Полезные свойства гормонов. Общие свойства гормонов

Гормоны, их функции и свойства

Характеристика эндокринной системы

Общая физиология желœез внутренней секреции

ЛЕКЦИЯ №7

Значение деятельности сенсорных систем в спорте

Эффективность выполнения спортивных упражнений зависит от восприятия и переработки сенсорной информации. Эти процессы обуславливают как наиболее рациональную организацию двигательных актов, так и совершенство тактического мышления спортсмена.

Желœезы внутренней секреции входят в системугуморальной регуляции функций организмавместе с системой местной саморегуляции. Местная саморегуляция проявляется в действии на сосœедние клетки тканевых гормонов (гистамина, серотонина, кининов и простагландинов) и продуктов метаболизма (лактат).

Особенности желœез внутренней секреции:

Ø выделяют вещества, оказывающие существенное (даже в весьма малых концентрациях) и специализированное влияние на обмен веществ, структуру и функцию органов и тканей.

Ø отличаются от желœез внешней секреции тем, что выделяют продуцируемые ими вещества прямо в кровь, в связи с этим их называют эндокринными (эндо – внутрь, кринœен – выделять), а внешние протоки отсутствуют.

Ø имеют небольшие размеры и массу, хорошо снабжены кровеносными сосудами и оплетены нервными волокнами, так как деятельность эндокринных желœез контролируется нервной системой.

Ø всœе желœезы функционально тесно связаны между собой и поражение одной из них ведет к нарушению функций всœех остальных.

Гормоны – биологически активные вещества, вырабатываемые желœезами внутренней секреции и секретируемые в кровоток в ответ на специфические сигналы. Гормоны обладают относительной видовой специфичностью, что позволило на ранних этапах их применения компенсировать недостаток гормонов у человека введением препаратов, полученных из тканей животных. Сегодня многие гормональные препараты получены синтетическим путем, они предпочтительнее в применении, так как менее часто вызывают аллергические реакции. Функции гормонов:

1. Влияние на процессы дифференцировки (у развивающегося эмбриона);

2. Регуляция процесса размножения – оплодотворение, имплантация яйцеклетки, беременность и лактация, дифференцировка и развитие сперматозоидов и яйцеклеток;

3. Влияние на рост и развитие: оптимальный рост детей обусловлен совместным действием гормона роста͵ тиреоидных гормонов, инсулина, причем, присутствие неадекватных количеств антагонистов инсулина или половых стероидов может тормозить рост.

4. Обеспечение адаптации (кратковременной и долговременной) к изменяющимся условиям среды, количеству и качеству потребляемой пищи, внешним физическим, химическим, биологическим и психологическим воздействиям;

5. Участие в регуляции скорости старения (к примеру, старение сопровождается снижением секреции половых гормонов).

Общие свойства гормонов:

1. Избирательное действие на чувствительные клетки: гормоны повышают или снижают активность реагирующих на них клеток, которые называют клетки-мишени. На клетках-мишенях находятся рецепторы – специальные белковые молекулы, которые узнают данный гормон и взаимодействуют с ним. В результате такого взаимодействия с рецептором гормон запускает последовательность реакций в клетке –мишени, которые и приводят к специфическому клеточному ответу. Такой ответ включает ускорение одних биохимических процессов с одновременным торможением других. Влияние пептидных гормонов и производных аминокислот (адреналин, норадреналин) осуществляется путем связывания с рецепторами на поверхности клеточных мембран, а стероидные гормоны и гормоны щитовидной желœезы проникают внутрь клетки, связывается с рецептором в цитоплазме, а затем в комплексе с рецептором проникают в ядро.

2. Скорость секреции некоторых гормонов связана с циклом бодрствование – сон, секреция других гормонов зависит от возраста͵ пола и т.д.

3. Системы передачи информации . Как только гормон начинает действовать на чувствительную к нему клетку или группу клеток, одновременно возникает сигнал, тормозящий действие этого гормона. Этот принцип получил название ʼʼобратная связьʼʼ. Сохранение крайне важно го уровня гормона в крови поддерживается механизмом отрицательной обратной связи (ᴛ.ᴇ. при избытке гормона или образуемых под его действием веществ секреция этого гормона снижается, а при недостатке – увеличивается).

4. Время действия.

Ø Гормоны пептидной природы(гормоны гипофиза, поджелудочной желœезы, гипоталамические нейропептиды) имеют продолжительность действия от нескольких секунд до минут.

Ø Гормоны в виде белков и гликопротеинов (гормон роста)– от нескольких минут до часов.

Ø Стероиды (половые и кортикостероиды)– несколько часов

Ø Йодтиронины (гормоны щитовидной желœезы) – несколько суток

Гормоны, их функции и свойства - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Гормоны, их функции и свойства" 2017, 2018.

