Учение о гормонах

Общее понятие о гормонах

Учение о гормонах

Учение о гормонах выделено в самостоятельную науку — эндокринологию. Современная эндокринология изучает химическую структуру гормонов, образующихся в железах внутренней секреции, зависимость между структурой и функцией гормонов, механизмы действия, физиологию и патологию эндокринной системы.

Учреждены специализированные научно-исследовательские институты, лаборатории, научные журналы, созываются международные конференции, симпозиумы и конгрессы, посвященные проблемам эндокринологии. Эндокринология в наши дни превратилась в одну из самых бурно развивающихся разделов биологической науки.

Она имеет свои цели и задачи, специфические методологические подходы и методы исследования.

Гормоны относятся к биологически активным веществам, определяющим в известной степени состояние физиологических функций целостного организма, макро- и микроструктуру органов и тканей и скорость протекания биохимических процессов.

Таким образом, гормоны — вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желез внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции.

Одной из удивительных особенностей живых организмов является их способность сохранять постоянство гомеостаза при помощи механизмов саморегуляции, в осуществлении (координации) которых одно из главных мест принадлежит гормонам.

У высших животных координированное протекание всех биологических процессов не только в целостном организме, но и в микропространстве отдельной клетки и даже в отдельном субклеточном образовании (митохондрии, микросомы) определяется нейрогуморальными механизмами, сложившимися в процессе эволюции.

При помощи этих механизмов организм воспринимает разнообразные воздействия внешней и внутренней среды, тонко регулируя интенсивность процессов обмена.

В регуляции этих процессов, в осуществлении последовательности протекания множества реакций гормоны занимают промежуточное место между нервной системой и действием ферментов, а, как известно, регуляция обмена веществ реализуется путем изменения скорости ферментативных реакций.

Скорость химических реакций зависит в свою очередь от каталитической активности ферментов. Гормоны вызывают либо быструю (срочную) реакцию, повышая активность предобразованных в тканях ферментов, либо, что более вероятно, например для стероидных гормонов, медленную реакцию, связанную с синтезом ферментов de novo.

Сейчас получены доказательства, что стероидные гормоны оказывают влияние на генетический аппарат клетки, вызывая синтез соответствующей мРНК, которая, поступив в рибосому, служит матрицей для синтеза молекулы фермента (см. Биосинтез белка).

Предполагается, что и другие гормоны (белковой природы) опосредованно через фосфорилирование негистоновых белков могут оказывать влияние на гены, контролируя тем самым скорость синтеза соответствующих ферментов. Таким образом, любые нарушения синтеза или распада гормонов, вызванные разнообразными причинными факторами, включая заболевания эндокринных желез (состояния гипо- или гиперфункции), приводят к изменению нормального синтеза ферментов и соответственно к нарушению метаболизма.

Зарождение науки об эндокринных железах и о гормонах относится к 1849 г., когда Аддисон впервые описал так называемую бронзовую болезнь, связанную с поражением надпочечников и сопровождающуюся специфической пигментацией кожных покровов. Клод Бернар ввел понятие о железах внутренней секреции, т. е.

органах, выделяющих свой секрет непосредственно в кровь, поскольку они не имеют выводных протоков. Позже Броун-Секар показал, что недостаточность желез внутренней секреции приводит к развитию болезней и что экстракты из этих желез дают хороший лечебный эффект при их недостаточной функции.

В настоящее время имеются бесспорные доказательства, что почти все заболевания желез внутренней секреции (тиреотоксикоз, сахарный диабет и др.

) развиваются как результат нарушения молекулярных механизмов регуляции процессов обмена, вызванных недостаточным или, наоборот, избыточным синтезом соответствующих гормонов в организме человека.

Термин “гормон” (от греч. hormao — возбуждаю, побуждаю) был введен в 1905 г. Бейлисом и Старлингом при изучении гормона секретина, вырабатывающегося в двенадцатиперстной кишке и стимулирующего выработку сока поджелудочной железы и отделение желчи.

К настоящему времени открыто более 60 различных веществ, наделенных гормональной активностью, синтезирующихся в железах внутренней секреции и регулирующих процессы обмена веществ.

Специфические особенности биологического действия гормонов можно выразить тремя положениями:

  • гормоны оказывают биологическое действие в ничтожно малых концентрациях от (10-9 до 10-12 г);
  • действие гормонов в целостном организме определяется в известной степени контролирующим влиянием центральной нервной системы;
  • железы внутренней секреции и продуцируемые имя гормоны составляют единую систему, тесно связанную при помощи механизмов прямой и обратной связи.

Показано, что под влиянием разнообразных внешних и внутренних раздражителей возникают импульсы в специализированных образованиях, называемых рецепторами, весьма чувствительных к минимальным раздражениям.

