Co to są hormony?
Hormony są wytwarzane w znikomych ilościach przez gruczoły dokrewne i niektóre komórki narządów nieendokrynnych. Są to przekaźniki chemiczne - substancje, które koordynują aktywność komórek i narządów poprzez aktywację enzymów.Hormony we krwi zaczynają krążyć w całym ciele, ale działają tylko na te komórki i narządy (zwane komórkami docelowymi i narządami), które są na nie wrażliwe.
Te docelowe komórki i narządy mają receptory, które „wychwytują” określone hormony. Kiedy ta „pułapka” się pojawia, receptor jest aktywowany i komórka „włącza się”.
Rodzaje hormonów
Istnieją dwa główne rodzaje hormonów, które krążą w organizmie.Polipeptydy, które są większością hormonów, są pochodnymi aminokwasów.
. Steroidy wytwarzane przez jądra, jajniki i korę nadnerczy pochodzą z cholesterolu.
. Innym typem jest prostaglandyna. Czasami nazywany jest hormonem tkankowym. Nie jest to hormon w pełnym tego słowa znaczeniu, ale substancja o działaniu zbliżonym do hormonów. Nie krążą po całym ciele, ale wpływają tylko na komórki produkujące prostaglandyny.
Praca hormonów
negatywna informacja zwrotna
Poziom hormonów we krwi jest kontrolowany przez mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego. Pomaga to w utrzymaniu równowagi: jeśli spada poziom hormonów we krwi, wzrasta ich produkcja; jeśli jego poziom jest wysoki, produkuje się mniej. Niektóre choroby i zaburzenia, takie jak nowotwory, mogą prowadzić do nadmiernego wydzielania (zbyt dużej produkcji hormonów) lub hiposekrecji (niedostatecznej produkcji hormonów).Jak „rozpoczyna się” produkcja hormonów
Wydzielanie hormonów następuje w wyniku ekspozycji na bodźce hormonalne, humoralne (związane z tkankami płynów ustrojowych) oraz nerwowe.Bodziec hormonalny
Narządy wydzielania wewnętrznego wytwarzają swoje hormony pod wpływem innych hormonów. Na przykład podwzgórze wytwarza hormon, który stymuluje przedni płat przysadki mózgowej. Ona z kolei zaczyna produkować swoje hormony, które stymulują inne gruczoły dokrewne, w tym tarczycę, korę nadnerczy, a u mężczyzn jądra. Kiedy ilość hormonów wytwarzanych przez te gruczoły osiąga określony poziom we krwi, ujemne sprzężenie zwrotne blokuje dalszą produkcję hormonów przedniego płata przysadki.bodziec humoralny
Obecność substancji innych niż hormony we krwi może stymulować produkcję hormonów. Na przykład, gdy poziom wapnia ( naturalna substancja we krwi) zaczyna spadać, co stymuluje przytarczyce do produkcji parathormonu (parathormonu). Hormon ten działa tak, że poziom wapnia wzrasta, co prowadzi do zniesienia bodźca do produkcji parathormonu.bodziec nerwowy
Czasami układ nerwowy stymuluje również produkcję hormonów. Na przykład w chwilach stresu nerwy stymulują rdzeń nadnerczy do uwalniania hormonu noradrenaliny i epinefryny.Bodźce wyzwalające produkcję hormonów
Ile hormonów syntetyzuje ludzkie ciało, dowiesz się z tego artykułu.
Co to są hormony?
Hormony to chemiczne substancje sygnalizacyjne, które są wydzielane przez gruczoł dokrewny bezpośrednio do krwi i wywierają wielopłaszczyznowy i złożony wpływ na cały organizm lub na poszczególne jego części – tkanki i narządy. Innymi słowy, są to regulatory niektórych procesów zachodzących w układach organizmu.
Dziś nauka Znanych i opisanych jest ponad 150 hormonów. Według struktura chemiczna Istnieją 3 grupy hormonów:
- Białko-peptyd. Należą do nich hormony przysadki i podwzgórza, przytarczyc i trzustki, a także hormon kalcytonina.
- Pochodne aminokwasów. Należą do nich aminy syntetyzowane w rdzeniu nadnerczy – norepinefryna i adrenalina; w nasadzie - melatonina; V Tarczyca tyroksyna i trijodotyronina.
- Hormony steroidowe. Są syntetyzowane w gonadach i korze nadnerczy. Przydziel: progesteron, testosteron, androgeny, estrogeny i hormony kory nadnerczy.
Ile hormonów ma człowiek?
Hormony ludzkie, w zależności od mechanizmu i syntezy ich działania, dzielą się na 4 grupy:
- Hormony neurosekrecyjne. Są wytwarzane przez łożysko, a także komórki nerwowe w przysadce mózgowej i podwzgórzu.
- hormony gruczołowe. Produkowane są przez tarczycę, nadnercza i jajniki.
- Hormony gruczołowe. Są wytwarzane przez układ hormonalny.
- hormony tkankowe. Należą do nich cytokiny, somatomedyny, hormon wzrostu.
W Ludzkie ciało składa się z około 100 hormonów i substancji podłoże hormonalne. Najczęściej spotykane to serotonina, melatonina, renina, aldosteron, sekretyna, wazopresyna, glukagon, insulina, peptyd.
Ale ilość hormonów u każdej osoby jest inna. Ich liczba zależy od płci, wieku i stanu zdrowia. Średnio każda osoba syntetyzuje około 50 hormonów.
Po raz pierwszy hormony zostały w pełni opisane w książce „Hormony i ich działanie” V. Verina i V. Iwanowa. Przedstawia istotę i działanie wszystkie 74 hormony produkowane przez organizm osoba.
Mamy nadzieję, że z tego artykułu dowiedziałeś się, ile hormonów ma dana osoba.
Wstęp
Pojedyncze komórki produkujące hormony narządów nieendokrynnych
Wniosek
Literatura
koncepcja układ hormonalny
Pojęcie hormonów i ich znaczenie w organizmie
Pojęcie komórek docelowych i receptorów hormonalnych
Wstęp
Układ hormonalny tak pilnie strzegł swoich tajemnic, że został odkryty przez naukowców dopiero na początku XX wieku. To prawda, że \u200b\u200bnieco wcześniej naukowcy zwrócili uwagę na dziwne niespójności w budowie niektórych narządów. Z wyglądu takie anatomiczne twory przypominały gruczoły, co oznacza, że musiały wydzielać określone płyny („soki” lub „tajemnice”), tak jak gruczoły ślinowe produkują ślinę, gruczoły łzowe produkują łzy itp.
Układ hormonalny to system gruczołów, które produkują hormony i wydzielają je bezpośrednio do krwi. Gruczoły te, zwane gruczołami dokrewnymi lub gruczołami dokrewnymi, nie mają przewodów wydalniczych; znajdują się w różne części ciała, ale są funkcjonalnie blisko spokrewnione. Układ hormonalny organizmu jako całości utrzymuje stałość w środowisku wewnętrznym, co jest niezbędne do prawidłowego przebiegu procesów fizjologicznych.
Hormony są wydzielane z różną szybkością, w zależności od stężenia pewnych substratów, jonów i neuroprzekaźników we krwi. Wydzielanie każdego hormonu następuje pod wpływem odpowiedniego sygnału. Hormony steroidowe i peptydowe uwalniane do krwi wiążą się ze specjalnymi białkami i są przenoszone przez krew w stanie nieaktywnym. wspólna własność hormonów jest zależność skuteczności odpowiedzi na nie od stężenia wolnej frakcji i wrażliwości receptorów na nie.
Pojęcie układu hormonalnego
Układ hormonalny obejmuje szereg gruczołów i pojedynczych komórek ciała, których wspólną i wyróżniającą cechą jest zdatnist. substancje czynne- hormony. Te ostatnie są mediatorami w regulacji funkcji narządów i ich układów. Istnieje kilka klas hormonów - peptydy (oligopeptydy, polipeptydy, glikopeptydy), pochodne aminokwasów (neuroaminy) i steroidy (hormony płciowe, kortykosteroidy). Wszystkie te substancje biologicznie czynne są produkowane w bardzo małych ilościach.
Dostając się do krwi lub limfy, wchodzą w określony związek z receptorami na powierzchni komórek wchodzących w skład docelowych narządów. Jednocześnie realizowany jest odległy wpływ narządów układu hormonalnego na organizm. Oprócz samej sekrecji wewnątrzwydzielniczej, w której hormony są uwalniane do krwi lub limfy, istnieje również sekrecja parakrynna, kiedy hormon wiąże się z komórkami docelowymi bezpośrednio sąsiadującymi z komórką wydzielania wewnętrznego, oraz sekrecja autokrynna, w której hormon będący uwolniony w jednej części komórki wiąże się z receptorami w innym obszarze.
Mechanizm działania hormonów można opisać następująco. Cząsteczka hormonu, która krąży z krwią lub limfą, „znajduje” swój receptor na powierzchni błony komórkowej, w cytoplazmie lub jądrze komórki docelowej. Decydującą rolę w tej wysoce specyficznej rozpoznawalności odgrywa stereochemiczna zgodność między aktywnym centrum cząsteczki hormonu a konfiguracją jego receptora. Związanie hormonu z receptorem powoduje zmiany konformacyjne (objętościowo-przestrzenne) w cząsteczce receptora, co z kolei wpływa na układy enzymatyczne komórki, w szczególności na układ cyklazy adenylanowej. Mechanizm działania hormonów jest bardziej szczegółowo omawiany w podręcznikach biochemii i fizjologii. Działanie hormonów może objawiać się nie tylko wzmocnieniem, ale także hamowaniem aktywności komórek i ich układów.
Konwencjonalnie wśród elementów układu hormonalnego organizmu wyróżnia się cztery grupy składników. Pierwsza grupa - centralne narządy układu hormonalnego - obejmuje podwzgórze, przysadkę mózgową i szyszynkę. Narządy te są ściśle połączone z narządami ośrodkowego układu nerwowego i koordynują czynności wszystkich pozostałych części układu hormonalnego. Druga grupa – obwodowe narządy wydzielania wewnętrznego – obejmuje tarczycę, przytarczyce i nadnercza.
Pojęcie hormonów i ich znaczenie w organizmie
Hormony to substancje biologicznie czynne wydzielane przez specjalne gruczoły dokrewne w odpowiedzi na określone bodźce, które są wydzielane do krwi i dostarczane do tkanek docelowych, które mają specyficzne cząsteczki receptora białkowego dla tego hormonu, a receptory przekazują sygnał od głównego przekaźnika lub hormonu do komórka .
Hormony, związki organiczne wytwarzane przez określone komórki i przeznaczone do kontrolowania funkcji organizmu, ich regulacji i koordynacji. Wyższe zwierzęta mają dwa systemy regulacyjne, dzięki którym organizm dostosowuje się do ciągłych zmian wewnętrznych i zewnętrznych. Jednym z nich jest układ nerwowy, który szybko przekazuje sygnały (w postaci impulsów) przez sieć nerwów i komórek nerwowych; drugi to układ hormonalny, który dokonuje regulacji chemicznej za pomocą hormonów przenoszonych przez krew i oddziałujących na tkanki i narządy odległe od miejsca ich uwolnienia. Wszystkie ssaki, w tym ludzie, mają hormony; występują również w innych organizmach żywych.
Hormony regulują aktywność wszystkich komórek ciała. Wpływają na bystrość umysłu i ruchliwość fizyczną, budowę ciała i wzrost, decydują o wzroście włosów, tonie głosu, pożądaniu i zachowaniach seksualnych. Dzięki układowi hormonalnemu człowiek może przystosować się do silnych wahań temperatury, nadmiaru lub braku pokarmu, stresu fizycznego i emocjonalnego.
Badanie fizjologicznego działania gruczołów dokrewnych pozwoliło odkryć tajemnice funkcji seksualnych i cud rodzenia dzieci, a także odpowiedzieć na pytanie, dlaczego niektórzy ludzie wysoki, a inne niskie, niektóre pulchne, inne chude, niektóre powolne, inne zwinne, niektóre silne, inne słabe.
W stanie normalnym istnieje harmonijna równowaga między aktywnością gruczoły dokrewne, stan układu nerwowego i odpowiedź tkanek docelowych (tkanek, które są dotknięte). Każde naruszenie w każdym z tych linków szybko prowadzi do odchyleń od normy.
