinek ima še en hormon - kalcitonin in se izloča s povečano raven kalcija v krvi. Prej je veljalo, da kalcitonin izločajo obščitnične žleze, zdaj pa se kaže, da se proizvaja v ščitnici. Povečana proizvodnja paratiroidnega hormona povzroča bolezni kosti, ledvičnih kamnov, kalcifikacijo ledvičnih tubulov in možna je kombinacija teh motenj. Pomanjkanje paratiroidnih hormonov spremlja znatno znižanje ravni kalcija v krvi in ​​se kaže s povečano živčno-mišično razdražljivostjo, krči in napadi.

Nadledvični hormoni.

Nadledvične žleze so majhne lezije, ki se nahajajo nad vsako ledvico. Sestavljeni so iz zunanje plasti, imenovane korteksa, in notranjega dela - možganske plasti. Oba dela imata svoje funkcije, pri nekaterih nižjih živalih pa sta popolnoma ločeni strukturi. Vsak od obeh delov nadledvičnih žlez ima pomembno vlogo tako v normalnem stanju kot pri boleznih. Na primer, eden od hormonov možganske plasti - adrenalin - je nujen za preživetje, saj zagotavlja odziv na nenadno nevarnost. Ko se pojavi, se adrenalin sprosti v krvni obtok in mobilizira rezerve ogljikovih hidratov za hitro sproščanje energije, poveča moč mišic, povzroči širitev zenic in zoženje perifernih krvnih žil. Tako se rezervne sile pošiljajo na "polet ali boj", poleg tega pa se zmanjša krvna izguba zaradi zoženja krvnih žil in hitrega strjevanja krvi. Adrenalin spodbuja tudi izločanje ACTH (t.j. os hipotalamo-hipofize). ACTH pa spodbudi nadledvično skorjo, da sprosti kortizol, kar ima za posledico povečano pretvorbo beljakovin v glukozo, ki je potrebna za obnavljanje zalog glikogena, ki se uporablja pri tesnobi v jetrih in mišicah.

Nadledvična skorja izloča tri glavne skupine hormonov: mineralokortikoide, glukokortikoide in spolne steroide (androgene in estrogene). Mineralokortikoidi so aldosteron in deoksikortikosteron. Njihovo delovanje je povezano predvsem z ohranjanjem ravnovesja soli. Glukokortikoidi vplivajo na presnovo ogljikovih hidratov, beljakovin, maščob, pa tudi na imunološke obrambne mehanizme. Najpomembnejša glukokortikoida sta kortizol in kortikosteron. Spolni steroidi, ki igrajo pomožno vlogo, so podobni tistim, ki se sintetizirajo v spolnih žlezah; to so dehidroepiandrosteronov sulfat, D4-androstenedion, dehidroepiandrosteron in nekateri estrogeni.

Prekomerni kortizol vodi v resno presnovno motnjo, kar povzroča hiperglukoneogenezo, tj. prekomerna pretvorba beljakovin v ogljikove hidrate. Za to stanje, znano kot Cushingov sindrom, je značilna izguba mišične mase, zmanjšana toleranca na ogljikove hidrate, tj. zmanjšana glukoza iz krvi v tkivo (kar se kaže z nenormalnim zvišanjem koncentracije sladkorja v krvi, ko ga zaužijemo s hrano), pa tudi z demineralizacijo kosti.

Prekomerno izločanje androgenov z nadledvičnimi tumorji vodi v maskulinizacijo. Adrenalni tumorji lahko proizvajajo tudi estrogene, zlasti pri moških, kar vodi v feminizacijo.

Hipofunkcijo (zmanjšano aktivnost) nadledvične žleze najdemo v akutni ali kronični obliki. Vzrok hipofunkcije je huda, hitro razvijajoča se bakterijska okužba: lahko poškoduje nadledvično žlezo in vodi v globok šok. V kronični obliki se bolezen razvije zaradi delnega uničenja nadledvične žleze (na primer z rastočim postopkom tumorja ali tuberkuloze) ali nastajanja avtoantitelij. Za to stanje, znano kot Addisonova bolezen, je značilna huda šibkost, izguba teže, nizek krvni tlak, prebavne motnje, povečana potreba po soli in pigmentacija kože. Addisonova bolezen, ki jo je leta 1855 opisal T. Addison, je postala prva priznana endokrina bolezen.

Adrenalin in norepinefrin sta dva glavna hormona, ki ju izloča nadledvična medula. Adrenalin velja za presnovni hormon zaradi njegovega vpliva na zaloge ogljikovih hidratov in mobilizacijo maščob. Norepinefrin je vazokonstriktor, tj. zoži krvne žile in zviša krvni tlak. Nadledvična medula je tesno povezana z živčnim sistemom; Torej, norepinefrin sprošča simpatične živce in deluje kot nevrohormon.

