Гормоны и их влияние на организм

Размещено на http://www.allbest.ru/

Гормоны

Гормомны (греч. Псмьнз) -- сигнальные химические вещества, выделяемые эндокринными железами непосредственно в кровь и оказывающие сложное и многогранное воздействие на организм в целом либо на определённые органы и ткани-мишени. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в определённых органах и системах.

Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия гормон более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела». Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, которые лишены кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др.), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др.), а также гормоны растений.

История

Открыты в 1902 году Старлингом и Бейлиссом.

Назначение

Используются в организме для поддержания его гомеостаза, а также для регуляции многих функций (роста, развития, обмена веществ, реакции на изменения условий среды).

Рецепторы

Все гормоны реализуют своё воздействие на организм или на отдельные органы и системы при помощи специальных рецепторов к этим гормонам. Рецепторы к гормонам делятся на 3 основных класса:

рецепторы, связанные с ионными каналами в клетке (ионотропные рецепторы)

рецепторы, являющиеся ферментами или связанные с белками-передатчиками сигнала с ферментативной функцией (метаботропные рецепторы, например, GPCR)

рецепторы ретиноевой кислоты, стероидных и тиреоидных гормонов, которые связываются с ДНК и регулируют работу генов.

Для всех рецепторов характерен феномен саморегуляции чувствительности посредством механизма обратной связи -- при низком уровне определённого гормона автоматически компенсаторно возрастает количество рецепторов в тканях и их чувствительность к этому гормону -- процесс, называемый сенсибилизацией (а также ап-регуляцией (up-regulation), или сенситизацией (sensitization)) рецепторов. И наоборот, при высоком уровне определённого гормона происходит автоматическое компенсаторное понижение количества рецепторов в тканях и их чувствительности к этому гормону -- процесс, называемый десенсибилизацией (а также даун-регуляцией (down-regulation), или десенситизацией (desensitization)) рецепторов.

Увеличение или уменьшение выработки гормонов, а также снижение или увеличение чувствительности гормональных рецепторов и нарушение гормонального транспорта приводит к эндокринным заболеваниям.

Механизмы действия

Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы "считывают послание" организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно "свои" рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях - только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.

Механизмы действия гормонов могут быть разными. Одну из групп составляют гормоны, которые соединяются с рецепторами, находящимися внутри клеток - как правило, в цитоплазме. К ним относятся гормоны с липофильными свойствами - например, стероидные гормоны (половые, глюко- и минералокортикоиды), а также гормоны щитовидной железы. Будучи жирорастворимыми, эти гормоны легко проникают через клеточную мембрану и начинают взаимодействовать с рецепторами в цитоплазме или ядре. Они слабо растворимы в воде, при транспорте по крови связываются с белками-носителями.

Считается, что в этой группе гормонов гормон-рецепторный комплекс выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле - образовавшись в клетке, он начинает взаимодействовать с хроматином, который находится в клеточных ядрах и состоит из ДНК и белка, и тем самым ускоряет или замедляет работу тех или иных генов. Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и вместе с тем корректирует процессы метаболизма.

Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1% белков и РНК, этого оказывается вполне достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта.

Большинство других гормонов характеризуются тремя особенностями:

они растворяются в воде;

не связываются с белками-носителями;

начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться в ядре клетки, ее цитоплазме или располагаться на поверхности плазматической мембраны.

В механизме действия гормон-рецепторного комплекса таких гормонов обязательно участвуют посредники, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важные из таких посредников -- цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), инозитолтрифосфат, ионы кальция.

Так, в среде, лишенной ионов кальция, или в клетках с недостаточным их количеством действие многих гормонов ослабляется; при применении веществ, увеличивающих внутриклеточную концентрацию кальция, возникают эффекты, идентичные воздействию некоторых гормонов.

Участие ионов кальция как посредника обеспечивает воздействие на клетки таких гормонов, как вазопрессин и катехоламины.

Однако есть гормоны, у которых внутриклеточный посредник до сих пор не обнаружен. Из наиболее известных таких гормонов можно назвать инсулин, у которого на роль посредника предлагали цАМФ и цГМФ, а также ионы кальция и даже перекись водорода, но убедительных доказательств в пользу какого-нибудь одного вещества до сих пор нет. Многие исследователи считают, что в таком случае посредниками могут выступать химические соединения, структура которых полностью отличается от структуры уже известных науке посредников.

Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо, наконец, удаляются из организма в основном с мочой (например, адреналин).

Гормоны человека

Значение гормонов для организма человека. Что такое гормоны?

Жизненно важными процессами обмена веществ человеческий мозг управляет не только с помощью нервов. Аля этого он использует и различные по биохимическому составу и активности вещества, называемые гормонами. Большинство гормонов вырабатывают железы внутренней секреции. Гормоны выделяются в кровь и с ее током попадают в различные органы.

Железы, вырабатывающие гормоны, называются железами внутренней секреции, потому что продукты своей деятельности они выделяют в кровь или в лимфу. К железам внутренней секреции относятся: передняя доля гипофиза, эпифиз, щитовидная железа, две пары околощитовидных желез, вилочковая железа, поджелудочная железа, надпочечники и половые железы.