Импульсы затем поступают в ЦНС, оттуда — в гипоталамус, где синтезируются первые биологически активные гормональные вещества, обладающие “дистантным” действием и называемые рилизинг-факторами.

Особенностью рилизинг-факторов является то, что они не поступают в общий ток крови, а через портальную систему сосудов достигают специфических клеток гипофиза, оказывая стимулирующее (или тормозящее) действие на биосинтез и выделение тропных гормонов гипофиза, которые с током крови приносятся в соответствующую эндокринную железу, стимулируя выработку необходимого гормона. Этот гормон затем оказывает действие на органы и ткани, вызывая соответствующие химические и физиологические ответные реакции целостного организма. Наименее изучен последний этап этой своеобразной дуги, в частности действие гормонов на химию тканей. Вероятнее всего, это действие осуществляется через так называемые гормональные рецепторы, под которыми понимаются химические структуры соответствующих тканей-мишеней, содержащие высокоспецифические места для связывания гормональных соединений; результатом подобного связывания является инициация рецепторами специфических биохимических реакций, обеспечивающих реализацию конечного эффекта соответствующего гормона.

Как теперь установлено, рецепторы гормонов белковой и пептидной природы расположены на наружной поверхности клетки (на плазматической мембране), в то время как рецепторы гормонов стероидной природы локализованы в цитоплазме и ядре.

Общим признаком всех рецепторов независимо от локализации является наличие строгого пространственного и структурного соответствия рецептора со специфическим гормоном. Помимо прямой связи, в эндокринной системе существует и обратная связь.

В частности, повышенное количество тироксина (гормон щитовидной железы) рефлекторно вызывает торможение синтеза соответствующего рилизинг-фактора в гипоталамусе, что приводит к прекращению образования тиреотропина в гипофизе и соответственно восстановлению физиологического уровня концентрации тироксина в организме.

НОМЕНКЛАТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРМОНОВ

Несмотря на то что химическая природа почти всех известных гормонов выяснена в деталях (включая первичную структуру белковых и пептидных гормонов), до настоящего времени не разработаны общие принципы их номенклатуры.

Поскольку химические наименования многих гормонов, основанные на их точной химической структуре, были бы очень громоздкими, более распространены общеупотребительные (так называемые рабочие) названия гормонов.

Принятая номенклатура указывает на источник происхождения гормона (например, инсулин от лат. insula — островок) или отражает его функцию (например, пролактин, вазопрессин).

Для некоторых гормонов гипофиза (в частности, для лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов), а также для всех гипоталамических факторов (гормонов) созданы недостающие или новые рабочие названия (см. ниже).

Аналогичное положение существует и в отношении классификации гормонов. Во-первых, гормоны классифицируют в зависимости от их природного источника, в соответствии с которым различают гормоны гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы, половых желез, зобной железы и др.

Однако подобная анатомическая классификация недостаточно совершенна, поскольку некоторые гормоны или синтезируются не в тех железах внутренней секреции, из которых они секретируют в кровь (например, гормоны задней доли гипофиза, вазопрессин и окситоцин, синтезируются в гипоталамусе, откуда переносятся в заднюю долю гипофиза), или синтезируются и в других железах (например, частичный синтез половых гормонов в надпочечниках, синтез простагландинов не только в предстательной железе, но и в других органах) и т. д. С учетом этих обстоятельств были предприняты попытки создания классификации гормонов, основанной на их химической природе. Наиболее приемлемой следует, очевидно, признать классификацию, представленную в монографии под редакцией Н. А. Юлаева. В соответствии с этой классафикацией все известные гормоны можно разделить на пять групп.

  1. Сложные белки — гликопротеиды; к ним относятся фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и тиреотропный гормоны.
  2. Простые белки: пролактин, гормон роста, инсулин и др.
  3. Пептиды: адренокортикотропный гормон (АКТГ), глюкагон, кальцитонин, соматостатин, вазопрессин, окситоцин и др.
  4. Производные аминокислот: адреналин, норадреналин, тироксин и др.
  5. Стероидные соединения, составляющие большую группу гормональных веществ; к ним относятся гормоны коры надпочечников (кортикостероиды) и половые гормоны (андрогены и эстрогены).

Нетрудно видеть, что первые три группы гормонов могут быть объединены в одну общую группу пептидных и белковых гормонов.

Таким образом, ниже будут рассмотрены химическое строение, функция, механизм действия и пути биосинтеза и распада пяти основных групп гормонов в соответствии с классификацией, в основе которой лежит химическая природа гормонов.

Продолжение: Гормоны гипоталамуса

Источник: http://bono-esse.ru/blizzard/A/Chimia/Bio_chinija/gormony.html

Глава 8.ГОРМОНЫ

Учение о гормонах

Учение о гормонах выделено в самостоятельную науку – эндокринологию.

Современная эндокринология изучает химическую структуру гормонов, образующихся в железах внутренней секреции, зависимость между структурой и функцией гормонов, молекулярные механизмы действия, а также физиологию и патологию эндокринной системы .