Является одной из самых важных в организме человека. Она определенным образом воздействует и регулирует работу всех остальных органов. Это возможно благодаря продуцированию гормонов – веществ с чрезвычайно высокой биологической активностью.

Они вырабатываются , каждая из которых отвечает за синтез своеобразных веществ. Вы сможете назвать свойства гормонов (основные)? Физиология человека достаточно сложная, поэтому многое затрудняются дать правильный ответ на данный вопрос.

Общее описание данных биологических структур

Гормоны – это сложные биологические структуры. Их физиологическая особенность заключается в том, что они выделяются исключительно эндокринными железами внутренней секреции в кровь. Особенностью данных органов называют небольшие размеры, но отличное кровоснабжение обширной сетью кровеносных сосудов. Функционирование желез внутренней секреции регулируется нервной системой. Все они тесно связаны между собой. При наличии каких-либо патологий в одном органе наблюдают определенные изменения в работе других.

Гормоны являются жизненно важными веществами для человека. Они выделяются эндокринными железами в ответ на определенных сигналы или при влиянии некоторых раздражителей. Физиология человека не подразумевает, что продуцированные его организмом гормоны имеют исключительную видовую принадлежность.

При наличии многих эндокринных заболеваний дефицит определенных веществ можно восполнить специальными препаратами. Очень часто они изготовляются не только из синтетических ингредиентов, но и из компонентов, которые получили из тканей животных.

Для чего нужны данные вещества человеку?

Функции данных биологически активных веществ разнообразны:

• принимают прямое участие в процессах дифференцировки клеток во время развития эмбриона. Это означает, что гормоны влияют на то, что менее специализированные структуры приобретают более специфические свойства. Данные процессы протекают и во взрослом организме при сперматогенезе, кроветворении и т. д.;
• регуляция процесса размножения. Данные вещества обеспечивают оплодотворение яйцеклетки, ее имплантацию, влияют на успешное течение беременности, запускают роды и лактацию;
• воздействие на физический рост организма и на его интеллектуальное развитие. Это обеспечивается совместным действием многих желез внутренней секреции;
• обеспечение кратковременной и длительной адаптации организма к определенным условиям (количество и качество потребляемой пищи, психоэмоциональное состояние человека, негативное биологическое, химическое или физическое влияние и т. д.);
• участие в регулировке скорости старения, что определяется снижением продукции половых гормонов.

Свойства данных веществ

Перечислите общие свойства гормонов, которые называют в медицинской литературе. Если вы не можете дать правильный ответ, ознакомьтесь с данной информацией. Основные свойства гормонов заключаются в следующем:

• избирательное действие. Это обеспечивается тем, что к ним чувствительны лишь некоторые клетки в организме человека. Они повышают или снижают их активность в ответ на определенные сигналы;
• влияние на их скорость секреции таких факторов, как сон или бодрствование, возраст, пол человека и многих других;
• наличие специфической системы передачи информации. Механизм действия гормонов заключается в том, что при воздействии на определенные структуры возникают сигналы, которые тормозят секрецию данных веществ. Этот процесс получил такое название, как обратная связь. Благодаря ей в крови человека всегда поддерживается необходимый уровень всех веществ, вырабатываемых железами внутренней секреции;
• гормональные структуры имеют разный период действия. Вещества пептидной природы (продуцируются гипоталамо-гипофизарной системой, поджелудочной железой) влияют на организм человека от нескольких секунд до минут, белковой и гликопротеиновой (соматотропин) – от нескольких минут до часов, стероиды (половые, кортикостероиды) – несколько часов, йодтиронины (вырабатываемые щитовидной железой) – несколько дней;
• специфичность действия. Данные биологически активные вещества вызывают определенные реакции в теле человека, к чему не могут привести никакие другие структуры;
• дистанционное действие. Гормоны продуцируются в одном месте, а способны влиять на совсем другие участки в организме человека;
• высокая активность. Гормоны выделяются в небольших количествах, но этого достаточно для достижения нужного эффекта.

Способ действия биологически активных веществ

Характеристика действия данных биологических структур заключается в том, что они влияют на тело человека двумя способами. Первый – через нервную систему, второй – гуморально или непосредственно на нужные ткани. Их действие обеспечивается наличием на клетках-мишенях специализированных белковых рецепторов, с которыми они могут связываться. Выделяют следующие типы взаимодействия данных структур:

• К первому типу относят и тиреоидные гормоны. Они легко проникают сквозь клеточные мембраны. Для этого не нужно наличие специального посредника (медиатора).
• Для второго типа характерно то, что они плохо приникают внутрь клетки и действуют на ее поверхности. Для них необходимо присутствие медиаторов.