Zasadniczo rola hormonów sprowadza się do dostrojenia organizmu do prawidłowego funkcjonowania. Jako przykład weźmy hormon antydiuretyczny (tj. antydiuretyczny), który odpowiada za regulację wydalania wody z nerek. Przede wszystkim hormon ten usuwa z krwi, wraz z innymi produktami przemiany materii, duże ilości wody, której organizm już nie potrzebuje. Gdyby jednak wszystko opuściło organizm wraz z moczem, organizm straciłby zbyt dużo wody i aby temu zapobiec, inna część nerki ponownie wchłania tyle wilgoci, ile aktualnie potrzebuje organizm.
Regulacja układu hormonalnego człowieka jest bardzo delikatny proces. Gruczoły produkujące hormony ściśle ze sobą współpracują, jak również z system nerwowy organizm. Znaczenie hormonów dla zachowania życia i zdrowia człowieka jest ogromne. Samo słowo „hormon” pochodzi od greckiego słowa, które można z grubsza przetłumaczyć jako „ostroga”. Ta nazwa pośrednio wskazuje, że hormony działają jako katalizatory zmian chemicznych na poziomie komórkowym, które są niezbędne do wzrostu, rozwoju i produkcji energii.
Hormony, gdy znajdą się w krwioobiegu, muszą płynąć do odpowiednich narządów docelowych. Transport hormonów wielkocząsteczkowych (białkowych) był mało badany ze względu na brak dokładnych danych na temat masy cząsteczkowej i struktura chemiczna Wiele z nich. Hormony o stosunkowo małej masie cząsteczkowej szybko wiążą się z białkami osocza, dzięki czemu zawartość hormonów we krwi w postaci związanej jest wyższa niż w wolnej; obie formy są w równowadze dynamicznej. Dokładnie wolne hormony wykazują aktywność biologiczną, aw niektórych przypadkach wyraźnie wykazano, że są one pobierane z krwi przez narządy docelowe. Znaczenie wiązania hormonów we krwi z białkami nie jest do końca jasne.
Aby główny rodzaj paliwa dla komórek - glukoza - dostał się do krwi, konieczne jest uwolnienie go z głównych miejsc magazynowania. Kilka hormonów działa jednocześnie jako „krakersy” w organizmie. Kiedy mięśnie potrzebują pilnego zastrzyku energii, glukagon, hormon produkowany przez specjalne komórki trzustki, zaczyna uwalniać się w organizmie. Hormon ten pomaga glukozie dostać się do krwiobiegu, który jest przechowywany w wątrobie jako węglowodan glikogenu.
Aby jakakolwiek komórka w organizmie efektywnie wykorzystywała glukozę, konieczna jest praca hormonu insuliny, produkowanego w trzustce. To on reguluje tempo zużycia glukozy w organizmie, a brak insuliny prowadzi do poważnej choroby - cukrzycy. Za wzrost organizmu odpowiada somatotropina wytwarzana w przysadce mózgowej. Reguluje również budowę tkanki mięśniowej i kostnej oraz wzrost brody - testosteron. Hormon ten kieruje energię i materiały do tworzenia dodatkowych masa mięśniowa. Dlatego też, ze względu na jego większą niż u kobiet, ilość mężczyzn schudnąć szybciej.
Pojęcie komórek docelowych i receptorów hormonalnych
Komórki docelowe to komórki, które specyficznie oddziałują z hormonami za pomocą specjalnych białek receptorowych. Te białka receptorowe znajdują się na zewnętrznej błonie komórkowej lub w cytoplazmie lub na błonie jądrowej i innych organellach komórki.
Każda komórka docelowa ma specyficzny receptor dla działania hormonu, a niektóre receptory znajdują się w błonie. Receptor ten jest stereospecyficzny. W innych komórkach receptory znajdują się w cytoplazmie - są to receptory cytozolowe, które reagują z hormonem, który dostaje się do komórki. Dlatego receptory dzielą się na błonowe i cytozolowe. Aby komórka reagowała na działanie hormonu, konieczne jest tworzenie wtórnych przekaźników działania hormonów. To typowe dla hormonów rodzaj membrany przyjęcie.
Zniszczenie cyklicznego AMP następuje pod działaniem enzymu fosfodiesterazy. Cykliczny HMF ma odwrotny skutek. Kiedy fosfolipaza C jest aktywowana, powstają substancje, które przyczyniają się do gromadzenia zjonizowanego wapnia wewnątrz komórki. Wapń aktywuje kinazy białkowe, sprzyja skurczowi mięśni. Diacyloglicerol sprzyja przemianie fosfolipidów błonowych do kwasu arachidonowego, który jest źródłem powstawania prostaglandyn i leukotrienów.
Większość receptorów nie jest dobrze poznana, ponieważ ich izolacja i oczyszczanie jest bardzo trudne, a zawartość każdego typu receptora w komórkach jest bardzo niska. Wiadomo jednak, że hormony oddziałują na swoje receptory w sposób fizykochemiczny. Między cząsteczką hormonu a receptorem powstają oddziaływania elektrostatyczne i hydrofobowe. Kiedy receptor wiąże się z hormonem, zachodzą zmiany konformacyjne w białku receptora i aktywowany jest kompleks cząsteczki sygnałowej z białkiem receptora. W stanie aktywnym może wywoływać specyficzne reakcje wewnątrzkomórkowe w odpowiedzi na odbierany sygnał.
W zależności od struktury hormonu istnieją dwa rodzaje interakcji. Jeśli cząsteczka hormonu jest lipofilowa (na przykład hormony steroidowe), wówczas może penetrować warstwę lipidową zewnętrznej błony komórek docelowych. Jeśli cząsteczka jest duża lub polarna, to jej penetracja do komórki jest niemożliwa. Dlatego dla hormonów lipofilowych receptory znajdują się wewnątrz komórek docelowych, a dla hormonów hydrofilowych receptory znajdują się w błonie zewnętrznej.
W przypadku cząsteczek hydrofilowych mechanizm transdukcji sygnału wewnątrzkomórkowego działa w celu uzyskania odpowiedzi komórkowej na sygnał hormonalny. Dzieje się to przy udziale substancji, które nazywane są wtórnymi pośrednikami. Cząsteczki hormonów mają bardzo zróżnicowany kształt, ale „wtórni posłańcy” już nie.
Istnieją dwa główne sposoby przekazywania sygnału do komórek docelowych z cząsteczek sygnałowych mechanizm membranowy działania:
układy cyklazy adenylanowej (lub cyklazy guanylanowej);
mechanizm fosfoinozytydu.
Mechanizmy przekazywania informacji z hormonów wewnątrz komórek docelowych za pomocą powyższych mediatorów mają wspólne cechy:
jednym z etapów transmisji sygnału jest fosforylacja białek;
zakończenie aktywacji następuje w wyniku specjalnych mechanizmów inicjowanych przez samych uczestników procesów – istnieją mechanizmy negatywnego sprzężenia zwrotnego.
Hormony są głównymi humoralnymi regulatorami fizjologicznych funkcji organizmu, a ich właściwości, procesy biosyntezy i mechanizmy działania są obecnie dobrze znane.
Epifiza
Szyszynka, mała formacja zlokalizowana u kręgowców pod skórą głowy lub głęboko w mózgu; znajduje się na linii środkowej ciała, podobnie jak serce, działa albo jako narząd postrzegający światło, albo jako gruczoł dokrewny, którego aktywność zależy od oświetlenia. Powstaje w embriogenezie w postaci niewielkiej wypukłości ściany grzbietowej międzymózgowia. Wytwarza i wydziela do krwi hormony, które regulują wszystkie cykliczne zmiany w organizmie: dobowe, dobowe rytmy. Otrzymuje stymulację świetlną z siatkówki przez współczulne ścieżki nerwowe, cykle miesięczne. U niektórych gatunków kręgowców obie funkcje są połączone. U ludzi formacja ta przypomina kształtem szyszkę sosnową, od której wzięła swoją nazwę (greckie nasady - guz, wzrost).
Nasada pokryta jest na zewnątrz torebką łącznotkankową, z której wystają cienkie przegrody łącznotkankowe, które dzielą gruczoł na niewyraźne zraziki. Przegrody zawierają naczynia włosowate. Podścielisko zrazików jest zbudowane z komórek glejowych, ich stężenie wzrasta w kierunku obwodu, gdzie tworzą zasnówkę brzeżną, a pinealocyty znajdują się w centrum. Są to komórki neurosekrecyjne, mają duże jądro, dobrze rozwinięte organelle, a procesy tych komórek przechodzą do przegród tkanki łącznej i kończą się na hemokapilarach. Komórki te wytwarzają neuroaminę serotoninę. Produkowana jest w ciągu dnia, a nocą przekształcana w hormon serotoninę. Hormony te działają na podwzgórze.
Serotonina wzmacnia funkcję, podczas gdy melatonina ją osłabia. Hormony te hamują rozwój układu rozrodczego. Szyszynka wytwarza hormon antygonadotropowy; hormon regulujący metabolizm minerałów; duża liczba peptydów regulatorowych (liberyny i statyny), które realizują swoje działanie albo przez podwzgórze, albo bezpośrednio do przysadki mózgowej. Szyszynka osiąga maksymalny rozwój w wieku 5-7 lat, następnie zanika i następuje jej mineralizacja (osadzają się sole Ca).
Szyszynka rozwija się w embriogenezie ze sklepienia (nabłonka) tylnej części (międzymózgowia) przodomózgowia. Niższe kręgowce, takie jak minogi, mogą rozwinąć dwie podobne struktury. Jeden zlokalizowany z prawa strona mózg, nazywa się szyszynką, a drugi, po lewej stronie, gruczołem przyszyszynkowym. Szyszynka występuje u wszystkich kręgowców, z wyjątkiem krokodyli i niektórych ssaków, takich jak mrówkojady i pancerniki. Gruczoł przyszyszynkowy w postaci dojrzałej struktury występuje tylko u niektórych grup kręgowców, takich jak minogi, jaszczurki i żaby. .
Pojedyncze komórki produkujące hormony narządów nieendokrynnych
Zbiór pojedynczych komórek produkujących hormony nazywa się rozproszonym układem hormonalnym. Znaczna liczba tych endokrynocytów znajduje się w błonach śluzowych różnych narządów i powiązanych gruczołów. Szczególnie licznie występują w narządach układu pokarmowego.
Komórki rozproszonego układu hormonalnego w błonach śluzowych mają szeroką podstawę i węższą część wierzchołkową. W większości przypadków charakteryzują się obecnością argyrofilnych gęstych ziarnistości wydzielniczych w podstawowych częściach cytoplazmy. Produkty wydzielnicze komórek rozproszonego układu hormonalnego mają zarówno lokalne (parakrynne), jak i odległe działanie hormonalne. Działanie tych substancji jest bardzo zróżnicowane.
Wśród pojedynczych komórek produkujących hormony wyróżnia się dwie niezależne grupy: I - komórki neuroendokrynne seria APUD (pochodzenia nerwowego); II - komórki pochodzenia nienerwowego.
Do pierwszej grupy należą neurocyty wydzielnicze powstałe z neuroblastów, które mają zdolność jednoczesnego wytwarzania neuroamin, a także syntezy hormonów białkowych, tj. posiadające cechy zarówno komórek nerwowych, jak i komórek wydzielania wewnętrznego, dlatego nazywane są komórkami neuroendokrynnymi.
Druga grupa - obejmuje komórki narządów wydzielania wewnętrznego i nieendokrynnego, które wydzielają steroidy i inne hormony: insulinę (komórki B), glukagon (komórki A), peptydy (komórki D, komórki K), sekretynę (komórki S- komórki). Należą do nich także komórki Leydiga (glandulocyty) jąder, produkujące testosteron oraz komórki warstwy ziarnistej pęcherzyków jajnikowych, produkujące estrogeny i progesteron, które są hormonami steroidowymi. Wytwarzanie tych hormonów jest aktywowane przez gonadotropiny przysadkowe, a nie przez impulsy nerwowe.
Charakterystyka morfofunkcjonalna gruczołów dokrewnych. Obwodowy układ hormonalny: budowa, połączenie z przysadką mózgową. Zasady regulacji czynności gruczołów dokrewnych zależnych i niezależnych od przysadki.