Pri nekaterih tumorjih se pojavi prekomerno izločanje hormonov nadledvične medule (medularni hormoni). Simptomi so odvisni od tega, kateri od obeh hormonov, adrenalina ali norepinefrina, se tvori v večjih količinah, najpogosteje pa se pojavijo nenadni vročinski utripi, potenje, tesnoba, palpitacije, pa tudi glavobol in hipertenzija.

Hormoni testisov.

Testisi (testisi) imajo dva dela, saj sta žlezi zunanjega in notranjega izločanja. Kot žleze zunanjega izločanja proizvajajo spermo, endokrino funkcijo pa opravljajo leydigove celice, ki jih vsebujejo, ki izločajo moške spolne hormone (androgene), zlasti D4 -androstenedion in testosteron, glavni moški hormon. Leydigove celice proizvajajo tudi majhno količino estrogena (estradiola).

Testice nadzirajo gonadotropini (glejte poglavje zgoraj HIPOFIZSKI HORMONI). Gonadotropin FSH stimulira proizvodnjo sperme (spermatogenezo). Pod vplivom drugega gonadotropina, LH, Leydigove celice izločajo testosteron. Spermatogeneza se pojavi le z zadostno količino androgenov. Androgeni, zlasti testosteron, so odgovorni za razvoj sekundarnih spolnih značilnosti pri moških.

Kršitev endokrine funkcije testisov se v večini primerov zmanjša na nezadostno izločanje androgenov. Na primer, hipogonadizem je zmanjšanje funkcije testisov, vključno z izločanjem testosterona, spermatogenezo ali obojim. Vzrok hipogonadizma je lahko bolezen testisov ali - posredno - funkcionalna insuficienca hipofize.

Povečano izločanje androgenov se pojavi pri tumorjih Leydigovih celic in vodi do prekomernega razvoja moških spolnih značilnosti, zlasti pri mladostnikih. Včasih tumorji testisov proizvajajo estrogene, kar povzroča feminizacijo. V primeru redkega tumorja testisov - koriokarcinoma - nastane toliko horionskih gonadotropinov, da analiza najmanjše količine urina ali seruma daje enake rezultate kot med nosečnostjo pri ženskah. Razvoj koriokarcinoma lahko privede do feminizacije.

Ovarski hormoni.

Jajčniki imajo dve funkciji: razvoj jajčeca in izločanje hormonov (glej tudi ČLOVEŠKA REPRODUKCIJA). Ovarski hormoni so estrogeni, progesteron in D4 -androstenedion. Estrogeni določajo razvoj ženskih sekundarnih spolnih značilnosti. Jajčni estrogen, estradiol, nastaja v celicah rastočega folikla - vrečice, ki obdaja razvijajočo se jajčno celico. Kot posledica delovanja tako FSH kot LH, folikul dozoreva in se raztrga, pri čemer se jajčece sprosti. Raztrgan mešiček se nato spremeni v t.i. corpus luteum, ki izloča tako estradiol kot progesteron. Ti hormoni, ki delujejo skupaj, pripravijo maternično sluznico (endometrij) za implantacijo oplojenega jajčeca. Če do oploditve ni prišlo, pride do regresije korpusov luteum; to ustavi izločanje estradiola in progesterona, endometrij pa piling, kar povzroči menstruacijo.

Čeprav jajčniki vsebujejo veliko nezrelih foliklov, običajno le eden od njih sprosti jajce med vsakim menstrualnim ciklom. Odvečni folikli se v celotnem reproduktivnem obdobju ženskega življenja izvajajo obratno. Degenerirajoči folikli in ostanki žrela korpusov postanejo del jajčniškega tkiva, ki podpira stromo. V določenih okoliščinah se posebne stromalne celice aktivirajo in izločijo predhodnik aktivnih androgenih hormonov - D4-androstenedione. Aktivacija strome se pojavi na primer s policističnimi jajčniki, boleznijo, povezano z oslabljeno ovulacijo. Kot rezultat te aktivacije nastane presežek androgenov, kar lahko povzroči hirsutizem (izrazita poraščenost).

Zmanjšano izločanje estradiola se pojavi pri nerazvitosti jajčnikov. Funkcija jajčnikov se med menopavzo zmanjšuje, saj se preskrba foliklov izčrpa in posledično se izločanje estradiola zmanjša, kar spremljajo številni simptomi, med katerimi so najbolj značilni vroči utripi. Prekomerna proizvodnja estrogena je običajno povezana s tumorji jajčnikov. Največje število menstrualnih motenj povzroči neravnovesje hormonov jajčnikov in kršitev ovulacije.