На основании данного разделения выделяют два типа гормональной рецепции. Первая разновидность называется внутриклеточной, которая характеризуется наличием внутри клеток специального рецепторного аппарата. Второй тип отличается его размещением на поверхности мембраны. Такую гормональную рецепцию называют контактной.

Особенности клеточных рецепторов

Клеточные рецепторы – это особые участки мембран клеток, которые при влиянии гормонов образуют с ними особые комплексы. Они отличаются следующими свойствами:

• реагируют только на определенные вещества и полностью нечувствительны к другим;
• ограниченная емкость к конкретному гормону;
• размещается в определенных участках тканей.

Благодаря таким свойствам обеспечивается действие всех гормональных структур на организм человека и его нормальное функционирование.

Механизм взаимодействия з клеткой-мишенью

Механизм взаимодействия данных биологических структур заключается в следующем:

1. На поверхности клеточной мембраны образовывается особый комплекс, в состав которого входят особые рецепторы.
2. Активируется мембранная аденилатциклаза.
3. Образование специфических структур на поверхности мембраны в ответ на действие биологически активных веществ.
4. Образовавшиеся комплексы влияют на клетку специфическим образом (стимуляция синтеза белка, распада гликогена и т. д.).
5. Инактивация появившихся структур.

Нервная регуляция действия гормонов заключается в том, что они взаимодействуют с интерорецепторами. В результате изменяется состояние некоторых центров, что ведет к замыканию определенных рефлекторных дуг.

Биологически активное вещество (БАВ), физиологически активное вещество (ФАВ) - вещество, которое в малых количествах (мкг, нг) оказывает выраженный физиологический эффект на различные функции организма.

Гормон — физиологически активное вещество, вырабатываемое или специализированными эндокринными клетками, выделяемое во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа) и оказывающее дистантное действие на клетки-мишени.

Гормон - это сигнальная молекула, секретируемая эндокринными клетками, которая посредством взаимодействия со специфическими рецепторами клеток-мишеней регулирует их функции. Поскольку гормоны являются носителями информации, то они, как и другие сигнальные молекулы, обладают высокой биологической активностью и вызывают ответные реакции клеток-мишеней в очень малых концентрациях (10 -6 — 10 -12 М/л).

Клетки-мишени (ткани-мишени, органы-мишени) — клетки, ткани или органы, в которых имеются специфичные для данного гормона рецепторы. Некоторые гормоны имеют единственную ткань-мишень, тогда как другие оказывают влияние повсеместно в организме.

Таблица. Классификация физиологически активных веществ

Свойства гормонов

Гормоны имеют ряд общих свойств. Обычно они образуются специализированными эндокринными клетками. Гормоны обладают избирательностью действия, которая достигается благодаря связыванию со специфическими рецепторами, находящимися на поверхности клеток (мембранные рецепторы) или внутри них (внутриклеточные рецепторы), и запуску каскада процессов внутриклеточной передачи гормонального сигнала.

Последовательность событий передачи гормонального сигнала может быть представлена в виде упрощенной схемы «гормон (сигнал, лиганд) -> рецептор -> второй (вторичный) посредник -> эффекторные структуры клетки -> физиологический ответ клетки». У большинства гормонов отсутствует видовая специфичность (за исключением ), что позволяет изучать их эффекты на животных, а также использовать гормоны, полученные от животных, для лечения больных людей.

Различают три варианта межклеточного взаимодействия с помощью гормонов:

• эндокринный (дистантный), когда они доставляются к клеткам-мишеням от места продукции кровью;
• паракринный — гормоны диффундируют к клетке-мишени от рядом расположенной эндокринной клетки;
• аутокринный — гормоны воздействуют на клетку-продуцент, которая одновременно является для него клеткой-мишенью.

По химической структуре гормоны делят на три группы:

• пептиды (число аминокислот до 100, например тиротропина рилизинг-гормон, АКТГ) и белки (инсулин, гормон роста, и др.);
• производные аминокислот: тирозина (тироксин, адреналин), триптофана — мелатонин;
• стероиды, производные холестерола (женские и мужские половые гормоны, альдостерон, кортизол, кальцитриол) и ретиноевая кислота.

По выполняемой функции гормоны делят на три группы:

• эффекторные гормоны , действующие непосредственно на клетки-мишени;
• тронные гормоны гипофиза , контролирующие функцию периферических эндокринных желез;
• гормоны гипоталамуса , регулирующие секрецию гормонов гипофизом.

