Kaj so hormoni?
Hormone v zanemarljivih količinah proizvajajo endokrine žleze in nekatere celice v neendokrinih organih. To so kemični prenašalci sporočil – snovi, ki z aktiviranjem encimov usklajujejo delovanje celic in organov.Ko pridejo v kri, začnejo hormoni krožiti po telesu, vendar delujejo le na tiste celice in organe (imenovane tarčne celice in organi), ki so nanje občutljivi.
Te ciljne celice in organi imajo receptorje, ki "lovijo" določene hormone. Ko pride do te »pasti«, se receptor aktivira in celica se »vklopi«.
Vrste hormonov
Obstajata dve glavni vrsti hormonov, ki krožita po telesu.Polipeptidi, ki so večina hormonov, so derivati aminokislin.
. Steroidi, ki jih proizvajajo moda, jajčniki in skorja nadledvične žleze, izvirajo iz holesterola.
. Druga vrsta je prostaglandin. Včasih se imenuje tkivni hormon. Ne gre za hormon v polnem pomenu besede, temveč za snov, ki deluje podobno kot hormoni. Ne krožijo po telesu, ampak vplivajo samo na celice, ki proizvajajo prostaglandin.
Delo hormonov
negativne povratne informacije
Nivo hormonov v krvi uravnava mehanizem negativne povratne zveze. To pomaga ohranjati ravnovesje: če raven hormonov v krvi pade, se njihova proizvodnja poveča; če je njegova raven visoka, se proizvede manj. Nekatere bolezni in motnje, kot so tumorji, lahko povzročijo hipersekrecijo (preveč hormonov) ali hiposekrecijo (premalo hormonov).Kako se "zažene" proizvodnja hormonov
Izločanje hormonov nastane kot posledica izpostavljenosti hormonskim, humoralnim (povezanim s tkivi telesnih tekočin) in živčnim dražljajem.Hormonski dražljaj
Endokrini organi proizvajajo svoje hormone pod vplivom drugih hormonov. Na primer, hipotalamus proizvaja hormon, ki stimulira sprednjo hipofizo. Ona pa začne proizvajati svoje hormone, ki spodbujajo druge žleze z notranjim izločanjem, vključno s ščitnico, skorjo nadledvične žleze in – pri moških – moda. Ko količina hormonov, ki jih proizvajajo te žleze, doseže določeno raven v krvi, negativna povratna informacija blokira nadaljnjo proizvodnjo hormonov sprednjega režnja hipofize.humoralni dražljaj
Prisotnost snovi, ki niso hormoni, v krvi lahko spodbudi nastajanje hormonov. Na primer, ko so ravni kalcija ( naravna snov v krvi) začne padati, kar spodbudi obščitnično žlezo, da proizvaja obščitnični hormon (paratiroidni hormon). Ta hormon deluje tako, da se raven kalcija dvigne, kar vodi do ukinitve stimulacije za proizvodnjo paratiroidnega hormona.živčni dražljaj
Včasih tudi živčni sistem spodbuja nastajanje hormonov. Na primer, v času stresa živci stimulirajo sredico nadledvične žleze, da sprošča hormona norepinefrin in epinefrin.Dražljaji, ki sprožijo nastajanje hormonov
Koliko hormonov sintetizira človeško telo, se boste naučili iz tega članka.
Kaj so hormoni?
Hormoni so kemične signalne snovi, ki jih žleza z notranjim izločanjem izloča neposredno v kri in delujejo večplastno in kompleksno na celotno telo ali na njegove posamezne dele – tkiva in organe. Z drugimi besedami, to so regulatorji nekaterih procesov, ki se pojavljajo v telesnih sistemih.
Današnja znanost Znanih in opisanih je več kot 150 hormonov. Po navedbah kemijska struktura Obstajajo 3 skupine hormonov:
- Protein-peptid. Sem spadajo hormoni hipofize in hipotalamusa, obščitnice in trebušne slinavke ter hormon kalcitonin.
- Derivati aminokislin. Ti vključujejo amine, sintetizirane v meduli nadledvične žleze - norepinefrin in adrenalin; v epifizi - melatonin; V Ščitnica tiroksin in trijodotironin.
- Steroidni hormoni. Sintetizirajo se v spolnih žlezah in skorji nadledvične žleze. Dodeli: progesteron, testosteron, androgene, estrogene in hormone skorje nadledvične žleze.
Koliko hormonov ima človek?
Človeški hormoni so glede na mehanizem in sintezo delovanja razdeljeni v 4 skupine:
- Nevrosekretorni hormoni. Proizvaja jih placenta, pa tudi živčne celice v hipofizi in hipotalamusu.
- žleznih hormonov. Proizvajajo jih ščitnica, nadledvične žleze in jajčniki.
- Glandotropni hormoni. Proizvaja jih endokrini sistem.
- tkivnih hormonov. Sem spadajo citokini, somatomedini, rastni hormon.
IN Človeško telo obstaja približno 100 hormonov in snovi, ki tvorijo hormonsko ozadje. Najpogostejši so serotonin, melatonin, renin, aldosteron, sekretin, vazopresin, glukagon, insulin, peptid.
Vendar je količina hormonov pri vsaki osebi drugačna. Njihovo število je odvisno od spola, starosti in zdravstvenega stanja. V povprečju vsaka oseba sintetizira približno 50 hormonov.
Prvič so bili hormoni v celoti opisani v knjigi "Hormoni in njihovi učinki" V. Verina in V. Ivanova. Orisuje bistvo in delovanje vseh 74 hormonov, ki jih proizvaja telo oseba.
Upamo, da ste iz tega članka izvedeli, koliko hormonov ima oseba.
Uvod
Posamezne celice neendokrinih organov, ki proizvajajo hormone
Zaključek
Literatura
Koncept endokrini sistem
Pojem hormonov in njihov pomen v telesu
Koncept tarčnih celic in hormonskih receptorjev
Uvod
Endokrini sistem je tako skrbno varoval svoje skrivnosti, da so ga znanstveniki odkrili šele na začetku 20. stoletja. Res je, malo prej so raziskovalci opozorili na nenavadne nedoslednosti v strukturi nekaterih organov. Takšne anatomske tvorbe so po videzu spominjale na žleze, kar pomeni, da so morale izločati določene tekočine (»sokove« ali »skrivnosti«), tako kot žleze slinavke proizvajajo slino, solzne žleze solze itd.
Endokrini sistem je sistem žlez, ki proizvajajo hormone in jih izločajo neposredno v kri. Te žleze, imenovane endokrine ali endokrine žleze, nimajo izločevalnih kanalov; se nahajajo v različne dele telesa, vendar so funkcionalno tesno povezani. Endokrini sistem telesa kot celote ohranja konstantnost notranjega okolja, kar je potrebno za normalen potek fizioloških procesov.
Hormoni se izločajo različno hitro, odvisno od koncentracije določenih substratov, ionov in nevrotransmiterjev v krvi. Izločanje vsakega hormona se pojavi pod vplivom ustreznega signala. Steroidni in peptidni hormoni, ki se sproščajo v kri, se vežejo na posebne beljakovine in jih kri prenaša v neaktivnem stanju. skupna lastnina hormonov je odvisnost učinkovitosti odziva nanje od koncentracije proste frakcije in občutljivosti receptorjev nanje.
Koncept endokrinega sistema
Endokrini sistem vključuje številne žleze in posamezne celice telesa, katerih skupna in razločevalna lastnost je zdatnist. aktivne snovi- hormoni. Slednji so posredniki pri uravnavanju delovanja organov in njihovih sistemov. Obstaja več razredov hormonov - peptidi (oligopeptidi, polipeptidi, glikopeptidi), derivati aminokislin (nevroamini) in steroidi (spolni hormoni, kortikosteroidi). Vse te biološko aktivne snovi se proizvajajo v zelo majhnih količinah.
Ko pridejo v kri ali limfo, vstopijo v specifično razmerje z receptorji na površini celic v sestavi ciljnih organov. Hkrati se uresniči oddaljeni učinek organov endokrinega sistema na telo. Poleg samega endokrinega izločanja, pri katerem se hormoni sproščajo v kri ali limfo, obstaja še parakrino izločanje, ko se hormon veže na tarčne celice neposredno ob endokrini celici, ter avtokrino izločanje, pri katerem hormon, ki je sproščen v enem delu celice se veže na receptorje v drugem predelu.
Mehanizem delovanja hormonov lahko opišemo na naslednji način. Molekula hormona, ki kroži s krvjo ali limfo, "najde" svoj receptor na površini plazemske membrane, v citoplazmi ali jedru tarčne celice. Odločilno vlogo pri tej zelo specifični prepoznavnosti igra stereokemična korespondenca med aktivnim središčem molekule hormona in konfiguracijo njegovega receptorja. Vezava hormona na receptor povzroči konformacijske (volumensko-prostorske) spremembe v receptorski molekuli, kar posledično vpliva na encimske sisteme celice, zlasti na sistem adenilat ciklaze. Mehanizem delovanja hormonov je podrobneje obravnavan v učbenikih biokemije in fiziologije. Učinek hormonov se lahko kaže ne le s krepitvijo, ampak tudi z zaviranjem delovanja celic in njihovih sistemov.
Običajno med elementi endokrinega sistema telesa ločimo štiri skupine komponent. Prva skupina - osrednji organi endokrinega sistema - vključuje hipotalamus, hipofizo in epifizo. Ti organi so tesno povezani z organi centralnega živčnega sistema in usklajujejo delovanje vseh drugih delov endokrinega sistema. Druga skupina - periferni endokrini organi - vključuje ščitnico, obščitnice in nadledvične žleze.
Pojem hormonov in njihov pomen v telesu
Hormoni so biološko aktivne snovi, ki jih izločajo posebne žleze z notranjim izločanjem kot odgovor na specifične dražljaje, ki se izločajo v kri in dostavljajo v ciljna tkiva, ki imajo specifične proteinske receptorske molekule za ta hormon, receptorji pa prenašajo signal primarnega prenašalca ali hormona v celica.
Hormoni, organske spojine, ki jih proizvajajo določene celice in so namenjene nadzoru telesnih funkcij, njihovi regulaciji in koordinaciji. Višje živali imajo dva regulacijska sistema, s pomočjo katerih se telo prilagaja stalnim notranjim in zunanjim spremembam. Eden je živčni sistem, ki hitro prenaša signale (v obliki impulzov) skozi mrežo živcev in živčnih celic; drugi pa je endokrini, ki izvaja kemično regulacijo s pomočjo hormonov, ki se prenašajo s krvjo in delujejo na tkiva in organe, oddaljene od mesta njihovega sproščanja. Vsi sesalci, vključno z ljudmi, imajo hormone; najdemo jih tudi v drugih živih organizmih.
Hormoni uravnavajo delovanje vseh telesnih celic. Vplivajo na duševno ostrino in telesno gibljivost, postavo in višino, določajo rast las, ton glasu, spolno željo in vedenje. Zahvaljujoč endokrinemu sistemu se lahko človek prilagodi močnim temperaturnim nihanjem, presežku ali pomanjkanju hrane, fizičnemu in čustvenemu stresu.
Preučevanje fiziološkega delovanja žlez z notranjim izločanjem je omogočilo razkritje skrivnosti spolnega delovanja in čudeža rojstva ter odgovor na vprašanje, zakaj nekateri ljudje visok, in druge nizke, nekatere debelušne, druge suhe, nekatere počasne, druge gibčne, nekatere močne, druge šibke.
V normalnem stanju obstaja harmonično ravnovesje med dejavnostmi endokrinih žlez, stanje živčnega sistema in odziv ciljnih tkiv (tkiv, ki so prizadeta). Vsaka kršitev v vsaki od teh povezav hitro vodi do odstopanj od norme.
