Классификация и механизм действия гормонов

ГОРМОНЫ

В процессе эволюции с возникновением многоклеточных организмов для обеспечения взаимодействия между клетками возникли нервная и эндокринная системы. Эти две системы регулируют функции организма, взаимодействуя между собой.

В эндокринную систему входят специальные железы, клетки которых выделяют во внутреннюю среду организма, т.е. в кровь и лимфу, химические регуляторы, получившие название гормонов.

Гормоны − это органические соединения различной химической природы, вырабатываемые эндокринными железами (или железами внутренней секреции), которые транспортируются кровью и .лимфой к клеткам мишеням и активно влияют на процессы жизнедеятельности.

Как исключение, некоторые гормоны могут образовываться и непосредственно в клетках и других органах и тканях.

Гормоны, как и витамины, проявляют высокую биологическую активность в очень малых количествах, и это воздействие имеет ряд особенностей: высокая специфичность действия, относительно небольшой период жизни, способность оказывать действие на значительном расстоянии от места их образования.

Гормоны, подобно витаминам, не являются ни пластическим, ни энергетическим материалом, однако, воздействуя на специализированные клетки мишени определенных органов или тканей, способны проявлять биологическую активность и интегрировать сложный процесс метаболизма путем изменения скорости ферментативных реакций.

В настоящее время считают, что гормоны являются активаторами или ингибиторами ферментов и так влияют на процессы метаболизма в организме. Необходимо отметить, что деятельность эндокринных желез не автономна, а находится под контролем центральной нервной системы. Под прямым контролем нервной системы находятся не все гормоны, а лишь мозговое вещество надпочечников и гипоталамус, другие железы внутренней секреции связаны с нервной системой через гормоны гипоталамуса (отдел головного мозга) и гипофиза.

К железам внутренней секреции относятся: щитовидная, паращитовидная, поджелудочная, надпочечники, гипофиз, половые железы, зобная или вилочковая железа. Заболевания, связанные с нарушением функций эндокринных желез, можно рассматривать как следствие гипофункции железы − недостаточное образование гормона, либо гиперфункции ее − избыточное выделение гормона в кровь.

Классификация и механизм действия гормонов

I) Амины, или пептидные гормоны (инсулин) − имеют большую молекулярную массу. По химической природе являются белками и оказывают кратковременный эффект, но быстрый − их действие проявляется уже через несколько минут. Они не проникают внутрь клетки, а действуют через специфические рецепторы, связанные с ферментом аденилатциклазой, которая расщепляет АТФ после присоединения гормона и далее через систему сложных реакций происходит активация определенных ферментов внутри клетки, которые и осуществляют конечный эффект гормона. Описанный механизм гормонального действия аминов или пептидов можно представить следующей схемой:

II) Стероидные гормоны имеют относительно небольшой размер молекул, поэтому проникают внутрь клетки и с помощью специфических переносчиков − рецепторов транспортируются из цитоплазмы в клеточное ядро. В ядре гормон обратимо взаимодействует со специфическим участком ДНК, активирует определенный ген и индуцирует (посредством синтеза информационной РНК) биосинтез белка-фермента на рибосомах. Этот новый фермент реализует конечный гормональный эффект. Стероидные гормоны обеспечивают длительный эффект.

А) Щитовидная железа

Вырабатывает гормоны тироксин, трийодтиронин, а также кальцитонин.

Впервые получены в 1914 году, а в 1926 была установлена их химическая формула. Первых два в своем составе имеют I_2.

Гипофункция (недостаток) у детей приводит к замедлению обменных процессов, карликовому росту, уродливому строению тела и резкой задержке умственного развития − кретинизму. У взрослых вызывает заболевание − микседему, чаще встречается у женщин и характеризуется понижением водно-солевого обмена, основного и жирового обмена, отечностью, ожирением и старческим видом. При недостатке I₂ в пище и воде развивается эндемический зоб − наблюдается резкое увеличение железы за счет ее глубокого перерождения. Профилактика этого заболевания − введение в пищу I₂.

При гиперфункции (избытке) гормонов щитовидной железы развивается базедова болезнь, которая характеризуется повышением общего обмена и температуры тела, учащениям пульса, пучеглазием.

Кальцитонин − способен снижать содержание кальция в крови за счет торможения выделения кальция из костной ткани.

Б) Паращитовидные железы

Очень маленькие железы, но играют важную физиологическую роль. Был выделен паратгормон, который повышает уровень кальция в крови. Его эффект противоположный кальцитонину. Кроме того, паратгормон влияет на возбудимость нервной системы. Вероятно, паратгормон совместно с витамином Dи кальцитонином осуществляет контроль над распределением кальция, фосфора и магния между костями, тканями и жидкостями организма.