Wniosek
Do tej pory lekarze zbadali układ hormonalny wystarczająco dobrze, aby zapobiegać i leczyć zaburzenia hormonalne. Ale najważniejsze odkrycia dopiero nadejdą. Istnieje wiele pustych miejsc na endokrynnej „mapie” ciała, które są interesujące dla dociekliwych umysłów.
Hormony ludzkie mają za zadanie kontrolować funkcje organizmu, ich regulację i koordynację. Ich praca definiuje naszą wygląd, przejawia się aktywność, podniecenie. Te biologicznie aktywne substancje chemiczne mają potężny wpływ na cały organizm poprzez interakcję z receptorami. Hormony przekazują informacje z jednego narządu do drugiego, łączą jeden narząd z drugim. Pozwala to na osiągnięcie równowagi w pracy całego organizmu.
Hormony są tym, co sprawia, że jesteś wyjątkowy i różni się od reszty. Określają z góry twoje cechy fizyczne i psychiczne, niezależnie od tego, czy dorośniesz wysoki czy nie, pełny czy chudy. Nasze hormony wpływają na każdy aspekt twojego życia, od poczęcia do śmierci. Wpłyną na Twój wzrost rozwój seksualny kształtowanie się pragnień, przemianę materii w ciele, siłę mięśni, bystrość umysłu, zachowanie, a nawet sen.
Literatura:
Mechanizm działania hormonów 1976
Agazhdanyan NA Katkow A.Yu. Zapasy naszego organizmu 1990
Tepperman J., Tepperman H. Fizjologia metabolizmu i układu hormonalnego. 1989
HORMONY
związki organiczne wytwarzane przez określone komórki i przeznaczone do kontrolowania funkcji organizmu, ich regulacji i koordynacji. Wyższe zwierzęta mają dwa systemy regulacyjne, dzięki którym organizm przystosowuje się do stałego wewnętrznego i wewnętrznego zmiany zewnętrzne. Jednym z nich jest układ nerwowy, który szybko przekazuje sygnały (w postaci impulsów) przez sieć nerwów i komórek nerwowych; drugi to układ hormonalny, który dokonuje regulacji chemicznej za pomocą hormonów przenoszonych przez krew i oddziałujących na tkanki i narządy odległe od miejsca ich uwolnienia. Układ chemiczny komunikacja oddziałuje z układem nerwowym; Tak więc niektóre hormony działają jako mediatory (pośrednicy) między układem nerwowym a narządami, które reagują na ekspozycję. Zatem rozróżnienie między koordynacją neuronową i chemiczną nie jest absolutne. Wszystkie ssaki, w tym ludzie, mają hormony; występują również w innych organizmach żywych. Dobrze opisano hormony roślinne i hormony linienia owadów.
(patrz także HORMONY ROŚLINNE). Fizjologiczne działanie hormonów ma na celu:
1) dostarczanie humorystyczne, tj. przeprowadzane przez krew, regulacja procesów biologicznych; 2) zachowanie integralności i stałości środowisko wewnętrzne, harmonijna interakcja między składniki komórkowe ciało; 3) regulacja procesów wzrostu, dojrzewania i rozmnażania. Hormony regulują aktywność wszystkich komórek ciała. Wpływają na bystrość umysłu i ruchliwość fizyczną, budowę ciała i wzrost, decydują o wzroście włosów, tonie głosu, pożądaniu i zachowaniach seksualnych. Dzięki układowi hormonalnemu człowiek może przystosować się do silnych wahań temperatury, nadmiaru lub braku pokarmu, stresu fizycznego i emocjonalnego. Badanie fizjologicznego działania gruczołów dokrewnych pozwoliło odkryć tajemnice funkcji seksualnych i cud rodzenia dzieci, a także odpowiedzieć na pytanie, dlaczego jedni ludzie są wysocy, a inni niscy, jedni pełni, inni szczupli, a jeszcze inni szczupli. są powolne, inne zwinne, niektóre silne, inne słabe. W stanie prawidłowym istnieje harmonijna równowaga między czynnością gruczołów dokrewnych, stanem układu nerwowego i reakcją tkanek docelowych (tkanek, które są dotknięte chorobą). Każde naruszenie w każdym z tych linków szybko prowadzi do odchyleń od normy. Nadmierna lub niedostateczna produkcja hormonów powoduje różne choroby towarzyszy głębokim zmianom chemicznym w organizmie. Badanie roli hormonów w życiu organizmu i prawidłowym fizjologia patologiczna Endokrynologia zajmuje się gruczołami dokrewnymi. Jako dyscyplina medyczna pojawiła się dopiero w XX wieku, ale obserwacje endokrynologiczne znane są już od starożytności. Hipokrates uważał, że zdrowie i temperament człowieka zależą od specjalnych substancji humoralnych. Arystoteles zwrócił uwagę, że dorastające kastrowane cielę różni się zachowaniami seksualnymi od wykastrowanego byka tym, że nawet nie próbuje wdrapać się na krowę. Ponadto od wieków kastracja była praktykowana zarówno w celu oswojenia i udomowienia zwierząt, jak i uczynienia z człowieka uległego niewolnika. Co to są hormony? Zgodnie z klasyczną definicją hormony są produktami wydzielania gruczołów dokrewnych, uwalnianymi bezpośrednio do krwioobiegu i wykazującymi wysoką aktywność fizjologiczną. Główne gruczoły dokrewne ssaków - przysadka mózgowa, tarczyca i przytarczyce, kora nadnerczy, rdzeń nadnerczy, tkanka wysp trzustkowych, gonady (jądra i jajniki), łożysko i miejsca produkcji hormonów przewód pokarmowy. Niektóre związki podobne do hormonów są również syntetyzowane w organizmie. Na przykład badania podwzgórza wykazały, że wiele wydzielanych przez nie substancji jest niezbędnych do uwalniania hormonów przysadki mózgowej. Te „czynniki uwalniające” lub liberiny zostały wyizolowane z różnych regionów podwzgórza. Wchodzą do przysadki mózgowej przez system naczynia krwionośnełącząc obie konstrukcje. Ponieważ podwzgórze w swojej budowie nie jest gruczołem, a czynniki wyzwalające wydają się wchodzić tylko do bardzo blisko położonej przysadki mózgowej, substancje te wydzielane przez podwzgórze można uznać za hormony tylko przy szerokim rozumieniu tego terminu. Istnieją inne problemy w określeniu, które substancje należy uznać za hormony, a które struktury są gruczołami dokrewnymi. Zostało przekonująco wykazane, że narządy takie jak wątroba mogą wydobywać fizjologicznie nieaktywne lub całkowicie nieaktywne substancje hormonalne z krążącej krwi i przekształcać je w silne hormony. Na przykład siarczan dehydroepiandrosteronu, nieaktywna substancja wytwarzana przez nadnercza, jest przekształcany w wątrobie do testosteronu, bardzo aktywnego męskiego hormonu płciowego, w dużych ilościach wydzielane przez jądra. Czy to jednak dowodzi, że wątroba jest narządem wydzielania wewnętrznego? Inne pytania są jeszcze trudniejsze. Nerki wydzielają do krwioobiegu enzym reninę, który poprzez aktywację układu angiotensyny (układ ten powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych) stymuluje produkcję aldosteronu, hormonu nadnerczy. Regulacja uwalniania aldosteronu przez ten system jest bardzo podobna do tego, jak podwzgórze stymuluje uwalnianie hormonu przysadki mózgowej ACTH (hormonu adrenokortykotropowego lub kortykotropiny), który reguluje funkcję nadnerczy. Nerki wydzielają również erytropoetynę, substancję hormonalną, która stymuluje produkcję czerwonych krwinek. Czy można przypisać nerkę narządy wydzielania wewnętrznego? Wszystkie te przykłady dowodzą, że klasyczna definicja hormonów i gruczołów dokrewnych nie jest wystarczająco wyczerpująca.
Transport hormonów. Hormony, gdy znajdą się w krwioobiegu, muszą płynąć do odpowiednich narządów docelowych. Transport hormonów wysokocząsteczkowych (białkowych) był mało badany ze względu na brak dokładnych danych na temat masy cząsteczkowej i budowy chemicznej wielu z nich. Hormony o stosunkowo małej masie cząsteczkowej, takie jak tarczyca i steroid, szybko wiążą się z białkami osocza, dzięki czemu poziom hormonów we krwi w postaci związanej jest wyższy niż w postaci wolnej; obie formy są w równowadze dynamicznej. Pokazują to wolne hormony aktywność biologiczna, aw wielu przypadkach wyraźnie wykazano, że są one pobierane z krwi przez narządy docelowe. Znaczenie wiązania hormonów we krwi z białkami nie jest do końca jasne. Przyjmuje się, że takie wiązanie ułatwia transport hormonu lub chroni hormon przed utratą aktywności.
Działanie hormonów. Poszczególne hormony i ich główne działanie przedstawiono poniżej w dziale „Główne hormony człowieka”. Ogólnie rzecz biorąc, hormony działają na określone narządy docelowe i powodują w nich istotne zmiany fizjologiczne. Hormon może mieć wiele narządów docelowych, a zmiany fizjologiczne, które powoduje, mogą wpływać na szeroki zakres funkcji organizmu. Na przykład utrzymanie normalny poziom Glukoza we krwi - a jest w dużej mierze kontrolowana przez hormony - jest ważna dla życia całego organizmu. Hormony czasami działają razem; tak więc wpływ jednego hormonu może zależeć od obecności innych lub innych hormonów. Na przykład hormon wzrostu jest nieskuteczny przy braku hormonu tarczycy. Działanie hormonów na poziomie komórkowym odbywa się według dwóch głównych mechanizmów: hormony, które nie wnikają do komórki (zwykle rozpuszczalne w wodzie) działają poprzez receptory na Błona komórkowa, oraz hormony łatwo przechodzące przez błonę (rozpuszczalne w tłuszczach) - poprzez receptory w cytoplazmie komórki. We wszystkich przypadkach tylko obecność określonego białka receptorowego decyduje o wrażliwości komórki na dany hormon; czyni ją celem. Pierwszy mechanizm działania, szczegółowo zbadany na przykładzie adrenaliny, polega na tym, że hormon wiąże się ze swoimi specyficznymi receptorami na powierzchni komórki; wiązanie rozpoczyna szereg reakcji, w wyniku których dochodzi do tzw. drugich pośredników, którzy mają bezpośredni wpływ na metabolizm komórkowy. Tymi mediatorami są zazwyczaj cykliczny monofosforan adenozyny (cAMP) i/lub jony wapnia; te ostatnie są uwalniane ze struktur wewnątrzkomórkowych lub dostają się do komórki z zewnątrz. Zarówno cAMP, jak i jony wapnia są wykorzystywane do przekazywania zewnętrznego sygnału do wnętrza komórek w wielu różnych organizmach na wszystkich etapach drabiny ewolucyjnej. Jednak niektóre receptory błonowe, w szczególności receptory insulinowe, działają krócej: przenikają przez błonę na wylot i gdy część ich cząsteczki wiąże hormon na powierzchni komórki, druga część zaczyna działać jako aktywny enzym na strona skierowana do wnętrza komórki; zapewnia to manifestację efektu hormonalnego. Drugi mechanizm działania – poprzez receptory cytoplazmatyczne – jest charakterystyczny dla hormonów steroidowych (hormony kory nadnerczy i płci), a także hormonów Tarczyca(T3 i T4). Po przeniknięciu do komórki zawierającej odpowiedni receptor, hormon tworzy z nim kompleks hormon-receptor. Kompleks ten ulega aktywacji (przy pomocy ATP), po czym wnika do jądra komórkowego, gdzie hormon ma bezpośredni wpływ na ekspresję określonych genów, stymulując syntezę określonych RNA i białek. To właśnie te nowo powstałe białka, zwykle krótkotrwałe, są odpowiedzialne za zmiany, które się składają efekt fizjologiczny hormon. Regulacja wydzielania hormonów odbywa się za pomocą kilku powiązanych ze sobą mechanizmów. Można je zilustrować na przykładzie kortyzolu, głównego hormonu glukokortykoidowego nadnerczy. Jego wytwarzanie jest regulowane przez mechanizm sprzężenia zwrotnego, który działa na poziomie podwzgórza. Kiedy poziom kortyzolu we krwi spada, podwzgórze wydziela kortykoliberynę, czynnik stymulujący wydzielanie kortykotropiny (ACTH) przez przysadkę mózgową. Z kolei wzrost poziomu ACTH stymuluje wydzielanie kortyzolu w nadnerczach, w wyniku czego wzrasta poziom kortyzolu we krwi. Podwyższony poziom kortyzolu hamuje wówczas uwalnianie kortykoliberyny poprzez mechanizm sprzężenia zwrotnego – a zawartość kortyzolu we krwi ponownie spada. Wydzielanie kortyzolu jest regulowane przez coś więcej niż tylko mechanizm sprzężenia zwrotnego. Tak więc np. stres powoduje wydzielanie kortykoliberyny, a co za tym idzie cały szereg reakcji zwiększających wydzielanie kortyzolu. Ponadto wydzielanie kortyzolu podlega rytmowi okołodobowemu; jest bardzo wysoki po przebudzeniu, ale stopniowo spada do poziomu minimalnego podczas snu. Mechanizmy kontrolne obejmują również tempo metabolizmu hormonów i utratę aktywności. Podobne systemy regulacji działają w stosunku do innych hormonów.