V bistvu se vloga hormonov zmanjša na natančno uravnavanje telesa za pravilno delovanje. Kot primer vzemimo antidiuretični (tj. antidiuretični) hormon, ki je odgovoren za uravnavanje izločanja vode iz ledvic. Najprej ta hormon odstrani iz krvi skupaj z drugimi odpadnimi snovmi velike količine vode, ki je telo ne potrebuje več. Če pa bi vse zapustilo telo z urinom, bi telo izgubilo preveč vode, in da se to ne bi zgodilo, drugi del ledvice spet absorbira toliko vlage, kot jo vaše telo trenutno potrebuje.
Regulacija človeškega hormonskega sistema je zelo občutljiv postopek. Žleze, ki proizvajajo hormone, tesno sodelujejo med seboj, pa tudi z živčni sistem organizem. Pomen hormonov za ohranjanje človekovega življenja in zdravja je ogromen. Sama beseda "hormon" izvira iz grške besede, ki jo lahko grobo prevedemo kot "spur". To ime implicitno nakazuje, da hormoni delujejo kot katalizatorji kemičnih sprememb na celični ravni, ki so potrebne za rast, razvoj in proizvodnjo energije.
Ko so hormoni v krvnem obtoku, morajo teči do ustreznih ciljnih organov. Prenos makromolekularnih (proteinskih) hormonov je bil malo raziskan zaradi pomanjkanja natančnih podatkov o molekulski masi in kemijska struktura veliko njih. Hormoni z relativno majhno molekulsko maso se hitro vežejo na plazemske beljakovine, tako da je vsebnost hormonov v krvi v vezani obliki večja kot v prosti; obe obliki sta v dinamičnem ravnovesju. Točno tako prostih hormonov kažejo biološko aktivnost, v nekaterih primerih pa je jasno dokazano, da jih tarčni organi črpajo iz krvi. Pomen vezave hormonov na beljakovine v krvi ni povsem jasen.
Da bi glavna vrsta goriva za celice - glukoza - vstopila v kri, jo je treba sprostiti iz glavnih skladiščnih mest. Več hormonov deluje kot "krekerji" v telesu hkrati. Ko mišice potrebujejo nujno energijsko injekcijo, se v telesu začne sproščati glukagon, hormon, ki ga proizvajajo posebne celice trebušne slinavke. Ta hormon pomaga glukozi vstopiti v krvni obtok, ki se shrani v jetrih kot glikogen ogljikov hidrat.
Da bi katera koli celica v telesu učinkovito uporabljala glukozo, je potrebno delovanje hormona insulina, ki ga proizvaja trebušna slinavka. On je tisti, ki uravnava hitrost porabe glukoze v telesu, pomanjkanje insulina pa vodi v resno bolezen - sladkorno bolezen. Somatotropin, ki nastaja v hipofizi, je odgovoren za rast telesa. In uravnava izgradnjo mišičnega in kostnega tkiva ter rast brade - testosteron. Ta hormon usmerja energijo in materiale v ustvarjanje dodatnih mišična masa. Zato zaradi večjega števila moških kot pri ženskah shujša hitreje.
Koncept tarčnih celic in hormonskih receptorjev
Tarčne celice so celice, ki specifično interagirajo s hormoni s posebnimi receptorskimi proteini. Ti receptorski proteini se nahajajo na zunanji membrani celice ali v citoplazmi ali na jedrski membrani in drugih organelih celice.
Vsaka ciljna celica ima specifičen receptor za delovanje hormona, nekateri izmed receptorjev pa se nahajajo v membrani. Ta receptor je stereospecifičen. V drugih celicah se receptorji nahajajo v citoplazmi – to so citosolni receptorji, ki reagirajo s hormonom, ki vstopi v celico. Zato receptorje delimo na membranske in citosolne. Da bi se celica odzvala na delovanje hormona, je nujna tvorba sekundarnih prenašalcev sporočil za delovanje hormonov. To je značilno za hormone membranski tip sprejem.
Uničenje cikličnega AMP poteka pod delovanjem encima fosfodiesteraze. Ciklični HMF ima nasprotni učinek. Ko se aktivira fosfolipaza C, se tvorijo snovi, ki prispevajo k kopičenju ioniziranega kalcija v celici. Kalcij aktivira proteinske cinaze, spodbuja krčenje mišic. Diacilglicerol spodbuja pretvorbo membranskih fosfolipidov v arahidonsko kislino, ki je vir tvorbe prostaglandinov in levkotrienov.
Večina receptorjev ni dobro razumljena, ker sta njihova izolacija in čiščenje zelo težavni, vsebnost vsake vrste receptorja v celicah pa je zelo nizka. Vendar je znano, da hormoni medsebojno delujejo s svojimi receptorji na fizikalno-kemijski način. Med molekulo hormona in receptorjem nastanejo elektrostatične in hidrofobne interakcije. Ko se receptor veže na hormon, pride do konformacijskih sprememb receptorskega proteina in aktivira se kompleks signalne molekule z receptorskim proteinom. V aktivnem stanju lahko povzroči specifične znotrajcelične reakcije kot odgovor na prejeti signal.
Glede na strukturo hormona obstajata dve vrsti interakcij. Če je molekula hormona lipofilna (na primer steroidni hormoni), potem lahko prodre skozi lipidno plast zunanje membrane ciljnih celic. Če je molekula velika ali polarna, je njen prodor v celico nemogoč. Zato se za lipofilne hormone receptorji nahajajo znotraj ciljnih celic, za hidrofilne hormone pa se receptorji nahajajo v zunanji membrani.
V primeru hidrofilnih molekul deluje znotrajcelični mehanizem za prenos signala, da dobimo celični odziv na hormonski signal. To se zgodi s sodelovanjem snovi, ki se imenujejo drugi posredniki. Molekule hormonov so po obliki zelo raznolike, »drugi glasniki« pa ne.
Obstajata dva glavna načina prenosa signala do ciljnih celic iz signalnih molekul membranski mehanizem dejanja:
sistemi adenilat ciklaze (ali gvanilat ciklaze);
fosfoinozitidni mehanizem.
Mehanizmi prenosa informacij iz hormonov znotraj ciljnih celic s pomočjo zgornjih mediatorjev imajo skupne značilnosti:
ena od stopenj prenosa signala je fosforilacija beljakovin;
prekinitev aktivacije se pojavi kot posledica posebnih mehanizmov, ki jih sprožijo udeleženci v procesih sami – obstajajo mehanizmi negativne povratne informacije.
Hormoni so glavni humoralni regulatorji fizioloških funkcij telesa, njihove lastnosti, biosintetski procesi in mehanizmi delovanja pa so danes dobro znani.
epifiza
Pinealna žleza, majhna tvorba, ki se nahaja pri vretenčarjih pod kožo glave ali globoko v možganih; nahaja se na srednji črti telesa, podobno kot srce, deluje bodisi kot organ, ki zaznava svetlobo, bodisi kot endokrina žleza, katere delovanje je odvisno od osvetlitve. Nastane v embriogenezi v obliki majhnega izrastka dorzalne stene diencefalona. Proizvaja in izloča v kri hormone, ki uravnavajo vse ciklične spremembe v telesu: dnevne, cirkadiane ritme. Prejema svetlobno stimulacijo iz mrežnice preko simpatičnih živčnih poti, mesečnih ciklov. Pri nekaterih vrstah vretenčarjev sta obe funkciji združeni. Pri človeku ta tvorba po obliki spominja na borov stožec, po katerem je dobila ime (grško epiphysis - izboklina, izrastek).
Epifiza je na zunanji strani prekrita z vezivnotkivno kapsulo, iz katere segajo tanke vezivnotkivne pregrade, ki delijo žlezo na nerazločne lobule. Septe vsebujejo hemokapilare. Stromo lobulov sestavljajo glialne celice, njihova koncentracija narašča proti periferiji, kjer tvorijo robno tančico, v središču pa se nahajajo pinealociti. To so nevrosekretorne celice, imajo veliko jedro, dobro razvite organele, procesi teh celic pa gredo v vezivnotkivne septume in se končajo pri hemokapilarah. Te celice proizvajajo nevroamin serotonin. Proizvaja se podnevi, ponoči pa se pretvori v hormon serotonin. Ti hormoni delujejo na hipotalamus.
Serotonin krepi delovanje, medtem ko ga melatonin oslabi. Ti hormoni zavirajo razvoj reproduktivnega sistema. Pinealna žleza proizvaja antigonadotropni hormon; hormon, ki uravnava presnovo mineralov; veliko število regulacijskih peptidov (liberini in statini), ki svoje učinke uresničujejo bodisi preko hipotalamusa bodisi direktno v hipofizo. Pinealna žleza doseže največji razvoj v starosti 5-7 let, nato atrofira in pride do njene mineralizacije (odlagajo se soli Ca).
Pinealna žleza se v embriogenezi razvije iz forniksa (epithalamus) zadnjega dela (diencephalon) prednjih možganov. Nižji vretenčarji, kot so pinoge, lahko razvijejo dve podobni strukturi. Ena se nahaja z desna stran možganov, se imenuje epifiza, druga, na levi, pa parapinealna žleza. Pinealna žleza je prisotna pri vseh vretenčarjih, z izjemo krokodilov in nekaterih sesalcev, kot so mravljinčarji in armadilosi. Parapinealno žlezo v obliki zrele strukture najdemo le pri nekaterih skupinah vretenčarjev, kot so pinoge, kuščarji in žabe. .
Posamezne celice neendokrinih organov, ki proizvajajo hormone
Zbirka posameznih celic, ki proizvajajo hormone, se imenuje difuzni endokrini sistem. Znatno število teh endokrinocitov najdemo v sluznicah različnih organov in povezanih žlez. Še posebej veliko jih je v organih prebavnega sistema.
Celice difuznega endokrinega sistema v sluznicah imajo široko bazo in ožji apikalni del. V večini primerov je zanje značilna prisotnost argirofilnih gostih sekretornih granul v bazalnih delih citoplazme. Sekretorni produkti celic difuznega endokrinega sistema imajo lokalne (parakrine) in oddaljene endokrine učinke. Učinki teh snovi so zelo raznoliki.
Med posameznimi celicami, ki proizvajajo hormone, ločimo dve neodvisni skupini: I - nevroendokrinih celic Serija APUD (živčnega izvora); II - celice neživčnega izvora.
Prva skupina vključuje sekretorne nevrocite, nastale iz nevroblastov, ki imajo sposobnost istočasne proizvodnje nevroaminov, pa tudi sintetizirajo beljakovinske hormone, tj. imajo lastnosti tako živčnih kot endokrinih celic, zato jih imenujemo nevroendokrine celice.
Druga skupina - vključuje celice endokrinih in neendokrinih organov, ki izločajo steroidne in druge hormone: insulin (B-celice), glukagon (A-celice), peptide (D-celice, K-celice), sekretin (S-celice). celice). Sem spadajo tudi Leydigove celice (glandulociti) testisa, ki proizvajajo testosteron, in celice zrnate plasti jajčnih foliklov, ki proizvajajo estrogene in progesteron, ki sta steroidna hormona. Proizvodnja teh hormonov se aktivira z adenohipofiznimi gonadotropini in ne z živčnimi impulzi.
Morfofunkcionalne značilnosti endokrinih žlez. Periferni endokrini sistem: sestava, povezava s hipofizo. Načela regulacije delovanja hipofizno odvisnih in od hipofize neodvisnih endokrinih žlez.
Zaključek
Do danes so zdravniki dovolj dobro preučili endokrini sistem, da lahko preprečijo in zdravijo hormonske motnje. Toda najpomembnejša odkritja šele prihajajo. Na endokrinem »zemljevidu« telesa je veliko praznih točk, ki zanimajo radovedne ume.
