Классификация гормонов и их свойства

Гормоны центральной нервной системы

Известно, что часть гормонов вырабатывается центральной норной системой, а именно гипоталамусом — это тропные гормоны. Нервно-гормональная регуляция накапливает их в передней и задней части гипоталамуса, откуда с кровотоком они попадают в щитовидную железу.

Гормоны типа тиреотропина, кортикотропина, соматотропина, лютропина, пролактина и ряда других имеют очень широкий спектр воздействия на организм человека. При этом гормоны, тормозящие их действие, вырабатываются в щитовидной железе в ответ на нервную реакцию периферией органов. Но даже если бы этого не происходило, данный тип гормонов имеет самый короткий период жизни — не более 4 минут.

Биохимия крови.

В спортивной
практике анализ крови используется для
оценки влияния на организм спортсмена
тренировочных и соревновательных
нагрузок, оценки функционального
состояния спортсмена и его здоровья.
Поэтому специалист в области физической
культуры должен иметь представление о
химическом составе крови.

Объём крови у
человека около 5 л, что составляет
примерно 1/13 часть от объёма или массы
тела.

Кровь, как известно,
состоит из
плазмы (55%
объема) и
форменных элементов (45%).

Функции крови.
( из курса физиологии)

Функции крови
можно разделить на две группы:

1. Функции исключительно
   плазмы крови,

2. Функции, выполняемые
   совместно плазмой крови и форменными
   элементами.

Самостоятельно
плазма крови выполняет следующие
функции:

1. Перенос растворимых
   органических веществ от тонкого
   кишечника к различным органам и тканям,
   где эти вещества откладываются про
   запас или участвуют в обмене веществ.

2. Транспорт подлежащих
   выделению веществ из тканей, где они
   образуются, к органам выделения.

3. Перенос побочных
   продуктов обмена веществ из мест их
   образования к другим участкам тела.

4. Транспорт гормонов
   из желез внутренней секреции к органам
   «мишеням».

5. Перенос тепла от
   глубоко расположенных органов,
   предупреждающий перегрев этих органов
   и поддерживающий равномерное распределение
   тепла в организме.

Совместно
с форменными элементами плазма крови
выполняет следующие функции:

1. Доставка кислорода
   из легких по всем тканям организма
   (эритроциты) и перенос в обратном
   направлении углекислого газа.

2. Защита от болезней
   в которой участвуют три механизма:
   свертывание
   крови, фагоцитоз, синтез антител.

Химический состав
плазмы крови в покое относительно
постоянный. Вот его основные компоненты:

Вода

90%

Белки

6 – 8%

Прочие
органические вещества
около 2%

Минеральные
вещества
около 1%

Белки плазмы
крови делятся
на две основные группы альбумины
и глобулины.

Альбумины –
низкомолекулярные
белки. Они выполняют две основные
функции.

1. Транспортная.
Благодаря хорошей растворимости они
переносят с током крови нерастворимые
в воде вещества

2. Задерживают
воду в кровяном русле. Воды
в кровяном русле больше, чем в других
тканях, поэтому она стремится покинуть
его. Альбумины препятствуют этому.

Глобулины – это
высокомолекулярные белки. Они также
участвуют в транспортной и удерживающей
функциях. Однако, помимо этого многие
глобулины крови участвуют в создании
иммунитета и свертывании крови.

Белки плазмы
синтезируются в печени.

(На рисунке,
приведенном ниже, имеется таблица, где
сведены основные свойства белков плазмы
крови, их функции и то, как осуществляется
электрофорез белков.)

Гормоны и их классификация по типу оказываемого эффекта

Различные гормоны оказывают абсолютно различное действие на биологические ткани. Их можно классифицировать на нижеследующие группы:

• Группа регуляторов обмена веществ. К ним относятся трийодтиронин, глюкагон, кортизол, тетрайодтиронин, инсулин.
• Группа регуляторов функций иных желез внутренней секреции. К ним относятся рилизинг-факторы, выделяемые гипоталамусом, в также тропные гормоны, выделяемые гипофизом.
• Группа регуляторов обмена фосфора и кальция. К ним относятся кальцитриол, кальцитонин, паратиреоидный гормон.
• Группа регуляторов водно-солевого баланса. В эту группу входят альдостерон и вазопрессин.
• Группа регуляторов репродуктивной системы. В эту группу входят все половые гормоны.
• Группа стрессорных гормонов. К ним относятся адреналин, норадреналин, кортизол.
• Группа регуляторов скорости, предела роста и клеточного деления. К данной группе относятся инсулин, соматотропин, тетрайодтиронин.
• Группа регуляторов функций ЦНС и лимбической системы. В эту группу включены адренокортикотропный гормон, кортизол, тестостерон.