Учреждены специализированные научно-исследовательские институты, лаборатории, издаются научные журналы; созываются международные конференции, симпозиумы и конгрессы, посвященные проблемам эндокринологии.

В наши дни эндокринология превратилась в одну из самых бурно развивающихся разделов биологической науки. Она имеет свои цели и задачи, специфические методологические подходы и методы исследования. В нашей стране головным научным учреждением, объединяющим исследования по этим проблемам, является Эндокринологический научный центр РАМН.

Гормоны относятся к биологически активным веществам, определяющим в известной степени состояние физиологических функций целостного организма, макро- и микроструктуру органов и тканей и скорость протекания биохимических процессов.

Таким образом, гормоны – вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желез внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции.

В это определение необходимо внести соответствующие коррективы в связи с обнаружением типичных гормонов млекопитающих у одноклеточных (например, инсулин у микроорганизмов) или возможностью синтеза гормонов соматическими клетками в культуре ткани (например, лимфоцитами под действием факторов роста).

Одной из удивительных особенностей живых организмов является их способность сохранять постоянство внутренней среды – гомеостаз – при помощи механизмов саморегуляции, в которых одно из главных мест принадлежит гормонам.

У высших животных координированное протекание всех биологических процессов не только в целостном организме, но и в микропространстве отдельной клетки и даже в отдельном субклеточном образовании (митохондрии, микросомы) определяется нейрогуморальными механизмами, сложившимися в процессе эволюции.

При помощи этих механизмов организм воспринимает разнообразные сигналы об изменениях в окружающей и внутренней средах и тонко регулирует интенсивность процессов обмена.

В регуляции этих процессов, в осуществлении последовательности протекания множества реакций гормоны занимают промежуточное звено между нервной системой и действием ферментов, которые непосредственно регулируют скорость обмена веществ.

В настоящее время получены доказательства, что гормоны вызывают либо быструю (срочную) ответную реакцию, повышая активность предобразованных, имеющихся в тканях ферментов (это свойственно гормонам пептидной и белковой природы), либо, что более характерно, например, для стероидных гормонов, медленную реакцию, связанную с синтезом ферментов de novo. Как будет показано далее, стероидные гормоны оказывают влияние на генетический аппарат клетки, вызывая синтез соответствующей мРНК, которая, поступив в рибосому, служит матрицей для синтеза молекулы белка – фермента. Предполагают, что и другие гормоны (имеющие белковую природу) опосредованно через фосфорилирование негистоновых белков могут оказывать влияние на гены, контролируя тем самым скорость синтеза соответствующих ферментов. Таким образом, любые нарушения синтеза или распада гормонов, вызванные разнообразными причинными факторами, включая заболевания эндокринных желез (состояние гипо- или гиперфункции) или изменения структуры и функций рецепторов и внутриклеточных посредников, приводят к изменению нормального синтеза ферментов и соответственно к нарушению метаболизма.

Зарождение науки об эндокринных железах и гормонах относится к 1855 г., когда Т. Аддисон впервые описал бронзовую болезнь, связанную с поражением надпочечников и сопровождающуюся специфической пигментацией кожных покровов. Клод Бернар ввел понятие о железах внутренней секреции, т.е.

органах, выделяющих секрет непосредственно в кровь. Позже Ш. Броун-Секар показал, что недостаточность функции желез внутренней секреции вызывает развитие болезней, а экстракты, полученные из этих желез, оказывают хороший лечебный эффект.

В настоящее время имеются бесспорные доказательства, что почти все болезни желез внутренней секреции (тиреотоксикоз, сахарный диабет и др.

) развиваются в результате нарушения молекулярных механизмов регуляции процессов обмена, вызванных недостаточным или, наоборот, избыточным синтезом соответствующих гормонов в организме человека.

Термин «гормон» (от греч. hormao – побуждаю) был введен в 1905 г. У. Бейлиссом и Э. Старлингом при изучении открытого ими в 1902 г. гормона секретина, вырабатывающегося в двенадцатиперстной кишке и стимулирующего выработку сока поджелудочной железы и отделение желчи.

К настоящему времени открыто более сотни различных веществ, наделенных гормональной активностью, синтезирующихся в железах внутренней секреции и регулирующих процессы обмена веществ.

Установлены специфические особенности биологического действия гормонов: а) гормоны проявляют свое биологическое действие в ничтожно малых концентрациях (от 10–6 до 10–12 М); б) гормональный эффект реализуется через белковые рецепторы и внутриклеточные вторичные посредники (мессендже-ры); в) не являясь ни ферментами, ни коферментами, гормоны в то же время осуществляют свое действие путем увеличения скорости синтеза ферментов de novo или изменения скорости ферментативного катализа; г) действие гормонов в целостном организме определяется в известной степени контролирующим влиянием ЦНС; д) железы внутренней секреции и продуцируемые ими гормоны составляют единую систему, тесно связанную при помощи механизмов прямой и обратной связей.