Človeški hormoni so zasnovani za nadzor telesnih funkcij, njihovo regulacijo in koordinacijo. Njihovo delo opredeljuje naše videz, aktivnost, razburjenje se manifestira. Te biološko aktivne kemikalije imajo močan učinek na celotno telo preko interakcije z receptorji. Hormoni prenašajo informacije iz enega organa v drugega, povezujejo en organ z drugim. To vam omogoča, da dosežete ravnovesje v delu celotnega organizma.
Hormoni so tisto, zaradi česar ste posebni in drugačni od ostalih. Vnaprej določajo vaše fizične in duševne lastnosti, ne glede na to, ali odrastete visok ali ne, poln ali suh. Naši hormoni vplivajo na vse vidike vašega življenja, od spočetja do smrti. Vplivali bodo na vašo rast spolni razvoj, oblikovanje vaših želja, na presnovo v telesu, na moč mišic, na ostrino uma, obnašanje, tudi na vaš spanec.
Literatura:
Mehanizem delovanja hormonov 1976
Agazhdanyan N.A. Katkov A.Yu. Rezerve našega telesa 1990
Tepperman J., Tepperman H. Fiziologija metabolizma in endokrinega sistema. 1989
HORMONI
organske spojine, ki jih proizvajajo določene celice in so namenjene nadzoru telesnih funkcij, njihovi regulaciji in koordinaciji. Višje živali imajo dva regulacijska sistema, s katerima se telo prilagaja stalnim notranjim in zunanje spremembe. Eden je živčni sistem, ki hitro prenaša signale (v obliki impulzov) skozi mrežo živcev in živčnih celic; drugi pa je endokrini, ki izvaja kemično regulacijo s pomočjo hormonov, ki se prenašajo s krvjo in delujejo na tkiva in organe, oddaljene od mesta njihovega sproščanja. Kemični sistem komunikacija sodeluje z živčnim sistemom; Tako nekateri hormoni delujejo kot mediatorji (posredniki) med živčnim sistemom in organi, ki se odzivajo na izpostavljenost. Tako razlika med nevronsko in kemično koordinacijo ni absolutna. Vsi sesalci, vključno z ljudmi, imajo hormone; najdemo jih tudi v drugih živih organizmih. Rastlinski hormoni in hormoni žuželk so dobro opisani.
(glej tudi RASTLINSKI HORMONI). Fiziološko delovanje hormonov je usmerjeno v:
1) zagotavljanje humoralne, tj. izvaja se s krvjo, regulacija bioloških procesov; 2) ohranjanje celovitosti in konstantnosti notranje okolje, harmonično interakcijo med celične komponente telo; 3) regulacija procesov rasti, zorenja in razmnoževanja. Hormoni uravnavajo delovanje vseh telesnih celic. Vplivajo na duševno ostrino in telesno gibljivost, postavo in višino, določajo rast las, ton glasu, spolno željo in vedenje. Zahvaljujoč endokrinemu sistemu se lahko človek prilagodi močnim temperaturnim nihanjem, presežku ali pomanjkanju hrane, fizičnemu in čustvenemu stresu. Preučevanje fiziološkega delovanja žlez z notranjim izločanjem je omogočilo razkritje skrivnosti spolnega delovanja in čudeža rojstva ter tudi odgovor na vprašanje, zakaj so nekateri ljudje visoki in drugi nizki, nekateri polni, drugi suhi, nekateri. so počasni, drugi so gibčni, nekateri so močni, drugi šibki. V normalnem stanju obstaja harmonično ravnovesje med delovanjem endokrinih žlez, stanjem živčnega sistema in odzivom ciljnih tkiv (prizadetih tkiv). Vsaka kršitev v vsaki od teh povezav hitro vodi do odstopanj od norme. Prekomerna ali nezadostna proizvodnja hormonov povzroča razne bolezni spremljajo globoke kemične spremembe v telesu. Preučevanje vloge hormonov v življenju telesa in normalnih in patološka fiziologija Endokrinologija se ukvarja z endokrinimi žlezami. Kot medicinska disciplina se je pojavila šele v 20. stoletju, endokrinološka opazovanja pa so znana že od antike. Hipokrat je verjel, da sta zdravje in temperament človeka odvisna od posebnih humoralnih snovi. Aristotel je opozoril na dejstvo, da se kastrirano tele, ki odrašča, po spolnem vedenju razlikuje od kastriranega bika, saj sploh ne poskuša splezati na kravo. Poleg tega se že stoletja kastracija izvaja za ukrotitev in udomačevanje živali ter za spreminjanje človeka v pokornega sužnja. Kaj so hormoni? Po klasični definiciji so hormoni produkti izločanja endokrinih žlez, ki se sproščajo neposredno v krvni obtok in imajo visoko fiziološko aktivnost. Glavne endokrine žleze pri sesalcih - hipofiza, ščitnica in obščitnice, skorja nadledvične žleze, medula nadledvične žleze, tkivo trebušne slinavke, spolne žleze (moda in jajčniki), posteljica in mesta, kjer nastajajo hormoni prebavila. V telesu se sintetizirajo tudi nekatere hormonom podobne spojine. Na primer, študije hipotalamusa so pokazale, da so številne snovi, ki jih izloča, potrebne za sproščanje hormonov hipofize. Ti "sproščajoči faktorji" ali liberini so bili izolirani iz različnih predelov hipotalamusa. Skozi sistem vstopajo v hipofizo krvne žile ki povezuje obe strukturi. Ker hipotalamus po svoji strukturi ni žleza in se zdi, da sproščajoči faktorji vstopajo le v zelo blizu hipofizo, lahko te snovi, ki jih izloča hipotalamus, štejemo za hormone le s širokim razumevanjem tega pojma. Obstajajo tudi druge težave pri določanju, katere snovi je treba šteti za hormone in katere strukture so endokrine žleze. Prepričljivo je dokazano, da lahko organi, kot so jetra, črpajo fiziološko neaktivne ali popolnoma neaktivne hormonske snovi iz krvnega obtoka in jih pretvorijo v močne hormone. Na primer, dehidroepiandrosteron sulfat, neaktivna snov, ki jo proizvajajo nadledvične žleze, se v jetrih pretvori v testosteron, zelo aktiven moški spolni hormon, v velikem številu ki ga izločajo testisi. Ali to vendarle dokazuje, da so jetra endokrini organ? Druga vprašanja so še težja. Ledvice izločajo v krvni obtok encim renin, ki z aktivacijo angiotenzinskega sistema (ta sistem povzroča širjenje krvnih žil) spodbuja nastajanje nadledvičnega hormona aldosterona. Regulacija sproščanja aldosterona s tem sistemom je zelo podobna temu, kako hipotalamus stimulira sproščanje hipofiznega hormona ACTH (adrenokortikotropni hormon ali kortikotropin), ki uravnava delovanje nadledvičnih žlez. Ledvice izločajo tudi eritropoetin, hormonsko snov, ki spodbuja nastajanje rdečih krvničk. Ali je mogoče pripisati ledvico endokrini organi? Vsi ti primeri dokazujejo, da klasična definicija hormonov in endokrinih žlez ni dovolj izčrpna.
Prenos hormonov. Ko so hormoni v krvnem obtoku, morajo teči do ustreznih ciljnih organov. Prenos visokomolekularnih (beljakovinskih) hormonov je bil malo raziskan zaradi pomanjkanja natančnih podatkov o molekulski masi in kemični strukturi mnogih od njih. Hormoni z relativno majhno molekulsko maso, kot sta ščitnica in steroid, se hitro vežejo na plazemske beljakovine, tako da je raven hormonov v krvi v vezani obliki višja kot v prosti obliki; obe obliki sta v dinamičnem ravnovesju. Kažejo prosti hormoni biološka aktivnost, in v številnih primerih je bilo jasno dokazano, da jih iz krvi črpajo ciljni organi. Pomen vezave hormonov na beljakovine v krvi ni povsem jasen. Predpostavlja se, da taka vezava olajša transport hormona ali ščiti hormon pred izgubo aktivnosti.
Delovanje hormonov. Posamezni hormoni in njihovi glavni učinki so predstavljeni spodaj v poglavju "Glavni človeški hormoni". V splošnem velja, da hormoni delujejo na določene tarčne organe in povzročajo pomembne fiziološke spremembe v njih. Hormon ima lahko več ciljnih organov in fiziološke spremembe, ki jih povzroča, lahko vplivajo na širok spekter telesnih funkcij. Na primer vzdrževanje normalno raven Glukoza v krvi – v veliki meri jo nadzirajo hormoni – je pomembna za življenje celotnega organizma. Hormoni včasih delujejo skupaj; tako je lahko učinek enega hormona odvisen od prisotnosti kakšnega drugega ali drugih hormonov. Rastni hormon je na primer neučinkovit v odsotnosti ščitničnega hormona. Delovanje hormonov na celični ravni poteka po dveh glavnih mehanizmih: hormoni, ki ne prodrejo v celico (običajno vodotopni), delujejo preko receptorjev na celična membrana, in hormoni, ki zlahka prehajajo skozi membrano (topni v maščobi) - skozi receptorje v citoplazmi celice. V vseh primerih le prisotnost specifičnega receptorskega proteina določa občutljivost celice na določen hormon; naredi tarčo. Prvi mehanizem delovanja, podrobno preučen na primeru adrenalina, je, da se hormon veže na svoje specifične receptorje na celični površini; vezave sproži vrsto reakcij, zaradi katerih nastane t.i. drugi posredniki, ki neposredno vplivajo na celični metabolizem. Ti mediatorji so običajno ciklični adenozin monofosfat (cAMP) in/ali kalcijevi ioni; slednji se sproščajo iz znotrajceličnih struktur ali v celico vstopajo od zunaj. Tako cAMP kot kalcijevi ioni se uporabljajo za prenos zunanjega signala v notranjost celic v najrazličnejših organizmih na vseh stopnjah evolucijske lestvice. Vendar pa nekateri membranski receptorji, zlasti inzulinski receptorji, delujejo krajše: prodrejo skozi membrano skozi in skozi in ko del njihove molekule veže hormon na površini celice, drugi del začne delovati kot aktivni encim na celični površini. stran, obrnjena v notranjost celice; to zagotavlja manifestacijo hormonskega učinka. Drugi mehanizem delovanja - prek citoplazemskih receptorjev - je značilen za steroidne hormone (hormone skorje nadledvične žleze in spolne hormone), pa tudi za hormone Ščitnica(T3 in T4). Ko prodre v celico, ki vsebuje ustrezen receptor, hormon z njim tvori hormonsko-receptorski kompleks. Ta kompleks se aktivira (s pomočjo ATP), nato pa prodre v celično jedro, kjer hormon neposredno vpliva na izražanje določenih genov, spodbuja sintezo specifične RNA in beljakovin. Ti novonastali proteini, običajno kratkotrajni, so odgovorni za spremembe, ki tvorijo fiziološki učinek hormon. Regulacijo hormonskega izločanja izvaja več med seboj povezanih mehanizmov. Lahko jih ponazorimo s primerom kortizola, glavnega glukokortikoidnega hormona nadledvične žleze. Njegovo proizvodnjo uravnava povratni mehanizem, ki deluje na ravni hipotalamusa. Ko se raven kortizola v krvi zniža, hipotalamus izloča kortikoliberin, faktor, ki stimulira izločanje kortikotropina (ACTH) v hipofizi. Zvišanje ravni ACTH pa spodbudi izločanje kortizola v nadledvičnih žlezah, posledično pa se poveča raven kortizola v krvi. Povišana raven kortizola nato s povratnim mehanizmom zavre sproščanje kortikoliberina – in vsebnost kortizola v krvi se ponovno zmanjša. Izločanje kortizola uravnava več kot le povratni mehanizem. Tako na primer stres povzroči sproščanje kortikoliberina in s tem cel niz reakcij, ki povečajo izločanje kortizola. Poleg tega izločanje kortizola sledi cirkadianemu ritmu; ob prebujanju je zelo visoka, med spanjem pa postopoma pada na najnižjo raven. Nadzorni mehanizmi vključujejo tudi hitrost metabolizma hormonov in izgubo aktivnosti. Podobni sistemi regulacije delujejo tudi v zvezi z drugimi hormoni.
