Значение и механизм действия гормонов, которые вырабатываются в организме человека

Гормоны в организме человека играют роль своеобразных дирижеров — они отвечают абсолютно за все происходящие биохимические процессы. Все без исключения гормоны вырабатываются в организме человека и в здоровом состоянии заместительная терапия не требуется. Механизм действия гормоны настолько тонкий, что любое стороннее вмешательство приводит к колоссальному сбою в этой системе. Переоценить действие гормонов на организм очень сложно, без них невозможен сам процесс биологической жизни. Предлагаем узнать о значении гормонов в организме человека более детально из предлагаемого материала.

Эндокринология — область клинической медицины, изучающая строение и функции органов эндокринной системы и вырабатываемых ею гормонов, а также болезни человека, вызванные нарушением их функций, и разрабатывающая методы диагностики, лечения и профилактики этих болезней.

Биологическая и регулирующая функция гормонов в организме человека

Регулирующая функция гормонов заключается в формировании сбалансированных связей взаимодействия между различными системами. Организм человека — многоклеточная система, способная существовать как единое целое благодаря наличию сложных механизмов, регулирующих деление, рост, потребности клеток в структурных и энергетических материалах, апоптоз клеток. Взаимосвязь между клетками и их нормальным функционированием осуществляют четыре основные системы регуляции:

• центральная и периферическая нервные системы через нервные импульсы и медиаторы;
• эндокринная система через функции гормонов в организме человека, которые выделяются в кровь и влияют на метаболизм различных клеток-мишеней;
• паракринная и аутокринная системы посредством различных соединений, секретирующихся в межклеточное пространство и взаимодействующих с близлежащими клетками;
• иммунная система через специфические белки (антитела, цитокины).

Биологические функции гормонов заключаются в том, что они регулируют внутриклеточные и внутрисистемные цепочки связей на различных уровнях. Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют три иерархических уровня.

I уровень — центральная нервная система (ЦНС), клетки которой получают сигналы от внешней и внутренней среды и преобразуют их в форму нервных импульсов, которые, используя химические сигналы — медиаторы, включают II уровень регуляции.

II уровень — эндокринная система: гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы, которые синтезируют гормоны, передающие сигналы ЦНС на III уровень регуляции.

III уровень — внутриклеточный — изменение метаболизма в клетках-мишенях.

Выработка гормонов в организме: какой орган продуцирует

В организм человека ежесуточно должно поступать определенное количество белков, липидов, углеводов, витаминов, минеральных веществ — это элементы внешнего фактора; одновременно на организм человека воздействуют такие внешние факторы, как температура воздуха, атмосферное давление, влажность, состав воздуха. Выработка гормонов в организме человека требует обязательного присутствия всех необходимых витаминов и питательных веществ. В крови человека постоянно содержится около 1 000 различных химических соединений, которые составляют внутренний фактор. Под влиянием постоянно изменяющихся внутренних и внешних факторов в ЦНС возникают импульсы, которые передаются в отдел мозга — гипоталамус. Какой орган выработки гормонов запускается первым в ответ на поступившую реакцию? Гипоталамус в ответ на нервные импульсы продуцирует гормоны-пептиды:

1. Общее название — рилизинг-факторы (рилизинг-гормоны):

• кортиколиберин;
• гонадолиберин;
• люлиберин;
• меланолиберин;

2. Рилизинг-факторы:

• пролактолиберин;
• пролактостатин;
• соматолиберин;
• соматостатин;
• тиролиберин;

3. Из гипоталамуса эти два гормона- пептида по нервным волокнам перемещаются в заднюю долю гипофиза, а затем уже выделяются в кровь:

• окситоцин;
• вазопрессин

Рилизинг-факторы воздействуют на аденогипофиз (гипофиз), вызывая биосинтез и секрецию в кровь тройных гормонов:

• кортиколиберин стимулирует секрецию кортикотропина (адренокортикотропный гормон — АКТГ);
• гонадолиберин стимулирует секрецию гонадотропинов (фоллитропин, ФСГ — фолликулостимулирующий гормон)
• люлиберин стимулирует секрецию лютропина (лютеинизирующий гормон, ЛГ)
• меланолиберин стимулирует секрецию меланотропина;
• пролактолиберин стимулирует секрецию пролактина;
• пролактостатин ингибирует секрецию пролактина;
• соматолиберин стимулирует секрецию соматотропина (гормон роста);
• соматостатин ингибирует секрецию соматотропина;
• тиролиберин стимулирует секрецию тиреотропина;
• липотропин стимулирует липолиз в жировой ткани.

Все тропные гормоны, за исключением АКГТ, по химической природе сложные белки — гликопротеины. АКГТ — пептид, состоящий из 39 остатков аминокислот.

Тропные гормоны, попадая в кровь, стимулируют биосинтез и секрецию гормонов в периферических эндокринных железах:

• надпочечниках;
• половых железах;
• щитовидной железе;
• паращитовидных железах;
• поджелудочной железе;
• тимусе;
• плаценте (при беременности).

Химическая природа гормонов периферических эндокринных желез:

• 1 группа — гормоны-белки, гормоны-пептиды, гормоны — производные аминокислот (адреналин, тироксин);
• II группа — гормоны, производные холестерина — стероидные гормоны (кортикостероиды).

Какие виды и принципы действия гормонов

Какое действие гормонов оказывается на организм, зависит от типа вещества и органа, его продуцирующего. Далее рассмотрены виды действия гормонов так называемой тропной группы. Они отличаются стимулирующей или подавляющей активностью. Основной принцип действия гормонов такого типа заключается в регуляции процесса выработки последующих гормональных веществ в специальных железах.

1. АКГТ, воздействуя на корковый слой надпочечников, стимулирует биосинтез и секрецию кортикостероидов (около 40 видов).

2. ФСГ, воздействуя на яичники у женщин, вызывает рост и созревание фолликулов, выделение гормонов эстрогенов; у мужчин воздействует на семенники, стимулирует сперматогенез и созревание сперматозоидов.

3. ЛГ воздействует на яичники у женщин, стимулируя рост и развитие желтого тела, с выделением в кровь прогестерона; у мужчин стимулирует в семенниках биосинтез мужских половых гормонов — андрогенов (особенно тестостерона).

4. Меланотропин воздействует на клетки кожи и сетчатки глаза, стимулируя биосинтез пигментов (меланинов).

5. Соматотропин стимулирует образование и рост костей, биосинтез белков в организме, это гормон роста. Есть данные о его влиянии на биосинтез инсулина и глюкагона в поджелудочной железе.

6. Тиреотропин воздействует на щитовидную железу, стимулируя выделение гормонов иодтиронинов: тетраиодтиронина и трииодтиронина.

Клетками-мишенями в органах и тканях называют клетки, имеющие белки-рецепторы для взаимодействия с данным видом гормонов.

По механизму передачи сигнала в клетки-мишени гормоны делятся на две большие группы.

I группа — мембранновнутриклеточный механизм

При передаче сигнала этим механизмом:

1. Белки-рецепторы расположены на наружной поверхности цитоплазматической мембраны клетки-мишени.

2. Гормон не проникает внутрь клетки-мишени.

3. Передача сигнала идет через вторичный посредник (чаще всего ц-АМФ).

4. Вторичный посредник включает каскадный механизм фосфорилирования белков-ферментов.

5. Это приводит к изменению активности ферментов

II группа — цитозольный механизм

При передаче сигнала этим механизмом:

1. Белки-рецепторы расположены в цитозоли клетки-мишени.

2. Гормон проникает через мембрану в цитозоль клетки.

3. Образуется комплекс «гормон-рецептор».

4. Этот комплекс проникает в ядро клетки-мишени.

5. Происходит взаимодействие комплекса с ДНК.

6. Это приводит к индукции или репрессии синтеза белков-ферментов.

7. Изменяется количество ферментов

Гормоны периферических эндокринных желез по биохимическим функциям делятся на 5 групп.

I группа — гормоны, регулирующие обмен белков, липидов и углеводов:

• инсулин;
• глюкагон;
• адреналин;
• кортизол.

II группа — гормоны, регулирующие водно-солевой обмен:

• альдостерон;
• вазопрессин.

III группа — гормоны, регулирующие минеральный обмен (ионов кальция, фосфатов):

• паратгормон;
• кальцитонин;
• кальцитриол.

IV группа — гормоны, регулирующие репродуктивные функции в организме человека:

• женские половые гормоны;
• мужские половые гормоны.

V группа — гормоны, регулирующие функции желез внутренней секреции:

• тиреотропин;
• соматотропин;
• АКТГ;
• гонадотропины;
• меланотропин.

Особенности биологического действия гормонов

Биологическое действие гормонов гарантирует поддержание всех биохимических процессов, происходящих в организме, в соответствующем балансе. Некоторые особенности действия гормонов заключаются в следующих направлениях:

1. Поддержание гомеостаза в организме.
2. Адаптация организма к изменяющимся условиям внешней среды.
3. Поддержание циклических изменений в организме (день, ночь, пол, возраст).
4. Поддержание морфологических и функциональных изменений в онтогенезе.

Для поддержания нормального взаимодействия клеток-мишеней с окружающими клетками или макроорганизмом в целом необходимы 3 условия:

• нормальный уровень гормонов;
• нормальное количество белков-рецепторов к этим гормонам;
• нормальный ответ клетки на реакцию «гормон — рецептор», зависящий от различных ферментных систем.

Если имеет место нарушение одного из этих условий, то возникает заболевание.