Človeški posteljni hormoni.

Posteljica je porozna membrana, ki povezuje zarodek (plod) s steno materine maternice. Izloča človeški korionski gonadotropin in človeški placento laktogen. Tako kot jajčniki tudi posteljica proizvaja progesteron in številne estrogene..

Korionski gonadotropin (CG).

Vsaditev oplojenega jajčeca olajšajo materinski hormoni - estradiol in progesteron. Sedmi dan po oploditvi se človeški plod okrepi v endometriju in dobi prehrano iz materinih tkiv in iz krvnega obtoka. Endometrijski odmik, ki povzroča menstruacijo, se ne pojavi, ker zarodek izloča CG, zaradi česar se ohrani žrelo korpusa: estradiol in progesteron, ki ga proizvaja, ohranjata celovitost endometrija. Po implantaciji zarodka se začne razvijati posteljica, ki še naprej izloča kronični hepatitis C, ki doseže najvišjo koncentracijo okoli drugega meseca nosečnosti. Določanje koncentracije CG v krvi in ​​urinu je osnova testov nosečnosti.

Človeški posteljni laktogen (PL).

Leta 1962 so PL ugotovili v visokih koncentracijah v tkivu posteljice, v krvi, ki izvira iz posteljice, in v serumu materine periferne krvi. Izkazalo se je, da je PL podoben, vendar ni enak človeškemu rastnemu hormonu. Je močan presnovni hormon. Deluje na presnovo ogljikovih hidratov in maščob, prispeva k ohranjanju glukoze in spojin, ki vsebujejo dušik v materinem telesu in s tem zagotavlja, da se plod oskrbuje z dovolj hranilnimi snovmi; hkrati povzroči mobilizacijo prostih maščobnih kislin - vira energije materinega telesa.

Progesteron.

Med nosečnostjo se raven nosendiola, presnovka progesterona, v ženski krvi (in urinu) postopoma poveča. Progesteron izloča predvsem posteljica, njegov glavni predhodnik pa je holesterol iz materine krvi. Sinteza progesterona ni odvisna od prekurzorjev, ki jih proizvede plod, sodeč po tem, da se praktično nekaj tednov po smrti ploda praktično ne zmanjša; sinteza progesterona se nadaljuje tudi v tistih primerih, ko so plod odstranili pri bolnicah z abdominalno zunajmaternično nosečnostjo, vendar se je posteljica ohranila.

Estrogeni.

Prva poročila o visoki ravni estrogena v urinu nosečnic so se pojavila leta 1927 in kmalu je postalo jasno, da se ta raven ohranja samo pri živem plodu. Pozneje je bilo ugotovljeno, da se z nepravilnostmi v plodu, ki so povezane z motenim razvojem nadledvične žleze, vsebnost estrogena v materinem urinu znatno zmanjša. To kaže, da hormoni nadledvične skorje ploda služijo kot predhodniki estrogena. Nadaljnje raziskave so pokazale, da je dehidroepiandrosteronov sulfat, ki je prisoten v krvni plazmi ploda, glavni predhodnik takih estrogenov kot estrona in estradiola, 16-hidroksidehidroepiandrosteron, tudi embrionalnega izvora, pa glavni glavni predhodnik drugega estrogena, ki ga proizvaja posteljica, estriol. Tako normalno izločanje estrogena z urinom med nosečnostjo določata dva pogoja: nadledvične žleze ploda morajo sintetizirati predhodnike v pravi količini, posteljica pa jih spremeniti v estrogene.

Pankreasni hormoni.

Pankreasa zagotavlja tako notranjo kot zunanjo izločanje. Komponenta eksokrine (zunanje izločanje) je prebavni encim, ki v obliki neaktivnih prekurzorjev vstopi v dvanajstnik skozi kanal trebušne slinavke. Notranjo sekrecijo zagotavljajo otočki Langerhans, ki jih predstavlja več vrst celic: alfa celice izločajo hormon glukagon, beta celice inzulin. Glavni učinek insulina je znižanje ravni glukoze v krvi, ki se izvaja predvsem na tri načine: 1) zaviranje tvorbe glukoze v jetrih; 2) inhibicija v jetrih in mišicah razgradnje glikogena (glukoznega polimera, ki ga telo po potrebi lahko spremeni v glukozo); 3) stimulacija uporabe glukoze v tkivih. Nezadostno izločanje inzulina ali njegova povečana nevtralizacija z avtoantiteli vodi v visoko raven glukoze v krvi in ​​razvoj diabetesa mellitusa. Glavno delovanje glukagona je povečanje ravni glukoze v krvi s spodbujanjem njegove proizvodnje v jetrih. Čeprav vzdrževanje fiziološke ravni glukoze v krvi zagotavljata predvsem insulin in glukagon, imajo tudi drugi hormoni - rastni hormon, kortizol in adrenalin - pomembno vlogo.