GLAVNI ČLOVEŠKI HORMONI
Hormoni hipofize so podrobno opisani v članku HIPOFIZA. Tukaj navajamo samo glavne produkte izločanja hipofize.
Hormoni sprednje hipofize.Žlezno tkivo sprednjega režnja proizvaja:
Rastni hormon (GH) ali somatotropin, ki vpliva na vsa tkiva telesa, povečuje njihovo anabolično aktivnost (tj. Procese sinteze komponent telesnih tkiv in povečuje zaloge energije). - melanocite stimulirajoči hormon (MSH), ki poveča proizvodnjo pigmenta v nekaterih kožnih celicah (melanocitih in melanoforjih); - ščitnično stimulirajoči hormon(TSH), ki spodbuja sintezo ščitničnih hormonov v ščitnici; - folikle stimulirajoči hormon (FSH) in luteinizirajoči hormon (LH), sorodna gonadotropinom: njuno delovanje je usmerjeno na spolne žleze.
(glej tudi ČLOVEŠKA REPRODUKCIJA). Prolaktin, včasih imenovan tudi PRL, je hormon, ki spodbuja nastajanje mlečnih žlez in laktacijo.
Hormona zadnje hipofize sta vazopresin in oksitocin. Oba hormona nastajata v hipotalamusu, vendar se shranjujeta in sproščata v posteriorni hipofizi, ki leži pod hipotalamusom. Vazopresin vzdržuje tonus krvnih žil in je antidiuretični hormon, ki vpliva izmenjava vode. Oksitocin povzroča krčenje maternice in ima sposobnost sproščanja mleka po porodu.
Ščitnični in obščitnični hormoni.Žleza ščitnica se nahaja na vratu in je sestavljena iz dveh režnjev, ki sta povezana z ozko ožino.
(glej ŠČITNICA).
štiri obščitnična žleza običajno se nahajajo v parih - na zadnji in stranski površini vsakega režnja ščitnice, čeprav sta včasih lahko eden ali dva nekoliko premaknjena. Glavna hormona, ki jih izloča normalna ščitnica, sta tiroksin (T4) in trijodtironin (T3). Ko pridejo v krvni obtok, se trdno, a reverzibilno vežejo na specifične plazemske beljakovine. T4 se veže močneje kot T3 in se ne sprosti tako hitro, zato deluje počasneje, a dlje časa. Ščitnični hormoni spodbujajo sintezo in razgradnjo beljakovin hranila s sproščanjem toplote in energije, kar se kaže s povečano porabo kisika. Ti hormoni vplivajo tudi na presnovo ogljikovih hidratov in skupaj z drugimi hormoni uravnavajo hitrost mobilizacije prostih maščobne kisline iz maščobnega tkiva. Skratka, ščitnični hormoni stimulativno delujejo na presnovne procese. Povečana proizvodnja ščitničnih hormonov povzroča tirotoksikozo, z njihovo insuficienco pa se pojavi hipotiroidizem ali miksedem. Druga spojina, ki jo najdemo v ščitnici, je dolgodelujoči ščitnični stimulans. Je gama globulin in verjetno povzroča hipertiroidno stanje. Hormon obščitničnih žlez se imenuje paratiroidni ali parathormon; vzdržuje konstantno raven kalcija v krvi: ko se zniža, se sprošča obščitnični hormon, ki aktivira prenos kalcija iz kosti v kri, dokler se vsebnost kalcija v krvi ne normalizira. Drugi hormon, kalcitonin, ima nasprotni učinek in se sprosti, ko povišana raven kalcija v krvi. Prej so mislili, da kalcitonin izločajo obščitnične žleze, zdaj pa je dokazano, da nastaja v ščitnici. Povečano nastajanje paratiroidnega hormona povzroča bolezni kosti, ledvične kamne, poapnenje ledvičnih tubulov, možna pa je tudi kombinacija teh motenj. Pomanjkanje paratiroidnega hormona spremlja znatno znižanje ravni kalcija v krvi in se kaže v povečani nevromuskularni razdražljivosti, krčih in konvulzijah.
Hormoni nadledvične žleze. Nadledvične žleze so majhne strukture, ki se nahajajo nad vsako ledvico. Sestavljeni so iz zunanje plasti, imenovane korteks, in notranjega dela, imenovanega medula. Oba dela imata svoje funkcije, pri nekaterih nižjih živalih pa sta popolnoma ločeni strukturi. Vsak od dveh delov nadledvične žleze igra pomembno vlogo tako v normalnem stanju kot pri boleznih. Na primer, eden od hormonov medule - adrenalin - je potreben za preživetje, saj zagotavlja reakcijo na nenadno nevarnost. Ko se pojavi, se adrenalin sprosti v kri in mobilizira zaloge ogljikovih hidratov za hitro sproščanje energije, poveča mišično moč, povzroči razširitev zenic in zoženje perifernih žil. Tako se rezervne sile pošljejo v »beg ali boj«, poleg tega pa se zmanjša izguba krvi zaradi vazokonstrikcije in hitrega strjevanja krvi. Adrenalin spodbuja tudi izločanje ACTH (tj. hipotalamo-hipofizno os). ACTH pa stimulira sproščanje kortizola v skorji nadledvične žleze, kar ima za posledico povečanje pretvorbe beljakovin v glukozo, ki je potrebna za dopolnitev zalog glikogena v jetrih in mišicah, ki se uporabljajo med anksiozno reakcijo. Skorja nadledvične žleze izloča tri glavne skupine hormonov: mineralokortikoide, glukokortikoide in spolne steroide (androgene in estrogene). Mineralokortikoidi so aldosteron in deoksikortikosteron. Njihovo delovanje je povezano predvsem z vzdrževanjem ravnovesja soli. Glukokortikoidi vplivajo na presnovo ogljikovih hidratov, beljakovin, maščob ter na imunološke obrambne mehanizme. Med glukokortikoidi sta najpomembnejša kortizol in kortikosteron. Spolni steroidi, ki imajo pomožno vlogo, so podobni tistim, ki se sintetizirajo v spolnih žlezah; to so dehidroepiandrosteron sulfat, D4-androstendion, dehidroepiandrosteron in nekateri estrogeni. Presežek kortizola povzroči resno presnovno motnjo, ki povzroči hiperglukoneogenezo, tj. prekomerna pretvorba beljakovin v ogljikove hidrate. Za to stanje, znano kot Cushingov sindrom, je značilna izguba mišične mase, zmanjšana toleranca za ogljikove hidrate, tj. zmanjšan vnos glukoze iz krvi v tkiva (kar se kaže nenormalno povečanje koncentracija sladkorja v krvi, ko pride iz hrane), kot tudi demineralizacija kosti. Prekomerno izločanje androgenov s tumorji nadledvične žleze vodi v maskulinizacijo. Tudi tumorji nadledvične žleze lahko proizvajajo estrogene, zlasti pri moških, kar vodi v feminizacijo. Hipofunkcija (zmanjšana aktivnost) nadledvičnih žlez se pojavi v akutni ali kronični obliki. Vzrok hipofunkcije je hud, hitro razvijajoč se bakterijska okužba: lahko poškoduje nadledvično žlezo in povzroči globok šok. V kronični obliki se bolezen razvije zaradi delnega uničenja nadledvične žleze (na primer zaradi rastočega tumorja ali tuberkuloznega procesa) ali proizvodnje avtoprotiteles. Za to stanje, znano kot Addisonova bolezen, je značilno močna šibkost, hujšanje, nizek krvni tlak, gastrointestinalne motnje, povečana potreba po soli in pigmentacija kože. Addisonova bolezen, ki jo je leta 1855 opisal T. Addison, je postala prva priznana endokrine bolezni. Adrenalin in norepinefrin sta dva glavna hormona, ki ju izloča medula nadledvične žleze. Adrenalin velja za presnovni hormon zaradi vpliva na zaloge ogljikovih hidratov in mobilizacijo maščob. Norepinefrin je vazokonstriktor, tj. krči krvne žile in povečuje krvni pritisk. Medula nadledvične žleze je tesno povezana z živčnim sistemom; tako norepinefrin sproščajo simpatični živci in deluje kot nevrohormon. Pri nekaterih tumorjih pride do prekomernega izločanja hormonov sredice nadledvične žleze (medularnih hormonov). Simptomi so odvisni od tega, kateri od obeh hormonov, epinefrin ali noradrenalin, se tvori v večjih količinah, najpogostejši pa so nenadni napadi vročine, znojenje, tesnoba, palpitacije in glavobol in arterijske hipertenzije.
testikularni hormoni. Testisi (moda) imajo dva dela, saj so žleze zunanjega in notranjega izločanja. Kot žleze zunanjega izločanja proizvajajo semenčice ter endokrina funkcija izvajajo v njih vsebovane Leydigove celice, ki izločajo moške spolne hormone (androgene), zlasti D4-androstendion in testosteron, glavni moški hormon. Leydigove celice proizvajajo tudi majhne količine estrogena (estradiola). Testisi so pod nadzorom gonadotropinov (glejte zgornji razdelek Hipofizni hormoni). Gonadotropin FSH spodbuja nastajanje semenčic (spermatogenezo). Pod vplivom drugega gonadotropina, LH, Leydigove celice izločajo testosteron. Spermatogeneza se pojavi le z zadostno količino androgenov. Androgeni, zlasti testosteron, so odgovorni za razvoj sekundarnih spolnih značilnosti pri moških. Kršitev endokrine funkcije testisov se v večini primerov zmanjša na nezadostno izločanje androgenov. Na primer, hipogonadizem je zmanjšana funkcija testisov, vključno z izločanjem testosterona, spermatogenezo ali obojim. Vzrok hipogonadizma je lahko bolezen testisov ali – posredno – funkcionalna insuficienca hipofize. Povečano izločanje androgenov se pojavi pri tumorjih Leydigovih celic in vodi do prekomerna razvitost moških spolnih značilnosti, zlasti pri mladostnikih. Včasih tumorji testisov proizvajajo estrogene, kar povzroča feminizacijo. Kdaj redek tumor testisi - horiokarcinomi - proizvajajo toliko horionskih gonadotropinov, da analiza minimalne količine urina ali seruma daje enake rezultate kot med nosečnostjo pri ženskah. Razvoj horiokarcinoma lahko privede do feminizacije.
Hormoni jajčnikov. Jajčniki imajo dve funkciji: razvoj jajčec in izločanje hormonov.
(glej tudi ČLOVEŠKA REPRODUKCIJA).