Классификация по происхождению

Механизм гормональной регуляции включает в себя самые различные функции. Это возможно благодаря тому, что гормоны состоят из самых разных веществ. Условно их можно разделить на несколько групп по составу:

1. Гормоны, состоящие в основном из белка, называются полипоидами и вырабатываются в основном в гипоталамусе, гипофизе и железами щитовидки. Также такого типа гормоны продуцируются в поджелудочной железе.
2. Другая группа гормонов в основном состоит из аминокислот. Данный тип микроэлементов вырабатывается в надпочечниках и щитовидной железой, той ее частью, которая называется йодсодержащей.
3. Стероидный тип гормонов. Продуцируется половой системой человека — в женском организме яичниками, а в мужском — яичками. Также небольшая доля стероидных гормонов вырабатывается в коре надпочечника.

Общие представления о классификации

Современная медицина и биохимия классифицирует гормоны с множества различных точек зрения. Объединены они лишь в одном: гормоны представляют собой вещества органического происхождения, которые синтезируются исключительно в организме. Наличие гормонов свойственно подавляющему большинству позвоночных, регуляция функций организма которых также представлена сочетанной работой нервной и гуморальной систем. Следует отметить, что регуляторная система гуморального типа в филогенезе появилась раньше, чем нервная. Она имелась даже у примитивных животных, однако отвечала только за базовые функции.

Классификация гормонов будет рассмотрена ниже. А пока поговорим о гормонах подробнее.

Что представляет активные вещества?

 По своей природе различные виды гормонов участвуют в процессах, требующих скоординированного действия по всему организму.

Они контролируют рост, метаболизм, диктуют сроки смерти клеток, усиливают иммунитет и контролируют обмен веществ.

Они помогают вписаться и выжить в нашем мире, синхронизируя цикл пробуждения и сна и другие циркадные ритмы с окружающей средой, инициируя ответ на «бей или беги» и давая нашим мышцам импульс, когда наша жизнь зависит от этого.

Они также имеют сильное влияние на чувства человека и могут изменить настроение и управлять сексуальными чувствами.

Правда в том, что свойства гормонов и их функции в эндокринной системе чрезвычайно сложны. Есть несколько желез по всему телу, и каждая железа дает конкретные свойства гормонам, предназначенным для выполнения определенных функций.

Весь процесс на самом деле довольно удивителен!

Это фактически малюсенькие химические посыльные расположенные внутри тела человека. Они не могут рассматриваться человеческим глазом и путешествуют по всей внутренней магистрали – иначе известной как кровь – для всех органов и тканей организма. Свойства гормонов позволяют выполнять специфические роли внутри тела. Некоторые роли включают рост и развитие тела, метаболизм или продукцию энергии, сексуальную функцию и воспроизводство.

Алгоритм регуляции гормонов центральной нервной системой

Всеми функциями в организме управляет мозг человека. Причем всегда это происходит неосознанно, то есть без участия личностного «я» человека.

Даже гормональная регуляция глюкозы или других веществ в крови человека — это сигнал, проходящий от внешнего раздражителя или внутреннего органа в центральную нервную систему.

При получении сигнала в процесс вступает гипоталамус, находящийся в промежуточном мозге. Выработанные им гормоны попадают в гипофиз, где синтезируются уже гипофизные гормоны, то есть тропные гормоны. Из передней доли в гипофизе торопный гормон попадает в щитовидную железу или другие органы эндокринной системы. Там они запускают синтез соответствующих ситуации гормонов.

Данную цепочку уровней гормональной регуляции можно рассмотреть на примере адреналина.

При сильном испуге, то есть воздействии извне, мгновенно начинает работать вся цепочка, гипоталамус — гипофиз — надпочечники — мышцы. Оказавшийся в крови, адреналин вызывает усиленное сокращение сердечной мышцы, а значит, повышенный приток крови к мышцам. Это делает их крепче и выносливее. Это объясняет тот факт, что человек на фоне сильного испуга может пробежать дистанцию быстрее тренированного атлета или преодолеть довольно высокую преграду одним прыжком.

Причины и признаки нехватки гормонов

Иногда из-за возникновения различных негативных причин стабильная и беспрерывная работа гормонов может нарушать. К таким неблагоприятным причинам можно отнести:

• трансформации в внутри человека в силу возраста;
• заболевания и инфекции;
• эмоциональные перебои;
• изменения климата;
• неблагоприятная экологическая ситуация.