Под влиянием разнообразных внешних и внутренних раздражителей возникают импульсы в специализированных, весьма чувствительных рецепторах.

Импульсы затем поступают в ЦНС, оттуда в гипоталамус, где синтезируются первые биологически активные гормональные вещества, оказывающие «дистантное» действие,– так называемые рилизинг-факторы.

Особенностью рилизинг-факторов является то, что они не поступают в общий ток крови, а через портальную систему сосудов достигают специфических клеток гипофиза, при этом стимулируют (или тормозят) биосинтез и выделение тропных гормонов гипофиза, которые с током крови достигают соответствующей эндокринной железы и способствуют выработке необходимого гормона. Этот гормон затем оказывает действие на специализированные органы и ткани (органы-мишени), вызывая соответствующие химические и физиологические ответные реакции целостного организма.

Наименее изученным до недавнего времени оставался последний этап этой своеобразной дуги – действие гормонов на внутриклеточный обмен.

В настоящее время получены доказательства, что это действие осуществляется через так называемые гормональные рецепторы, под которыми понимают химические структуры соответствующих тканей-мишеней, содержащие высокоспецифические участки (углеводные фрагменты гликопротеинов и ганглиозидов) для связывания гормонов.

Результатом подобного связывания является инициация рецепторами специфических биохимических реакций, обеспечивающих реализацию конечного эффекта соответствующего гормона.

Рецепторы гормонов белковой и пептидной природы расположены на наружной поверхности клетки (на плазматической мембране), а рецепторы гормонов стероидной природы – в ядре. Общим признаком всех рецепторов независимо от локализации является наличие строго пространственного и структурного соответствия между рецептором и соответствующим гормоном.

Молекулярные механизмы передачи гормонального сигнала и роль вторичных мессенджеров (посредников) в реализации гормонального эффекта подробно изложены в конце данной главы.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

Еще по теме:

  • ГОРМОНЫ – химическая энциклопедия
  • Гормон – биохимический справочник

Источник: http://www.xumuk.ru/biologhim/106.html

История исследований гормонов

Учение о гормонах

Гормоны (в переводе с греческого « двигаю», «возбуждаю») – это специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование.

Это биологически активные вещества, и в то же время – носители специфической информации, с помощью которой осуществляется связь между различными клетками и тканями, что необходимо для регуляции многочисленных функций организма.

Они образуются внутри организма человека специальными органами – железами внутренней секреции (эндокринными железами).

Эти органы названы так потому, что продукты их работы не выделяются во внешнюю среду как, например, у потовых или пищеварительных желез, а «подхватываются» током крови и разносятся по всему организму, действуя практически на все органы, в том числе значительно удаленные от места образования гормона.

Биологически активные вещества, образующиеся в других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято называть «гистогормонами» (например, секретин, вырабатываемый слизистой оболочки верхней части кишечника и стимулирующий отделение сока поджелудочной железы), «парагормонами», «биогенными стимуляторами». На участие этих веществ в регуляции функций организма впервые указал русский физиолог В.Я. Данилевский (в 1899г. на 7- м съезде общества русских врачей в память Н.И.Пирогова).

Термин «гормон» был введен в 1904 г. У. Бейлиссом и Э.

Старлингом, которые означали им «любое вещество, в норме продуцируемое клетками какой-либо части организма и переносимое кровью к отдаленным частям, на которые оно действует для блага организма в целом».

Со времени введения термина «гормон» представления о химических связях в организме настолько расширились, что сделали невозможным использование этого термина в его первоначальном смысле.

Например, биологически активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти вещества к “гормонам” совершенно не правильно.

Беспозвоночные животные не имеют сформировавшейся эндокринной системы – функционально взаимосвязанных желез внутренней секреции, а у насекомоядных обнаружены лишь отдельные железистые образования, в которых по-видимому, и происходит выработка гормональных веществ, вызывающих линьку, окукливание и прочие процессы. Эндокринная система со специфическими физиологическими функциями достигает полного развития лишь у позвоночных животных и человека.

Учение о гормонах возникло примерно в то же время, как и учение о витаминах, однако история открытия гормонов более давняя. Начинается она с опыта доктора Шарля Броун-Секара, который много занимался физиологическими исследованиями и нервными болезнями.

Задавшись целью вступить в борьбу со старостью (ему в то время было за семьдесят), он произвел над самим собой ряд экспериментов: он расплющивал семенные яички морской свинки, разбавлял сок водой и впрыскивал его себе под кожу живота.

Он чувствовал себя омоложенным и сообщал, что опыты увенчались успехом во всех отношениях. Броун-Секар умер в 1894 г. в возрасте 76 лет.