Hormoni jajčnikov so estrogeni, progesteron in D4-androstendion. Estrogeni določajo razvoj ženskih sekundarnih spolnih značilnosti. Ovarijski estrogen, estradiol, nastaja v celicah rastočega folikla, vrečke, ki obdaja razvijajoče se jajčece. Zaradi delovanja FSH in LH folikel dozori in poči ter sprosti jajčece. Strgan folikel se nato spremeni v t.i. rumeno telesce ki izloča tako estradiol kot progesteron. Ti hormoni delujejo skupaj, da pripravijo maternično sluznico (endometrij) za implantacijo oplojenega jajčeca. Če do oploditve ne pride, pride do regresije rumenega telesca; ta ustavi izločanje estradiola in progesterona, endometrij se lušči, kar povzroči menstruacijo. Čeprav jajčniki vsebujejo veliko nezrelih foliklov, med vsakim menstrualni ciklus navadno dozori samo eden od njih in sprosti jajčece. Odvečni folikli se skozi celotno reproduktivno obdobje ženskega življenja podvržejo obratnemu razvoju. Propadajoči folikli in ostanki rumenega telesca postanejo del strome – podpornega tkiva jajčnika. V določenih okoliščinah se specifične stromalne celice aktivirajo in izločajo prekurzor aktivnih androgenih hormonov, D4-androstenedion. Aktivacija strome se pojavi na primer pri policističnih jajčnikih, bolezni, povezani z moteno ovulacijo. Zaradi te aktivacije nastane presežek androgenov, kar lahko povzroči hirzutizem (izrazito poraščenost). Zmanjšano izločanje estradiola se pojavi pri nerazvitosti jajčnikov. V menopavzi se zmanjša tudi delovanje jajčnikov, saj se zmanjša zaloga foliklov in posledično zmanjša izločanje estradiola, kar spremljajo številni simptomi, med katerimi so najbolj značilni vročinski oblivi. Prekomerna proizvodnja estrogena je običajno povezana s tumorji jajčnikov. Največje število menstrualne motnje so posledica neravnovesja ovarijskih hormonov in motenj ovulacije.
Hormoni človeške placente.
Placenta je porozna membrana, ki povezuje zarodek (plod) s steno materine maternice. Izloča humani horionski gonadotropin in humani placentni laktogen. Tako kot jajčniki posteljica proizvaja progesteron in številne estrogene.
Horionski gonadotropin (CG). Implantacijo oplojenega jajčeca olajšajo materini hormoni - estradiol in progesteron. Sedmi dan po oploditvi se človeški zarodek okrepi v endometriju in prejme hrano iz materinih tkiv in krvnega obtoka. Odstop endometrija, ki povzroči menstruacijo, ne pride, ker zarodek izloča hCG, zaradi česar se rumeno telesce ohrani: estradiol in progesteron, ki ju proizvaja, ohranjata celovitost endometrija. Po implantaciji zarodka se začne razvijati posteljica, ki še naprej izloča CG, ki doseže največjo koncentracijo okoli drugega meseca nosečnosti. Določanje koncentracije hCG v krvi in urinu je osnova testov nosečnosti.
Človeški placentni laktogen (PL). Leta 1962 so PL našli v visokih koncentracijah v tkivu posteljice, v krvi, ki teče iz posteljice, in v serumu periferne krvi matere. Ugotovljeno je bilo, da je PL podoben, vendar ne identičen človeškemu rastnemu hormonu. Je močan presnovni hormon. Vpliva na presnovo ogljikovih hidratov in maščob, prispeva k ohranjanju glukoze in dušikovih spojin v materinem telesu in s tem zagotavlja oskrbo ploda. dovolj hranila; hkrati pa povzroči mobilizacijo prostih maščobnih kislin – vira energije materinega telesa.
progesteron. Med nosečnostjo se v krvi (in urinu) ženske postopoma poveča raven pregnandiola, metabolita progesterona. Progesteron izloča predvsem posteljica, holesterol iz materine krvi pa je njegov glavni predhodnik. Sinteza progesterona ni odvisna od prekurzorjev, ki jih proizvaja plod, sodeč po dejstvu, da se praktično ne zmanjša nekaj tednov po smrti ploda; sinteza progesterona se nadaljuje tudi v primerih, ko je bila pri bolnikih z abdominalno zunajmaternično nosečnostjo opravljena odstranitev ploda, vendar je bila posteljica ohranjena.
Estrogeni. Prva poročila o visoki ravni estrogena v urinu nosečnic so se pojavila leta 1927 in kmalu je postalo jasno, da se taka raven vzdržuje le ob prisotnosti živega ploda. Kasneje je bilo ugotovljeno, da se z nenormalnostjo ploda, povezano z motnjami v razvoju nadledvičnih žlez, vsebnost estrogena v materinem urinu znatno zmanjša. To je nakazovalo, da hormoni nadledvične skorje ploda služijo kot predhodniki estrogena. Nadaljnje študije so pokazale, da je dehidroepiandrosteron sulfat, prisoten v fetalni plazmi, glavni prekurzor estrogenov, kot sta estron in estradiol, 16-hidroksidehidroepiandrosteron, prav tako embrionalnega izvora, pa je glavni prekurzor drugega placentnega estrogena, estriola. Tako normalno izločanje estrogenov v urinu med nosečnostjo določata dva pogoja: nadledvične žleze ploda morajo sintetizirati prekurzorje v pravo količino placenta pa jih pretvori v estrogen.
Hormoni trebušne slinavke.
Trebušna slinavka opravlja notranje in zunanje izločanje. Eksokrina (povezana z zunanjim izločanjem) komponenta so prebavni encimi, ki v obliki neaktivnih prekurzorjev vstopijo v dvanajstniku skozi pankreasni kanal. Notranje izločanje zagotavljajo Langerhansovi otočki, ki jih predstavlja več vrst celic: alfa celice izločajo hormon glukagon, beta celice izločajo insulin. Glavno delovanje insulina je znižanje ravni glukoze v krvi, ki se izvaja predvsem na tri načine: 1) zaviranje tvorbe glukoze v jetrih; 2) zaviranje razgradnje glikogena (polimera glukoze, ki ga telo po potrebi lahko pretvori v glukozo) v jetrih in mišicah; 3) spodbujanje uporabe glukoze v tkivih. Nezadostno izločanje insulina ali njegova povečana nevtralizacija z avtoprotitelesi vodi do visoka stopnja glukoza v krvi in razvoj diabetes. Glavno delovanje glukagona je zvišanje ravni glukoze v krvi s spodbujanjem njene proizvodnje v jetrih. Čeprav sta insulin in glukagon primarno odgovorna za vzdrževanje fiziološke ravni glukoze v krvi, imajo pomembno vlogo tudi drugi hormoni, kot so rastni hormon, kortizol in adrenalin.
Gastrointestinalni hormoni.
Hormoni gastrointestinalnega trakta - gastrin, holecistokinin, sekretin in pankreozimin. To so polipeptidi, ki jih izloča sluznica prebavil kot odgovor na specifično stimulacijo. Menijo, da gastrin spodbuja izločanje klorovodikove kisline; holecistokinin nadzoruje praznjenje žolčnika, sekretin in pankreozimin pa uravnavata izločanje trebušnega soka. Nevrohormoni - skupina kemične spojine ki ga izločajo živčne celice (nevroni). Te spojine imajo hormonom podobne lastnosti, spodbujajo ali zavirajo aktivnost drugih celic; vključujejo prej omenjene sproščajoče faktorje, pa tudi nevrotransmiterje, katerih funkcija je prenos živčnih impulzov skozi ozko sinaptično špranjo, ki ločuje živčna celica od drugega. Nevrotransmiterji vključujejo dopamin, adrenalin, norepinefrin, serotonin, histamin, acetilholin in gama-aminomaslena kislina. Sredi sedemdesetih let 20. stoletja so odkrili številne nove nevrotransmiterje z analgetičnimi učinki, podobnimi morfiju; so dobili ime "endorfini", tj. "notranji morfij". Endorfini se lahko vežejo na posebne receptorje v možganskih strukturah; kot rezultat tega združenja hrbtenjača pošiljajo se impulzi, ki blokirajo prevajanje vhodnih bolečinskih signalov. Analgetični učinek morfija in drugih opiatov je nedvomno posledica njihove podobnosti z endorfini, kar zagotavlja njihovo vezavo na iste receptorje za blokiranje bolečine.
TERAPEVTSKA UPORABA HORMONOV
Hormone so sprva uporabljali v primerih pomanjkanja katere koli endokrine žleze, da bi nadomestili ali kompenzirali nastalo hormonsko pomanjkanje. Prvo učinkovito hormonsko zdravilo je bil izvleček ščitnice ovce, ki ga je leta 1891 uporabil angleški zdravnik G. Murray za zdravljenje miksedema. Do danes je hormonska terapija sposobna nadomestiti nezadostno izločanje skoraj vseh endokrinih žlez; odlične rezultate daje tudi nadomestna terapija, ki se izvaja po odstranitvi posamezne žleze. Za stimulacijo žlez se lahko uporabljajo tudi hormoni. Gonadotropini se na primer uporabljajo za stimulacijo spolnih žlez, zlasti za spodbujanje ovulacije. Poleg nadomestnega zdravljenja se hormoni in hormonom podobna zdravila uporabljajo tudi v druge namene. Torej prekomerno izločanje androgenov iz nadledvičnih žlez pri nekaterih boleznih zavirajo kortizonu podobna zdravila. Drug primer je uporaba estrogenov in progesterona v kontracepcijske tablete za zatiranje ovulacije. Hormoni se lahko uporabljajo tudi kot sredstva, ki nevtralizirajo delovanje drugih zdravila; medtem ko izhaja iz dejstva, da na primer glukokortikoidi spodbujajo katabolične procese in androgeni - anabolične. Zato v ozadju dolgotrajnega zdravljenja z glukokortikoidi (recimo v primeru revmatoidni artritis) pogosto dodatno predpisujejo anabolične učinkovine za zmanjšanje ali nevtralizacijo njegovega kataboličnega učinka. Hormoni se pogosto uporabljajo kot posebna zdravila. Tako je adrenalin, ki sprošča gladke mišice, zelo učinkovit pri napadu. bronhialna astma. Hormoni se uporabljajo tudi v diagnostične namene. Na primer, pri preučevanju delovanja skorje nadledvične žleze se zatečejo k njegovi stimulaciji z dajanjem ACTH bolniku, odziv pa se oceni z vsebnostjo kortikosteroidov v urinu ali plazmi. Trenutno so se hormonski pripravki začeli uporabljati na skoraj vseh področjih medicine. Gastroenterologi uporabljajo kortizonu podobne hormone pri zdravljenju regionalnega enteritisa ali mukoznega kolitisa. Dermatologi zdravijo akne z estrogenom in nekateri kožne bolezni- glukokortikoidi; alergologi uporabljajo ACTH in glukokortikoide pri zdravljenju astme, urtikarije ipd alergijske bolezni. Pediatri posegajo po anaboličnih snoveh, ko je treba izboljšati apetit ali pospešiti rast otroka, pa tudi velikih odmerkih estrogen, da zapre epifize (rastoče dele kosti) in tako prepreči prekomerno rast. Pri presaditvi organov se uporabljajo glukokortikoidi, ki zmanjšajo možnost zavrnitve presadka. Estrogeni lahko omejijo širjenje metastatskega raka dojke pri bolnicah po menopavzi, androgeni pa se uporabljajo za isti namen pred menopavzo. Urologi uporabljajo estrogene za upočasnitev širjenja raka prostate. Specialisti za notranje bolezni ugotovili, da je pri zdravljenju nekaterih vrst kolagenoz priporočljivo uporabljati kortizonu podobne spojine, ginekologi in porodničarji pa uporabljajo hormone pri zdravljenju številnih motenj, ki niso neposredno povezane s hormonskim pomanjkanjem.
