Гормоны — биологически активные вещества, обеспечивающие регуляцию обмена веществ и функций организма, гуморального обеспечения координации процессов жизнедеятельности.
1. образуются в специализированных клетках и органах;
2. распространяются по организму через кровь и лимфу.
3. дистантность действия
4. действуют на клетки, имеющие необходимые для взаимодействия с гормоном рецепторы (обладают целенаправленностью, высокой специфичностью).
5. действуют в небольших концентрациях (т.е. обладают чрезвычайно большой активностью).
6. действуют непродолжительное время;
Роль гормонов в организме человека сводится к выполнению следующих функций и влиянию на следующие процессы.
1) Развитие – гормоны делают возможным и обеспечивают половое, физическое и умственное развитие человека.
2) Размножение – гормоны влияют на становление репродуктивных функций. Такие важнейшие процессы как: оплодотворение, имплантация яйцеклетки, беременность и лактация требуют обязательного участия множества гормонов.
3) Адаптация - гормоны обеспечивают адаптацию организма человека к изменяющимся условиям. Например, в экстремальных условиях, при стрессе, увеличивается выделение гормонов адреналина и кортизола надпочечниками, меняющего функции организма под новые обстоятельства: увеличивается сила и частота сердцебиения, дыхания, происходит отток крови от внутренних органов человека к мышцам и головному мозгу, увеличивается выработка глюкозы, ускоряется метаболизм и т. д.
4) Постоянство - гормоны влияют на поддержание постоянства внутренней среды организма - гомеостаза. Например, целых три гормона поддерживают стабильным количество кальция в организме человека. При чрезмерной выработке гормона паращитовидной железы - кальцитонина, развивается заболевание в начальных стадиях которого подвижность и гибкость суставов сильно увеличивается (пациенты могут принимать необычные позы тела, например закладывать ногу за голову и тому подобное).
5) Старение - процесс старения сопровождается понижением выделения половых гормонов у обоих полов, хотя у женщин это проявляется более отчетливо и заметно.
1.3. олигопептиды: гормоны гипоталамуса и желудочно-кишечного тракта.
2. Стероидные гормоны - кортикостерон, кортизол, альдостерон, тестостерон, стеролы витамина D и др., секретируются корой надпочечников и половыми железами. К этой группе гормонов относится арахидоновая кислота и ее производные — простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены.
3. Непептидные[4] производные аминокислот — гормоны, которые образуются из аминокислот тирозина или триптофана.
3.1. К производным тирозина относятся адреналин и норадреналин, синтезируемые в мозговом слое надпочечников, и гормоны щитовидной железы.
3.2. К производным триптофана относится мелатонин — гормон эпифиза.
Механизм действия гормонов
Каждый гормон оказывает влияние только на чувствительные к нему органы (клетки). Органы, на которые направлено действие гормонов и которые имеют к нему сродство, называют органами-мишенями. Эти органы-мишени имеют специфические рецепторы, представляющие собой информационные молекулы, трансформирующие гормональный сигнал в гормональное действие. Гормоны осуществляют свое биологическое действие, связываясь с этими рецепторами.
По месту расположения различают два основных типа рецепторов:
2. внутриклеточные (в цитоплазме, ядре, митохондриях, т.е. внутри клеток)
Соответственно существует два основных механизма действия гормонов на уровне клетки:
1. с наружной поверхности клеточной мембраны;
2. после проникновения гормона внутрь клетки
Оба эти пути начинаются после взаимодействия гормона со специфическим для него рецептором.
Механизм действия гормонов, взаимодействующих с рецепторами, локализованными на плазматической мембране
Осуществляется с участием вторых (вторичных) посредников (передатчиков, мессенджеров).
В зависимости от того, какое вещество выполняет его функцию, гормоны делятся на следующие группы:
1) гормоны, оказывающие биологический эффект с участием циклического аденозинмонофосфата (цАМФ); так действуют пептидные и сложные белковые гормоны, катехоламины, простагландины, cеротонин, нейротензин и вещество Р.
2) гормоны, осуществляющие свое действие с участием циклического гуанидинмонофосфата (цГМФ); так действует ацетилхолин, атриопептид, расслабляющий эндотелиальный фактор.
3) гормоны, опосредующие свое действие с участием в качестве внутриклеточного вторичного посредника ионизированного кальция или фосфатидилинозитидов (инозитолтрифосфат и диацилглицерин) или обоих соединений; этим путем свои эффекты реализуют адреналин (при связи с α‑адренорецептором), ангиотензин‑II, соматостатин, окситоцин и др.
4) гормоны, оказывающие свое действие путем стимулирования каскада киназ и фосфатаз.
Механизмы, участвующие в образовании вторичных посредников (мессенджеров), осуществляются через активирование аденилатциклазы, гуанилатциклазы, фосфолипазы С, тирозинкиназ, Са2+‑каналов и др.
Механизм действия гормонов, взаимодействующих с внутриклеточными рецепторами.
Это механизм действия гормонов коры надпочечников, половых гормонов, кальцитриола, стероидных и тиреоидных гормонов. Рецепторы для них локализованы внутриклеточно. Эти гормоны по своим физико‑химическим свойствам легко проникают через мембрану внутрь клетки и в цитоплазме образуют гормон‑рецепторный комплекс.
После отщепления от белка-рецептора полипептидного фрагмента, гормон‑рецепторный комплекс проникает в ядро, где взаимодействует со специфическими областями ДНК, индуцируя синтез специфической РНК, инициируя транскрипцию и синтез белков и ферментов в рибосомах. Все эти явления требуют длительного присутствия гормон‑рецепторного комплекса в ядре. Эффекты стероидных гормонов проявляются как через несколько часов, так и очень быстро. Это объясняется тем, что стероидные гормоны в клетке увеличивают содержание цАМФ и количество ионизированного кальция.