GŁÓWNE HORMONY LUDZKIE
Hormony przysadki zostały szczegółowo opisane w artykule HIPOFIZA. Tutaj wymieniamy tylko główne produkty wydzielania przysadki.
Hormony przedniego płata przysadki. Tkanka gruczołowa płata przedniego wytwarza:
Hormon wzrostu (GH), czyli somatotropina, która oddziałuje na wszystkie tkanki organizmu, zwiększając ich aktywność anaboliczną (czyli procesy syntezy składników tkankowych organizmu i zwiększanie rezerw energetycznych). - hormon stymulujący melanocyty (MSH), który wzmaga produkcję pigmentu przez niektóre komórki skóry (melanocyty i melanofory); - hormon stymulujący tarczycę(TSH), stymulujący syntezę hormonów tarczycy w tarczycy; - hormon folikulotropowy (FSH) i hormon luteinizujący (LH), związane z gonadotropinami: ich działanie skierowane jest na gruczoły płciowe
(patrz także REPRODUKCJA CZŁOWIEKA). Prolaktyna, czasami określana jako PRL, jest hormonem stymulującym powstawanie gruczołów sutkowych i laktację.
Hormony tylnego płata przysadki mózgowej to wazopresyna i oksytocyna. Oba hormony są wytwarzane w podwzgórzu, ale są magazynowane i uwalniane w tylnej części przysadki mózgowej, która leży poniżej podwzgórza. Wazopresyna utrzymuje napięcie naczyń krwionośnych i jest hormonem antydiuretycznym, który wpływa wymiana wody. Oksytocyna powoduje skurcze macicy i ma zdolność wydzielania mleka po porodzie.
Hormony tarczycy i przytarczyc. Tarczyca znajduje się na szyi i składa się z dwóch płatów połączonych wąskim przesmykiem
(patrz TARCZYCA).
cztery gruczoł przytarczyczny zwykle zlokalizowane parami - na tylnej i bocznej powierzchni każdego płata tarczycy, chociaż czasami jeden lub dwa mogą być nieco przesunięte. Głównymi hormonami wydzielanymi przez normalną tarczycę są tyroksyna (T4) i trójjodotyronina (T3). Po dostaniu się do krwioobiegu wiążą się - mocno, ale odwracalnie - z określonymi białkami osocza. T4 wiąże się silniej niż T3 i nie jest tak szybko uwalniany, dlatego działa wolniej, ale dłużej. Hormony tarczycy stymulują syntezę i rozpad białek składniki odżywcze z wydzielaniem ciepła i energii, co objawia się zwiększonym zużyciem tlenu. Hormony te wpływają również na metabolizm węglowodanów oraz wraz z innymi hormonami regulują tempo mobilizacji wolnych Kwasy tłuszczowe z tkanki tłuszczowej. Krótko mówiąc, hormony tarczycy mają stymulujący wpływ na procesy metaboliczne. Zwiększona produkcja hormonów tarczycy powoduje tyreotoksykozę, a przy ich niedoborze dochodzi do niedoczynności tarczycy lub obrzęku śluzowatego. Innym związkiem znajdującym się w tarczycy jest długo działający stymulant tarczycy. Jest globuliną gamma i prawdopodobnie powoduje stan nadczynności tarczycy. Hormon przytarczyc nazywa się przytarczycą lub parathormonem; utrzymuje stały poziom wapnia we krwi: gdy spada, parathormon jest uwalniany i aktywuje transport wapnia z kości do krwi, aż zawartość wapnia we krwi powróci do normy. Inny hormon, kalcytonina, ma odwrotny skutek i jest uwalniany, kiedy podwyższony poziom wapń we krwi. Wcześniej uważano, że kalcytonina jest wydzielana przez przytarczyce, ale teraz wykazano, że jest ona wytwarzana w tarczycy. Zwiększona produkcja parathormonu powoduje choroby kości, kamicę nerkową, zwapnienie kanalików nerkowych, a możliwe jest połączenie tych zaburzeń. Niedoborowi parathormonu towarzyszy znaczne obniżenie poziomu wapnia we krwi i objawia się zwiększoną pobudliwością nerwowo-mięśniową, skurczami i drgawkami.
Hormony nadnerczy. Nadnercza to małe struktury znajdujące się nad każdą nerką. Składają się z zewnętrznej warstwy zwanej korą i wewnętrznej części zwanej rdzeniem. Obie części mają swoje własne funkcje, a u niektórych niższych zwierząt są to całkowicie oddzielne struktury. Każda z dwóch części nadnerczy gra ważna rola zarówno w stanie normalnym, jak i w chorobach. Na przykład jeden z hormonów rdzenia - adrenalina - jest niezbędny do przeżycia, ponieważ zapewnia reakcję na nagłe niebezpieczeństwo. Kiedy to następuje, adrenalina uwalnia się do krwi i mobilizuje zapasy węglowodanów do szybkiego uwalniania energii, zwiększa siłę mięśni, powoduje rozszerzenie źrenic i zwężenie naczyń obwodowych. W ten sposób siły rezerwowe są wysyłane do „ucieczki lub walki”, a ponadto zmniejsza się utrata krwi z powodu zwężenia naczyń i szybkiego krzepnięcia krwi. Adrenalina stymuluje również wydzielanie ACTH (czyli oś podwzgórze-przysadka). ACTH z kolei stymuluje uwalnianie kortyzolu przez korę nadnerczy, co skutkuje zwiększeniem przemiany białek w glukozę, co jest niezbędne do uzupełnienia zapasów glikogenu w wątrobie i mięśniach wykorzystywanych podczas reakcji lękowej. Kora nadnerczy wydziela trzy główne grupy hormonów: mineralokortykoidy, glukokortykoidy i steroidy płciowe (androgeny i estrogeny). Do mineralokortykoidów należą aldosteron i dezoksykortykosteron. Ich działanie związane jest głównie z utrzymaniem równowagi solnej. Glikokortykosteroidy wpływają na metabolizm węglowodanów, białek, tłuszczów, a także na immunologiczne mechanizmy obronne. Najważniejszymi z glukokortykoidów są kortyzol i kortykosteron. Steroidy płciowe, które pełnią rolę pomocniczą, są podobne do tych syntetyzowanych w gonadach; są to siarczan dehydroepiandrosteronu, D4-androstendion, dehydroepiandrosteron i niektóre estrogeny. Nadmiar kortyzolu prowadzi do poważnych zaburzeń metabolicznych, powodujących hiperglukoneogenezę, czyli tzw. nadmierna przemiana białek w węglowodany. Stan ten, znany jako zespół Cushinga, charakteryzuje się utratą masy mięśniowej, obniżoną tolerancją węglowodanów, tj. zmniejszone pobieranie glukozy z krwi do tkanek (co objawia się nieprawidłowy wzrost stężenie cukru we krwi, gdy pochodzi on z pożywienia), a także demineralizacja kości. Nadmierne wydzielanie androgenów przez guzy nadnerczy prowadzi do maskulinizacji. Guzy nadnerczy mogą również wytwarzać estrogeny, zwłaszcza u mężczyzn, co prowadzi do feminizacji. Niedoczynność (zmniejszona aktywność) nadnerczy występuje w postaci ostrej lub przewlekłej. Przyczyna niedoczynności jest ciężka, szybko się rozwija infekcja bakteryjna: może uszkodzić nadnercza i doprowadzić do głębokiego wstrząsu. W postaci przewlekłej choroba rozwija się z powodu częściowego zniszczenia nadnerczy (na przykład przez rosnący guz lub proces gruźliczy) lub produkcji autoprzeciwciał. Ten stan, znany jako choroba Addisona, charakteryzuje się silna słabość, utrata masy ciała, niskie ciśnienie krwi, Zaburzenia żołądkowo-jelitowe, zwiększone zapotrzebowanie na sól i pigmentację skóry. Jako pierwsza rozpoznano chorobę Addisona, opisaną w 1855 roku przez T. Addisona choroba endokrynologiczna. Adrenalina i noradrenalina to dwa główne hormony wydzielane przez rdzeń nadnerczy. Adrenalina jest uważana za hormon metaboliczny ze względu na jej wpływ na magazynowanie węglowodanów i mobilizację tłuszczu. Norepinefryna jest środkiem zwężającym naczynia krwionośne, tj. zwęża naczynia krwionośne i nasila się ciśnienie krwi. Rdzeń nadnerczy jest ściśle związany z układem nerwowym; w ten sposób noradrenalina jest uwalniana przez nerwy współczulne i działa jako neurohormon. Nadmierne wydzielanie hormonów rdzenia nadnerczy (hormonów rdzeniastych) występuje w niektórych guzach. Objawy zależą od tego, który z dwóch hormonów, epinefryny czy noradrenaliny, jest wytwarzany w większych ilościach, ale najczęstsze to nagłe uderzenia gorąca, pocenie się, niepokój, kołatanie serca i ból głowy i nadciśnienie tętnicze.
hormony jąder. Jądra (jądra) składają się z dwóch części, będących gruczołami zarówno wydzielania zewnętrznego, jak i wewnętrznego. Jako gruczoły wydzielania zewnętrznego produkują plemniki i funkcja endokrynologiczna wykonują zawarte w nich komórki Leydiga, które wydzielają męskie hormony płciowe (androgeny), w szczególności D4-androstendion i testosteron, główny męski hormon. Komórki Leydiga wytwarzają również niewielkie ilości estrogenu (estradiolu). Jądra są pod kontrolą gonadotropin (patrz wyżej sekcja Hormony przysadki). Gonadotropina FSH stymuluje powstawanie plemników (spermatogenezę). Pod wpływem innej gonadotropiny, LH, komórki Leydiga wydzielają testosteron. Spermatogeneza zachodzi tylko przy wystarczającej ilości androgenów. Androgeny, w szczególności testosteron, są odpowiedzialne za rozwój drugorzędowych cech płciowych u mężczyzn. Naruszenie funkcji endokrynnej jąder sprowadza się w większości przypadków do niedostatecznego wydzielania androgenów. Na przykład hipogonadyzm to zmniejszenie funkcji jąder, w tym wydzielania testosteronu, spermatogenezy lub obu. Przyczyną hipogonadyzmu może być choroba jąder lub - pośrednio - niewydolność czynnościowa przysadki mózgowej. Zwiększone wydzielanie androgenów występuje w guzach z komórek Leydiga i prowadzi do nadmierny rozwój męskich cech płciowych, zwłaszcza u nastolatków. Czasami guzy jąder wytwarzają estrogeny, powodując feminizację. Gdy rzadki nowotwór jądra - rak kosmówki - produkują tak dużo gonadotropin kosmówkowych, że analiza minimalnej ilości moczu lub surowicy daje takie same wyniki jak w czasie ciąży u kobiet. Rozwój raka kosmówki może prowadzić do feminizacji.
Hormony jajnikowe. Jajniki pełnią dwie funkcje: rozwój komórek jajowych i wydzielanie hormonów.
(patrz także REPRODUKCJA CZŁOWIEKA).