Активное развитие эндокринологии началось во второй половина XIX столетия.

В 1900г. японец Такамине первым выступил перед общественностью со своим препаратом — крошечными пучками кристаллов, полученных им из мозговидного слоя надпочечника, которым он дал наименование «адреналин». Но незадолго до этого он побывал в Мичигане у Д. Д. Абеля — физиолога и химика, в течение ряда лет изучавшего надпочечник.

Абель, высушив вещество большого количества овечьих надпочечников, производил с ним опыты над собаками. В 1897 г. он располагал уже довольно чистым препаратом надпочечника, о чем информировал научные общества. Однако японец опередил его и взял патент на адреналин.

С тех пор известно, что адреналин и есть гормон, который надпочечник выводит в кровь повышая тем самым кровяное давление.

В 1904 г. Фридриху Штольцу удалось изготовить адреналин искусственным путем — это был первый гормон, который химики научились искусственно изготовлять точно таким же, каким он существует в природе.

Это напоминает искусственное изготовление мочевины Белером, которому еще за восемь десятков лет до того первому удалось произвести в химической лаборатории то, что обычно создается лишь в великой лаборатории живой природы.

Таким образом было осуществлено нечто, близкое к открытию Фауста.

В 1904 г. Бейлисс и Старлинг открыли секретин и показали роль химической регуляции физиологических функций и ее отличие от нервного контроля.

Открытая Гудернатчем в 1911 г. возможность вызвать метаморфоз у головастиков с помощью высушенной ткани щитовидной железы, указала на фундаментальную роль гормонов в развитии животного организма.

Гормон щитовидной железы, названный тироксином, был открыт Кендаллем в 1914г. Он повышает основной обмен, способствует более интенсивному распаду белков и жиров и воздействует на углеводный обмен.

Тироксин имеет особое значение для молодых особей, так как влияет на рост костей совместно с гормонами половых желез и гипофиза.

Сегодня тироксин, как и другие известные гормоны, можно синтезировать искуственно.

Однако самым значимым открытием, с которым началась эпоха изучения гормонов, стало открытие в 1922 г. Бантингом и Бестом гормона поджелудочной железы – инсулина, который регулирует углеводный обмен в организме, отсутствие его вызывает сахарный диабет.

Чистый эстрадиол – женский половой гормон – был описан лишь в 1935 г. Эдгаром Дойси, использовавшим для исследований яичники свиней. Для получения примерно десяти миллиграммов гормона Дойси израсходовал четыре тонны свиных яичников.

Как выяснилось, вся эта необычайно трудоемкая работа оказалась излишней, ибо когда эстрадиол был получен в виде кристаллов и подвергнут анализу, выяснилось, что он идентичен соединению, полученному химическим путем двумя годами ранее Эрвином Швенком и Фридрихом Гильдебрандтом из эстрона — тоже фолликулярного гормона, большое количество которого содержится в моче беременных женщин. Они отняли у этого эстрона кислород, т. е. подвергли его процессу восстановления, и получили новое вещество, не зная, конечно, что это и есть давно разыскиваемый главный гормон женской половой железы — эстрадиол.

Многим исследователям примерно в одно и то же время удалось обнаружить гормон желтого тела – прогестерон, который поддерживает и сохраняет беременность животных и человека. Трудно сказать, кто сделал это первым. Быть может, правильным будет такое чередование имен: Д. В. Корнер и В. М.

Аллен, Бутенандт и Ульрих Вестфаль, Макс Гартман и Альберт Веттштейн, и ряд других исследователей.

С прогестероном произошло то же, – что и с эстрадиолом, — для получения одного миллиграмма гормона, химический состав которого ему удалось определить лишь располагая именно таким его количеством понадобились желтые тела 50000 свиней.

Все эти и многие другие работы по изучению гормонов и их влиянию на функции организма следовали одна за другой, эпоха научного описания гормонов продолжается и поныне.

Сегодня, когда ученые обладают прекрасными технологическими возможностями для изучения биологически активных веществ и для их синтеза, открываются широчайшие возможности для производства в промышленных масштабах препаратов, необходимых человеку для лечения самых разных недугов и обеспечения здоровой, полноценной и долгой жизни.

Источник: https://poisk-ru.ru/s31212t6.html

Гормоны, история открытия гормонов

Учение о гормонах

Определение 1

Гормоны – это биологически активные вещества, имеющие органическое происхождение. Вырабатываются гормоны в специализированных клетках желез внутренней секреции. Гормоны являются частью гуморальной регуляторной системы. Попадая в кровь, они разносятся к клеткам-мишеням и специфически воздействуют с ними, регулируя процессы жизнедеятельности в различных органах человеческого организма.

Гормоны есть не только у человека, но также у животных и растений (фитогормоны). Гормоны влияют на все процессы жизнедеятельности организма: от желания спать, до чувства влюбленности.