NEVRETENČARSKI HORMONI
Hormone nevretenčarjev so proučevali predvsem pri žuželkah, rakih in mehkužcih, na tem področju pa ostaja še marsikaj nejasnega. Včasih je pomanjkanje informacij o hormonih določene živalske vrste preprosto posledica dejstva, da ta vrsta nima specializiranih endokrinih žlez in posamezne skupine celice, ki izločajo hormone, je težko zaznati. Verjetno je, da je katera koli funkcija, ki jo uravnavajo hormoni pri vretenčarjih, podobno urejena pri nevretenčarjih. Pri sesalcih na primer nevrotransmiter norepinefrin poveča srčni utrip, pri raku Cancer pagurus in jastogu Homarus vulgaris pa imajo enako vlogo nevrohormoni – biološko aktivne snovi, ki jih proizvajajo nevrosekretorne celice. živčnega tkiva. Presnovo kalcija v telesu pri vretenčarjih uravnava hormon obščitničnih žlez, pri nekaterih nevretenčarjih pa hormon, ki ga proizvaja poseben organ, ki se nahaja v torakalni predel telo. Številne druge funkcije pri nevretenčarjih so prav tako podvržene hormonski regulaciji, vključno z metamorfozo, gibanjem in prerazporeditvijo pigmentnih granul v kromatoforih, intenzivnostjo dihanja, zorenjem zarodnih celic v spolnih žlezah, nastankom sekundarnih spolnih značilnosti in telesno rastjo.
Metamorfoza. Opazovanja žuželk so razkrila vlogo hormonov pri uravnavanju metamorfoze in dokazano je, da to vlogo igra več hormonov. Osredotočili se bomo na dva najpomembnejša hormona antagonista. Na vsaki od tistih stopenj razvoja, ki jih spremlja metamorfoza, nevrosekretorne celice možganov žuželk proizvajajo tako imenovane. možganski hormon, ki spodbuja sintezo v protorakalni (protorakalni) žlezi steroidni hormon, spodbujanje taljenja - ekdizon. Prav v času, ko se v telesu žuželke sintetizira ekdizon, sosednja telesca (corpora allata) – dve majhni žlezi, ki se nahajata v glavi žuželke – proizvajajo t.i. juvenilni hormon, ki zavira delovanje ekdizona in zagotavlja naslednji stadij ličinke po taljenju. Z rastjo ličinke se proizvaja vedno manj juvenilnega hormona in končno njegova količina ne zadošča več za preprečitev taljenja. Na primer, pri metuljih zmanjšanje vsebnosti juvenilnega hormona vodi do dejstva, da se zadnja ličinka po moltingu spremeni v lutko.
Interakcija hormonov, ki uravnavajo metamorfozo, je bila dokazana v številnih poskusih. Znano je na primer, da stenica Rhodnius prolixus v normalnem življenjskem ciklu, preden se spremeni v odrasla oblika(imago) je podvržen petim moltom. Če pa ličinke obglavimo, se bo preživela metamorfoza skrajšala in razvile se bodo sicer miniaturne, a sicer normalne odrasle oblike. Enak pojav lahko opazimo pri ličinki metulja sviloprejke (Samia cecropia), če ji odstranimo sosednja telesca in s tem izključimo sintezo juvenilnega hormona. V tem primeru bo tako kot pri Rhodniusu metamorfoza skrajšana in odrasle oblike bodo manjše kot običajno. In obratno, če se sosednja telesa presadijo iz mlade gosenice cekropske sviloprejke v ličinko, ki je že pripravljena, da se spremeni v odraslo osebo, se bo metamorfoza upočasnila in ličinke bodo večje kot običajno. Juvenilni hormon je bil nedavno sintetiziran in ga je zdaj mogoče dobiti v velikih količinah. Poskusi so pokazali, da če na hormon delujemo v visoke koncentracije na jajcih žuželk ali v drugi fazi njihovega razvoja, ko tega hormona običajno ni, pride do resnih presnovnih motenj, ki vodijo v smrt žuželke. Ta rezultat nam daje upanje, da sintetični hormon se bo izkazalo za novo in zelo učinkovito sredstvo za zatiranje škodljivcev žuželk. V primerjavi s kemičnimi insekticidi ima juvenilni hormon številne pomembne prednosti. Ne vpliva na vitalno aktivnost drugih organizmov, za razliko od pesticidov, ki resno kršijo ekologijo celotnih regij. Prav tako pomembno je, da bo kateri koli pesticid prej ali slej postal odporen proti žuželkam, vendar je malo verjetno, da bo katera koli žuželka razvila odpornost na lastne hormone.
Razmnoževanje. Poskusi kažejo, da pri razmnoževanju žuželk sodelujejo hormoni. Pri komarjih na primer uravnavajo tako proizvodnjo jajčec kot tudi odlaganje. Ko samica komarja prebavi delež krvi, ki jo je absorbirala, se stene želodca in trebuha raztegnejo, kar služi kot sprožilni signal za prenos impulzov v možgane. Kakšno uro kasneje posebne celice v zgornjem delu možganov se v hemolimfo ("kri"), ki kroži po telesni votlini, izloča hormon, ki spodbuja izločanje drugega hormona z dvema žlezama, ki se nahajata v predelu ščipa ali vratu. Ta drugi hormon ne spodbuja le zorenja jajčec, temveč tudi shranjevanje hranilnih snovi v njih. Pri zrelih samicah komarjev podnevi se pod vplivom svetlobe na ustrezne centre živčnega sistema sprošča poseben hormon, ki spodbuja odlaganje jajčec, ki se običajno zgodi v popoldanskem času, tj. tudi v podnevi. Z umetno spremembo "noči v dan" se ta red lahko prekrši: v poskusih s komarjem Aedes aegypti (prenašalcem rumene mrzlice) so samice odlagale jajčeca ponoči, če so bile ponoči v osvetljenih kletkah, podnevi pa v temi. tiste. Pri večini vrst žuželk ovipozicijo spodbuja hormon, ki ga proizvaja določeno območje sosednjih teles. Pri ščurkih, kobilicah, stenicah in muhah je zorenje jajčnikov odvisno od enega od hormonov, ki jih izločajo sosednja telesa; v odsotnosti tega hormona jajčniki ne dozorijo. Po drugi strani pa jajčniki proizvajajo hormone, ki vplivajo na sosednja telesa. Torej, ko so odstranili jajčnike, so opazili degeneracijo sosednjih teles. Če so bili zreli jajčniki presajeni v takšno žuželko, se je čez nekaj časa obnovila normalna velikost sosednjih teles.
Razlike med spoloma. Mnogi nevretenčarji, vključno z žuželkami, so spolno dimorfni; Razlika morfološke značilnosti pri moških in ženskah. Pri komarjih se samica na primer prehranjuje s krvjo sesalcev in ima ustni aparat prilagojen za prebadanje kože, samci pa z nektarjem oz. zelenjavni sokovi njihov proboscis pa je daljši in tanjši. Pri čebelah spolni dimorfizem jasno korelira z vedenjem in usodo posamezne kaste posameznikov: samci (droni) služijo samo za razmnoževanje in poginejo po paritvenem letu, samice predstavljata dve kasti - kraljica (kraljica), ki ima razvito reproduktivni sistem in sodeluje pri razmnoževanju ter sterilne čebele delavke. Opazovanja in poskusi na čebelah in drugih nevretenčarjih kažejo, da razvoj spolnih značilnosti uravnavajo hormoni, ki jih proizvajajo spolne žleze. Pri mnogih rakih moški spolni hormon (androgen) proizvaja androgena žleza, ki se nahaja v semenovodu. Ta hormon je potreben za nastanek testisov in pomožnih (kopulatornih) spolnih organov ter za razvoj sekundarnih spolnih značilnosti. Ko odstranimo androgeno žlezo, se spremenita oblika in funkcija telesa, tako da kastriran samec sčasoma postane podoben samici.
Sprememba barve. Sposobnost spreminjanja barve telesa je značilna za številne nevretenčarje, vključno z žuželkami, raki in mehkužci. Žuželka Dixippus je na zelenem ozadju videti zelena, na temnejšem pa je podobna palici, kot da je prekrita z lubjem. Pri palicah, tako kot pri mnogih drugih organizmih, je spreminjanje barve telesa glede na barvo ozadja eno glavnih zaščitnih sredstev, ki živali omogoča, da se izogne pozornosti plenilca.
V telesu nevretenčarjev, ki lahko spreminjajo barvo telesa, nastajajo hormoni, ki spodbujajo gibanje in preureditev pigmentnih zrnc. Tako podnevi kot v temi je zeleni pigment enakomerno porazdeljen v kromatoforjih, zato je podnevi žuželka obarvana zelene barve. Zrnca rjavih in rdečih pigmentov so pri osvetljenem ozadju združena vzdolž robov celice. Ob nastopu teme ali zmanjšanju osvetlitve se zrnca temnih pigmentov razpršijo in žuželka pridobi barvo drevesne skorje. Reakcijo kromatoforjev povzroči nevrohormon, ki ga izločajo možgani kot odgovor na spremembe v osvetlitvi ozadja. Pod vplivom svetlobe ta hormon vstopi v krvni obtok in ga ta dostavi v ciljno celico. Drugi hormoni žuželk, ki uravnavajo gibanje pigmentov, vstopajo v kri iz sosednjih teles in iz ganglija ( ganglion), ki se nahaja pod požiralnikom. Retinalni pigmenti sestavljeno oko raki se premikajo tudi kot odziv na spremembe svetlobe in ta prilagoditev na svetlobo je podvržena hormonski regulaciji. Imajo tudi lignje in druge školjke pigmentne celice, katerih odziv na svetlobo uravnavajo hormoni. Pri lignjih kromatoforji vsebujejo modre, magenta, rdeče in rumene pigmente. Ob primerni stimulaciji se lahko njegovo telo obarva najrazličnejše, kar mu daje možnost, da se v trenutku prilagodi okolju. Mehanizmi, ki nadzorujejo gibanje pigmentov v kromatoforih, so različni. Hobotnica Eledone ima v svojih kromatoforih vlakna, ki se lahko skrčijo kot odziv na delovanje tiramina, hormona, ki ga proizvaja žleza slinavka. Z njihovim krčenjem se območje, ki ga zasedajo pigmenti, razširi in telo hobotnice potemni. Ko se vlakna sprostijo kot odgovor na delovanje drugega hormona, betaina, se to področje skrči in telo se razsvetli. Drugačen mehanizem gibanja pigmentov so našli v kožnih celicah žuželk, v celicah mrežnice nekaterih rakov in pri hladnokrvnih vretenčarjih. Pri teh živalih so pigmentna zrnca povezana z visoko polimernimi proteinskimi molekulami, ki lahko prehajajo iz stanja sola v stanje gela in obratno. Pri prehodu v stanje gela se volumen, ki ga zasedajo proteinske molekule, zmanjša in pigmentna zrnca se zberejo v središču celice, kar opazimo v temni fazi. V svetli fazi prehajajo beljakovinske molekule v solno stanje; to spremlja povečanje njihove prostornine in razpršitev granul po celici.
