Происхождение, секреция, транспорт и действие гормонов

 

В зависимости от химической структуры гормоны подразделяются на три группы: 1) производные аминокислот; 2) белки и пептиды; 3) стероиды. К производным аминокислот относятся гормоны мозгового вещества надпочечников адреналин и норадреналин, а также гормоны щитовидной железы тироксин и 3-йодтиронин. Белковую природу имеют все гормоны передней доли гипофиза, гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, гормоны околощитовидных желёз; к пептидам относятся выделяемые в задней доле гипофиза вазопрессин и окситоцин. Стероидные гормоны: это гормоны коры надпочечников (кортизол, кортикостерон, альдостерон, дегидроэпиандростерон) и половых желёз (андрогены и эстрогены).

Некоторые гормоны могут поступать к месту действия через лимфу или через внеклеточную жидкость, но большинство из них выделяются в кровь. Большинство пептидных гормонов, а также катехоламины там растворяются, тогда как стероидные гормоны и тиреоидные гормоны щитовидной железы связываются с транспортными белками, причём, чем меньше гормон растворим в воде, тем важнее роль этих белков.

Током крови гормоны могут быть доставлены к разным клеткам, но подействовать они способны лишь на те из них, что имеют специальные рецепторы для присоединения молекул гормона. Эти рецепторы находятся либо на клеточной мембране, либо в цитоплазме, либо в клеточном ядре. Рецепторы для гормонов, которые не могут пройти через клеточную мембрану (белковые и пептидные гормоны, а также катехоламины) обычно находятся на поверхности клеточной мембраны.

По характеру своего действия на клетки и ткани, а также по своему строению все гормоны делятся на две группы.

Гормоны первой группы благодаря своей растворимости в жирах легко проходят через мембраны клеток и влияют на синтез белков. Это стероидные гормоны коркового вещества надпочечников и гормоны щитовидной железы. Стероидные и тиреоидные гормоны, освободившись от транспортных белков, диффундируют через клеточную мембрану (в клетке некоторые из них превращаются в более активную форму: тестостерон в дигидротестостерон, тироксин в 3-йодтиронин) и присоединяются к специфическим рецепторным белкам цитоплазмы, образуя комплекс гормон-рецептор. Некоторые стероиды и 3-йодтиронин образуют такой комплекс с рецепторами, расположенными в клеточном ядре. После активации такие гормон-рецепторные комплексы присоединяются к хроматину и вызывают экспрессию определённых генов, что приводит к синтезу новых ферментов и, соответственно, длительному изменению обменных процессов в клетках и характерным физиологическим сдвигам

Гормоны второй группы, плохо растворимые в жирах, не способны проникать внутрь клеток. Эти гормоны взаимодействуют с рецепторами, расположенными на поверхности клеток. К этой группе относятся гормоны белковой природы. По своему строению эти гормоны являются белками или пептидами, производными аминокислот (адреналин, глюкагон, окситоцин, тестостерон и другие).

Регуляция образования гормонов

Концентрация гормонов в крови может изменяться в зависимости от скорости их образования. При отклонении в сторону повышения или понижения концентрации гормона в крови происходит уменьшение или увеличение секреции гормона - это регуляция по принципу обратной связи. По такому принципу гипофиз взаимодействует со щитовидной и половыми железами: при высоком уровне их гормонов в крови в гипофизе уменьшается синтез тропных гормонов (соответственно тиреотропного и гонадотропных), а низкий уровень тироксина или половых стероидов, наоборот, ведёт к увеличенной секреции тиреотропного или гонадотропных гормонов:

 

Образование гормонов Образование гормонов

гипофиза надпочечников, щитовидной

или половых желёз

 

Повышение (+) Повышение (+)

 

Уменьшение (-) Уменьшение (-)

Если же секреция гормонов зависит от управляемого параметра, как, например, в случае образования гормонов поджелудочной железы, контролирующих уровень глюкозы в крови, то схему регуляции можно изобразить так:

Инсулин Уровень глюкозы в крови Глюкагон

 

Увеличение секреции, Повышение Уменьшение секреции

приводящее к пониже-

нию уровня глюкозы

в крови

Уменьшение секреции Понижение Увеличение секреции,

приводящее к повы-

шению уровня глюко-

зы в крови

Регуляция по принципу обратной связи осуществляется быстро: темп секреции того или иного гормона может измениться уже за несколько минут, благодаря чему константы гомеостаза удерживаются в относительно узких пределах.