Гормоны. Классификация. Виды

Гормоны. Классификация. Виды

Гормоны – биологически активные вещества органической природы, которые вырабатываются в специализированных клетках желёз внутренней секреции. Гормоны поступают в кровь, связываются с рецепторами клеток-мишеней и оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции.
Гормоны по химической природе различны. От сложности строения гормона зависит продолжительность его биологического действия, например, от долей секунды у медиаторов и пептидов до часов и суток у стероидных гормонов и йодтиронинов. Анализ химической структуры и физико-химических свойств гормонов помогает понять механизмы их действия, разрабатывать методы их определения в биологических жидкостях и осуществлять их синтез.

Гормоны. Классификация

Гормоны. Классификация по химической структуре:

  1. Производные аминокислот:
  • производные тирозина: тироксин, трийодтиронин, дофамин, адреналин, норадреналин;
  • производные триптофана: мелатонин, серотонин;
  • производные гистидина: гистамин.
  1. Белково-пептидные гормоны:
  • полипептиды: глюкагон, кортикотропин, меланотропин, впзопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и кишечника;
  • простые белки (протеины): инсулин, соматотропин, пролактин, паратгормон, кальцитонин;
  • сложные белки (гликопротеиды): тиреотропин, фоллитропин, лютропин.
  1. Стероидные гормоны:
  • кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон);
  • половые гормоны: андрогены (тестостерон), эстрогены и прогестерон.
  1. Производные жирных кислот – арахидоновая кислота и ее производные: простагландинм: простациклины, тромбоксаны, лейкотриены.

 

Гормоны. Функциональная классификация:

  1. Эффекторные гормоны — гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень.
  2. Тропные гормоны — гормоны, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов. Выделяются аденогипофизом.
  3. Рилизинг-гормоны — гормоны, регулирующие синтез и выделение гормонов аденогипофиза, преимущественно тропных. Выделяются нервными клетками гипоталамуса.

Несмотря на то, что гормоны имеют разное химическое строение, для них характерны некоторые общие биологические свойства.

 

Гормоны. Общие свойства:

  1. Строгая специфичность физиологического действия.
  2. Высокая биологическая активность: гормоны оказывают свое физиологическое действие в чрезвычайно малых дозах.
  3. Дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона.
  4. Многие гормоны (стероидные и производные аминокислот) не имеют видовой специфичности.
  5. Генерализованность действия.
  6. Пролонгированность действия.

 

Гормоны. Химическая классификация

Класс химических соединений

Гормон (сокращенное название)

Основной источник

Амины

Дофамин

ЦНС

Норадреналин

ЦНС, мозговой слой надпочечников

Адреналин

Мозговой слой надпочечников

Мелатонин

Эпифиз

Иодтиронины

Тироксин (Т4)

Щитовидная железа

Трииодтиронин (Т3)

Периферические ткани (щитовидная железа)

Небольшие пептиды

Вазопрессин (антидиуретический гормон)

Задняя доля гипофиза

Окситоцин

Задняя доля гипофиза

Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)

Промежуточная доля гипофиза

Тиреотропин – рилизинг гормон

Гипоталамус, ЦНС

Гонадотропин-рилизинг гормон (ГнРГ, ЛГ-РГ)

Гипоталамус, ЦНС

Соматостатин (СРИФ)

Гипоталамус, ЦНС, панкреатические островки

Кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ)

Гипоталамус, ЦНС

Соматокринин

Островковые опухоли, гипоталамус, ЦНС

Ангиотензины (А II, А III)

Кровь (из предшественника), ЦНС

Белки

Инсулин

Бета-клетки поджелудочной железы

Глюкагон

Альфа-клетки поджелудочной железы

Гормон роста, или соматотропин

Передняя доля гипофиза

Плацентарный лактоген (ПЛ)

Плацента

Пролактин (ПРЛ)