Hormony jajnikowe to estrogeny, progesteron i D4-androstendion. Estrogeny warunkują rozwój drugorzędowych cech płciowych kobiet. Estradiol jajnikowy jest wytwarzany w komórkach rosnącego pęcherzyka, worka otaczającego rozwijające się jajo. W wyniku działania zarówno FSH, jak i LH pęcherzyk dojrzewa i pęka, uwalniając komórkę jajową. Rozerwany pęcherzyk zamienia się wtedy w tzw. ciałko żółte który wydziela estradiol i progesteron. Hormony te współpracują ze sobą, aby przygotować wyściółkę macicy (endometrium) do wszczepienia zapłodnionego jaja. Jeśli nie dochodzi do zapłodnienia, ciałko żółte ulega regresji; zatrzymuje to wydzielanie estradiolu i progesteronu, a endometrium złuszcza się, powodując miesiączkę. Chociaż jajniki zawierają wiele niedojrzałych pęcherzyków, podczas każdego z nich cykl miesiączkowy zwykle tylko jeden z nich dojrzewa, uwalniając jajo. Nadmiar pęcherzyków rozwija się wstecznie przez cały okres rozrodczy życia kobiety. Zwyrodniałe pęcherzyki i pozostałości ciałka żółtego stają się częścią zrębu – tkanki podporowej jajnika. W pewnych okolicznościach określone komórki zrębowe ulegają aktywacji i wydzielają prekursor aktywnych hormonów androgenowych, D4-androstendion. Aktywacja zrębu występuje na przykład w policystycznych jajnikach, chorobie związanej z upośledzoną owulacją. W wyniku tej aktywacji powstaje nadmiar androgenów, co może powodować hirsutyzm (wyraźne owłosienie). Zmniejszone wydzielanie estradiolu występuje przy niedorozwoju jajników. W okresie menopauzy upośledza się również czynność jajników, ponieważ dochodzi do wyczerpania zapasów pęcherzyków, a co za tym idzie, zmniejsza się wydzielanie estradiolu, czemu towarzyszy szereg objawów, z których najbardziej charakterystyczne są uderzenia gorąca. Nadmierna produkcja estrogenu jest zwykle związana z guzami jajnika. Największa liczba zaburzenia miesiączkowania są spowodowane brakiem równowagi hormonów jajnikowych i zaburzeniami owulacji.
Hormony ludzkiego łożyska.
Łożysko to porowata błona, która łączy zarodek (płód) ze ścianą macicy matki. Wydziela ludzką gonadotropinę kosmówkową i ludzki laktogen łożyskowy. Podobnie jak jajniki, łożysko wytwarza progesteron i szereg estrogenów.
Gonadotropina kosmówkowa (CG). Implantację zapłodnionego jaja ułatwiają hormony matczyne - estradiol i progesteron. Siódmego dnia po zapłodnieniu zarodek ludzki zostaje wzmocniony w endometrium i otrzymuje pożywienie z tkanek matczynych oraz z krwioobiegu. Oderwanie endometrium, które powoduje miesiączkę, nie występuje, ponieważ zarodek wydziela hCG, dzięki czemu zachowane jest ciałko żółte: wytwarzany przez niego estradiol i progesteron utrzymują integralność endometrium. Po implantacji zarodka łożysko zaczyna się rozwijać, kontynuując wydzielanie CG, które osiąga najwyższe stężenie około drugiego miesiąca ciąży. Określenie stężenia hCG we krwi i moczu jest podstawą testów ciążowych.
Ludzki laktogen łożyskowy (PL). W 1962 r. wykryto PL w dużych stężeniach w tkance łożyska, krwi wypływającej z łożyska oraz w surowicy krwi obwodowej matki. Stwierdzono, że PL jest podobny, ale nie identyczny, do ludzkiego hormonu wzrostu. Jest potężnym hormonem metabolicznym. Wpływając na gospodarkę węglowodanową i tłuszczową, przyczynia się do zachowania w organizmie matki związków zawierających glukozę i azot, a tym samym zapewnia zaopatrzenie płodu wystarczająco składniki odżywcze; jednocześnie powoduje mobilizację wolnych kwasów tłuszczowych – źródła energii organizmu matki.
progesteron. Podczas ciąży krew (i mocz) kobiety stopniowo zwiększa poziom pregnandiolu, metabolitu progesteronu. Progesteron jest wydzielany głównie przez łożysko, a cholesterol z krwi matki jest jego głównym prekursorem. Synteza progesteronu nie zależy od prekursorów wytwarzanych przez płód, sądząc po tym, że praktycznie nie zmniejsza się kilka tygodni po śmierci płodu; synteza progesteronu trwa również w przypadkach, gdy usunięto płód u pacjentek z ciążą pozamaciczną brzuszną, ale łożysko zostało zachowane.
estrogeny. Pierwsze doniesienia o wysokim stężeniu estrogenu w moczu kobiet ciężarnych pojawiły się w 1927 roku i wkrótce stało się jasne, że taki poziom utrzymuje się tylko w obecności żywego płodu. Później stwierdzono, że przy nieprawidłowości płodu związanej z naruszeniem rozwoju nadnerczy zawartość estrogenu w moczu matki jest znacznie zmniejszona. Sugeruje to, że hormony kory nadnerczy płodu służą jako prekursory estrogenu. Dalsze badania wykazały, że siarczan dehydroepiandrosteronu obecny w osoczu płodu jest głównym prekursorem estrogenów, takich jak estron i estradiol, a 16-hydroksydehydroepiandrosteron, również pochodzenia embrionalnego, jest głównym prekursorem innego estrogenu łożyskowego, estriolu. Tak więc normalne wydalanie estrogenów z moczem podczas ciąży zależy od dwóch warunków: nadnercza płodu muszą syntetyzować prekursory w odpowiednia ilość a łożysko przekształca je w estrogen.
Hormony trzustki.
Trzustka wykonuje zarówno wydzielanie wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Składnikiem zewnątrzwydzielniczym (dotyczącym wydzielania zewnętrznego) są enzymy trawienne, które w postaci nieaktywnych prekursorów wchodzą dwunastnica przez przewód trzustkowy. Wydzielanie wewnętrzne zapewniają wysepki Langerhansa, reprezentowane przez kilka typów komórek: komórki alfa wydzielają hormon glukagon, komórki beta wydzielają insulinę. Głównym działaniem insuliny jest obniżenie poziomu glukozy we krwi, realizowane głównie na trzy sposoby: 1) hamowanie powstawania glukozy w wątrobie; 2) hamowanie w wątrobie i mięśniach rozpadu glikogenu (polimeru glukozy, który w razie potrzeby organizm może przekształcić w glukozę); 3) pobudzenie wykorzystania glukozy przez tkanki. Niewystarczające wydzielanie insuliny lub jej zwiększona neutralizacja przez autoprzeciwciała prowadzi do wysoki poziom poziom glukozy we krwi i rozwój cukrzyca. Głównym działaniem glukagonu jest zwiększenie poziomu glukozy we krwi poprzez stymulację jej produkcji w wątrobie. Chociaż insulina i glukagon są przede wszystkim odpowiedzialne za utrzymanie fizjologicznego poziomu glukozy we krwi, istotną rolę odgrywają również inne hormony, takie jak hormon wzrostu, kortyzol i adrenalina.
Hormony żołądkowo-jelitowe.
Hormony przewodu pokarmowego - gastryna, cholecystokinina, sekretyna i pankreozymina. Są to polipeptydy wydzielane przez błonę śluzową przewodu pokarmowego w odpowiedzi na specyficzną stymulację. Uważa się, że gastryna stymuluje wydzielanie kwasu solnego; cholecystokinina kontroluje opróżnianie pęcherzyka żółciowego, a sekretyna i pankreozymina regulują wydzielanie soku trzustkowego. Neurohormony - grupa związki chemiczne wydzielane przez komórki nerwowe (neurony). Związki te mają właściwości podobne do hormonów, stymulując lub hamując aktywność innych komórek; należą do nich wspomniane wcześniej czynniki wyzwalające, a także neuroprzekaźniki, których funkcją jest przekazywanie impulsów nerwowych przez wąską szczelinę synaptyczną oddzielającą jedną komórka nerwowa od drugiego. Do neuroprzekaźników należą dopamina, adrenalina, norepinefryna, serotonina, histamina, acetylocholina i kwas gamma-aminomasłowy. W połowie lat siedemdziesiątych odkryto szereg nowych neuroprzekaźników o działaniu przeciwbólowym podobnym do morfiny; otrzymały nazwę „endorfiny”, tj. „morfina wewnętrzna”. Endorfiny są w stanie wiązać się ze specjalnymi receptorami w strukturach mózgu; w wyniku tego stowarzyszenia rdzeń kręgowy wysyłane są impulsy, które blokują przewodzenie nadchodzących sygnałów bólowych. Działanie przeciwbólowe morfiny i innych opiatów niewątpliwie wynika z ich podobieństwa do endorfin, zapewniając ich wiązanie z tymi samymi receptorami blokującymi ból.
TERAPEUTYCZNE ZASTOSOWANIE HORMONÓW
Hormony stosowano początkowo w przypadkach niewydolności któregokolwiek z gruczołów dokrewnych w celu zastąpienia lub wyrównania wynikającego z tego niedoboru hormonalnego. Pierwszym skutecznym lekiem hormonalnym był wyciąg z tarczycy owcy, zastosowany w 1891 r. przez angielskiego lekarza G. Murraya do leczenia obrzęku śluzowatego. Do tej pory terapia hormonalna jest w stanie zrekompensować niewystarczające wydzielanie prawie każdego gruczołu dokrewnego; doskonałe efekty daje również terapia substytucyjna, prowadzona po usunięciu określonego gruczołu. Hormony mogą być również używane do stymulacji gruczołów. Gonadotropiny, na przykład, są stosowane do stymulacji gonad, w szczególności do wywołania owulacji. Oprócz terapii zastępczej hormony i leki hormonopodobne są stosowane do innych celów. Tak więc nadmierne wydzielanie androgenów przez nadnercza w niektórych chorobach jest hamowane przez leki podobne do kortyzonu. Innym przykładem jest stosowanie estrogenów i progesteronu w tabletki antykoncepcyjne do powstrzymania owulacji. Hormony mogą być również stosowane jako środki neutralizujące działanie innych leki; wychodząc z faktu, że np. glukokortykoidy stymulują procesy kataboliczne, a androgeny – anaboliczne. Dlatego na tle długiego przebiegu terapii glikokortykosteroidami (powiedzmy w przypadku reumatoidalne zapalenie stawów) są często dodatkowo przepisywane środki anaboliczne w celu zmniejszenia lub zneutralizowania jego działania katabolicznego. Hormony są często używane jako specyficzne leki. Tak więc adrenalina, która rozluźnia mięśnie gładkie, jest bardzo skuteczna w przypadku ataku. astma oskrzelowa. Hormony są również wykorzystywane do celów diagnostycznych. Na przykład, badając funkcję kory nadnerczy, uciekają się do jej stymulacji poprzez podanie pacjentowi ACTH, a odpowiedź ocenia się na podstawie zawartości kortykosteroidów w moczu lub osoczu. Obecnie preparaty hormonalne zaczęto stosować niemal we wszystkich dziedzinach medycyny. Gastroenterolodzy stosują hormony podobne do kortyzonu w leczeniu regionalnego zapalenia jelit lub zapalenia błony śluzowej jelita grubego. Dermatolodzy leczą trądzik estrogenem i niektórymi choroby skórne- glukokortykoidy; alergologowie stosują ACTH i glikokortykosteroidy w leczeniu astmy, pokrzywki i innych choroby alergiczne. Pediatrzy sięgają po substancje anaboliczne, gdy konieczne jest poprawienie apetytu lub przyspieszenie wzrostu dziecka, a także duże dawki estrogen, aby zamknąć nasadki (rosnące części kości), a tym samym zapobiec przerostowi. Przeszczepy narządów wykorzystują glukokortykoidy, które zmniejszają ryzyko odrzucenia przeszczepu. Estrogeny mogą ograniczać rozprzestrzenianie się raka piersi z przerzutami u pacjentek po menopauzie, a androgeny są stosowane w tym samym celu przed menopauzą. Urolodzy stosują estrogeny, aby spowolnić rozprzestrzenianie się raka prostaty. Specjaliści ds choroby wewnętrzne stwierdzili, że wskazane jest stosowanie związków kortyzonopodobnych w leczeniu niektórych typów kolagenoz, a ginekolodzy i położnicy stosują hormony w leczeniu wielu zaburzeń niezwiązanych bezpośrednio z niedoborem hormonalnym.