Таблица. Типы действия гормонов

Гормоны циркулируют в крови в свободном (активная форма) и связанном (неактивная форма) состоянии с белками плазмы или форменных элементов. Биологической активностью обладают гормоны в свободном состоянии. Содержание их в крови зависит от скорости секреции, степени связывания, захвата и скорости метаболизма в тканях (связывания со специфическими рецепторами, разрушения или инактивации в клетках-мишенях или гепатоцитах), удаления с мочой или желчью.

Таблица. Физиологически активные вещества, открытые в последнее время

Ряд гормонов может подвергаться в клетках-мишенях химическим превращениям в более активные формы. Так, гормон «тироксин», подвергаясь дейодированию, превращается в более активную форму — трийодтиронин. Мужской половой гормон тестостерон в клетках-мишенях может не только превращаться в более активную форму — дегидротестостерон, но и в женские половые гормоны группы эстрогенов.

Действие гормона на клетку-мишень обусловлено связыванием, стимуляцией специфического к нему рецептора, после чего происходит передача гормонального сигнала на внутриклеточный каскад превращений. Передача сигнала сопровождается его многократным усилением, и действие на клетку небольшого числа молекул гормона может сопровождаться мощной ответной реакцией клеток-мишеней. Активация гормоном рецептора сопровождается также включением внутриклеточных механизмов, прекращающих ответ клетки на действие гормона. Это могут быть механизмы, понижающие чувствительность (десенситизация/адаптация) рецептора к гормону; механизмы, дефосфорилирующие внутриклеточные ферментные системы и др.

Рецепторы к гормонам, как и к другим сигнальным молекулам, локализованы на клеточной мембране или внутри клетки. С рецепторами клеточной мембраны (1-TMS, 7-TMS и лигандзависимые ионные каналы) взаимодействуют гормоны гидрофильной (лииофобной) природы, для которых клеточная мембрана не проницаема. Ими являются катехоламины, мелатонин, серотонин, гормоны белково-пептидной природы.

Гормоны гидрофобной (липофильной) природы диффундируют через плазматическую мембрану и связываются с внутриклеточными рецепторами. Эти рецепторы делятся на цитозольные (рецепторы стероидных гормонов — глюко- и минералокортикоидов, андрогенов и прогестинов) и ядерные (рецепторы тиреоидных йодсодержащих гормонов, кальцитриола, эстрогенов, ретиноевой кислоты). Цитозольные рецепторы и рецепторы эстрогенов связаны с белками теплового шока (БТШ), что предотвращает их проникновение в ядро. Взаимодействие гормона с рецептором приводит к отделению БТШ, образованию гормон-рецепторного комплекса и активации рецептора. Комплекс гормон-рецептор перемещается в ядро, где он взаимодействует со строго определенными гормон-чувствительными (узнающими) участками ДНК. Это сопровождается изменением активности (экспрессией) определенных генов, контролирующих синтез белков в клетке и другие процессы.

По использованию тех или иных внутриклеточных путей передачи гормонального сигнала наиболее распространенные гормоны можно разделить на ряд групп (табл. 8.1).

Таблица 8.1. Внутриклеточные механизмы и пути действия гормонов

Гормоны контролируют разнообразные реакции клеток-мишеней и через них — физиологические процессы организма. Физиологические эффекты гормонов зависят от их содержания в крови, количества и чувствительности рецепторов, состояния пострецепторных структур в клетках-мишенях. Под действием гормонов может происходить активация или торможение энергетического и пластического метаболизма клеток, синтеза различных, в том числе белковых веществ (метаболическое действие гормонов); изменение скорости деления клетки, ее дифференцировки (морфогенетическое действие), инициирование запрограммированной гибели клетки (апоптоз); запуск и регуляция сокращения и расслабления гладких миоцитов, секреции, абсорбции (кинетическое действие); изменение состояния ионных каналов, ускорение или торможение генерации электрических потенциалов в водителях ритма (корригирующее действие), облегчение или угнетение влияния других гормонов (реактогенное действие) и т.д.

Таблица. Распределение гормона в крови

Скорость возникновения в организме и продолжительность ответных реакций на действие гормонов зависит от типа стимулируемых рецепторов и скорости метаболизма самих гормонов. Изменения физиологических процессов могут наблюдаться через несколько десятков секунд и длиться кратковременно при стимуляции рецепторов плазматической мембраны (например, сужение сосудов и повышение артериального давления крови под действием адреналина) или наблюдаться через несколько десятков минут и длиться часами при стимуляции ядерных рецепторов (например, усиление обмена в клетках и увеличение потребления кислорода организмом при стимуляции тиреоидных рецепторов трийодтиронином).