Передняя доля гипофиза

Паратиреоидный гормон

Паращитовидные железы

бета-.липотропин и энкефалин

Гипофиз, ЦНС

Кальцитонин

К-клетки, щитовидная железа

Адренокортикотропный гормон

Передняя доля гипофиза

Секретин

Желудочно-кишечный тракт, ЦНС

Холецистокинин (ХЦК)

Желудочно-кишечный тракт, ЦНС

Гастрин

Желудочно-кишечный тракт, ЦНС

Желудочный ингибиторный пептид (ЖИП)

Желудочно-кишечный тракт

Гликопротеины

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)

Передняя доля гипофиза

Лютеинизирующий гормон (ЛГ)

Передняя доля гипофиза

Хорионический гонадотропин

Плацента

Тиреотропный гормон (ТТГ)

Передняя доля гипофиза

Стероиды

 

Эстрогены (Э2, Э3)

Яичники, плацента

Прогестерон (П)

Желтое тело, плацента

Тестостерон (Т)

Семенники

Дигидротестостерон (ДГТ)

Ткани, чувствительные к тестостерону

Глюкокортикоиды

Кора надпочечников

Альдостерон

Кора надпочечников

Метаболиты холекальциферола

Печень, почки

 

Гормоны нейрогипофиза

Нейрогипофиз, задняя доля гипофиза, представляет собой вырост нервной системы.

Задняя доля гипофиза содержит два активных гормона – вазопрессин и окситоцин. Вазопрессин, получивший свое название благодаря способности повышать артериальное давление при введении в фармакологических дозах, правильнее называть антидиуретическим гормоном (АДГ), поскольку его самое важное физиологическое действие заключается в регуляции реабсорбции воды в дистальных почечных канальцах. Название другого гормона «окситоцин» также связано с его эффектом, который заключается в ускорении родов из-за усиления сокращения гладких мышц матки.

Оба гормона образуются в гипоталамусе, затем с аксоплазматическим током переносятся в нервные окончания задней доли гипофиза, из которых секретируются в кровоток при соответствующей стимуляции. Смысл такого механизма состоит, вероятно, в том, что он позволяет миновать гематоэнцефалический барьер. АДГ синтезируется преимущественно в супраоптическом ядре, окситоцин паравентрикулярном ядре

 

Окситоцин вызывает сокращение гладких мышц матки и поэтому используется в фармакологических дозах для стимуляции родовой деятельности у женщин. Интересно, что у беременных животных с поврежденной гипоталамо-гипофизарной системой вовсе не обязательно возникают нарушения родовой деятельности. Наиболее вероятная физиологическая функция окситоцина заключается в стимуляции сокращения миоэпителиальных клеток, окружающих альвеолы молочной железы. Это вызывает перемещение молока в систему альвеолярных протоков и приводит к его выбросу. Мембранные рецепторы для окситоцина найдены в тканях матки и молочной железы. Их количество возрастает под действием эстрогенов и снижается под влиянием прогестерона. Hacтупление лактации до родов можно, очевидно, объяснить одновременным повышением количества эстрогенов и падением уровня прогестерона непосредственно перед родами. Производные прогестерона часто используются для подавления послеродовой лактации у женщин. Окситоцин и нейрофизин 1, по-видимому, образуются и в яичниках, где окситоцин может ингибировать стероидогенез.

 

Антидиуретический гормон (вазопрессин)

Наиболее важные в физиологическом плане клеткки-мишени для антидиуретического гормона у млекопитающих – клетки дистальных извитых канальцев и собирательных трубочек почки. Эти протоки пересекают мозговое вещество почек, где градиент осмоляльности растворенных веществ в 4 раза выше, чем в плазме. Клетки этих протоков относительно непроницаемы для воды, так что в отсутствие антидиуретического гормона моча не концентрируется и может выделяться в количествах, превышающих 20 л в сутки. Антидиуретический гормон увеличивает проницаемость клеток для воды и способствует поддержанию осмотического равновесия между мочой собирательных трубочек и гипертоническим содержимым интерстициального пространства, благодаря чему объем мочи сохраняется в пределах 0,5-1 л в сутки. На слизистых (мочевых) мембранах эпителиальных клеток этих структур присутствуют рецепторы антидиуретического гормона, которые связаны с аденилатциклазой; считают, что действие антидиуретического гормона на почечные канальцы опосредуется сАМР. Описанное физиологическое действие послужило основанием для того, чтобы назвать гормон «антидиуретическим».