Организм мужского пола более стабилен в гормональном плане в отличие от женских особей. У них гормональный фон может периодически меняться как под действием общих причин, перечисленных выше, так и под влиянием процессов, присущих только женскому полу: менструации, менопаузы, беременность, роды, лактация и прочие факторы.

О том, что в организме возник дисбаланс гормона, говорят следующие признаки:

• слабость;
• судороги;
• головная боль и звон в ушах;
• потливость.

Таким образом, гормоны в организме человека – это важная составляющая и неотъемлемая часть его функционирования. Последствия гормонального дисбаланса неутешительные, а лечение – долгое и недешевое.

Гормоны

Гормоны (от лат. hormao – побуждаю, двигаю) – это специфические биологически активные органические вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции животных и человека. Они принимают участие в гуморальной регуляции. Некоторые нервные клетки выделяют нейрогормоны и нейромедиаторы. Эти соединения обеспечивают передачу нервного импульса соседним клеткам.

Гормоны бывают белковой и стероидной природы. Например, вилковую природу имеют глюкагон, инсулин, гормон роста и т. п., производными аминокислот являются тироксин, адреналин и т. п., стероидами являются половые гормоны.

Вместе с нервной системой гормоны принимают участие в регуляции обмена веществ, процессах роста и развития, координации основных функций организма и т. п. Выделяются гормоны непосредственно в жидкостные среды организма – кровь, лимфу, межтканевую жидкость. Работа гуморальной системы, в частности гормонов, отличается от нервной меньшей скоростью, но вызывает более продолжительный эффект. Недостаточность или чрезмерное образование гормонов вызывает в деятельности организма тяжелые расстройства. Известно свыше 50 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.

Строение

Гипофиз состоит из двух крупных различных по происхождению и структуре долей: передней — аденогипофиза (составляет 70—80 % массы органа) и задней — нейрогипофиза. Вместе с нейросекреторными ядрами гипоталамуса гипофиз образует гипоталамо-гипофизарную систему, контролирующую деятельность периферических эндокринных желёз.

Передняя доля (аденогипофиз)

Передняя доля гипофиза (лат. pars anterior), или аденогипо́физ (лат. adenohypophysis), состоит из железистых эндокринных клеток различных типов, каждый из которых, как правило, секретирует один из гормонов. Анатомически выделяют следующие части:

• pars distalis (бо́льшая часть аденогипофиза)
• pars tuberalis (листовидный вырост, окружающий ножку гипофиза, функции которого не ясны)
• pars intermedia, которую правильнее обозначать как промежуточную долю гипофиза.

Гормоны передней доли гипофиза:

• Тропные, так как их органами-мишенями являются эндокринные железы. Гипофизарные гормоны стимулируют определенную железу, а повышение уровня в крови выделяемых ею гормонов подавляет секрецию гормона гипофиза по принципу обратной связи.
  • Тиреотропный гормон (ТТГ) — главный регулятор биосинтеза и секреции гормонов щитовидной железы.
  • Адренокортикотропный гормон (АКТГ) — стимулирует кору надпочечников.
  • Гонадотропные гормоны:
    • фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — способствует созреванию фолликулов в яичниках, стимуляция пролиферации эндометрия, регуляция стероидогенеза..
    • лютеинизирующий гормон (ЛГ) — вызывает овуляцию и образование жёлтого тела, регуляция стероидогенеза..
• Соматотропный гормон (СТГ) — важнейший стимулятор синтеза белка в клетках, образования глюкозы и распада жиров, а также роста организма.
• Лютеотропный гормон (пролактин) — регулирует лактацию, дифференцировку различных тканей, ростовые и обменные процессы, инстинкты заботы о потомстве.

Из аденогипофиза развиваются аденомы гипофиза.

Задняя доля (нейрогипофиз)

Задняя доля гипофиза (лат. pars posterior), или нейрогипо́физ (лат. neurohypophysis), состоит из:

• нервная доля. Образована клетками эпендимы (питуицитами) и окончаниями аксонов нейросекреторных клеток паравентрикулярного и супраоптического ядер гипоталамуса промежуточного мозга, в которых и синтезируются вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин, транспортируемые по нервным волокнам, составляющим гипоталамо-гипофизарный тракт, в нейрогипофиз. В задней доле гипофиза эти гормоны депонируются и оттуда поступают в кровь.
• воронка, infundibulum. Соединяет нервную долю со срединным возвышением. Воронка гипофиза, соединяясь с воронкой гипоталамуса, образует ножку гипофиза.