Существует несколько классификаций гормонов. Например, популярна анатомическая классификация, согласно которой гормоны подразделяются на группы, исходя из расположения желез, которые их производят. Так, например, различают гормоны гипофиза, надпочечников, гипоталамуса.

Но стоит заметить, что такая классификация не идеальна: гормон, вырабатываемый одной железой, может выбрасываться в кровь другой.

Это затрудняет классификацию, поэтому есть альтернативная классификация гомонов, которая делит их на группы, исходя из химической природы этих веществ.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Исходя из химического строения, гормоны можно разделить на следующие классы:

  • Стероидные гормоны;
  • Производные полиненасыщенных жирных кислот;
  • Производные АМК;
  • Белково-пептидные соединения.

Эндокринология

Активное изучение эндокринных желез и гормонов было начато в 1855 году английским врачом Т. Аддисоном. Вслед за ним, гормонами заинтересовались и другие. Но Аддисон был первым, кто смог описать бронзовую болезнь, причиной которой была дисфункция надпочечников.

Еще один медик, француз К. Бернар, также занимался вопросами эндокринологии. Он изучал строение и механизм действия желез внутренней секреции, которые секретируют в кровь биологически активные вещества.

Весомый вклад в изучение гормонов внес другой французский медик – Ш. Броун-Секар, предположивший связь между некоторыми заболеваниями и дисфункцией определенных желез внутренней секреции.

Он доказал, что при лечении таких болезней эффективнее всего применять экстракты соответствующих желез.

На сегодняшний день, ученые уже выяснили, что недостаточный или избыточный синтез того или иного гормона негативно влияет на обменные процессы организма. Это в свою очередь дает толчок развитию специфических болезней, связанных с нарушением работы той или иной железы.

История термина

Замечание 1

Сам термин «гормон» впервые появился в 1902 году, в работах ученых-физиологов У. Бейлисса и Э. Старлинга.

Во время изучения гормона секретина, открытого исследователями на три года раньше, чем был введен термин, нужно было как-то обозначать это вещество, и они стали применять слово «гормон».

Гормон секретин вырабатывается в двенадцатиперстной кишке и отвечает за выработку нескольких пищеварительных ферментов.

Современной науке известно более ста гормонов и гормоноподобных веществ, которые вырабатываются железами внутренней секреции и участвуют в регуляции обмена веществ.

Как уже было сказано выше, изучение функции эндокринных желез началось в первой половине девятнадцатого века. В это время, ученый-физиолог Бертольд провел ряд исследований, в котором наблюдал изменения в организме кастрированных петухов и устранял эти изменения, подсаживая в брюшную полость ткань яичек.

Основные знания о железах внутренней секреции были заложены учеными К. Бернаром и Броун-Секаром. Эти основные знания стали своеобразным катализатором в целенаправленном изучении функций желез. Через несколько десятилетий наши отечественные ученые Минковский, Соболев, Меринг, смогли доказать связь между поджелудочной железой и болезнью – сахарным диабетом.

Первый кристаллический гормон был получен в лаборатории, а впоследствии и искусственно синтезирован в 1901 году под руководством ученых Такамине и Олдрича.

А через четырнадцать лет, в 1915 году, в лаборатории, которую возглавлял Кендалл, был получен второй кристаллический гормон – тироксин.

Совместная работа нескольких ученых – Соболева, Беста и Бантинга подвели к тому, что в 1922 году был получен гормон, вырабатывающийся в поджелудочной железе – инсулин.

Это открытие послужило пересмотру терапии при сахарном диабете и дало новые возможности лечения этого заболевания. Химическая структура инсулина была расшифрована несколькими годами позже, ученым Сенджером, а впервые синтезировал гормон ученый Цан.

В 30-х годах прошлого века, группа ученых из разных стран была награждена нобелевской премией, за исследования в области половых гормонов. В ходе исследования ученым по фамилии Бутенандт смог получить очищенный фолликулярный гормон эстрон из мочи беременных. Этот же ученый выделил и мужской гормон – андростерон. Спустя несколько лет, эти же ученые выделили прогестерон – гормон желтого тела.

В ходе клинических испытаний было установлено, что при помощи гормонов возможно восстановит менструальный цикл у женин, которые были кастрированы. В дальнейшем были также обнаружены гормоны:

  • хорионический гонадотропин,
  • сывороточный гонадотропин,
  • тиреотропный гормон,
  • гормон роста.

Замечание 2

Большое количество веществ, подобных гормонам было открыто в ходе исследования коры надпочечников. Вещества стероидной природы имели андрогенное, эстрогенное, минералокортикоидное действие.

В течении последних двадцати лет, было проведено множество исследований, в ходе которых удалось выделить или синтезировать ряд гормональных веществ, таких как: глюкокортикоиды, окситоцин и вазопрессин, кальциотонин, меланстимулирующий гормон. Эти вещества были использованы в клинических испытаниях и доказали свою эффективность в лечении заболеваний, связанных с дисфункцией соответствующих желез внутренне секреции.