Нарушение секреции или действия антидиуретического гормона приводит к несахарному диабету, который характеризуется выделением больших объемов разбавленной мочи. Первичный несахарный диабет, связанный с дефицитом антидиуретического гормона, обычно развивается при повреждении гипоталамо-гипофизарного тракта вследствие перелома черепа, опухоли или инфекции; однако он может иметь и наследственную природу. При наследственном нефрогенном несахарном диабете секреция антидиуретического гормона остается нормальной, но клетки-мишени утрачивают способность реагировать на гормон, вероятно, из-за нарушения его рецепции.

Этот наследственный дефект отличается от приобретенного нефрогенного несахарного диабета, который чаще всего возникает при терапевтическом введении лития больным с маниакально-депрессивным психозом. Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона связан обычно с эктопическим образованием гормона различными опухолями (обычно опухолями легких), но может также наблюдаться и при болезнях мозга, легочных инфекциях или гипотиреозе. Неадекватной такая секреция считается потому, что продукция антидиуретического гормона происходит с нормальной или повышенной скоростью в условиях гипоосмоляльности, и это вызывает устойчивую и прогрессивную гипонатриемию с выделением гипертонической мочи.

 

Гормоны аденогипофиза

Гипофиз необходим для дифференцировки тканей, постнатального роста, адаптации к голоданию и многим видам стресса, а также для формирования полового поведения и половой функции.

 

Гормон Функция
Гормон роста (ГР) = соматотропин = соматотропный гормон Соматический рост; компенсаторная гипертрофия; углеводный и липидный обмен; работа почек
Кортикотропин, адренокортикотропный гормон (АКТГ) Адаптация к голоданию, травматическому и другим стрессам; перераспределение питательных веществ в организме; поведенческие эффекты
Тиреотропный гормон (ТТГ) = тиреотропин Поддержание основного обмена, адаптация к холоду; развитие ЦНС
Лютеинизирующий гормон (ЛГ) Оогенез и овуляция; стероидогенез
Гормон, стимулирующий интерстициальные клетки (ГСИК) Секреция тестостерона; сперматогенез
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) Оогенез и рост фолликулов; сперматогенез
Пролактин (ПРЛ) Лактогенный гормон
Интермедин, меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) Усиление пигментации кожи при действии солнечного света у некоторых людей

 

Гормоны аденогипофиза. Тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ)

Представляет собой трипептид, который является чрезвычайно активным химическим веществом. Он эффективен уже в нанограммовых количествах. Хотя это и трипептид, он может всасываться в желудочно-кишечном тракте в биологически активной форме.

ТРГ стимулирует секрецию не только ТТГ, но и пролактина.

Также ТРГ может стимулировать и секрецию гормона роста у больных акромегалией.

ТРГ успешно применяется для дифференциальной диагностики первичного, вторичного и третичного гипотиреозов.

 

Гормоны аденогипофиза. Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ)

Вторым химически идентифицированным и синтезированным рилизинг-гормоном был ГнРГ – декапептид. Разработка радиоиммунологическоого метода определения ГнРГ позволила обнаружить его даже в периферической крови женщин в середине менструального цикла, т. е. во время овуляторного выброса ЛГ. Многочисленные исследования экспериментальных животных и человека неоспоримо паказывают, что широкие колебания секреции гонадотропинов в течение эстрального и менструального циклов отчасти связаны с изменением гипоталамической секреции ГнРГ. Действительно, как у экспериментальных животных, так и у человека внутривенное введение синтетического ГнРГ может вызвать овуляцию.