Функционирование всех отделов гипофиза тесно связано с гипоталамусом. Это положение распространяется не только на заднюю долю — «приемник» и депо гипоталамических гормонов, но и на передний и средний отделы гипофиза, работа которых контролируется гипоталамическими гипофизотропными гормонами — рилизинг-гормонами.

Гормоны задней доли гипофиза:

• аспаротоцин
• вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) (депонируется и секретируется)
• вазотоцин
• валитоцин
• глумитоцин
• изотоцин
• мезотоцин
• окситоцин (депонируется и секретируется)

Вазопрессин выполняет в организме две функции:

1. усиление реабсорбции воды в собирательных трубочках почек (это антидиуретическая функция вазопрессина);
2. влияние на гладкую мускулатуру артериол.

Однако название «вазопрессин» не совсем соответствует свойству этого гормона суживать сосуды. Дело в том, что в нормальных физиологических концентрациях он сосудосуживающим эффектом не обладает. Сужение сосудов может происходить при экзогенном внедрении гормона в больших количествах или же при кровопотере, когда гипофиз интенсивно выделяет этот гормон. При недостаточности нейрогипофиза развивается синдром несахарного диабета, при котором с мочой в день может теряться значительное количество воды (15 л/сутки), так как снижается её реабсорбция в собирательных трубочках.

Окситоцин во время беременности не действует на матку, так как под воздействием прогестерона, выделяемого жёлтым телом, она становится нечувствительной к данному гормону. Окситоцин способствует сокращению миоэпителиальных клеток, способствующих выделению молока из молочных желез.

Промежуточная (средняя) доля

У многих животных хорошо развита промежуточная доля гипофиза, расположенная между передней и задней долями. По происхождению она относится к аденогипофизу. У человека она представляет тонкую прослойку клеток между передней и задней долями, довольно глубоко заходящую в ножку гипофиза. Эти клетки синтезируют свои специфические гормоны — меланоцитстимулирующие и ряд других.

Что представляет активные вещества?

 По своей природе различные виды гормонов участвуют в процессах, требующих скоординированного действия по всему организму.

Они контролируют рост, метаболизм, диктуют сроки смерти клеток, усиливают иммунитет и контролируют обмен веществ.

Они помогают вписаться и выжить в нашем мире, синхронизируя цикл пробуждения и сна и другие циркадные ритмы с окружающей средой, инициируя ответ на «бей или беги» и давая нашим мышцам импульс, когда наша жизнь зависит от этого.

Они также имеют сильное влияние на чувства человека и могут изменить настроение и управлять сексуальными чувствами.

Правда в том, что свойства гормонов и их функции в эндокринной системе чрезвычайно сложны. Есть несколько желез по всему телу, и каждая железа дает конкретные свойства гормонам, предназначенным для выполнения определенных функций.

Весь процесс на самом деле довольно удивителен!

Это фактически малюсенькие химические посыльные расположенные внутри тела человека. Они не могут рассматриваться человеческим глазом и путешествуют по всей внутренней магистрали – иначе известной как кровь – для всех органов и тканей организма. Свойства гормонов позволяют выполнять специфические роли внутри тела. Некоторые роли включают рост и развитие тела, метаболизм или продукцию энергии, сексуальную функцию и воспроизводство.

Химический состав гормонов

По составным элементам химии можно выделить четыре основные группы гормонов. Среди них:

1. стероиды (кортизол, альдостерон и другие);
2. состоящие из белков (инсулин и прочие);
3. образованные от аминокислотных соединений (адреналин и прочие);
4. пептидные (глюкагон, тиреокальцитонин).

Стероиды, при этом, можно разграничить на гормоны по половом признаку и надпочечные гормоны. А половые классифицируются на: эстроген – женский и андрогенов – мужской. Эстроген в одной своей молекуле содержит 18 атомов углерода. В качестве примера можно рассмотреть эстрадиол, который имеет такую химическую формулу: С18Н24О2. Исходя из молекулярного строения можно выделить основные признаки:

• в молекулярном содержании отмечается присутствие двух гидроксильных групп;
• по химической структуре эстрадиол можно определить как к группе спиртов, так и группе фенолов.

Андрогены отличаются своей специфической структурой вследствие нахождения в их составе такой молекулы углеводорода, как андростан. Разновидность андрогенов представлена следующими их видами: тестостерон, андростендион и другие.