Prebavni hormoni.

Prebavni hormoni - gastrin, holecistokinin, sekrein in pankreosimin. To so polipeptidi, ki jih izloča želodčno-črevesna sluznica kot odgovor na specifično stimulacijo. Menijo, da gastrin spodbuja izločanje klorovodikove kisline; holecistokinin nadzoruje praznjenje žolčnika, sekrein in pankreosimin pa uravnavata izločanje trebušnega soka.

Nevrohormoni

- skupina kemičnih spojin, ki jih izločajo živčne celice (nevroni). Te spojine imajo hormonsko podobne lastnosti, ki spodbujajo ali zavirajo aktivnost drugih celic; vključujejo prej omenjene sproščajoče dejavnike, pa tudi nevrotransmiterje, katerih funkcija je prenašanje živčnih impulzov skozi ozko sinaptično razcep, ki loči eno živčno celico od druge. Nevrotransmiterji vključujejo dopamin, adrenalin, norepinefrin, serotonin, histamin, acetilholin in gama-amino-maslačno kislino.

Sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja so odkrili številne nove nevrotransmiterje z morfini podobnim analgetičnim učinkom; imenujemo jih "endorfini", tj "Notranji morfiji." Endorfini se lahko vežejo na posebne receptorje v strukturah možganov; Kot rezultat te vezave se v hrbtenjačo pošljejo impulzi, ki blokirajo izvajanje vhodnih bolečinskih signalov. Analgetični učinek morfija in drugih opiatov je nedvomno posledica njihove podobnosti z endorfini, kar zagotavlja njihovo vezavo na iste receptorje, ki preprečujejo bolečino.

TERAPEVTSKA UPORABA HORMONOV

Hormoni so bili sprva uporabljeni v primerih pomanjkljivosti katere koli endokrine žleze, da bi nadomestili ali nadomestili nastalo hormonsko pomanjkanje. Prvi učinkovit hormonski pripravek je bil izvleček ščitnice ovce, ki ga je leta 1891 uporabljal angleški zdravnik G.Marry za zdravljenje miksema. Danes lahko hormonsko nadomestno zdravljenje kompenzira nezadostno izločanje skoraj katere koli endokrine žleze; Občutljiva terapija, ki se izvaja po odstranitvi žleze, daje tudi odlične rezultate. Hormoni se lahko uporabljajo tudi za stimulacijo žlez. Gonadotropini se na primer uporabljajo za stimulacijo spolnih žlez, zlasti za indukcijo ovulacije.

Poleg nadomestne terapije se v druge namene uporabljajo tudi hormoni in hormoni podobna zdravila. Torej, prekomerno izločanje androgena s pomočjo nadledvičnih žlez pri nekaterih boleznih zatremo s kortizoni podobnimi zdravili. Drug primer je uporaba estrogena in progesterona v kontracepcijskih tabletah za zatiranje ovulacije..

Hormoni se lahko uporabljajo tudi kot sredstva, ki nevtralizirajo delovanje drugih zdravil; predvidevamo pa, da na primer glukokortikoidi spodbujajo katabolične procese, androgeni pa spodbujajo anabolične procese. Zato se ob dolgotrajnem zdravljenju glukokortikoidov (recimo v primeru revmatoidnega artritisa) pogosto dodajajo anabolična zdravila, da zmanjšajo ali nevtralizirajo njegov katabolični učinek.

Pogosto se hormoni uporabljajo kot specifična zdravila. Torej, adrenalin, ki sprošča gladke mišice, je zelo učinkovit v primerih napada bronhialne astme. Hormoni se uporabljajo tudi v diagnostične namene. Na primer, ko preučujejo delovanje nadledvične skorje, se zatečejo k njeni stimulaciji z dajanjem ACTH pacientu, odziv pa ocenijo po vsebnosti kortikosteroidov v urinu ali plazmi.