По сей день продолжаются исследования в области эндокринологии, несмотря на то, что было сделано уже множество открытий.

За последние сто лет, удалось достичь значительных высот в области изучения гормонов и гормоноподобных веществ, органов их вырабатывающих и механизма действия. Представления о регуляции поменялись, появилось понятие гуморальной регуляции.

Множество болезней оказалось доступны в лечении, благодаря экстрактам желез внутренней секреции, выделенным или искусственно синтезированным.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/gormony_istoriya_otkrytiya_gormonov/

Персональный сайт – Лекция №1

Учение о гормонах

Лекция №1. «Общее представление о гормонах. Классификации».

Общее представление о гормонах.

Гормональная система является одной из основных систем, регулирующих обмен веществ и поддерживающих постоянство внутренней среды организма. Она объединяет работу всех эндокринных желез внутренней секреции, которые выделяют непосредственно в кровоток.

Железы эндокринной системы делятся на центральные – гипоталамус, гипофиз, эпифиз; и периферические – щитовидная железа, паращитовидные железы, зобная железа, поджелудочная железа, надпочечники, тимус, половые железы (семенники, яичники), желтое тело, плацента. Поджелудочная железа и половые железы – это железы смешанной секреции, так как выполняют эндо- и экзокринные функции.

Секреты, выделяемые эндокринными железами, называются гормонами. Гормоны (от греч. hormao – возбуждаю, стимулирую) – это биологически активные соединения, выделяемые железами внутренней секреции непосредственно в кровь или лимфу и оказывающие регуляторное влияние на метаболизм в организме, перенося сигналы ЦНС в клетки тканей.

Термин «гормон» впервые был введен У. Бейлисом и Э. Старлингом в 1902 г. Для обозначения физиологически активного вещества, выделяемого слизистой оболочкой кишечника (секретина).

Существенной отличительной особенностью гормонов от других биологически активных веществ является специализация клеток, их синтезирующих. Железы внутренней секреции не содержат выводных протоков, их клетки оплетены обильной сетью кровеносных и лимфатических капилляров, выделение продуктов жизнедеятельности происходит непосредственно в просвет этих сосудов.

Таким образом, гормоны – это группа соединений различной химической структуры, характеризующихся способностью после выделения из клеток, в которых они образуются, достигать клеток-мишений (чаще всего с кровью) и путем связывания со специфическими белковыми молекулами клеток-мишений (рецепторами) вызывать в последних более или менее специфические изменения метаболизма. У человека описаны более 100 гормонов. После инактивации гормоны выводятся из организма в неактивной форме. Скорость образования и разрушения гормонов зависят от потребностей организма. Гормоны не являются структурными компонентами клеток и не используются как источник энергии.

Основные места синтеза гормонов – гипоталамус, передняя и задняя доли гипофиза, щитовидная и паращитовидные железы, островки поджелудочной железы, кора и мозговой слой надпочечников, половые железы, плацента, определенные клетки ЖКТ, головного мозга, миокарда, жировой ткани. Гормоны также могут образовывать опухоли неэндокринных тканей (так называемая эктопическая продукция гормонов).

Транспорт гормонов осуществляется кровью. Большинство гормонов (особенно белковой и пептидной природы) хорошо растворимы в воде, следовательно, и в плазме. Исключение составляют Т4 и стероидные гормоны. Они транспортируются кровью с помощью специальных белков носителей.

Растворимость и взаимодействие с носителем влияют на период полураспада гормонов в крови. Большинство пептидных гормонов имеют очень короткий период полураспада – 20 минут и меньше.

Гидрофобные стероидные гормоны имеют значительно большой период полураспада (кортизол приблизительно 1 ч, Т4 – 7 дней).

Роль гормонов:

  • Роль посредника между ЦНС и тканями.
  • Поддержание гомеостаза в организме;
  • Адаптация организма к изменяющимся условиям внешней среды;
  • Поддержание циклических изменений в организме (день – ночь, пол, возраст и др.);
  • Поддержание морфологических и функциональных изменений в онтогенезе.

Действие гормонов на органы и ткани характеризуются рядом особенностей:

  • Дистантный характер действия: гормон действует обычно вдали от места его образования;
  • Высокой биологической активностью: действие гормона проявляется уже в концентрациях 10 -12 – 10-6 моль/л, что сильно затрудняет их количественное определение;
  • Высокая специфичность действия: у каждого гормона имеются специфические клетки или органы, которые называются органами- или клетками-мишенями. Специфичность достигается благодаря наличию в этих клетках специальных белков, избирательно взаимодействующих с гормонами. Такие белки называются рецепторами (они могут быть расположены на мембранах клеток или находится в цитоплазме);
  • Высокая скорость образования и распада (период полужизни обычно меньше часа): в результате этого эффективное функционирование гормонов возможно при непрерывном синтезе и секретировании.