Таблица. Время действия физиологически активных веществ

Поскольку одна и та же клетка может содержать рецепторы к разным гормонам, то она способна быть одновременно клеткой-мишенью для нескольких гормонов и других сигнальных молекул. Действие одного гормона на клетку нередко сочетается с влиянием других гормонов, медиаторов, цитокинов. При этом в клетках-мишенях может происходить запуск ряда путей передачи сигналов, в результате взаимодействия которых может наблюдаться усиление или торможение ответной реакции клетки. Например, на гладкий миоцит стенки сосудов могут одновременно действовать норадреналин и , суммируя их сосудосуживающее влияние. Сосудосуживающее действие вазопрессина может быть устранено или ослаблено одновременным действием на гладкие миоциты сосудистой стенки брадикинина или оксида азота.

Регуляция образования и секреции гормонов

Регуляция образования и секреции гормонов является одной из важнейших функций и нервной систем организма. Среди механизмов регуляции образования и секреции гормонов выделяют влияние ЦНС, «тройных» гормонов, влияние по каналам отрицательной обратной связи концентрации гормонов в крови, влияние конечных эффектов гормонов на их секрецию, влияние суточных и других ритмов.

Нервная регуляция осуществляется в различных эндокринных железах и клетках. Это регуляция образования и секреции гормонов нейросекреторными клетками переднего гипоталамуса в ответ на поступление к нему нервных импульсов с различных областей ЦНС. Эти клетки обладают уникальной способностью возбуждаться и трансформировать возбуждение в образование и секрецию гормонов, стимулирующих (рилизинг-гормоны, либерины) или тормозящих (статины) секрецию гормонов гипофизом. Например, при увеличении притока нервных импульсов к гипоталамусу в условиях психоэмоционального возбуждения, голода, болевого воздействия, действии тепла или холода, при инфекции и в других чрезвычайных условиях, нейросекреторные клетки гипоталамуса высвобождают в портальные сосуды гипофиза кортикотропина рилизинг-гормон, который усиливает секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ) гипофизом.

Непосредственное влияние на образование и секрецию гормонов оказывает АНС. При повышении тонуса СНС увеличивается секреция тройных гормонов гипофизом, секреция катехоламинов мозговым веществом надпочечников, тиреоидных гормонов щитовидной железой, снижается секреция инсулина. При повышении тонуса ПСНС увеличивается секреция инсулина, гастрина и тормозится секреция тиреоидных гормонов.

Регуляции тронными гормонами гипофиза используется для контроля образования и секреции гормонов периферическими эндокринными железами (щитовидной, корой надпочечников, половыми железами). Секреция тропных гормонов находится под контролем гипоталамуса. Тропные гормоны получили свое название из-за их способности связываться (обладать сродством) с рецепторами клеток-мишеней, формирующих отдельные периферические эндокринные железы. Троп- ный гормон к тироцитам щитовидной железы называют тиро- тропином или тиреотропным гормоном (ТТГ), к эндокринным клеткам коры надпочечников — адренокортикотропным гормоном (АКГТ). Тропные гормоны к эндокринным клеткам половых желез получили название: лютропин или лютеинизирующий гормон (ЛГ) — к клеткам Лейдига, желтому телу; фоллитропин или фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — к клеткам фолликулов и клеткам Сертоли.

Тропные гормоны при повышении их уровня в крови многократно стимулируют секрецию гормонов периферическими эндокринными железами. Они могут оказывать на них также другие эффекты. Так, например, ТТГ усиливает в щитовидной железе кровоток, активирует метаболические процессы в тироцитах, захват ими йода из крови, ускоряет процессы синтеза и секреции тиреоидных гормонов. При избыточном количестве ТТГ наблюдается гипертрофия щитовидной железы.

Регуляция обратными связями используется для контроля секреции гормонов гипоталамуса и гипофиза. Ее суть заключается в том, что нейросекреторные клетки гипоталамуса имеют рецепторы и являются клетками-мишенями гормонов периферической эндокринной железы и тройного гормона гипофиза, контролирующего секрецию гормонов этой периферической железой. Таким образом, если под влиянием гипоталамического тиреотропин-рилизинг-гормона (ТРГ) увеличится секреция ТТГ, то последний свяжется не только с рецепторами тирсоцитов, но и с рецепторами нейросекреторных клеток гипоталамуса. В щитовидной железе ТТГ стимулирует образование тиреоидных гормонов, а в гипоталамусе — тормозит дальнейшую секрецию ТРГ. Связь между уровнем ТТГ в крови и процессами образования и секреции ТРГ в гипоталамусе получила название короткой петли обратной связи.