Trenutno se hormonski pripravki začnejo uporabljati na skoraj vseh področjih medicine. Gastroenterologi uporabljajo kortizonu podobne hormone pri zdravljenju regionalnega enteritisa ali sluznega kolitisa. Dermatologi zdravijo akne z estrogeni, nekatere kožne bolezni pa z glukokortikoidi; alergologi uporabljajo ACTH in glukokortikoide pri zdravljenju astme, urtikarije in drugih alergijskih bolezni. Pediatri se zatečejo k anaboličnim snovem, ko je treba izboljšati apetit ali pospešiti rast otroka, pa tudi velikim odmerkom estrogena, da zaprejo pinealne žleze (rastoče dele kosti) in tako preprečijo prekomerno rast.

Pri presaditvah organov se uporabljajo glukokortikoidi, ki zmanjšujejo možnosti zavrnitve presadka. Estrogeni lahko omejijo širjenje metastatskega raka dojke pri bolnikih po menopavzi, androgeni pa se uporabljajo za isti namen pred menopavzo. Urologi uporabljajo estrogene za zaviranje širjenja raka prostate. Strokovnjaki interne medicine so ugotovili, da je pri zdravljenju nekaterih vrst kolalagenoz priporočljivo uporabljati kortizon podobne spojine, ginekologi in porodničarji pa uporabljajo hormone pri zdravljenju številnih motenj, ki niso neposredno povezane s hormonskim pomanjkanjem.

Vrste nevretenčarjev

Vrste nevretenčarjev so preučevali predvsem na žuželkah, rakih in mehkužcih, veliko tega na tem področju je še vedno nejasno. Včasih pomanjkanje informacij o hormonih določene živalske vrste preprosto razloži dejstvo, da ta vrsta nima specializiranih endokrinih žlez, nekatere skupine celic, ki izločajo hormone, pa je težko zaznati.

Verjetno je pri nevretenčarjih podobno urejena vsaka funkcija, ki jo regulirajo hormoni v organizmu vretenčarjev. Pri sesalcih, na primer, nevrotransmiter norepinefrin pospeši srčni utrip, pri raku rak pagurus in jastog Homarus vulgaris pa enako vlogo igrajo nevrohormoni - biološko aktivne snovi, ki jih proizvajajo nevrosekretorne celice živčnega tkiva. Presnovo kalcija v telesu v vretenčarjih uravnava hormon obščitničnih žlez, pri nekaterih nevretenčarjih pa hormon, ki ga proizvaja poseben organ, ki se nahaja v torakalnem predelu telesa. Številne druge funkcije nevretenčarjev so podrejene hormonski regulaciji, vključno z metamorfozo, premikanjem in preurejanjem pigmentnih zrnc v kromatoforih, hitrostjo dihanja, zorenjem zarodnih celic v spolnih žlezah, oblikovanjem sekundarnih spolnih značilnosti in rastjo telesa.

Metamorfoza.

Opazovanja žuželk so razkrila vlogo hormonov pri uravnavanju metamorfoze in pokazalo se je, da jo izvaja več hormonov. Osredotočili se bomo na dva najpomembnejša antagonista hormonov. Na vsaki tisti razvojni stopnji, ki jo spremlja metamorfoza, nevrosekretorne celice možganov žuželk proizvajajo t.i. možganski hormon, ki spodbuja sintezo steroidnega hormona, ki povzroča taljenje, ekdizon, v prsni (protorakalni) žlezi. Hkrati, ko se ekdizon sintetizira v telesu žuželke, sosednja telesa (corpora allata) - dve majhni žlezi, ki se nahajajo v glavi žuželke, proizvajajo t.i. juvenilni hormon, ki zavira učinek ekdizona in zagotavlja naslednjo stopnjo ličinke po taljenju. Ko rastejo ličinke juvenilnega hormona, nastaja vse manj, na koncu pa je njegova količina že premajhna, da bi preprečila odstranjevanje. Na primer, pri metuljih zmanjšanje vsebnosti juvenilnega hormona povzroči, da se zadnja stopnja ličinke po molitvi spremeni v lutko.

Medsebojno delovanje hormonov, ki uravnavajo metamorfozo, je bilo dokazano v številnih poskusih. Znano je na primer, da je hroščec Rhodnius prolixus med običajnim življenjskim ciklom, preden postane odrasla oseba (odrasla oseba), opravil pet vrstic. Če pa bodo ličinke odsekane, bodo preživele metamorfoze skrajšane in celo miniaturne, sicer pa se bodo iz njih razvile normalne oblike odraslih. Isti pojav lahko opazimo pri ličinki metuljev sviloprejke (Samia cecropia), če iz nje odstranimo sosednja telesa in s tem izključimo sintezo juvenilnega hormona. V tem primeru se bo, tako kot pri Rhodniusu, metamorfoza skrajšala in odrasle oblike bodo manjše kot običajno. In obratno, če iz mlade gosenice sviloprejke cecropia presadimo sosednja telesa na ličinko, ki se je pripravljena spremeniti v odraslo osebo, se bo metamorfoza vlekla naprej in ličinke bodo večje kot običajno.