Изучением роли гормонов в жизнедеятельности организма и нормальной и патологической физиологией желез внутренней секреции занимается эндокринология.

Гормоны регулируют активность всех клеток организма. Они влияют на остроту мышления и физическую подвижность, телосложение и рост, определяют рост волос, тональность голоса, половое влечение и поведение.

Благодаря эндокринной системе человек может приспосабливаться к сильным температурным колебаниям, излишку или недостатку пищи, к физическим и эмоциональным стрессам.

Изучение физиологического действия эндокринных желез позволило раскрыть секреты половой функции и чудо рождения детей, а также ответить на вопрос, почему одни люди высокого роста, а другие низкого, одни полные, другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие слабые.

Гормоны могу секретироваться разными по происхождению клетками. Это могут быть нервные клетки (нейросекреция), клетки специализированных органов (эндокринные железы) и клетки разных тканей.

Выделяемые клетками регуляторы могут обладать дистантным действием (эндокринный характер действия: инсулин), влиять на секретирующие клетки (аутокринный характер действия: простагландины) или же на соседние клетки (паракринный характер действия: гормоны желудочно-кишечного тракта).

Классификации гормонов.

По химическому строению гормоны делятся на несколько группы:

  • Гормоны белковой-пептидной природы: это гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы, желудочно-кишечного тракта, паращитовидной железы.
  • Гормоны – производные аминокислот: это адреналин и норадреналин из мозгового слоя надпочечников, трииодтиронин и тетраиодтиронин (тироксин) из щитовидной железы, мелатонин из эпифиза.
  • Гормоны стероидной природы: они образуются из холестерина (гормоны коры надпочечников, половые гормоны, витамин Д).
  • В особую группу выделяют тканевые гормоны, которые образуются в специализированных эндокринных клетках внутренних органов: желудка, кишечника, легких, почек – и оказывают регуляторное влияние на клетки того же или другого органа. Некоторые тканевые гормоны образуются в самих рабочих клетках или в крови (простагландины, кинины, ангиотензин).

В последнее время по химическому строению гормоны делят на 2 группы:

  • Азотосодержащие, являющиеся продуктами белков и аминокислот, т.е. гормоны белковой природы, а именно: белки (инсулин, паратгормон и др.), пептиды (кортикотропин, глюкагон, либерины, статины), производные аминокислот (адреналин, норадреналин и др.), сами аминокислоты (гамма-аминомаслянная кислота).
  • Гормоны липидного характера, являющиеся производными стероидов или полиненасыщенных (арахидоновая) жирных кислот, т.е. гормоны коры надпочечников., тестостерон, эстрадиол, простагландины, простациклины.

По биохимическим действиям, функциям различают 5 видов гормонов:

  1. гормоны, регулирующие обмен белков, углеводов, липидов: инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол
  2. гормоны, регулирующие водно-солевой обмен в организме: альдостерон, вазопрессин.
  3. гормоны, регулирующие обмен ионов кальция и фосфатов в организме: половые гормоны: паратгормон, кальцитонин, кальцитриол.
  4. гормоны, регулирующие репродуктивную функцию в организме: половые гормоны (мужские и женские).
  5. гормоны, регулирующие функции эндокринных желез: АКТГ, тиреотропный, ЛГ, ФСГ, соматотропин, меланотропный.

Гормоны могут быть классифицированы также на:

  1. стероидные (кортикостероиды, андрогены, эстрогены, прогестины);
  2. белково-пептидные и катехоламины;
  3. тиреоидные.

Гормоны первого типа легко проникают внутрь клетки через плазматические мембраны. Результатом их действия является глубокая длительная перестройка клеточного метаболизма.

Гормоны второго типа не проникают внутрь клетки и действуют с поверхности плазматических мембран; для проявления их эффекта требуются медиаторы, опосредующее влияние гормонов в клетке (ионы кальция, простагландины).

Тиреоидные гормоны взаимодействуют с ядерными рецепторами.

Функциональная классификация гормонов:

  1. Эффекторные гормоны — гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень.
  2. Тропные гормоны — гормоны, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов. Выделяются аденогипофизом.
  3. Рилизинг-гормоны — гормоны, регулирующие синтез и выделение гормонов аденогипофиза, преимущественно тропных. Выделяются нервными клетками гипоталамуса.

Физиологическое действие гормонов направлено на:1) обеспечение гуморальной, т.е. осуществляемой через кровь, регуляции биологических процессов; 2) поддержание целостности и постоянства внутренней среды, гармоничного взаимодействия между клеточными компонентами тела; 3) регуляцию процессов роста, созревания и репродукции.

Источник: http://bioximia.narod.ru/index/0-166

Моя железа
Добавить комментарий