VRETENČARSKI HORMONI
Pri vseh vretenčarjih so hormoni enaki ali zelo podobni, pri sesalcih pa je ta podobnost tako velika, da nekateri hormonski pripravki pridobljeni iz živali, se uporabljajo za injiciranje ljudi. Včasih pa deluje en ali drug hormon različni tipi drugače. Na primer, estrogen iz jajčnikov vpliva na rast perja pri kokoših Leghorn in ne vpliva na rast perja pri golobih. Vse študije o vlogi hormonov ne omogočajo dovolj jasnih zaključkov. Na primer, podatki o vlogi hormonov pri selitvi ptic so protislovni. Pri nekaterih vrstah, zlasti pri zimskem juncu, se gonade povečajo spomladi, ko se podaljša dolžina dneva, kar nakazuje, da so hormoni tisti, ki sprožijo selitev. Vendar te reakcije ne opazimo pri drugih vrstah ptic. Nejasna je tudi vloga hormonov pri takem pojavu, kot je hibernacija pri sesalcih. Tiroksin, vretenčarski ščitnični hormon, ki ga proizvaja ščitnica, uravnava bazalni metabolizem in razvojne procese. Poskusi so pokazali, da na primer pri plazilcih občasno taljenje vsaj delno uravnava tiroksin. Pri dvoživkah je bilo delovanje tiroksina najbolje raziskano pri žabah. Paglavci, hranjeni z ekstraktom ščitnice, so prenehali rasti in se zgodaj spremenili v majhne odrasle žabe; so imeli pospešeno metamorfozo. Ko so jim odstranili ščitnico, ni prišlo do metamorfoze in ostali so paglavci. Tiroksin ima pomembno vlogo v življenjskem ciklu druge dvoživke, tigrovega ambistoma. Neotenična (sposobna za razmnoževanje) ličinka ambistoma - aksolotl - običajno ni podvržena metamorfozi in ostane na stopnji ličinke. Če pa aksolotlovi hrani dodamo majhno količino ekstrakta goveje ščitnice, bo prišlo do metamorfoze in iz aksolotla se bo razvila majhna črna ambistoma, ki diha zrak.
Ravnovesje vode in ionov. Pri dvoživkah in sesalcih diurezo (uriniranje) spodbuja hidrokortizon, hormon, ki ga izloča skorja nadledvične žleze. Nasprotni - depresivni - učinek na diurezo ima drug hormon, ki ga proizvaja hipotalamus, vstopi v zadnji reženj hipofize in iz njega v sistemski obtok. Vsi vretenčarji, razen rib, imajo obščitnične žleze, ki izločajo hormon, ki pomaga ohranjati ravnovesje kalcija in fosforja. Očitno pri koščenih ribah funkcijo obščitničnih žlez opravljajo nekatere druge strukture, vendar to še ni zagotovo ugotovljeno. Druge presnovne hormone, ki uravnavajo ravnovesje kalijevih, natrijevih in kloridnih ionov, izločata nadledvična skorja in zadnja hipofiza. Hormoni skorje nadledvične žleze povečajo vsebnost natrijevih in kloridnih ionov v krvi sesalcev, plazilcev in žab.
Insulin. Dva hormona, ki uravnavata krvni sladkor – insulin in glukagon – proizvajajo specializirane celice trebušne slinavke, ki tvorijo Langerhansove otočke. Obstajajo štiri vrste celic: alfa, beta, C in D. Delež teh vrste celic razlikuje v različnih skupinah živali, številne dvoživke pa imajo samo celice beta. Nekatere vrste rib nimajo trebušne slinavke in v njihovi črevesni steni se nahaja otočno tkivo; obstajajo tudi vrste, pri katerih se nahaja v jetrih. Znane so ribe, v katerih so kopičenja otočnega tkiva predstavljena v obliki ločenih endokrinih žlez. Zdi se, da hormona, ki ju izločajo celice otočkov, insulin in glukagon, opravljata enako funkcijo pri vseh vretenčarjih.
hormoni hipofize. Hipofiza izloča vrsto hormonov; njihovo delovanje je dobro znano iz opazovanj na sesalcih, vendar imajo enako vlogo pri vseh drugih skupinah vretenčarjev. Če na primer žabji samici, ki prezimuje, vbrizgamo izvleček iz prednje hipofize, bo to spodbudilo zorenje jajčec in začela bo odlagati jajčeca. Pri afriškem tkalcu gonadotropni hormon, ki ga proizvaja prednja hipofiza, sproži izločanje moškega spolnega hormona s testisi. Ta hormon spodbuja širjenje eferentnih tubulov testisa, pa tudi tvorbo pigmenta melanina v kljunu in posledično temnenje kljuna. Pri istem afriškem tkalcu luteinizirajoči hormon, ki ga proizvaja zadnja hipofiza, sproži sintezo pigmentov v nekaterih peresih in izločanje progesterona s strani rumenega telesa jajčnika. Spreminjanje barve telesa hladnokrvnih živali, kot so kameleoni in nekatere ribe, uravnava drug hipofiznega hormona, in sicer melanocite stimulirajoči hormon (MSH) ali intermedin. Ta hormon je prisoten tudi pri pticah in sesalcih, vendar v večini primerov nima vpliva na pigmentacijo. Prisotnost MSH v organizmih ptic in sesalcev, kjer se zdi, da ta hormon ne igra pomembne vloge, nam omogoča številne domneve o evoluciji vretenčarjev.
Poglej tudi
hormoni hipofize so podrobno opisani v članku HIPOFIZA. Tukaj navajamo samo glavne produkte izločanja hipofize.
Hormoni sprednje hipofize.Žlezno tkivo sprednjega režnja proizvaja:
- rastni hormon (GH) ali somatotropin, ki vpliva na vsa tkiva telesa, povečuje njihovo anabolično aktivnost (to je procese sinteze komponent telesnih tkiv in povečuje zaloge energije).
- melanocite stimulirajoči hormon (MSH), ki poveča proizvodnjo pigmenta v nekaterih kožnih celicah (melanocitih in melanoforjih);
- ščitnično stimulirajoči hormon (TSH), ki spodbuja sintezo ščitničnih hormonov v ščitnici;
- folikle stimulirajoči hormon (FSH) in luteinizirajoči hormon (LH), sorodna gonadotropinom: njuno delovanje je usmerjeno na spolne žleze. (Poglej tudi ČLOVEŠKA REPRODUKCIJA).
Prolaktin, včasih imenovan tudi PRL, je hormon, ki spodbuja nastajanje mlečnih žlez in laktacijo.
Hormoni posteriorne hipofize- vazopresin in oksitocin. Oba hormona nastajata v hipotalamusu, vendar se shranjujeta in sproščata v posteriorni hipofizi, ki leži pod hipotalamusom. Vazopresin vzdržuje tonus krvnih žil in je antidiuretični hormon, ki vpliva na presnovo vode. Oksitocin povzroča krčenje maternice in ima lastnost, da po porodu "spušča" mleko.
Ščitnični in obščitnični hormoni.Žleza ščitnica se nahaja na vratu in je sestavljena iz dveh režnjev, ki sta povezana z ozko ožino. (cm . ŠČITNICA). Štiri obščitnične žleze se običajno nahajajo v parih, na zadnji in stranski površini vsakega režnja ščitnice, včasih pa sta lahko ena ali dve rahlo zamaknjeni.
Glavna hormona, ki jih izloča normalna ščitnica, sta tiroksin (T4) in trijodtironin (T3). Ko pridejo v krvni obtok, se trdno, a reverzibilno vežejo na specifične plazemske beljakovine. T 4 se veže močneje kot T 3 in se ne sprosti tako hitro, zato deluje počasneje, a dlje časa. Ščitnični hormoni spodbujajo sintezo beljakovin in razgradnjo hranil za sproščanje toplote in energije, kar se kaže s povečano porabo kisika. Ti hormoni vplivajo tudi na presnovo ogljikovih hidratov in skupaj z drugimi hormoni uravnavajo hitrost mobilizacije prostih maščobnih kislin iz maščobnega tkiva. Skratka, ščitnični hormoni stimulativno delujejo na presnovne procese. Povečana proizvodnja ščitničnih hormonov povzroča tirotoksikozo, z njihovo insuficienco pa se pojavi hipotiroidizem ali miksedem.
Druga spojina, ki jo najdemo v ščitnici, je dolgodelujoči ščitnični stimulans. Je gama globulin in verjetno povzroča hipertiroidno stanje.
Hormon obščitničnih žlez se imenuje paratiroidni ali parathormon; vzdržuje konstantno raven kalcija v krvi: ko se zniža, se sprošča obščitnični hormon, ki aktivira prenos kalcija iz kosti v kri, dokler se vsebnost kalcija v krvi ne normalizira. Drugi hormon, kalcitonin, ima nasprotni učinek in se sprosti, ko so ravni kalcija v krvi povišane. Prej so mislili, da kalcitonin izločajo obščitnične žleze, zdaj pa je dokazano, da nastaja v ščitnici. Povečano nastajanje paratiroidnega hormona povzroča bolezni kosti, ledvične kamne, poapnenje ledvičnih tubulov, možna pa je tudi kombinacija teh motenj. Pomanjkanje paratiroidnega hormona spremlja znatno znižanje ravni kalcija v krvi in se kaže v povečani nevromuskularni razdražljivosti, krčih in konvulzijah.
Hormoni nadledvične žleze. Nadledvične žleze so majhne strukture, ki se nahajajo nad vsako ledvico. Sestavljeni so iz zunanje plasti, imenovane korteks, in notranjega dela, imenovanega medula. Oba dela imata svoje funkcije, pri nekaterih nižjih živalih pa sta popolnoma ločeni strukturi. Vsak od obeh delov nadledvične žleze ima pomembno vlogo tako v normalnem stanju kot pri boleznih. Na primer, eden od hormonov medule - adrenalin - je potreben za preživetje, saj zagotavlja reakcijo na nenadno nevarnost. Ko se pojavi, se adrenalin sprosti v kri in mobilizira zaloge ogljikovih hidratov za hitro sproščanje energije, poveča mišično moč, povzroči razširitev zenic in zoženje perifernih žil. Tako se rezervne sile pošljejo v »beg ali boj«, poleg tega pa se zmanjša izguba krvi zaradi vazokonstrikcije in hitrega strjevanja krvi. Adrenalin spodbuja tudi izločanje ACTH (tj. hipotalamo-hipofizno os). ACTH pa stimulira sproščanje kortizola v skorji nadledvične žleze, kar ima za posledico povečanje pretvorbe beljakovin v glukozo, ki je potrebna za dopolnitev zalog glikogena v jetrih in mišicah, ki se uporabljajo med anksiozno reakcijo.
Skorja nadledvične žleze izloča tri glavne skupine hormonov: mineralokortikoide, glukokortikoide in spolne steroide (androgene in estrogene). Mineralokortikoidi so aldosteron in deoksikortikosteron. Njihovo delovanje je povezano predvsem z vzdrževanjem ravnovesja soli. Glukokortikoidi vplivajo na presnovo ogljikovih hidratov, beljakovin, maščob ter na imunološke obrambne mehanizme. Med glukokortikoidi sta najpomembnejša kortizol in kortikosteron. Spolni steroidi, ki imajo pomožno vlogo, so podobni tistim, ki se sintetizirajo v spolnih žlezah; to so dehidroepiandrosteron sulfat, 4 -androstendion, dehidroepiandrosteron in nekateri estrogeni.
Presežek kortizola povzroči resno presnovno motnjo, ki povzroči hiperglukoneogenezo, tj. prekomerna pretvorba beljakovin v ogljikove hidrate. Za to stanje, znano kot Cushingov sindrom, je značilna izguba mišične mase, zmanjšana toleranca za ogljikove hidrate, tj. zmanjšan vnos glukoze iz krvi v tkiva (kar se kaže z nenormalnim zvišanjem koncentracije sladkorja v krvi ob zaužitju s hrano), kot tudi demineralizacija kosti.
Prekomerno izločanje androgenov s tumorji nadledvične žleze vodi v maskulinizacijo. Tudi tumorji nadledvične žleze lahko proizvajajo estrogene, zlasti pri moških, kar vodi v feminizacijo.