Nedavno so sintetizirali juvenilni hormon in zdaj ga je mogoče dobiti v velikih količinah. Poskusi so pokazali, da če je hormon v visoki koncentraciji izpostavljen jajcem žuželk ali v drugi fazi njihovega razvoja, ko ta hormon normalno ni, pride do resnih motenj presnove, kar vodi do smrti žuželke. Podoben rezultat nam omogoča, da upamo, da bo sintetični hormon novo in zelo učinkovito sredstvo za boj proti škodljivcem žuželk. V primerjavi s kemičnimi insekticidi ima mladoletni hormon več pomembnih prednosti. Za razliko od pesticidov, ki resno kršijo ekologijo celotnih regij, ne vpliva na življenje drugih organizmov. Nič manj pomembnega ni dejstvo, da lahko žuželka prej ali slej razvije odpornost na katerikoli pesticid, malo verjetno pa je, da katera žuželka razvije odpornost na lastne hormone.

Reja.

Poskusi kažejo, da v razmnoževanje žuželk sodelujejo hormoni. Pri komarjih na primer uravnavajo tako nastajanje jajc kot njihovo odlaganje. Ko ženska komar prebavi tisti del krvi, ki ga absorbira, se stene želodca in trebuha raztegnejo, kar služi kot sprožilec za prenos impulzov v možgane. Po približno uri se posebne celice v zgornjem delu možganov izločajo v hemolimfo ("kri"), ki kroži v telesni votlini, hormon, ki spodbuja izločanje drugega hormona z dvema žlezama, ki se nahajata v predelu ščepca ali vratu. Ta drugi hormon ne spodbuja samo zorenja jajc, temveč tudi shranjevanje hranilnih snovi v njih. Pri zrelih samicah komarjev se podnevi pod vplivom svetlobe na ustrezne centre živčnega sistema sprošča poseben hormon, ki spodbuja odlaganje jajčec, kar se običajno pojavi popoldne, tj. nazaj čez dan. Z umetno spremembo dneva v dan se lahko ta vrstni red krši: v poskusih z komarjem Aedes aegypti (prenašalec rumene mrzlice) samice ponoči odlagajo jajčeca, če jih ponoči hranijo v prižganih kletkah, podnevi pa v zatemnjenih. Pri večini vrst žuželk odlaganje jajc spodbuja hormon, ki ga proizvaja določeno območje sosednjih teles.

Pri ščurkih, koprah, hroščih in muhah je zorenje jajčnikov odvisno od enega od hormonov, ki jih izločajo sosednja telesa; če tega hormona ni, jajčniki ne dozorijo. Jajčniki namreč proizvajajo hormone, ki vplivajo na sosednja telesa. Torej, pri odstranjevanju jajčnikov smo opazili degeneracijo sosednjih teles. Če so zrele jajčnike presadili na takšno žuželko, potem je čez nekaj časa povrnjena normalna velikost sosednjih teles.

Razlike med spoloma.

Za številne nevretenčarje, vključno z žuželkami, je značilen spolni dimorfizem, tj. razlika v morfoloških lastnostih pri moških in samicah. Na primer pri komarjih se samica prehranjuje s krvjo sesalcev in njen ustni aparat je prilagojen za prebijanje kože, samci pa se prehranjujejo z nektarjem ali rastlinskimi sokovi, njihov proboscis pa je daljši in tanjši. Pri čebelah se spolni dimorfizem jasno ujema z vedenjem in usodo vsake kasta posameznikov: samci (droni) služijo samo za razmnoževanje in umrejo po parjenju, samice predstavljajo dve kasti - maternica (kraljica), ki ima razvit reproduktivni sistem in je vključena v razmnoževanje, in sterilne delovne čebele. Opazovanja in poskusi na čebelah in drugih nevretenčarjih kažejo, da razvoj spolnih značilnosti uravnavajo hormoni, ki jih proizvajajo spolne žleze..

V mnogih rakih moški spolni hormon (androgen) proizvaja androgena žleza, ki se nahaja v vasnih žlezih. Ta hormon je potreben za nastanek testisov in dodatnih (kopulativnih) spolnih organov, pa tudi za razvoj sekundarnih spolnih značilnosti. Ko odstranimo androgeno žlezo, se spremenijo oblika telesa in funkcije, tako da kastrirani moški sčasoma postane kot samica.