Название, которое даёт химия тестостерону — семнадцать-гидрокси-четыре-андростен-трион, а дигидротестостерону — семнадцать-гидроксиандростан-трион.

По составу тестостерона можно сделать вывод, что данный гормон представляет собой ненасыщенный кетоноспирт, а дигидротестостерон и андростендион очевидно являются продуктами его гидрирования.

Из наименования андростендиола следует информация, что его можно причислить к группе многоатомных спиртов. Также из названия можно сделать вывод о степени его насыщения.

Будучи гормоном, определяющим половые признаки, прогестерон и производные от него подобным же образом, что и эстрогены, является гормоном, присущим женщинам, и принадлежит к С21-стероидам.

Изучая структуру молекулы прогестерон, становится ясным тот факт, что этот гормон принадлежит к группе кетонов и в составе его молекулы присутствуют целых две карбонильные группы. Кроме гормонов, отвечающих за развитие половых признаков, в состав стероидов входят следующие гормоны: кортизол, кортикостерон и альдостерон.

Если сравнить формульные структуры представленных выше видов, то, то можно сделать вывод, что они очень схожи. Сходство заключается в составе ядра, которое содержит 4 карбо-цикла: 3 с шестью атомами и 1 с пятью.

Следующая группа гормонов – аминокислотные производные. В их состав можно отнести: тироксин, адреналин и норадреналин.

Их особое содержание образуется за счёт аминогруппы или производных от неё, а тироксин включает в свой состав и карбоксильную.

Пептидные гормоны являются сложнее остальных по своему составу. Одним из таких гормонов является вазопрессин.

Вазопрессин — это гормон, сформировавшийся в гипофизе, значение относительной молекулярной массы которого приравнивается к одной тысяче восьмидесяти четырём. Кроме того, в своём строении он содержит аминокислотные остатки в количестве девяти штук.

Глюкагон, находящийся в поджелудочной железе, также является одним из видов пептидных гормонов. Его относительная масса превышает относительная массу вазопрессина более, чем в два раза. Она составляет 3485 единиц за счёт того, что в его строении насчитывается 29 аминокислотных остатков.

В составе глюкагона содержится двадцать восемь групп пептидов.

Структура глюкагона у всех позвоночных практически одинакова. За счёт этого, различные препараты, содержащие этот гормон, создаются медицинским путем из поджелудочной железы животных. Также возможен искусственный синтез этого гормона в условиях лабораторий.

Большее содержание аминокислотных элементов включают в себя белковые гормоны. В них аминокислотные звенья соединяются в одну и более цепей. Например, молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей, которые включают в свой состав 51 аминокислотное звено. Сами цепи соединяются дисульфидными мостиками. Инсулин людей отличается относительной молекулярной массой, равной пяти тысячам восьмистам семи единицами. Данный гормон имеет гомеопатические значение для развития генной инженерии. Именно поэтому его производят искусственно в лабораторных условиях или трансформируют из организма животных. Для этих целей и понадобилось определять химическую структуру инсулина.

Соматотропин также является разновидностью белкового гормона. Его относительная молекулярная масса составляет двадцать одну тысячу пятьсот единиц. А пептидная цепь состоит из ста девяносто одного аминокислотного элемента и двух мостиков. На сегодняшний день определена химическая структура этого гормона в организме человека, быка и овцы.

Роль гормонов в жизнедеятельности человека

Все гормоны, несомненно, очень важны для нормальной работы человеческого организма. Они воздействуют на многие процессы, происходящие внутри человеческой особи. Эти вещества находятся внутри людей с момента рождения и до самой смерти.

Вследствие их наличия все люди на земле имеют свои, отличные от других, ростовые и весовые показатели. Эти вещества воздействует на эмоциональную составляющую человеческой особи. Также на протяжении длительного периода они контролируют естественный порядок приумножения и уменьшения клеток в организмах людей. Они координируют становление иммунитета, стимулируя его либо подавляя. Оказывают давление и на порядок обменных процессов.

С их помощью организму человека проще справиться с физическими нагрузками и какими – либо стрессовыми моментами. Так, например, благодаря адреналину человек в сложной и опасной ситуации чувствует прилив сил.

Также гормоны в большой мере воздействуют на организм беременной женщины. Таким образом с помощью гормонов организм готовится к успешному родоразрешению и уходу за новорождённым, в частности, установлению лактации.

Сам момент зачатия и вообще вся функция по репродукции также зависит от действия гормонов. При адекватном содержании этих веществ в крови появляется половое влечение, а при низком и недостающим до необходимого минимума – либидо снижается.