Разнообразные функциональные сдвиги, обусловленные нарушением секреции гонадотропинов – от психогенной аменореи до ложной беременности – можно объяснить прекращением секреции ГнРГ под действием сигналов, исходящих из коры больших полушарий и других отделов мозга.

 

Гормоны аденогипофиза. Соматостатин (СРИФ)

Природный соматостатин образован 14 аминокислотами и имеет форму петли, замкнутой S-S-мостиком между цистеинами в 3-м и 14-м положениях.

Соматостатин не влияет на секрецию пролактина или гонадотропинов, а секреция ТТГ (как базальная, так и стимулированная ТРГ) в его присутствии тормозится. Очень скоро было показано, что этот замечательный пептид подавляет секрецию и многих других соединений: гастрина, секретина, желудочного ингибиторного пептида (ЖИП), вазоактивного интестинальнoго пептида (ВИП), холецистокинина, кальцитонина, паратгормона, иммуноглобулинов, ренина. Уже неслучайна было установлено, что он подавляет и секрецию кислоты в желудке, секрецию бикарбоната и пищеварительных ферментов и всасывание глюкозы в кишечнике. Соматостатин тормозит двигательную активность желудочно-кишечного тракта и уменьшает кровоток в органах брюшной полости.

Этот пептид обладает и выраженным влиянием на ЦНС, вызывая поведенческие сдвиги, изменяя электрическую активность мозга и нарушая координацию движений. Введение соматостатина человеку оказывает седативный эффект.

Соматостатин применяют для изучения метаболизма пищевых веществ, и одно время существовала надежда на возможность его использования как дополнительного лечебного средства при сахарном диабете.

Пролактин-ингибирующий фактор

Кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ, КРФ, кортиколиберин)

Наиболее широкое применение КРГ нашло в дифференциальной диагностике гипофизарной и гипоталамической недостаточности АКТГ.

Соматокринин (ГР-РГ, ГР-РФ, СТГ-РГ)

Подобно другим гипоталамическим гормонам, ГР-РГ можно использовать в диагностических целях для оценки способности гипофиза реагировать на специфический стимул

 

Гормоны аденогипофиза. Гормон роста

Гормон роста представляет собой пептид, состоящий из 191 аминокислоты и имеющий два дисульфидных мостика.

При различных физиологических состояниях обнаруживаются быстрые колебания уровня ГР в плазме крови. Даже у нерастущих взрослых людей имеет место отчетливое повышение уровня ГР в следующих условиях:

  • Во время глубоко сна, на ранних его стадиях.
  • После воздействия пирогенов и в связи с травмой.
  • После мышечных упражнений.
  • При гипогликемии.
  • После введения аргинина или вазопрессина.
  • После введения морфина у других подобных средств.

Уровень ГР в плазме крови «в спокойном состоянии» не достигает и 3 нг/мл. При стимуляции он возрастает до 30-100 нг/мл. У женщин реакция ГР на провокационные стимулы выше, чем у мужчин, причем у последних реакция ГР на аргинин, например, усиливается после приема эстрогенов.

Подобно всем другим гипофизарным гормонам, ГР секретируется каждые 20-30 мин. Широкие суточные колебания определяются совокупностью многих эпизодических всплесков секреции.

Провокационные тесты на секреторный резерв ГР используют в клинике. Применяют и инсулиновую гипогликемию, и введение аргинина, и дозированную физическую нагрузку. С помощью этих тестов удается выявлять стертые формы недостаточности Гр, а также его неадекватную гиперреактивность. Последнее отмечается у больных с некомпенсированным диабетом, у которых физическая нагрузка приводит к аномально высокой и длительно сохраняющейся концентрации ГР в сыворотке, не снижаемой введением глюкозы.

 

Гормоны аденогипофиза. Пептиды семейства кортикотропина

Бета-липотропин, энкефалины и эндорфины

Обнаружение в мозге участков специфического связывания морфина и структурно близких соединений указало на возможность выработки в организме «эндогенных опиатов».