Razbarvanje.

Sposobnost spreminjanja telesne barve je značilna za številne nevretenčarje, vključno z žuželkami, raki in mehkužci. Na zelenem ozadju je palica Dixippus videti zelena, na temnejšem pa spominja na palico, kot da je prekrita z lubjem. Kot pri mnogih drugih organizmih je v obliki palic žuželka sprememba barve telesa, odvisno od barve ozadja, eno od glavnih zaščitnih sredstev, ki omogoča, da žival ubeži pozornost plenilca.

Vretenčarji, ki lahko spreminjajo barvo telesa, proizvajajo hormone, ki spodbujajo gibanje in preurejanje pigmentnih zrnc. Tako podnevi kot tudi v temi se zeleni pigment enakomerno porazdeli v kromatofore, zato je podnevi palica obarvana zeleno. Granule rjavih in rdečih pigmentov so razvrščene na robovih celice pod pogoji osvetljenega ozadja. Ko se temni ali zmanjša osvetlitev, pride do razpršitve granul temnih pigmentov in žuželka pridobi barvo lubja dreves. Reakcijo kromatofor povzroči nevrohormon, ki ga izločajo možgani kot odgovor na spremembo osvetlitve ozadja. Pod vplivom svetlobe ta hormon vstopi v krvni obtok in ga odda v ciljno celico. Drugi hormoni žuželk, ki uravnavajo gibanje pigmentov, vstopijo v krvni obtok iz sosednjih teles in iz gangliona (živčnega gangliona), ki se nahaja pod požiralnikom.

Tudi pigmenti mrežnice zapletenega očesa rakov se premikajo kot odgovor na spremembo osvetlitve in ta prilagoditev svetlobi je podvržena hormonski uravnavi. Lignje in drugi mehkužci imajo tudi pigmentne celice, katerih odziv na svetlobo uravnavajo hormoni. V lignjah kromatofor vsebuje modre, vijolične, rdeče in rumene pigmente. Z ustrezno stimulacijo lahko njegovo telo prevzame drugačno barvo, kar mu omogoča takojšnjo prilagoditev okolju.

Mehanizmi, ki nadzorujejo gibanje pigmentov v kromatoforih, so različni. Eledonska hobotnica ima v kromatoforjih vlakna, ki se lahko krčijo kot odziv na delovanje tiramina, hormona, ki ga tvori slinava žleza. Ko se zmanjšajo, se območje, ki ga zasedajo pigmenti, razširi in telo hobotnice potemni. Ko se vlakna sprostijo kot odziv na delovanje drugega hormona, betaina, se to območje skrči in telo se posvetli.

Drugi mehanizem gibanja pigmenta je bil najden v celicah kože žuželk, v celicah mrežnice nekaterih rakov in v hladnokrvnih vretenčarjih. Pri teh živalih so pigmentna zrnca povezana z visoko-polimernimi beljakovinskimi molekulami, ki lahko preidejo iz stanja sol v gel in obratno. Po prehodu v stanje gela se volumen, ki ga zasedajo beljakovinske molekule, zmanjša, pigmentne granule pa se naberejo v središču celice, kar opazimo v temni fazi. V svetlobni fazi beljakovinske molekule postanejo sol; to spremlja povečanje njihove prostornine in razprševanje zrnc po celici.

ZELOSTI VERBINALNE

V vseh vretenčarjih so hormoni enaki ali zelo podobni, pri sesalcih pa je ta podobnost tako velika, da se nekateri hormonski pripravki, pridobljeni od živali, uporabljajo za injiciranje v človeka. Včasih pa eden ali drugi hormon deluje pri različnih vrstah drugače. Na primer, estrogen, ki ga proizvajajo jajčniki, vpliva na rast perja piščancev in ne vpliva na rast perja golobov..

Niso vse študije o vlogi hormonov omogočile dokaj jasne zaključke. Na primer, nasprotujoči si podatki o vlogi hormonov pri migracijah ptic. Pri nekaterih vrstah, zlasti v zimskem kadetu, se spolne žleze spomladi povečujejo z naraščajočo dolžino dneva, kar kaže na to, da ravno migracije sprožijo hormoni. Vendar pri drugih vrstah ptic te reakcije ni opaziti. Vloga hormonov v pojavu, kot je prezimovanje pri sesalcih, prav tako ni jasna..

Tiroksin,

ščitnični hormon, ki ga proizvaja ščitnica, uravnava osnovno hitrost presnove in razvojne procese. Poskusi so pokazali, da na primer plazilci periodične molte vsaj delno uravnavajo tiroksin..