Hipofunkcija (zmanjšana aktivnost) nadledvičnih žlez se pojavi v akutni ali kronični obliki. Hipofunkcijo povzroči huda, hitro razvijajoča se bakterijska okužba, ki lahko poškoduje nadledvično žlezo in povzroči hud šok. V kronični obliki se bolezen razvije zaradi delnega uničenja nadledvične žleze (na primer zaradi rastočega tumorja ali tuberkuloznega procesa) ali proizvodnje avtoprotiteles. Za to stanje, znano kot Addisonova bolezen, so značilni huda šibkost, izguba teže, nizek krvni tlak, prebavne motnje, povečana potreba po soli in pigmentacija kože. Addisonova bolezen, ki jo je leta 1855 opisal T. Addison, je bila prva priznana endokrina bolezen.
Adrenalin in norepinefrin sta dva glavna hormona, ki ju izloča medula nadledvične žleze. Adrenalin velja za presnovni hormon zaradi vpliva na zaloge ogljikovih hidratov in mobilizacijo maščob. Norepinefrin je vazokonstriktor, tj. zoži krvne žile in zviša krvni tlak. Medula nadledvične žleze je tesno povezana z živčnim sistemom; tako norepinefrin sproščajo simpatični živci in deluje kot nevrohormon.
Pri nekaterih tumorjih pride do prekomernega izločanja hormonov sredice nadledvične žleze (medularnih hormonov). Simptomi so odvisni od tega, kateri od obeh hormonov, adrenalin ali norepinefrin, se tvori v večjih količinah, najpogostejši pa so nenadni napadi vročine, znojenje, tesnoba, palpitacije, pa tudi glavobol in hipertenzija.
testikularni hormoni. Testisi (moda) imajo dva dela, saj so žleze zunanjega in notranjega izločanja. Kot žleze zunanjega izločanja proizvajajo semenčice, endokrino funkcijo pa opravljajo v njih vsebovane Leydigove celice, ki izločajo moške spolne hormone (androgene), zlasti 4 -androstendion in testosteron, glavni moški hormon. Leydigove celice proizvajajo tudi majhne količine estrogena (estradiola).
Testisi so pod nadzorom gonadotropinov ( glej zgoraj odsek hormoni hipofize). Gonadotropin FSH spodbuja nastajanje semenčic (spermatogenezo). Pod vplivom drugega gonadotropina, LH, Leydigove celice izločajo testosteron. Spermatogeneza se pojavi le z zadostno količino androgenov. Androgeni, zlasti testosteron, so odgovorni za razvoj sekundarnih spolnih značilnosti pri moških.
Kršitev endokrine funkcije testisov se v večini primerov zmanjša na nezadostno izločanje androgenov. Na primer, hipogonadizem je zmanjšana funkcija testisov, vključno z izločanjem testosterona, spermatogenezo ali obojim. Vzrok hipogonadizma je lahko bolezen testisov ali – posredno – funkcionalna insuficienca hipofize.
Povečano izločanje androgenov se pojavi pri tumorjih Leydigovih celic in vodi do čezmernega razvoja moških spolnih značilnosti, zlasti pri mladostnikih. Včasih tumorji testisov proizvajajo estrogene, kar povzroča feminizacijo. V primeru redkega tumorja testisov - horiokarcinoma - se proizvaja toliko horionskih gonadotropinov, da analiza minimalne količine urina ali seruma daje enake rezultate kot med nosečnostjo pri ženskah. Razvoj horiokarcinoma lahko privede do feminizacije.
Hormoni jajčnikov. Jajčniki imajo dve funkciji: razvoj jajčec in izločanje hormonov. (Poglej tudi ČLOVEŠKA REPRODUKCIJA). Hormoni jajčnikov so estrogeni, progesteron in 4-androstenedion. Estrogeni določajo razvoj ženskih sekundarnih spolnih značilnosti. Ovarijski estrogen, estradiol, nastaja v celicah rastočega folikla, vrečke, ki obdaja razvijajoče se jajčece. Zaradi delovanja FSH in LH folikel dozori in poči ter sprosti jajčece. Strgan folikel se nato spremeni v t.i. rumeno telesce, ki izloča tako estradiol kot progesteron. Ti hormoni delujejo skupaj, da pripravijo maternično sluznico (endometrij) za implantacijo oplojenega jajčeca. Če do oploditve ne pride, pride do regresije rumenega telesca; ta ustavi izločanje estradiola in progesterona, endometrij se lušči, kar povzroči menstruacijo.
Čeprav jajčniki vsebujejo veliko nezrelih foliklov, med vsakim menstrualnim ciklom običajno dozori samo eden od njih in sprosti jajčece. Odvečni folikli se skozi celotno reproduktivno obdobje ženskega življenja podvržejo obratnemu razvoju. Degenerirani folikli in ostanki rumenega telesca postanejo del strome, podpornega tkiva jajčnika. Pod določenimi pogoji se specifične celice strome aktivirajo in izločajo prekurzor aktivnih androgenih hormonov - 4 -androstendion. Aktivacija strome se pojavi na primer pri policističnih jajčnikih, bolezni, povezani z moteno ovulacijo. Zaradi te aktivacije nastane presežek androgenov, kar lahko povzroči hirzutizem (izrazito poraščenost).
Zmanjšano izločanje estradiola se pojavi pri nerazvitosti jajčnikov. V menopavzi se zmanjša tudi delovanje jajčnikov, saj se zmanjša zaloga foliklov in posledično zmanjša izločanje estradiola, kar spremljajo številni simptomi, med katerimi so najbolj značilni vročinski oblivi. Prekomerna proizvodnja estrogena je običajno povezana s tumorji jajčnikov. Največ menstrualnih motenj je posledica neravnovesja ovarijskih hormonov in motenj ovulacije.
Hormoni človeške placente. Placenta je porozna membrana, ki povezuje zarodek (plod) s steno materine maternice. Izloča humani horionski gonadotropin in humani placentni laktogen. Tako kot jajčniki posteljica proizvaja progesteron in številne estrogene.
Horionski gonadotropin (CG). Implantacijo oplojenega jajčeca olajšajo materini hormoni - estradiol in progesteron. Sedmi dan po oploditvi se človeški zarodek okrepi v endometriju in prejme hrano iz materinih tkiv in krvnega obtoka. Odstop endometrija, ki povzroči menstruacijo, ne pride, ker zarodek izloča hCG, zaradi česar se rumeno telesce ohrani: estradiol in progesteron, ki ju proizvaja, ohranjata celovitost endometrija. Po implantaciji zarodka se začne razvijati posteljica, ki še naprej izloča CG, ki doseže največjo koncentracijo okoli drugega meseca nosečnosti. Določanje koncentracije hCG v krvi in urinu je osnova testov nosečnosti.
humani placentni laktogen (PL). Leta 1962 so PL našli v visokih koncentracijah v tkivu posteljice, v krvi, ki teče iz posteljice, in v serumu periferne krvi matere. Ugotovljeno je bilo, da je PL podoben, vendar ne identičen človeškemu rastnemu hormonu. Je močan presnovni hormon. Vpliva na presnovo ogljikovih hidratov in maščob, prispeva k ohranjanju glukoze in spojin, ki vsebujejo dušik, v materinem telesu in s tem zagotavlja oskrbo ploda z zadostno količino hranil; hkrati pa povzroči mobilizacijo prostih maščobnih kislin – vira energije materinega telesa.
progesteron. Med nosečnostjo se v krvi (in urinu) ženske postopoma poveča raven pregnandiola, metabolita progesterona. Progesteron izloča predvsem posteljica, holesterol iz materine krvi pa je njegov glavni predhodnik. Sinteza progesterona ni odvisna od prekurzorjev, ki jih proizvaja plod, sodeč po dejstvu, da se praktično ne zmanjša nekaj tednov po smrti ploda; sinteza progesterona se nadaljuje tudi v primerih, ko je bila pri bolnikih z abdominalno zunajmaternično nosečnostjo opravljena odstranitev ploda, vendar je bila posteljica ohranjena.
Estrogeni. Prva poročila o visoki ravni estrogena v urinu nosečnic so se pojavila leta 1927 in kmalu je postalo jasno, da se taka raven vzdržuje le ob prisotnosti živega ploda. Kasneje je bilo ugotovljeno, da se z nenormalnostjo ploda, povezano z motnjami v razvoju nadledvičnih žlez, vsebnost estrogena v materinem urinu znatno zmanjša. To je nakazovalo, da hormoni nadledvične skorje ploda služijo kot predhodniki estrogena. Nadaljnje študije so pokazale, da je dehidroepiandrosteron sulfat, prisoten v fetalni plazmi, glavni prekurzor estrogenov, kot sta estron in estradiol, 16-hidroksidehidroepiandrosteron, prav tako fetalnega izvora, pa je glavni prekurzor drugega placentnega estrogena, estriola. Tako normalno izločanje estrogenov z urinom med nosečnostjo določata dva pogoja: nadledvične žleze ploda morajo sintetizirati predhodnike v pravi količini, posteljica pa jih mora pretvoriti v estrogene.
Hormoni trebušne slinavke. Trebušna slinavka opravlja notranje in zunanje izločanje. Eksokrina (povezana z zunanjim izločanjem) komponenta so prebavni encimi, ki v obliki neaktivnih prekurzorjev vstopajo v dvanajstnik skozi pankreasni kanal. Notranje izločanje zagotavljajo Langerhansovi otočki, ki jih predstavlja več vrst celic: alfa celice izločajo hormon glukagon, beta celice izločajo insulin. Glavno delovanje insulina je znižanje ravni glukoze v krvi, ki se izvaja predvsem na tri načine: 1) zaviranje tvorbe glukoze v jetrih; 2) zaviranje razgradnje glikogena (polimera glukoze, ki ga telo po potrebi lahko pretvori v glukozo) v jetrih in mišicah; 3) spodbujanje uporabe glukoze v tkivih. Nezadostno izločanje inzulina ali njegova povečana nevtralizacija z avtoprotitelesi povzroči povišano raven glukoze v krvi in razvoj sladkorne bolezni. Glavno delovanje glukagona je zvišanje ravni glukoze v krvi s spodbujanjem njene proizvodnje v jetrih. Medtem ko sta inzulin in glukagon primarno odgovorna za vzdrževanje fiziološke ravni glukoze v krvi, imajo pomembno vlogo tudi drugi hormoni, kot so rastni hormon, kortizol in adrenalin.
Gastrointestinalni hormoni. Hormoni prebavnega trakta so gastrin, holecistokinin, sekretin in pankreozimin. To so polipeptidi, ki jih izloča sluznica prebavil kot odgovor na specifično stimulacijo. Menijo, da gastrin spodbuja izločanje klorovodikove kisline; holecistokinin nadzoruje praznjenje žolčnika, sekretin in pankreozimin pa uravnavata izločanje trebušnega soka.
Nevrohormoni- skupina kemičnih spojin, ki jih izločajo živčne celice (nevroni). Te spojine imajo hormonom podobne lastnosti, spodbujajo ali zavirajo aktivnost drugih celic; vključujejo prej omenjene sproščajoče faktorje, pa tudi nevrotransmiterje, katerih funkcija je prenos živčnih impulzov skozi ozko sinaptično špranjo, ki ločuje eno živčno celico od druge. Nevrotransmiterji vključujejo dopamin, adrenalin, norepinefrin, serotonin, histamin, acetilholin in gama-aminomasleno kislino.
Sredi sedemdesetih let 20. stoletja so odkrili številne nove nevrotransmiterje z analgetičnimi učinki, podobnimi morfiju; so dobili ime "endorfini", tj. "notranji morfij". Endorfini se lahko vežejo na posebne receptorje v možganskih strukturah; zaradi te vezave se v hrbtenjačo pošiljajo impulzi, ki blokirajo prenos vhodnih bolečinskih signalov. Analgetični učinek morfija in drugih opiatov je nedvomno posledica njihove podobnosti z endorfini, kar zagotavlja njihovo vezavo na iste receptorje za blokiranje bolečine.