Открытие морфиноподобных пептидов явилось крупнейшим достижением нейробиологии. Энкефалины и альфа-эндорфин в пересчете на моль оказывают такое же анальгезирующее действие, как и морфин, тогда как бета-эндорфин в 15 раз эффективнее морфина. Поскольку эти соединения не проходят через гематоэнцефалический барьер, их действие у животных наблюдается при введении прямо в ЦНС. Они не только являются анальгетиками, как морфин, но воспроизводят и его поведенческие эффекты, к которым относятся ригидность мышц и отсутствие спонтанных движений. Все это быстро исчезает при введении антагониста морфина – налоксона.

Открытие данных соединений легло в основу новой теории механизма восприятия боли, согласно которой «отсутствие боли» определяется равновесием между болевыми сигналами и тоническими антиболевыми сигналами, которые возникают при участии опиатных пептидов. Интересно, например, чо обезболивающий эффект иглоукалывания удается заблокировать налоксоном. Это указывает на возможность эндогенного высвобождения эндорфинов или энкефалинов при данной процедуре.

 

Гормоны аденогипофиза. Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)

Меланоцитстимулирующий гормон усиливает образование меланина, индуцируя синтез тирозиназы – фермента, ограничивающего скорость всего процесса. Этот эффект, опосредуемый транскрипцией, наблюдается в культуре как нормальных клеток кожи, так и клеток меланомы.

Гиперпигментация у человека может иметь место при:

  1. первичной недостаточности коры надпочечников (болезнь Аддисона)
  2. вторичной гиперактивности коры надпочечников (болезнь Кушинга)
  3. эктопических АКТГ-продуцируемых опухолях.

 

 

Гормоны поджелудочной железы

Поджелудочная железа является органом смешанной секреции. С одной стороны, она вырабатывает пищеварительные ферменты, которые по специальным каналам поступают в двенадцатиперстную кишку, при этом они находятся в неактивном состоянии. С другой стороны, ее клетки синтезируют рад гормонов, предназначенных для регуляции работы внутренних органов. Ответственны за синтез этих соединений особые клеточные скопления, называемые островками Лангерганса по имени ученого, который их открыл. Они рассредоточены по всему телу железы и не имеют специальных выводных путей. Их секрет поступает непосредственно в кровь и доставляется к органам-мишеням.

Основными гормонами поджелудочной железы являются следующие соединения:

  • Инсулин
  • Глюкагон
  • С-пептид

За синтез инсулина отвечают бета-клетки островков Лангерганса, его основная функция в организме состоит в понижении уровня сахара в крови. Это достигается с помощью одновременного действия по трем направлениям. Инсулин приостанавливает образование глюкозы в печени и повышает количество сахара, который усваивается тканями организма за счет увеличения проницаемости клеточных мембран. В то же время он тормозит распад глюкагона, ведь тот является полимерной цепочкой, состоящей из молекул глюкозы, и может быть использован для увеличения ее концентрации в крови. Под действием ряда факторов в организме возникает недостаток инсулина, ведущий к развитию сахарного диабета.

Выработкой глюкагона занимаются альфа-клетки островков Лангерганса, он отвечает за увеличение концентрации глюкозы в кровяном русле. Это достигается путем стимулирования ее образования в печени. Кроме того, он способствует расщепление липидов в жировой ткани. Таким образом, два описанных выше гормона поджелудочной железы выполняют противоположные функции. Однако в поддержании нормального уровня сахара в крови участвуют и другие биологически активные соединения, вырабатываемые эндокринной системой — соматотропин (гормон роста), кортизол, адреналин.

В диагностике таких заболеваний, как сахарный диабет, ожирение, акромегалия и различные патологии печени, используют анализ крови на инсулин. С-пептид, строго говоря, не является гормоном поджелудочной железы. Он представляет собой часть молекулы проинсулина, которая отделяется от нее в процессе синтеза и оказывается в кровяном русле. Поэтому количество С-пептида в сыворотке крови эквивалентно количеству инсулина, которое секретируется поджелудочной железой. Этот показатель более точен, ведь белковый фрагмент не обладает биологической активностью и не вступает в химические реакции.