На секрецию ТРГ в гипоталамусе оказывает влияние и уровень гормонов щитовидной железы. Если их концентрация в крови повышается, то они связываются с рецепторами тиреоидных гормонов нейросекреторных клеток гипоталамуса и тормозят синтез и секрецию ТРГ. Связь между уровнем тиреоидных гормонов в крови и процессами образования и секреции ТРГ в гипоталамусе получила название длинной петли обратной связи. Имеются экспериментальные данные о том, что гормоны гипоталамуса не только регулируют синтез и выделение гормонов гипофиза, но и тормозят собственное выделение, что определяют понятием сверхкороткой петли обратной связи.

Совокупность железистых клеток гипофиза, гипоталамуса и периферических эндокринных желез и механизмов их взаимного влияния друг на друга назвали системами или осями гипофиз — гипоталамус — эндокринная железа. Выделяют системы (оси) гипофиз — гипоталамус — щитовидная железа; гипофиз — гипоталамус — кора надпочечников; гипофиз — гипоталамус — половые железы.

Влияние конечных эффектов гормонов на их секрецию имеет место в островковом аппарате поджелудочной железы, С-клетках щитовидной железы, паращитовидных железах, гипоталамусе и др. Это демонстрируется следующими примерами. При повышении в крови уровня глюкозы стимулируется секреция инсулина, а при понижении — глюкагона. Эти гормоны по паракринному механизму тормозят секрецию друг друга. При повышении в крови уровня ионов Са 2+ стимулируется секреция кальцитонина, а при понижении — паратирина. Прямое влияние концентрации веществ на секрецию гормонов, контролирующих их уровень, является быстрым и эффективным способом поддержания концентрации этих веществ в крови.

Среди рассматриваемых механизмов регуляции секреции гормонов их конечными эффектами можно отметить регуляцию секреции антидиуретического гормона (АДГ) клетками заднего гипоталамуса. Секреция этого гормона стимулируется при повышении осмотического давления крови, например при потере жидкости. Снижение диуреза и задержка жидкости в организме под действием АДГ ведут к снижению осмотического давления и торможению секреции АДГ. Похожий механизм используется для регуляции секреции натрийуретического пептида клетками предсердий.

Влияние суточных и других ритмов на секрецию гормонов имеет место в гипоталамусе, надпочечниках, половых, шишковидной железах. Примером влияния суточного ритма является суточная зависимость секреции АКТГ и кортикостероидных гормонов. Самый низкий их уровень в крови наблюдается в полночь, а самый высокий — утром после пробуждения. Наиболее высокий уровень мелатонина регистрируется ночью. Хорошо известно влияние лунного цикла на секрецию половых гормонов у женщин.

Определение гормонов

Секреция гормонов - поступление гормонов во внутреннюю среду организма. Полипептидные гормоны накапливаются в гранулах и секретируются путем экзоцитоза. Стероидные гормоны не накапливаются в клетке и секретируются сразу после синтеза путем диффузии через клеточную мембрану. Секреция гормонов в большинстве случаев имеет циклический, пульсирующий характер. Периодичность секреции — от 5-10 мин до 24 ч и более (распространенный ритм — около 1 ч).

Связанная форма гормона — образование обратимых, соединенных нековалентными связями комплексов гормонов с белками плазмы и форменными элементами. Степень связывания различных гормонов сильно варьирует и определяется их растворимостью в плазме крови и наличием транспортного белка. Например, 90 % кортизола, 98 % тестостерона и эстрадиола, 96 % трийодтиронина и 99 % тироксина связываются с транспортными белками. Связанная форма гормона не может взаимодействовать с рецепторами и формирует резерв, который может быть быстро мобилизован для пополнения пула свободного гормона.

Свободная форма гормона — физиологически активное вещество в плазме крови в несвязанном с белком состоянии, способное взаимодействовать с рецепторами. Связанная форма гормона находится в динамическом равновесии с пулом свободного гормона, который в свою очередь находится в равновесии с гормоном, связанным с рецепторами в клетках-мишенях. Большинство полипептидных гормонов, за исключением соматотропина и окситоцина, циркулирует в низких концентрациях в крови в свободном состоянии, не связываясь с белками.

Метаболические превращения гормона - его химическая модификация в тканях-мишенях или других образованиях, обусловливающая снижение/повышение гормональной активности. Важнейшим местом обмена гормонов (их активации или инактивации) является печень.

Скорость метаболизма гормона - интенсивность его химического превращения, которая определяет длительность циркуляции в крови. Период полураспада катехоламинов и полипептидных гормонов составляет несколько минут, а тиреоидных и стероидных гормонов — от 30 мин до нескольких суток.

Гормональный рецептор — высокоспециализированная клеточная структура, входящая в состав плазматических мембран, цитоплазмы или ядерного аппарата клетки и образующая специфичное комплексное соединение с гормоном.