HORMONY BEZKRĘGOWCÓW
Hormony bezkręgowców badano głównie u owadów, skorupiaków i mięczaków i wiele pozostaje niejasnych w tej dziedzinie. Czasami brak informacji o hormonach danego gatunku zwierząt wynika po prostu z faktu, że gatunek ten nie ma wyspecjalizowanych gruczołów dokrewnych i poszczególne grupy Komórki wydzielające hormony są trudne do wykrycia. Jest prawdopodobne, że każda funkcja regulowana przez hormony u kręgowców jest podobnie regulowana u bezkręgowców. Na przykład u ssaków neuroprzekaźnik norepinefryna zwiększa częstość akcji serca, a u kraba Cancer pagurus i homara Homarus vulgaris tę samą rolę odgrywają neurohormony - substancje biologicznie czynne wytwarzane przez komórki neurosekrecyjne tkanka nerwowa. Metabolizm wapnia w organizmie jest regulowany przez hormon przytarczyc, au niektórych bezkręgowców przez hormon wytwarzany przez specjalny narząd znajdujący się w okolice klatki piersiowej ciało. Wiele innych funkcji bezkręgowców również podlega regulacji hormonalnej, w tym metamorfoza, ruch i przegrupowanie granulek pigmentu w chromatoforach, intensywność oddychania, dojrzewanie komórek rozrodczych w gonadach, tworzenie drugorzędowych cech płciowych i wzrost ciała.
Metamorfoza. Obserwacje owadów ujawniły rolę hormonów w regulacji metamorfozy i wykazano, że kilka hormonów odgrywa tę rolę. Skupimy się na dwóch najważniejszych hormonach antagonistycznych. Na każdym z tych etapów rozwoju, którym towarzyszy metamorfoza, komórki neurosekrecyjne mózgu owadów wytwarzają tzw. hormon mózgowy, który stymuluje syntezę w gruczole przedpiersiowym (protorakalnym). hormon steroidowy, wywołujący linienie - ekdyzon. W tym samym czasie, gdy w ciele owada syntetyzowany jest ekdyzon, sąsiednie ciała (corpora allata) – dwa małe gruczoły znajdujące się w głowie owada – wytwarzają tzw. hormon juwenilny, który hamuje działanie ekdyzonu i zapewnia następny etap larwalny po linieniu. W miarę wzrostu larwy wytwarzanych jest coraz mniej hormonu młodzieńczego, aż w końcu jego ilość nie wystarcza już do zapobieżenia linieniu. Na przykład u motyli spadek zawartości hormonu młodzieńczego prowadzi do tego, że ostatni etap larwalny po linieniu zamienia się w poczwarkę.
W wielu eksperymentach wykazano interakcję hormonów regulujących metamorfozę. Wiadomo na przykład, że robak Rhodnius prolixus podczas normalnego cyklu życiowego przed przekształceniem się postać dorosła(imago) przechodzi pięć linień. Jeśli jednak larwy zostaną pozbawione głów, wówczas przeżywająca metamorfoza zostanie skrócona i rozwiną się, choć miniaturowe, ale poza tym normalne dorosłe formy. To samo zjawisko można zaobserwować u larwy jedwabnika cekropijskiego (Samia cecropia), jeśli usunie się z niej przylegające ciała i tym samym wykluczy się syntezę hormonu juwenilnego. W tym przypadku, podobnie jak u Rodniusza, metamorfoza ulegnie skróceniu, a dorosłe formy będą mniejsze niż zwykle. I odwrotnie, jeśli sąsiednie ciała zostaną przeszczepione z młodej gąsienicy jedwabnika cekropiowego do larwy, która jest już gotowa do przekształcenia się w dorosłego osobnika, wówczas metamorfoza zostanie opóźniona, a larwy będą większe niż zwykle. Hormon młodzieńczy został niedawno zsyntetyzowany i można go teraz uzyskać w dużych ilościach. Eksperymenty wykazały, że jeśli hormon działa w wysokie stężenia na jajach owadów lub na innym etapie ich rozwoju, gdy hormon ten normalnie nie występuje, dochodzi do poważnych zaburzeń metabolicznych, prowadzących do śmierci owada. Ten wynik pozwala mieć taką nadzieję syntetyczny hormon okaże się nowym i bardzo skutecznym środkiem zwalczania szkodników owadzich. W porównaniu do chemicznych insektycydów hormon juwenilny ma szereg istotnych zalet. Nie wpływa na żywotną aktywność innych organizmów, w przeciwieństwie do pestycydów, które poważnie naruszają ekologię całych regionów. Co równie ważne, każdy pestycyd prędzej czy później stanie się odporny na owady, ale jest mało prawdopodobne, aby jakikolwiek owad rozwinął odporność na własne hormony.
Reprodukcja. Eksperymenty wskazują, że hormony biorą udział w rozmnażaniu owadów. Na przykład u komarów regulują zarówno produkcję jaj, jak i składanie jaj. Kiedy samica komara trawi porcję krwi, którą wchłonęła, ściany żołądka i brzucha rozciągają się, co służy jako sygnał wyzwalający transmisję impulsów do mózgu. Około godziny później specjalne komórki w górnej części mózgu hormon jest wydzielany do hemolimfy („krwi”) krążącej w jamie ciała, stymulując wydzielanie innego hormonu przez dwa gruczoły zlokalizowane w okolicy szczypania, czyli szyi. Ten drugi hormon stymuluje nie tylko dojrzewanie jaj, ale także magazynowanie w nich składników odżywczych. U dojrzałych samic komarów w ciągu dnia, pod wpływem światła na odpowiednie ośrodki układu nerwowego, uwalniany jest specjalny hormon stymulujący składanie jaj, co zwykle następuje w godzinach popołudniowych, tj. także w dzień. Przy sztucznej zamianie „nocy na dzień” ten porządek może zostać naruszony: w doświadczeniach z komarem Aedes aegypti (nosicielem żółtej febry) samice składały jaja w nocy, jeśli były trzymane w nocy w oświetlonych klatkach, a w ciągu dnia w ciemności te. U większości gatunków owadów składanie jaj jest stymulowane przez hormon wytwarzany przez określony obszar sąsiednich ciał. U karaluchów, koników polnych, pluskiew i much dojrzewanie jajników zależy od jednego z hormonów wydzielanych przez sąsiednie ciała; przy braku tego hormonu jajniki nie dojrzewają. Z kolei jajniki wytwarzają hormony, które wpływają na sąsiednie ciała. Tak więc po usunięciu jajników zaobserwowano zwyrodnienie sąsiednich ciał. Jeśli dojrzałe jajniki zostały przeszczepione do takiego owada, to po pewnym czasie przywrócono normalny rozmiar sąsiednich ciał.
Różnice płci. Wiele bezkręgowców, w tym owady, ma dymorfizm płciowy; różnica cechy morfologiczne u mężczyzn i kobiet. Na przykład u komarów samica żywi się krwią ssaków, a jej aparat gębowy jest przystosowany do przekłuwania skóry, podczas gdy samce żywią się nektarem lub soki warzywne a ich trąba jest dłuższa i cieńsza. U pszczół dymorfizm płciowy wyraźnie koreluje z zachowaniem i losami poszczególnych kast osobników: samce (trutnie) służą jedynie do rozmnażania i giną po locie godowym, samice reprezentowane są przez dwie kasty – królową (królową), która ma rozwinięty układ rozrodczy i bierze udział w rozmnażaniu oraz bezpłodne pszczoły robotnice. Obserwacje i eksperymenty prowadzone na pszczołach i innych bezkręgowcach pokazują, że rozwój cech płciowych jest regulowany przez hormony wytwarzane przez gonady. U wielu skorupiaków męski hormon płciowy (androgen) jest wytwarzany przez gruczoł androgenowy znajdujący się w nasieniowodach. Hormon ten jest niezbędny do tworzenia jąder i dodatkowych (kopulacyjnych) narządów płciowych, a także do rozwoju drugorzędowych cech płciowych. Po usunięciu gruczołu androgenowego zmienia się zarówno kształt, jak i funkcja ciała, tak że wykastrowany samiec ostatecznie upodobnia się do samicy.
Zmiana koloru. Zdolność do zmiany koloru ciała jest charakterystyczna dla wielu bezkręgowców, w tym owadów, skorupiaków i mięczaków. Patyczak Dixippus na zielonym tle wydaje się zielony, a na ciemniejszym przypomina patyk, jakby pokryty korą. U patyczaków, podobnie jak u wielu innych organizmów, zmiana ubarwienia ciała w zależności od koloru tła jest jednym z głównych środków ochronnych, pozwalających zwierzęciu uciec przed uwagą drapieżnika.
W ciele bezkręgowców zdolnych do zmiany koloru ciała produkowane są hormony, które stymulują ruch i przegrupowanie granulek pigmentu. Zarówno w ciągu dnia, jak iw ciemności zielony pigment jest równomiernie rozmieszczony w chromatoforach, dlatego w ciągu dnia patyczak jest zabarwiony na zielony kolor. Granulki brązowych i czerwonych pigmentów w oświetlonych warunkach tła są zgrupowane wzdłuż krawędzi komórki. Wraz z nadejściem ciemności lub spadkiem oświetlenia granulki ciemnych pigmentów rozpraszają się, a owad nabiera koloru kory drzewa. Za reakcję chromatoforów odpowiada neurohormon wydzielany przez mózg w odpowiedzi na zmiany oświetlenia tła. Pod wpływem światła hormon ten przedostaje się do krwioobiegu i jest przez niego dostarczany do komórki docelowej. Inne hormony owadów, które regulują ruch pigmentów, dostają się do krwi z sąsiednich ciał i ze zwoju ( ganglion) znajduje się pod przełykiem. Pigmenty siatkówki złożone oko skorupiaki również poruszają się w odpowiedzi na zmiany światła, a ta adaptacja do światła podlega regulacji hormonalnej. Kalmary i inne skorupiaki też mają komórki pigmentowe, którego reakcja na światło jest regulowana przez hormony. W kalmarach chromatofory zawierają niebieskie, karmazynowe, czerwone i żółte pigmenty. Przy odpowiedniej stymulacji jego ciało może przybierać różnorodne kolory, co daje mu możliwość błyskawicznego przystosowania się do otoczenia. Mechanizmy kontrolujące ruch pigmentów w chromatoforach są różne. Ośmiornica Eledone ma w swoich chromatoforach włókna, które mogą się kurczyć w odpowiedzi na działanie tyraminy, hormonu wytwarzanego przez gruczoł ślinowy. Wraz z ich skurczem obszar zajmowany przez pigmenty rozszerza się, a ciało ośmiornicy ciemnieje. Kiedy włókna rozluźniają się w odpowiedzi na działanie innego hormonu, betainy, obszar ten kurczy się, a ciało rozjaśnia. Odmienny mechanizm przemieszczania się pigmentów stwierdzono w komórkach skóry owadów, komórkach siatkówki niektórych skorupiaków i kręgowcach zmiennocieplnych. U tych zwierząt granulki pigmentu są związane z wysokopolimerowymi cząsteczkami białka, które są zdolne do przejścia ze stanu zolu do stanu żelu i odwrotnie. Podczas przejścia do stanu żelowego objętość zajmowana przez cząsteczki białka zmniejsza się, a granulki pigmentu gromadzą się w centrum komórki, co obserwuje się w fazie ciemnej. W fazie lekkiej cząsteczki białka przechodzą w stan zolu; towarzyszy temu wzrost ich objętości i rozproszenie granulek w komórce.
