Гормоны и механизм их действия

Свойства гормонов

Гормонам присущи следующие общие свойства:

1. В системе эндокринной регуляции организма специфические импульсы передаются посредством специальных субстанций (гормонов) .

2. Клетки и железы, выделяющие гормоны, почти всегда можно анатомически или гистологически охарактеризовать и обособить от других органов и клеточных систем. Следовательно, гормоны образуются в специализированных эндокринных клетках или железах.

3. Гормоны выделяются эндокринными клетками в кровь и достигают таким образом всех клеток организма. Особенность: портальное кровообращение между гипоталамусом и гипофизом.

4. Концентрация гормонов в крови очень низкая. Это обусловливает трудности определения содержания их в крови, а также указывает на то, что клетки-мишени должны иметь специфические рецепторы, улавливающие циркулирующие в крови гормоны.

5. Действие гормона на клетку органа-мишени осуществляется непосредственно, т. е. он улавливается клеткой и транспортируется через клеточную мембрану или же гормон начинает свое действие уже на уровне клеточной мембраны.

6. Существуют гормоны, единственной ролью которых, согласно современным данным, является регуляция продукции других гормонов.

Дуалистическое представление о том, что гормональные импульсы в виде субстанций разносятся кровью но всему телу, а импульсы нервной системы целенаправленно передаются по проводящим путям в виде переменных электрических потенциалов, соответствует действительности только с определенными оговорками. Так, гормоны участвуют в передаче нервного возбуждения (моторная концевая пластинка), а нейрогормоны транспортируются по проводящим путям центральной нервной системы или портальной системой гипофиза.

По химическим свойствам различают три группы гормонов: белковые (например, гормон роста, инсулин), стероидные (например, кортизол, тестостерон, эстрадиол и др.) и амины (например, адреналин, мелатонин).

Белковые гормоны в большинстве случаев представляют собой большие полипептидные молекулы. Что касается места образования или механизма действия, то эти гормоны, несмотря на белковую природу, не имеют между собой ничего общего; различны также размеры их молекул. Структура многих белковых гормонов в настоящее время расшифрована. Синтетические гормоны все в большей степени будут вытеснять препараты, получаемые путем выделения из натуральных источников.

Схематически все белковые гормоны можно объединить в следующие 4 группы: а) нейрогормоны и гипоталамические рилизинг-гормоны; б) гипофизарные гормоны; в) гормоны, регулирующие межуточный обмен; г) тканевые гормоны.

Стероидные гормоны. Это группа соединений, очень сходных как по структуре, так и по молекулярной массе. Стероиды образуются только в половых железах и коре надпочечников.

Амины. По существу - это гормоны вегетативной нервной системы (и мозгового вещества надпочечников), а также мелатонин.

Механизм действия гормонов

Основные положения:

1. Гормоны действуют или непосредственно в клеточном ядре, или после присоединения к клеточной мембране.

2. В обоих случаях гормоны соединяются с рецепторами (хроматина или клеточной мембраны). Удачным и наглядным является сравнение такого рецептора с замочной скважиной, а гормона - с ключом. Действие гормона наступает только в том случае, когда ключ соответствует замку и может привести в действие механизм последнего.

3. Интенсивность обмена веществ в клетке зависит от интенсивности синтеза ферментов или от изменения активности имеющихся ферментов.

4. Процесс новообразования ферментов, включающий индукцию (дерепрессию), транскрипцию и трансляцию, может быть заторможен определенными цитостатиками. Информационную РНК можно рассматривать как второго посредника в гормональной информации.  
5. Примером изменения активности фермента, обусловленной гормонами, является активация фосфорилазы при действии цАМФ, выступающего в качестве второго посредника. Активная форма этого фермента отщепляет глюкозо-1-фосфат от молекулы гликогена.

6. Гормоны влияют не только на интенсивность обменных процессов; они регулируют также пролиферативные процессы в чувствительных к ним тканях (например, развитие вторичных половых признаков под влиянием половых гормонов).

Влияние гормонов на рост

Первичное влияние на рост оказывают, безусловно, следующие гормоны, отсутствие или недостаточное количество которых ведет к низкорослости:

1. Гормоны щитовидной железы. Их наличие является основной предпосылкой нормальной интенсивности многих обменных процессов. Дефицит этих гормонов в организме является причиной низкорослости, а гиперфункция щитовидной железы может вести к ускорению роста и дифференцировке скелета.

2. Гормон роста и соматомедин. Нарушение функции гипофиза, врожденный дефект синтеза гормона роста, а также нарушение синтеза соматомедина приводят к карликовости. Детский гигантизм, вызванный гиперпродукцией соматотропного гормона, встречается исключительно редко.

3. Тестостерон (андрогены) оказывает существенное влияние на рост мальчиков и девочек; им определяется длительность пубертатного периода (периода усиленного роста). Однако влияние андрогенов па рост в длину ограничивается их воздействием на эпифизарные хрящи.

Преждевременная андрогенная стимуляция, хотя вначале и вызывает увеличение роста, ведет к преждевременному завершению роста в длину в связи с ранним закрытием зон роста. Другие стимулирующие рост факторы действуют более короткое время. В конечном счете преждевременное влияние андрогенов, как правило, приводит к низкорослости. Влияние гормона на рост в длину можно определить только на основании учета его действия на созревание ядер окостенения и на зоны роста. Действие гормонов щитовидной железы следует считать "пермиссивным" в связи с тем, что они не регулируют рост и дифференцировку скелета, но являются необходимой предпосылкой для всех процессов, связанных с ростом.