Органоспецифичность действия гормона - ответные реакции органов и тканей на физиологически активные вещества; они строго специфичны и не могут быть вызваны другими соединениями.

Обратная связь — влияние уровня циркулирующего гормона на его синтез в эндокринных клетках. Длинная цепь обратной связи — взаимодействие периферической эндокринной железы с гипофизарными, гипоталамическими центрами и с супрагипоталамическими областями ЦНС. Короткая цепь обратной связи — изменение секреции гипофизарного тронного гормона, модифицирует секрецию и высвобождение статинов и либеринов гипоталамуса. Ультракороткая цепь обратной связи — взаимодействие в пределах эндокринной железы, при котором выделение гормона влияет на процессы секреции и высвобождения его самого и других гормонов из данной железы.

Отрицательная обратная связь - повышение уровня гормона, приводящее к торможению его секреции.

Положительная обратная связь — повышение уровня гормона, обусловливающее стимуляцию и возникновение пика его секреции.

Анаболические гормоны - физиологически активные вещества, способствующие образованию и обновлению структурных частей организма и накоплению в нем энергии. К таким веществам относятся гонадотропные гормоны гипофиза (фоллитропин, лютропин), половые стероидные гормоны (андрогены и эстрогены), гормон роста (соматотропин), хориони- ческий гонадотропин плаценты, инсулин.

Инсулин — белковое вещество, вырабатываемое в β-клетках островков Лангерганса, состоящее из двух полипептидных цепей (А-цепь — 21 аминокислота, В-цепь — 30), снижающее уровень глюкозы крови. Первый белок, у которого была полностью определена первичная структура Ф. Сенгером в 1945-1954 гг.

Катаболические гормоны — физиологически активные вещества, способствующие распаду различных веществ и структур организма и высвобождению из него энергии. К таким веществам относятся кортикотропин, глюкокортикоиды (корти- зол), глюкагон, высокие концентрации тироксина и адреналина.

Тироксин (тетрайодтиронин) - йодсодержащее производное аминокислоты тирозина, вырабатываемое в фолликулах щитовидной железы, повышающее интенсивность основного обмена, теплопродукцию, оказывающее влияние на рост и дифференцировку тканей.

Глюкагон - полипептид, вырабатываемый в а-клетках островков Лангерганса, состоящий из 29 аминокислотных остатков, стимулирующий распад гликогена и повышающий уровень глюкозы крови.

Кортикостероидные гормоны - соединения, образующиеся в корковом веществе надпочечников. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле делят на С 18 -стероиды — женские половые гормоны — эстрогены, С 19 -стероиды — мужские половые гормоны — андрогены, С 21 -стероиды — собственно кортикостероидные гормоны, обладающие специфическим физиологическим действием.

Катехоламины — производные пирокатехина, активно участвующие в физиологических процессах в организме животных и человека. К катехоламинам относятся адреналин, норадреналин и дофамин.

Симпатоадреналовая система — хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников и иннервирующие их преганглионарные волокна симпатической нервной системы, в которых синтезируются катехоламины. Хромаффинные клетки также обнаружены в аорте, каротидном синусе, внутри и около симпатических ганглиев.

Биогенные амины — группа азотсодержащих органических соединений, образующихся в организме путем декарбоксилирования аминокислот, т.е. отщепления от них карбоксильной группы — СООН. Многие из биогенных аминов (гистамин, серотонин, норадреналин, адреналин, дофамин, тирамин и др.) оказывают выраженный физиологический эффект.

Эйкозаноиды - физиологически активные вещества, производные преимущественно арахидоновой кислоты, оказывающие разнообразные физиологические эффекты и подразделяющиеся на группы: простагландины, простациклины, тром- боксаны, левугландины, лейкотриены и др.

Регуляторные пептиды — высокомолекулярные соединения, представляющие собой цепочку аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью. Регуляторные пептиды, насчитывающие до 10 аминокислотных остатков, называют олигопептидами, от 10 до 50 — полипептидами, свыше 50 — белками.

Антигормон — защитное вещество, вырабатываемое организмом при длительном введении белковых гормональных препаратов. Образование антигормона является иммунологической реакцией на введение извне чужеродного белка. По отношению к собственным гормонам организм не образует антигормоны. Однако могут быть синтезированы вещества, близкие по строению к гормонам, которые при введении в организм действуют как антиметаболиты гормонов.

Антиметаболиты гормонов — физиологически активные соединения, близкие по строению к гормонам и вступающие с ними в конкурентные, антагонистические отношения. Антиметаболиты гормонов способны занимать их место в физиологических процессах, совершающихся в организме, или блокировать гормональные рецепторы.

Тканевой гормон (аутокоид, гормон местного действия) — физиологически активное вещество, вырабатываемое неспециализированными клетками и оказывающее преимущественно местный эффект.