HORMONY KRĘGOWCÓW
U wszystkich kręgowców hormony są takie same lub bardzo podobne, a u ssaków to podobieństwo jest tak duże, że niektórzy preparaty hormonalne pochodzące od zwierząt są używane do wstrzykiwań u ludzi. Czasami jednak działa jeden lub drugi hormon różne rodzaje różnie. Na przykład estrogen jajnikowy wpływa na wzrost piór u kur Leghorn i nie wpływa na wzrost piór u gołębi. Nie wszystkie badania dotyczące roli hormonów pozwalają na wyciągnięcie wystarczająco jasnych wniosków. Na przykład dane dotyczące roli hormonów w migracji ptaków są sprzeczne. U niektórych gatunków, zwłaszcza u junco zimowego, gonady zwiększają się wiosną wraz ze wzrostem długości dnia, co sugeruje, że to hormony inicjują migrację. Jednak tej reakcji nie obserwuje się u innych gatunków ptaków. Niejasna jest również rola hormonów w takim zjawisku jak hibernacja u ssaków. Tyroksyna, hormon tarczycy kręgowców wytwarzany przez tarczycę, reguluje podstawową przemianę materii i procesy rozwojowe. Eksperymenty wykazały, że na przykład u gadów okresowe linienie jest przynajmniej częściowo regulowane przez tyroksynę. U płazów funkcję tyroksyny najlepiej zbadano u żab. Kijanki karmione ekstraktem z tarczycy przestawały rosnąć i wcześnie zamieniały się w małe dorosłe żaby; mieli przyspieszoną metamorfozę. Kiedy usunięto im tarczycę, metamorfoza nie nastąpiła i pozostały kijankami. Ważną rolę odgrywa tyroksyna w cyklu życiowym innego płaza, ambistomy tygrysiej. Neoteniczna (zdolna do rozmnażania) larwa ambistomy – aksolotl – zwykle nie przechodzi metamorfozy, pozostając w stadium larwalnym. Jeśli jednak do pokarmu aksolotla zostanie dodana niewielka ilość ekstraktu z tarczycy bydlęcej, nastąpi metamorfoza i z aksolotla rozwinie się mały czarny, oddychający powietrzem ambistoma.
Równowaga wodno-jonowa. U płazów i ssaków diureza (oddawanie moczu) jest stymulowana przez hydrokortyzon, hormon wydzielany przez korę nadnerczy. Przeciwny - depresyjny - wpływ na diurezę wywiera inny hormon, który jest wytwarzany przez podwzgórze, wchodzi do tylnego płata przysadki mózgowej, a stamtąd do krążenia ogólnoustrojowego. Wszystkie kręgowce, z wyjątkiem ryb, mają przytarczyce, które wydzielają hormon, który pomaga utrzymać równowagę wapnia i fosforu. Najwyraźniej u ryb kostnoszkieletowych funkcję przytarczyc pełnią inne struktury, ale nie zostało to jeszcze ustalone. Inne hormony metaboliczne regulujące równowagę jonów potasu, sodu i chlorków są wydzielane przez korę nadnerczy i tylną część przysadki mózgowej. Hormony kory nadnerczy zwiększają zawartość jonów sodu i chlorków we krwi ssaków, gadów i żab.
Insulina. Dwa hormony regulujące poziom cukru we krwi – insulina i glukagon – są wytwarzane przez wyspecjalizowane komórki trzustki, które tworzą wysepki Langerhansa. Istnieją cztery typy komórek: alfa, beta, C i D. Proporcje tych komórek typy komórek różni się w różnych grupach zwierząt, a pewna liczba płazów ma tylko komórki beta. Niektóre rodzaje ryb nie mają trzustki, aw ścianie jelita znajdują się wysepki; istnieją również gatunki, u których występuje w wątrobie. Znane są ryby, u których nagromadzenia tkanki wysepkowej występują w postaci oddzielnych gruczołów dokrewnych. Wydaje się, że hormony wydzielane przez komórki wysp trzustkowych, insulina i glukagon, pełnią tę samą funkcję u wszystkich kręgowców.
hormony przysadki. Przysadka mózgowa wydziela różne hormony; ich działanie jest dobrze znane z obserwacji ssaków, ale odgrywają one taką samą rolę we wszystkich innych grupach kręgowców. Jeśli, na przykład, hibernującej samicy żaby zostanie wstrzyknięty ekstrakt z przedniego płata przysadki mózgowej, pobudzi to dojrzewanie jaj i zacznie składać jaja. U afrykańskiego tkacza hormon gonadotropowy wytwarzany przez przedni płat przysadki inicjuje wydzielanie męskiego hormonu płciowego przez jądra. Hormon ten stymuluje rozszerzanie się kanalików odprowadzających jądra, a także tworzenie pigmentu melaniny w dziobie, aw rezultacie ciemnienie dzioba. U tego samego afrykańskiego tkacza hormon luteinizujący wytwarzany przez tylną przysadkę mózgową inicjuje syntezę barwników w niektórych piórach i wydzielanie progesteronu przez ciałko żółte jajnika. Zmiana koloru ciała zwierząt zmiennocieplnych, takich jak kameleony i niektóre ryby, jest regulowana przez inny hormon przysadki mózgowej, a mianowicie hormon stymulujący melanocyty (MSH) lub intermedyna. Hormon ten występuje również u ptaków i ssaków, ale w większości przypadków nie ma żadnego wpływu na pigmentację. Obecność MSH w organizmach ptaków i ssaków, u których hormon ten nie wydaje się odgrywać znaczącej roli, pozwala na poczynienie szeregu przypuszczeń dotyczących ewolucji kręgowców.
Zobacz też
hormony przysadki zostały szczegółowo opisane w artykule HIPOFIZA. Tutaj wymieniamy tylko główne produkty wydzielania przysadki.
Hormony przedniego płata przysadki. Tkanka gruczołowa płata przedniego wytwarza:
- hormon wzrostu (GH), czyli somatotropina, która oddziałuje na wszystkie tkanki organizmu, zwiększając ich aktywność anaboliczną (czyli procesy syntezy składników tkankowych organizmu i zwiększanie rezerw energetycznych).
- hormon stymulujący melanocyty (MSH), który wzmaga produkcję pigmentu przez niektóre komórki skóry (melanocyty i melanofory);
- hormon tyreotropowy (TSH), który stymuluje syntezę hormonów tarczycy w tarczycy;
- hormon folikulotropowy (FSH) i hormon luteinizujący (LH), związane z gonadotropinami: ich działanie skierowane jest na gruczoły płciowe (Zobacz też REPRODUKCJA CZŁOWIEKA).
Prolaktyna, czasami określana jako PRL, jest hormonem stymulującym powstawanie gruczołów sutkowych i laktację.
Hormony tylnego płata przysadki- wazopresyna i oksytocyna. Oba hormony są wytwarzane w podwzgórzu, ale są magazynowane i uwalniane w tylnej części przysadki mózgowej, która leży poniżej podwzgórza. Wazopresyna utrzymuje napięcie naczyń krwionośnych i jest hormonem antydiuretycznym, który wpływa na metabolizm wody. Oksytocyna powoduje skurcze macicy i ma właściwość „puszczania” mleka po porodzie.
Hormony tarczycy i przytarczyc. Tarczyca znajduje się na szyi i składa się z dwóch płatów połączonych wąskim przesmykiem (cm . TARCZYCA). Cztery przytarczyce są zwykle zlokalizowane parami, na tylnej i bocznej powierzchni każdego płata tarczycy, chociaż czasami jeden lub dwa mogą być nieznacznie przesunięte.
Głównymi hormonami wydzielanymi przez normalną tarczycę są tyroksyna (T4) i trójjodotyronina (T3). Po dostaniu się do krwioobiegu wiążą się - mocno, ale odwracalnie - z określonymi białkami osocza. T4 wiąże się silniej niż T3 i nie jest tak szybko uwalniany, dlatego działa wolniej, ale dłużej. Hormony tarczycy stymulują syntezę białek i rozkład składników odżywczych w celu uwolnienia ciepła i energii, co objawia się zwiększonym zużyciem tlenu. Hormony te wpływają również na metabolizm węglowodanów i wraz z innymi hormonami regulują szybkość mobilizacji wolnych kwasów tłuszczowych z tkanki tłuszczowej. Krótko mówiąc, hormony tarczycy mają stymulujący wpływ na procesy metaboliczne. Zwiększona produkcja hormonów tarczycy powoduje tyreotoksykozę, a przy ich niedoborze dochodzi do niedoczynności tarczycy lub obrzęku śluzowatego.
Innym związkiem znajdującym się w tarczycy jest długo działający stymulant tarczycy. Jest globuliną gamma i prawdopodobnie powoduje stan nadczynności tarczycy.
Hormon przytarczyc nazywa się przytarczycą lub parathormonem; utrzymuje stały poziom wapnia we krwi: gdy spada, parathormon jest uwalniany i aktywuje transport wapnia z kości do krwi, aż zawartość wapnia we krwi powróci do normy. Inny hormon, kalcytonina, ma działanie odwrotne i jest uwalniany, gdy poziom wapnia we krwi jest podwyższony. Wcześniej uważano, że kalcytonina jest wydzielana przez przytarczyce, ale teraz wykazano, że jest ona wytwarzana w tarczycy. Zwiększona produkcja parathormonu powoduje choroby kości, kamicę nerkową, zwapnienie kanalików nerkowych, a możliwe jest połączenie tych zaburzeń. Niedoborowi parathormonu towarzyszy znaczne obniżenie poziomu wapnia we krwi i objawia się zwiększoną pobudliwością nerwowo-mięśniową, skurczami i drgawkami.
Hormony nadnerczy. Nadnercza to małe struktury znajdujące się nad każdą nerką. Składają się z zewnętrznej warstwy zwanej korą i wewnętrznej części zwanej rdzeniem. Obie części mają swoje własne funkcje, a u niektórych niższych zwierząt są to całkowicie oddzielne struktury. Każda z dwóch części nadnerczy odgrywa ważną rolę zarówno w stanie normalnym, jak iw chorobach. Na przykład jeden z hormonów rdzenia - adrenalina - jest niezbędny do przeżycia, ponieważ zapewnia reakcję na nagłe niebezpieczeństwo. Kiedy to następuje, adrenalina uwalnia się do krwi i mobilizuje zapasy węglowodanów do szybkiego uwalniania energii, zwiększa siłę mięśni, powoduje rozszerzenie źrenic i zwężenie naczyń obwodowych. W ten sposób siły rezerwowe są wysyłane do „ucieczki lub walki”, a ponadto zmniejsza się utrata krwi z powodu zwężenia naczyń i szybkiego krzepnięcia krwi. Adrenalina stymuluje również wydzielanie ACTH (czyli oś podwzgórze-przysadka). ACTH z kolei stymuluje uwalnianie kortyzolu przez korę nadnerczy, co skutkuje zwiększeniem przemiany białek w glukozę, co jest niezbędne do uzupełnienia zapasów glikogenu w wątrobie i mięśniach wykorzystywanych podczas reakcji lękowej.
Kora nadnerczy wydziela trzy główne grupy hormonów: mineralokortykoidy, glukokortykoidy i steroidy płciowe (androgeny i estrogeny). Do mineralokortykoidów należą aldosteron i dezoksykortykosteron. Ich działanie związane jest głównie z utrzymaniem równowagi solnej. Glikokortykosteroidy wpływają na metabolizm węglowodanów, białek, tłuszczów, a także na immunologiczne mechanizmy obronne. Najważniejszymi z glukokortykoidów są kortyzol i kortykosteron. Steroidy płciowe, które pełnią rolę pomocniczą, są podobne do tych syntetyzowanych w gonadach; są to siarczan dehydroepiandrosteronu, 4-androstendion, dehydroepiandrosteron i niektóre estrogeny.
Nadmiar kortyzolu prowadzi do poważnych zaburzeń metabolicznych, powodujących hiperglukoneogenezę, czyli tzw. nadmierna przemiana białek w węglowodany. Stan ten, znany jako zespół Cushinga, charakteryzuje się utratą masy mięśniowej, obniżoną tolerancją węglowodanów, tj. zmniejszone pobieranie glukozy z krwi do tkanek (co objawia się nieprawidłowym wzrostem stężenia cukru we krwi pobranej z pożywienia), a także demineralizacja kości.
Nadmierne wydzielanie androgenów przez guzy nadnerczy prowadzi do maskulinizacji. Guzy nadnerczy mogą również wytwarzać estrogeny, zwłaszcza u mężczyzn, co prowadzi do feminizacji.
Niedoczynność (zmniejszona aktywność) nadnerczy występuje w postaci ostrej lub przewlekłej. Niedoczynność jest spowodowana ciężką, szybko rozwijającą się infekcją bakteryjną, która może uszkodzić nadnercza i doprowadzić do głębokiego wstrząsu. W postaci przewlekłej choroba rozwija się z powodu częściowego zniszczenia nadnerczy (na przykład przez rosnący guz lub proces gruźliczy) lub produkcji autoprzeciwciał. Ten stan, znany jako choroba Addisona, charakteryzuje się poważnym osłabieniem, utratą masy ciała, niskim ciśnieniem krwi, zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi, zwiększonym zapotrzebowaniem na sól i pigmentacją skóry. Choroba Addisona, opisana w 1855 roku przez T. Addisona, była pierwszą rozpoznaną chorobą endokrynologiczną.
