Гормоны

Три силы есть, что рвут на части нас:

наш разум, сердце и гормоны. 

Георгий Елецких

Гормоны

Это понятие введено в биологию У. Бейлиссом[1] и Э. Старлингом[2] (1905 г.), изучавшими пищеварение в двенадцатиперстной кишке и открывшими первый гормон – секретин (1902 г.).

Гормоны вырабатываются секреторными клетками, которые могут образовывать скопления (железы) или быть разбросанными по органу.

Хранятся гормоны во внутриклеточных органеллах и при воз­действии специфического стимула выбрасываются в межкле­точное пространство.

Гормоны контролируют все важнейшие процессы в организ­ме, изменяя активность генов, процессы роста и индивидуального разви­тия, дифференцировку тканей, формирование пола, размножение. Кроме этого, они обеспечивают адаптацию организма к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

Считается, что вещество может называться истинным гормоном, если оно обладает:

1.  специфичностью: определенный гормон отличается от других гормонов тремя параметрами: строго определенным своеобразием химической структуры, местом образования и выполняемыми функциями;

2.  высокой биологической активностью: гормоны оказывают свое действие при чрезвычайно низких концентрациях[3] (эффективная концентрация составляет порядка 10-6-10-11моль/л) и действуют в основном на процессы, происходящие в клетках и неактивны в межклеточной среде;

3.  дистантностью действия: отдаленность места действия гормонов от места их образования;

Гормоны млекопитающих по химическому составу делят на три группы:

1.  пептидные (инсулин, соматотропин, пролактин) и белковые (лютеинизирующий, фолликулостимулирующий);

2.  производные аминокислот: адреналин, норадреналин, тироксин;

3.  стероидные: андрогены и эст­рогены, кортикостероиды.

Гормоны циркулируют в крови в свободном состоянии и в виде соединений с белками. В последнем случае они, как правило, переходят в неактивную форму.

Гормоны выполняют функцию передачи информации в фор­ме химического вещества, действующего на строго определенные органы-мишени. Восприятие этой информации возможно в связи с тем, что в этих органах есть клетки, узнающие гормон благодаря рецепторным белкам (гликопротеидам или липопротеидам), с которыми гормоны и свя­зываются. Рецепторы могут быть встроены:

·  в наружную мембрану клеток (например, рецепторы катехоламинов – адреналина и норадреналина);

·  во внутренние органоиды (ре­цепторы стероидных и тиреоидных гормонов);

·  в мембрану и органоиды клетки (рецепторы инсулина).

В результа­те связывания гормона с рецептором возникают изменения в клет­ке (мембране, ферментах, генетическом аппарате), что и обуслав­ливает влияние гормонов. Например, стероидные гормоны, про­никнув в клетку, связываются с цитоплазматическими рецептора­ми. Образовавшийся комплекс транспортируется в ядро, где он всту­пает во взаимодействие с хроматином и регулирует процесс транс­крипции. Если гор­мон не вступает во взаимодействие с рецептором, он расщепляется ферментными системами печени, легких, почек. Те же гормоны, которые вступили во взаимодействие с рецепторами, могут разру­шаться внутри самой клетки-мишени лизосомами.

Действие гормонов зависит от физико-химических условий в месте их приложения. Один и тот же гормон неодинаково действует в зависимости от характера питания организма, содержания продуктов конечного и промежуточного обмена. Например, адреналин при отсутствии солей кальция не сужает, а расширяет сосуды.

Помимо «классических» гормонов было открыто большое их число в пищеварительном тракте. Наиболее известны:

·  гастрин (образуется в желудке и стимулирует работу его же­лез);

·  секретин (образуется в двенадцатиперстной киш­ке и стимулирует секрецию поджелудочной железы);

·  холецистокинин (стимулирует сокращение жёлчного пу­зыря);

·  паротин (образуется в околоушной слюнной железе и влияет на развитие зубов, хрящевой и костной ткани).

В тканях были обнаружены:

·  простагландины (вырабатываются клетками различных тканей и вызывают сокращение гладкой мускулатуры, влияют на кровяное давление, железы внутренней секреции, водно-солевой обмен и др.; некоторые из них имеют значение в развитии воспалительных и аллергических реакций);

·  кинины (образуются в плазме крови и обуславливают сокращение гладкой мускулатуры бронхов, кишечника и матки, расширяют капилляры и увеличивают их проницаемость, являются одними из факторов развития воспалительного процесса и др.);

·  кейлоны (образуются всеми клетками и обладают способностью блокировать синтез ДНК в клетках и их размножение, тем самым стимулируя процессы их дифференцировки; они участвуют в нормальном и злокачественном росте тканей, заживлении ран, иммунном ответе и других процессах);

·  гистамин (образуется тучными клетками соединительной ткани и базофиллами крови; регулирует тонус гладкой мускулатуры и выделения желудочного сока, вызывает зуд и боль; играет роль в развитии воспалительных и аллергических процессов);

·  серотонин (действует местно, сужая сосуды, снижая проницаемость капилляров, способствует агрегации тромбоцитов. Гистамин и серотонин участвуют в передаче нервных импульсов в ЦНС).

Эти гормоны действуют локально, там, где образу­ются.

[1] Бейлисс Уильям Мэддок (1860-1924), английский физиолог.

[2] Старлинг Эрнест Генри (1866-1927), английский физиолог.

[3] 1 г инсулина может обусловить понижение содержания сахара в крови 125 000 кроликов, а 1 г экдизона вызывает линьку у 2·108 особей насекомых.