Pri dvoživkah je delovanje tiroksina najbolje raziskano na žabah. Loponi, v katere so dodali izvleček ščitnice, so prenehali rasti in se zgodaj spremenili v majhne odrasle žabe, tj. doživeli so pospešeno metamorfozo. Ko so odstranili ščitnico, se metamorfoza ni pojavila in ostali so žepki.

Pomembno vlogo igra tiroksin v življenjskem ciklu druge dvoživke - tigrastega ambistoma. Neotenicna (sposobna razmnoževanja) ličinke ambistoma - aksolotl - običajno ne prestane metamorfoze, ostane na stopnji ličinke. Če pa hrano aksolotla dodamo majhno količino govejega ščitničnega ekstrakta, se bo pojavila metamorfoza in iz aksolotla se bo razvil majhen črni zračni dihalni ambistom.

Voda in ion.

Pri dvoživkah in sesalcih diureza (uriniranje) spodbuja hidrokortizon, hormon, ki ga izloča nadledvična skorja. Nasprotno - depresivno - učinek na diurezo ima drugi hormon, ki ga proizvaja hipotalamus, vstopi v zadnji del hipofize in iz njega v sistemski obtok.

Vsi vretenčarji, razen rib, imajo obščitnične žleze, ki izločajo hormon, ki pomaga vzdrževati ravnovesje kalcija in fosforja. Očitno pri koščenih ribah nekatere druge strukture opravljajo funkcijo obščitničnih žlez, vendar to še ni natančno ugotovljeno. Drugi hormoni, ki sodelujejo v presnovi, ki uravnavajo ravnovesje ionov kalija, natrija in klora, izločajo nadledvično skorjo in zadnjo hipofizo. Hormoni nadledvične skorje povečajo vsebnost natrijevih in klorovih ionov v krvi sesalcev, plazilcev in žab.

Inzulin.

Dva hormona, ki uravnavata krvni sladkor - inzulin in glukagon - proizvajajo specializirane celice trebušne slinavke, ki sestavljajo otočke Langerhans. Ločimo štiri vrste celic: alfa, beta, C in D. Delež teh tipov celic v različnih skupinah živali se razlikuje, medtem ko imajo številne dvoživke samo beta celice. Nekatere vrste rib nimajo trebušne slinavke in otoško tkivo se nahaja v njihovi črevesni steni; obstajajo tudi vrste, pri katerih se nahaja v jetrih. Znane so ribe, v katerih so akumulacije otoškega tkiva predstavljene kot ločene endokrine žleze. Zdi se, da hormoni, ki jih izločajo otoške celice - inzulin in glukagon, opravljajo enako funkcijo pri vseh vretenčarjih..

Hipofize hipofize.

Hipofiza izloča različne hormone; njihov učinek je dobro znan iz opazovanj sesalcev, vendar imajo enako vlogo v vseh drugih skupinah vretenčarjev. Če se na primer ženski žabi, ki je zapadla v mirovanje, vbrizga izvleček iz sprednje hipofize, bo to spodbudilo zorenje jajčec in začelo odlagati jajčeca. Pri afriškem tkalcu gonadotropni hormon, ki ga proizvaja sprednja hipofiza, sproži izločanje s testisi moškega spolnega hormona. Ta hormon spodbuja širjenje eferentnih tubulov testisa, pa tudi tvorbo pigmenta melanina v kljunu in posledično temnenje kljuna. V istem afriškem tkalcu luteinizirajoči hormon, ki ga proizvaja zadnja hipofiza, sproži sintezo pigmentov v nekaterih perjah in izločanje progesterona s telesom luteuma jajčnika.

Spremembo telesne barve hladnokrvnih živali, kot so kameleoni in nekatere ribe, uravnava drug hipofizni hormon, in sicer melanocit stimulirajoči hormon (MSH) ali intermedina. Ta hormon je prisoten tudi pri pticah in sesalcih, vendar v večini primerov nima vpliva na pigmentacijo. Prisotnost MSH v telesu ptic in sesalcev, kjer ta hormon na videz ne igra opazne vloge, nam omogoča, da naredimo številne predpostavke o evoluciji vretenčarjev. Glej tudi ENDOCRINE SISTEM.

Dogel V.A. Zoologija nevretenčarjev. M., 1981
Tepperman J., Tepperman H. Fiziologija metabolizma in endokrinega sistema. M., 1989
Hadorn E., Venera. R. Splošna zoologija. M., 1989
Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J. Molecular Cell Biology, vol. 2. M., 1994
Human Physiology, ed. Schmidt R., Teusa G., vol. 2-3. M., 1996