Большинство желез, вырабатывающих гормоны, крайне малы. Например, гипофиз весит 0,6 г, а все околощитовидные железы вместе - лишь 0,15 г. В них производится сравнительно небольшое количество гормонов. Напр., щитовидная железа за всю жизнь человека выделяет в кровь всего 20 г гормона тироксина. Однако даже такого незначительного количества достаточно для вызова необходимых реакций в органах, находящихся на большом расстоянии от эндокринных желез. При малейших нарушениях функционального равновесия между основными гормональными системами (учеными до конца еще не изученными) могут возникнуть тяжелые последствия. Нарушение гормонального равновесия проявляется тяжелыми болезнями, нарушением физического и психического развития и т.п. Кроме того, существует несколько гормонов, образующихся не в эндокринных железах, а в тканях организма. К этой группе, называемой тканевыми гормонами, относятся гормоны, регулирующие процессы пищеварения, производство желудочно-кишечных соков и секрецию инсулина. Еще одна особая подгруппа тканевых гормонов - это нейрогормоны.

Как действуют гормоны?

Гормоны действуют как биокатализаторы. Иначе говоря, гормоны действуют только как носители информации, их называют медиаторами (трансмиттерами). Они не принимают участия в вызванных ими реакциях обмена веществ, и поэтому их состав во время этих реакций не изменяется. Однако чтобы концентрация гормонов не увеличилась, они регулярно (напр., в печени) расщепляются или выводятся через почки. Поэтому в организме здорового человека концентрация того или иного гормона почти всегда постоянна.

По химической природе гормоны делятся на белковые - пролактин, гормоны гипофиза, стероидные - эстрогены, прогестерон и производные аминокислот. Хотя гормоны с кровью и лимфой распространяются по всему телу, однако вызывают реакцию только в определенных клетках или органах. Гормоны осуществляют свое биологическое действие, комплексируясь с рецепторами - информационными молекулами, трансформирующими гормональный сигнал в гормональное действие. Большинство гормонов взаимодействуют с рецепторами, расположенными на плазматических мембранах клеток, а другие гормоны - с рецепторами, локализованными внутриклеточное, е. с цито плазматическими и ядерными. Взаимодействие гормона с рецепторами вызывает весь каскад биохимических реакций в клетке.

Деятельность гормональной системы должна надежно и безошибочно регулироваться. Потому что даже самый незначительный сбой вызовет тяжелые нарушения в организме.

Наиболее важную роль в работе гормональной системы играет гипофиз и часть промежуточного мозга - подбугорье (гипоталамус).

гормон рецептор эпифиз иммунитет эндофрин

Эпифиз и мелатонин

Эпифиз (от лат. epiphysis) - это небольшая эндокринная железа, расположенная в промежуточном мозге. Эпифиз оказывает влияние на половое созревание и функцию половых желез. До начала полового созревания она вырабатывает гормон мелатонин, который регулирует развитие половых желез. Снижение секреции мелатонина происходит в начале полового созревания. В этот период активность гормонов гипофиза, которые способствуют росту половых органов и половому созреванию, ничем не ограничена. Ученые полагают, что посредством гормонов эпифиз днем стимулирует все обменные процессы, а ночью их замедляет.

Гормоны и иммунитет

Вилочковая железа (тимус) располагается непосредственно за грудиной и является центральным органом иммуногенеза. В железе находятся лимфоциты, которые участвуют в иммунных реакциях организма - из вилочковой железы эти клетки поступают в лимфатические узлы и селезенку, где и уничтожают инородные вещества. В вилочковой железе образуются также гормоны, действие которых остается пока до конца не выясненным. Однако доподлинно известно, что эти гормоны очень важны для иммунной системы. Предполагается, что они вызывают созревание и дифференциацию лимфоцитов. Дифференциация -- это «программирование» иммунной клетки организма против определенного возбудителя болезни.

Тканевые гормоны

Тканевые гормоны - это гормоны, образующиеся не в железах внутренней секреции (напр., гипофизе или щитовидной железе), а в тканях разных органов. К ним в первую очередь относятся гормоны пищеварительного тракта, поджелудочной железы, печени и желчных протоков. Эти гормоны регулируют пищеварительную функцию. Напр., определенные клетки слизистой оболочки желудка вырабатывают гормон гастрин, благодаря которому в железистые клетки поступает кровь. Этот гормон стимулирует секрецию желудочного сока, поджелудочного сока, а также белков, расщепляющих пищеварительные ферменты. Аналогично происходит и выработка многих других гормонов, которые стимулируют пищеварительную функцию, а также тех, которые «отвечают» за мышечные движения, кровяное давление, действуют на функцию почек и другие жизненно важные процессы.

Гормоны, регулирующие выработку других гормонов

Особая группа тканевых гормонов - нейрогормоны, к которым, прежде всего, относятся нейромедиаторы (нейротрансмиттеры), вырабатываемые гипоталамусом (отдел промежуточного мозга). Эти гормоны регулируют выработку гормонов гипофиза и желез внутренней секреции. Зачастую нейромедиаторами называют также вещества, выделяющиеся в нервных корешках и передающие нервный импульс от одной нервной клетки к другой. Это ацетилхолин, вызывающий сокращения мышц, и норадреналин - основной медиатор симпатической нервной системы, под действием которого стимулируется деятельность сердца и нервной системы.

Эндорфины

Другими важными нейрогормонами являются эндорфины (эндогенные морфины). Они, как и морфий, утоляют боль, оказывают успокаивающее действие, поэтому способны заблокировать или значительно притупить чувствительность к боли.

Гастрин

Гастрин вырабатывается при выполнении жевательных и глотательных движений, а также, когда пища, поступившая в желудок, оказывает давление на стенку желудка. Гастрин вырабатывается до тех пор, пока не достигается определенный уровень кислотности желудочного сока.

Размещено на Allbest.ru