Adrenalina i noradrenalina to dwa główne hormony wydzielane przez rdzeń nadnerczy. Adrenalina jest uważana za hormon metaboliczny ze względu na jej wpływ na magazynowanie węglowodanów i mobilizację tłuszczu. Norepinefryna jest środkiem zwężającym naczynia krwionośne, tj. zwęża naczynia krwionośne i podnosi ciśnienie krwi. Rdzeń nadnerczy jest ściśle związany z układem nerwowym; w ten sposób noradrenalina jest uwalniana przez nerwy współczulne i działa jako neurohormon.
Nadmierne wydzielanie hormonów rdzenia nadnerczy (hormonów rdzeniastych) występuje w niektórych guzach. Objawy zależą od tego, który z dwóch hormonów, adrenalina czy noradrenalina, jest wytwarzany w większych ilościach, ale najczęściej występują nagłe uderzenia gorąca, pocenie się, niepokój, kołatanie serca, a także ból głowy i nadciśnienie.
hormony jąder. Jądra (jądra) składają się z dwóch części, będących gruczołami zarówno wydzielania zewnętrznego, jak i wewnętrznego. Jako gruczoły wydzielania zewnętrznego wytwarzają plemniki, a funkcję endokrynną pełnią zawarte w nich komórki Leydiga, które wydzielają męskie hormony płciowe (androgeny), w szczególności 4-androstendion i testosteron, główny męski hormon. Komórki Leydiga wytwarzają również niewielkie ilości estrogenu (estradiolu).
Jądra są pod kontrolą gonadotropin ( patrz wyżej rozdział hormony przysadki). Gonadotropina FSH stymuluje powstawanie plemników (spermatogenezę). Pod wpływem innej gonadotropiny, LH, komórki Leydiga wydzielają testosteron. Spermatogeneza zachodzi tylko przy wystarczającej ilości androgenów. Androgeny, w szczególności testosteron, są odpowiedzialne za rozwój drugorzędowych cech płciowych u mężczyzn.
Naruszenie funkcji endokrynnej jąder sprowadza się w większości przypadków do niedostatecznego wydzielania androgenów. Na przykład hipogonadyzm to zmniejszenie funkcji jąder, w tym wydzielania testosteronu, spermatogenezy lub obu. Przyczyną hipogonadyzmu może być choroba jąder lub - pośrednio - niewydolność czynnościowa przysadki mózgowej.
Zwiększone wydzielanie androgenów występuje w guzach z komórek Leydiga i prowadzi do nadmiernego rozwoju męskich cech płciowych, zwłaszcza u młodzieży. Czasami guzy jąder wytwarzają estrogeny, powodując feminizację. W przypadku rzadkiego nowotworu jądra – raka kosmówki – wytwarza się tak dużo gonadotropin kosmówkowych, że analiza minimalnej ilości moczu lub surowicy daje takie same wyniki jak w czasie ciąży u kobiet. Rozwój raka kosmówki może prowadzić do feminizacji.
Hormony jajnikowe. Jajniki pełnią dwie funkcje: rozwój komórek jajowych i wydzielanie hormonów. (Zobacz też REPRODUKCJA CZŁOWIEKA). Hormony jajnikowe to estrogeny, progesteron i 4-androstendion. Estrogeny warunkują rozwój drugorzędowych cech płciowych kobiet. Estradiol jajnikowy jest wytwarzany w komórkach rosnącego pęcherzyka, worka otaczającego rozwijające się jajo. W wyniku działania zarówno FSH, jak i LH pęcherzyk dojrzewa i pęka, uwalniając komórkę jajową. Rozerwany pęcherzyk zamienia się wtedy w tzw. ciałko żółte, które wydziela estradiol i progesteron. Hormony te współpracują ze sobą, aby przygotować wyściółkę macicy (endometrium) do wszczepienia zapłodnionego jaja. Jeśli nie dochodzi do zapłodnienia, ciałko żółte ulega regresji; zatrzymuje to wydzielanie estradiolu i progesteronu, a endometrium złuszcza się, powodując miesiączkę.
Chociaż jajniki zawierają wiele niedojrzałych pęcherzyków, podczas każdego cyklu miesiączkowego zwykle tylko jeden z nich dojrzewa, uwalniając komórkę jajową. Nadmiar pęcherzyków rozwija się wstecznie przez cały okres rozrodczy życia kobiety. Zwyrodniałe pęcherzyki i pozostałości ciałka żółtego stają się częścią zrębu, tkanki podtrzymującej jajnik. W określonych warunkach określone komórki zrębu ulegają aktywacji i wydzielają prekursor aktywnych hormonów androgennych – 4-androstendion. Aktywacja zrębu występuje na przykład w przypadku policystycznych jajników, choroby związanej z upośledzoną owulacją. W wyniku tej aktywacji powstaje nadmiar androgenów, co może powodować hirsutyzm (wyraźne owłosienie).
Zmniejszone wydzielanie estradiolu występuje przy niedorozwoju jajników. W okresie menopauzy upośledza się również czynność jajników, ponieważ dochodzi do wyczerpania zapasów pęcherzyków, a co za tym idzie, zmniejsza się wydzielanie estradiolu, czemu towarzyszy szereg objawów, z których najbardziej charakterystyczne są uderzenia gorąca. Nadmierna produkcja estrogenu jest zwykle związana z guzami jajnika. Największa liczba zaburzeń miesiączkowania jest spowodowana brakiem równowagi hormonów jajnikowych i zaburzeniami owulacji.
Hormony ludzkiego łożyska.Łożysko to porowata błona, która łączy zarodek (płód) ze ścianą macicy matki. Wydziela ludzką gonadotropinę kosmówkową i ludzki laktogen łożyskowy. Podobnie jak jajniki, łożysko wytwarza progesteron i szereg estrogenów.
Gonadotropina kosmówkowa (CG). Implantację zapłodnionego jaja ułatwiają hormony matczyne - estradiol i progesteron. Siódmego dnia po zapłodnieniu zarodek ludzki zostaje wzmocniony w endometrium i otrzymuje pożywienie z tkanek matczynych oraz z krwioobiegu. Oderwanie endometrium, które powoduje miesiączkę, nie występuje, ponieważ zarodek wydziela hCG, dzięki czemu zachowane jest ciałko żółte: wytwarzany przez niego estradiol i progesteron utrzymują integralność endometrium. Po implantacji zarodka łożysko zaczyna się rozwijać, kontynuując wydzielanie CG, które osiąga najwyższe stężenie około drugiego miesiąca ciąży. Określenie stężenia hCG we krwi i moczu jest podstawą testów ciążowych.
ludzki laktogen łożyskowy (PL). W 1962 r. wykryto PL w dużych stężeniach w tkance łożyska, krwi wypływającej z łożyska oraz w surowicy krwi obwodowej matki. Stwierdzono, że PL jest podobny, ale nie identyczny, do ludzkiego hormonu wzrostu. Jest potężnym hormonem metabolicznym. Wpływając na gospodarkę węglowodanową i tłuszczową, przyczynia się do zachowania w organizmie matki związków zawierających glukozę i azot, a tym samym zapewnia zaopatrzenie płodu w odpowiednią ilość składników odżywczych; jednocześnie powoduje mobilizację wolnych kwasów tłuszczowych – źródła energii organizmu matki.
progesteron. Podczas ciąży krew (i mocz) kobiety stopniowo zwiększa poziom pregnandiolu, metabolitu progesteronu. Progesteron jest wydzielany głównie przez łożysko, a cholesterol z krwi matki jest jego głównym prekursorem. Synteza progesteronu nie zależy od prekursorów wytwarzanych przez płód, sądząc po tym, że praktycznie nie zmniejsza się kilka tygodni po śmierci płodu; synteza progesteronu trwa również w przypadkach, gdy usunięto płód u pacjentek z ciążą pozamaciczną brzuszną, ale łożysko zostało zachowane.
estrogeny. Pierwsze doniesienia o wysokim stężeniu estrogenu w moczu kobiet ciężarnych pojawiły się w 1927 roku i wkrótce stało się jasne, że taki poziom utrzymuje się tylko w obecności żywego płodu. Później stwierdzono, że przy nieprawidłowości płodu związanej z naruszeniem rozwoju nadnerczy zawartość estrogenu w moczu matki jest znacznie zmniejszona. Sugeruje to, że hormony kory nadnerczy płodu służą jako prekursory estrogenu. Dalsze badania wykazały, że siarczan dehydroepiandrosteronu obecny w osoczu płodu jest głównym prekursorem estrogenów, takich jak estron i estradiol, a 16-hydroksydehydroepiandrosteron, również pochodzenia płodowego, jest głównym prekursorem innego estrogenu łożyskowego, estriolu. Tak więc o prawidłowym wydalaniu estrogenów z moczem w czasie ciąży decydują dwa warunki: nadnercza płodu muszą syntetyzować prekursory w odpowiedniej ilości, a łożysko musi je przekształcać w estrogeny.
Hormony trzustki. Trzustka wykonuje zarówno wydzielanie wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Składnikiem zewnątrzwydzielniczym (związanym z wydzielaniem zewnętrznym) są enzymy trawienne, które w postaci nieaktywnych prekursorów dostają się do dwunastnicy przez przewód trzustkowy. Wydzielanie wewnętrzne zapewniają wysepki Langerhansa, reprezentowane przez kilka typów komórek: komórki alfa wydzielają hormon glukagon, komórki beta wydzielają insulinę. Głównym działaniem insuliny jest obniżenie poziomu glukozy we krwi, realizowane głównie na trzy sposoby: 1) hamowanie powstawania glukozy w wątrobie; 2) hamowanie w wątrobie i mięśniach rozpadu glikogenu (polimeru glukozy, który w razie potrzeby organizm może przekształcić w glukozę); 3) pobudzenie wykorzystania glukozy przez tkanki. Niedostateczne wydzielanie insuliny lub jej zwiększona neutralizacja przez autoprzeciwciała prowadzi do wysokiego stężenia glukozy we krwi i rozwoju cukrzycy. Głównym działaniem glukagonu jest zwiększenie poziomu glukozy we krwi poprzez stymulację jej produkcji w wątrobie. Podczas gdy insulina i glukagon są głównie odpowiedzialne za utrzymanie fizjologicznego poziomu glukozy we krwi, istotną rolę odgrywają również inne hormony, takie jak hormon wzrostu, kortyzol i adrenalina.
Hormony żołądkowo-jelitowe. Hormony przewodu pokarmowego to gastryna, cholecystokinina, sekretyna i pankreozymina. Są to polipeptydy wydzielane przez błonę śluzową przewodu pokarmowego w odpowiedzi na specyficzną stymulację. Uważa się, że gastryna stymuluje wydzielanie kwasu solnego; cholecystokinina kontroluje opróżnianie pęcherzyka żółciowego, a sekretyna i pankreozymina regulują wydzielanie soku trzustkowego.
Neurohormony- grupa związków chemicznych wydzielanych przez komórki nerwowe (neurony). Związki te mają właściwości podobne do hormonów, stymulując lub hamując aktywność innych komórek; należą do nich wspomniane wcześniej czynniki wyzwalające, a także neuroprzekaźniki, których funkcją jest przekazywanie impulsów nerwowych przez wąską szczelinę synaptyczną oddzielającą jedną komórkę nerwową od drugiej. Neuroprzekaźniki obejmują dopaminę, epinefrynę, norepinefrynę, serotoninę, histaminę, acetylocholinę i kwas gamma-aminomasłowy.
W połowie lat siedemdziesiątych odkryto szereg nowych neuroprzekaźników o działaniu przeciwbólowym podobnym do morfiny; otrzymały nazwę „endorfiny”, tj. „morfina wewnętrzna”. Endorfiny są w stanie wiązać się ze specjalnymi receptorami w strukturach mózgu; w wyniku tego wiązania do rdzenia kręgowego wysyłane są impulsy, które blokują przekazywanie przychodzących sygnałów bólowych. Działanie przeciwbólowe morfiny i innych opiatów niewątpliwie wynika z ich podobieństwa do endorfin, zapewniając ich wiązanie z tymi samymi receptorami blokującymi ból.