Нейрогормон — физиологически активное вещество, вырабатываемое нервными клетками.

Эффекторный гормон - физиологически активное вещество, оказывающее непосредственный эффект на клетки и органы-мишени.

Тронный гормон — физиологически активное вещество, действующее на другие эндокринные железы и регулирующее их функции.

Характеристика эндокринной системы

Общая физиология желез внутренней секреции

Значение деятельности сенсорных систем в спорте

Эффективность выполнения спортивных упражнений зависит от восприятия и переработки сенсорной информации. Эти процессы обуславливают как наиболее рациональную организацию двигательных актов, так и совершенство тактического мышления спортсмена.

Железы внутренней секреции входят в систему гуморальной регуляции функций организма вместе с системой местной саморегуляции. Местная саморегуляция проявляется в действии на соседние клетки тканевых гормонов (гистамина, серотонина, кининов и простагландинов) и продуктов метаболизма (лактат).

Особенности желез внутренней секреции:

Выделяют вещества, оказывающие существенное (даже в весьма малых концентрациях) и специализированное влияние на обмен веществ, структуру и функцию органов и тканей.

Отличаются от желез внешней секреции тем, что выделяют продуцируемые ими вещества прямо в кровь, поэтому их называют эндокринными (эндо - внутрь, кринен - выделять), а внешние протоки отсутствуют.

Имеют небольшие размеры и массу, хорошо снабжены кровеносными сосудами и оплетены нервными волокнами, так как деятельность эндокринных желез контролируется нервной системой.

Все железы функционально тесно связаны между собой и поражение одной из них ведет к нарушению функций всех остальных.

Гормоны - биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и секретируемые в кровоток в ответ на специфические сигналы. Гормоны обладают относительной видовой специфичностью, что позволило на ранних этапах их применения компенсировать недостаток гормонов у человека введением препаратов, полученных из тканей животных. В настоящее время многие гормональные препараты получены синтетическим путем, они предпочтительнее в применении, так как менее часто вызывают аллергические реакции.

Функции гормонов:

1. Влияние на процессы дифференцировки (у развивающегося эмбриона);

2. Регуляция процесса размножения - оплодотворение, имплантация яйцеклетки , беременность и лактация , дифференцировка и развитие сперматозоидов и яйцеклеток;

3. Влияние на рост и развитие: оптимальный рост детей обусловлен совместным действием гормона роста, тиреоидных гормонов , инсулина , причем, присутствие неадекватных количеств антагонистов инсулина или половых стероидов может тормозить рост.

4. Обеспечение адаптации (кратковременной и долговременной) к изменяющимся условиям среды, количеству и качеству потребляемой пищи, внешним физическим, химическим, биологическим и психологическим воздействиям;

5. Участие в регуляции скорости старения (например, старение сопровождается снижением секреции половых гормонов).

Общие свойства гормонов:

1. Избирательное действие на чувствительные клетки: гормоны повышают или снижают активность реагирующих на них клеток, которые называют клетки-мишени. На клетках-мишенях находятся рецепторы - специальные белковые молекулы, которые узнают данный гормон и взаимодействуют с ним. В результате такого взаимодействия с рецептором гормон запускает последовательность реакций в клетке - мишени, которые и приводят к специфическому клеточному ответу.

Такой ответ включает ускорение одних биохимических процессов с одновременным торможением других. Влияние пептидных гормонов и производных аминокислот (адреналин, норадреналин) осуществляется путем связывания с рецепторами на поверхности клеточных мембран, а стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы проникают внутрь клетки, связывается с рецептором в цитоплазме, а затем в комплексе с рецептором проникают в ядро.

2. Скорость секреции некоторых гормонов связана с циклом бодрствование - сон, секреция других гормонов зависит от возраста, пола и т.д.

3. Системы передачи информации . Как только гормон начинает действовать на чувствительную к нему клетку или группу клеток, одновременно возникает сигнал, тормозящий действие этого гормона. Этот принцип получил название «обратная связь». Сохранение необходимого уровня гормона в крови поддерживается механизмом отрицательной обратной связи (т.е. при избытке гормона или образуемых под его действием веществ секреция этого гормона снижается, а при недостатке - увеличивается).

4. Время действия.

Гормоны пептидной природы (гормоны гипофиза , поджелудочной железы, гипоталамические нейропептиды) имеют продолжительность действия от нескольких секунд до минут.

Гормоны в виде белков и гликопротеинов (гормон роста) - от нескольких минут до часов.

- Стероиды (половые и кортикостероиды) - несколько часов.

- Йодтиронины (гормоны щитовидной железы) - несколько суток.