В настоящее время его используют в диагностике сахарного диабета I и II типа, опухоли поджелудочной железы и заболеваний печени. Повышенное содержание С-пептида свидетельствует о наличии в организме инсулиномы. Если оно сохраняется после прохождения курса лечения, то велика вероятность развития метастазов или рецидивов заболевания. С-пептид позволяет определять уровень инсулина у больных сахарным диабетом, получающих лечение, и соответственно корректировать характер терапевтических мероприятий. Кроме того, он помогает отслеживать состояние плода у женщин, страдающих диабетом беременных.

Гормоны коры надпочечников

Надпочечники состоят из:

  • мозгового (внутреннего слоя)
  • коркового вещества или коры надпочечников.

Размеры надпочечника у взрослого человека 4х2х0,3 см. Вес надпочечника от 6 до 7 г.

Надпочечники это эндокринные железы, которые расположены над верхним полюсом каждой почки. Верхняя часть коры надпочечника представляет собой клубочковую зону. В ней образуются минералокортикоиды – альдостерон. Большую часть коры надпочечников занимает пучковая зона. В пучковой зоне происходит синтез глюкокортикоидов.

Внутренний слой коры надпочечника называется сетчатой зоной и синтезирует половые гормоны. Во внутреннем, мозговом слое надпочечника содержатся адреналин и норадреналин. Гормоны, продуцируемые надпочечниками называются кортикостероиды. Все они синтезируются из холестерина. Скорость синтеза гормонов и их выделение в кровь контролируется гормоном гипофиза адренокортикотропином.

 

Гормоны коры надпочечников. Глюкокортикоиды.

Основным глюкокортикоидом в организме человека является кортизол, который синтезируется в пучковой зоне надпочечника. Менее активные глюкокортикоиды:

  • кортизон
  • кортикостерон
  • 11- дезоксикортизол
  • 11- дегидрокортикостерон.

Транспортируются по крови глюкокортикоиды при помощи специальных белков-переносчиков. Выводятся из организма в основном печенью. Глюкокортикоиды принимают участие в регуляции обмена веществ в организме. Они увеличивают распад белка, повышают концентрацию глюкозы в крови, уменьшают образование жиров и изменяют распределение жировой клетчатки в организме, увеличивая количество свободных жиров в крови.

Глюкокортикоиды оказывают противовоспалительное действие, снижая все компоненты воспалительных реакций в организме. Влияют на иммунитет. Они участвуют в регуляции уровня артериального давления, активируют работу почек. При избытке глюкокортикоидов возникает атрофия лимфатических узлов.

Гормоны коры надпочечников. Минералокортикоиды.

К минералокортикоидам относятся:

  • альдостерон
  • дезоксикортикостерон
  • 18- оксикортикостерон.

Наиболее активный из них альдостерон. Он регулирует обратное всасывание воды в канальцах почек, снижает выведение натрия и усиливает выведение калия из организма. Контроль синтеза альдостерона осуществляется ренин-ангиотензиновой системой, уровнем калия в крови и адренокортикотропным гормоном гипофиза.

В сетчатом слое надпочечников образуются половые гормоны – андрогены, эстрогены и небольшое количество прогестерона.

Гормоны коры надпочечников. Катехоламины.

В мозговом слое надпочечника образуются катехоламины:

  • дофамин
  • адреналин
  • норадреналин.

Катехоламины являются нейромедиаторами, которые служат передатчиками нервного импульса в симпатической нервной системе. Синтез их происходит из аминокислоты тирозина. Катехоламины также принимают участие в регуляции секреции некоторых гормонов в организме, влияют на обмен веществ.

Категории
Рекомендации
Подсказка
Нажмите Ctrl + F, чтобы найти фразу в тексте
Помощь проекту
А знаете ли вы, что нажав сочетание клавиш Ctrl+F - можно воспользоваться поиском по сайту?
X
Copyrights © 2015: FARMF.RU - тесты, лекции, обзоры
Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru