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:
- Поддержание гомеостаза в организме.
- Адаптация организма к изменяющимся условиям внешней среды.
- Поддержание циклических изменений в организме (день, ночь, пол, возраст).
- 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.
Честно ничего не знала ранее о гармонах, очень интересно было почитать.