Общие свойства гормонов

Строгая специфичность биологического действия, которая обусловлена химической природой гормона, клетками-мишенями, рецепторами к гормонам, механизмом действия. Гормон не оказывает воздействия на весь метаболизм, а влияет на один обмен или на комплекс реакций.

Высокая биологическая активность (1 г адреналина активирует работу 100 млн. сердец). Гормоны содержатся в крови в чрезвычайно малых количествах (10 -9 , 10 -10 г/л), но оказывают мощное воздействие.

Секретируемость. Гормоны образуются в особых тка­нях, которые называются эндокринными железами (от слов endo- внутрь; krinen- отделяю) или желе­зами внутренней секреции. Продукты этих желез выделяются в кровь непосредст­венно или в тканевую жидкость, лимфу, а затем в кровь. Гормоны вырабатываются непрерывно, но поступают в кровь в небольших количествах в определенном ритме.

Ритмы выделения разных гормонов могут не совпадать. Гормоны могут выделяться в циркадном ритме; например, кортизол, максимум концентрации которого в крови приходится на 8 часов утра, а минимальная концентрация у животных, ведущих дневной образ жизни, отмечается около полуночи. Гормоны могут высвобождаться в ультрациркадном ритме, с несколькими регулярными периодами повышения концентрации в течение дня (например ЛГ); и даже иметь сезонные ритмы. Гормоны также могут выделяться главным образом после специфической стимуляции (например, выделение пролактина у матери при сосании груди ребенком).

Такое поступление гормонов в кровь обеспечивает коор­динацию (согласованность) биохимических реакций обмена веществ, поддерживает обмен веществ на постоянном уровне. Изменения окружающей среды приводят к изменению скорости синтеза и выделения гормонов в кровь, благодаря чему обеспечивается изменение скорости и направления биохимических реакций, т. е. изменение уровня обмена веществ и происходит адаптация (приспособление организма к условиям существования). Известны суточные, сезонные ритмы выделения гормонов в кровь.

Дистантность действия. Гормоны действуют на различном расстоянии от места образования.

Гормоны могут находиться в крови, как в свободном, так и в соединенном с белками состоянии. Биологически ак­тивны свободные гормоны. При связывании гормонов с бел­ками их активность временно теряется. Есть определенная зависимость между свободной формой гормона и связанной. Уменьшение свободной формы гормона ведет к диссоциации связанной. Связанные формы легче растворимы в воде, слу­жат транспортной формой и запасом гормонов.

Кратковременность действия. Для гормонов характер­но небольшое время действия. Это обусловлено их небольшим полупериодом распада. Белково-пептидные гормоны, адрена­лин и норадреналин оказывают действие в течение 3-10 минут. Это гормоны стресса. Стероидные и тироидные гормоны действуют доль­ше - часами, даже сутками и неделями. Это гормоны адап­тации.

К какому бы химическому классу ни принадлежали гормоны, они обладают рядом общих свойств:

Высокая биологическая активность допускает низкие физиологические концентрации гормонов, т.е. они эффективны в низких концентрациях.

Дистантность действия , т.е. проявление активности на большом расстоянии от места выработки гормона. Например, АДГ вырабатывается в Гт, а действует на канальцевую систему почек.

Специфичность действия гормонов обеспечивается: а) присутствием в клетках органа-мишени специфических молекул-рецепторов для данного гормона (благодаря чему такие клетки способны «считывать» химически закодированную информацию), а для некоторых гормонов (КХА, инсулин) таких клеток в организме очень много, и гормон оказывает диффузное действие на органы и ткани; б) специфичность проявляется в том, что комплекс эффектов любого гормона строго специфичен (не м.б. воспроизведен никаким другим гормоном).

Механизм действия гормонов

Гормоны осуществляют свое биологическое действие, взаимодействуя с рецепторами различных клеток – информационными молекулами, трансформирующими гормональный сигнал в гормональное действие.

Существует 2 механизма действия гормонов, принципиально различающиеся по месту образования гормон-рецепторного комплекса, - на поверхности клетки (срочная гормональная регуляция) или внутри неё (долговременная , или хроническая регуляция).

Срочный (или мембранный) механизм : пептидные гормоны, амины и нейромедиаторы – гидрофильные соединения и не способны легко проникать через мембрану клетки. Они взаимодействуют с расположенными на поверхности клетки мембранными рецепторами. На поверхности клетки образуется гормон-рецепторный комплекс. Влияние на активность клетки в данном случае осуществляется посредством сложного б/х механизма с участием вторичного посредника внутри клетки. Гормон-рецепторный комплекс активирует аденилатциклазу, которая катализирует дефосфорилирование АТФ и превращает его в цАМФ. На последующих этапах цАМФ влияет на функциональную активность клетки, например, изменяет проницаемость клеточной мембраны для ионов. К вторичным посредникам также относятся цГМФ, ионизированный кальций и фосфоинозитол.

Хронический (или внутриклеточный) механизм : стероидные гормоны представляют собой жирорастворимые вещества, которые в крови связаны с белками-переносчиками. Сродство каждого гормона к своему белку-переносчику столь велико, что в несвязанном (свободном) виде обнаруживаются лишь малые количества гормона. Однако биологической активностью обладает именно свободный стероид. Стероиды свободно проникают через мембрану в клетку, образуют там гормон-рецепторный комплекс, перемещающийся в ядро, где непосредственно влияет на экспрессию генетической информации, т.е. оказывает действие на геном и в результате на процессы синтеза в клетке. Т.о., гормон-рецепторный комплекс может индуцировать или подавлять синтез белка.

Т.о., специфическое действие гормона проявляется лишь после взаимодействия его с соответствующим рецептором. Рецептор после опознания и связывания гормона генерирует химические или физические сигналы, которые вызывают последовательную цепь пострецепторных взаимодействий, заканчивающихся проявлением специфического биологического эффекта гормона. Отсюда следует, что биологическое действие гормона зависит не только от его содержания в крови, но и от количества и функционального состояния рецепторов, а также от уровня функционирования пострецепторного механизма.

Количество клеточных рецепторов постоянно изменяется, отражая процессы синтеза и разрушения. Основная роль в регуляции количества рецепторов принадлежит гормонам. Имеются обратные взаимоотношения уровня гормонов в межтканевой жидкости и количества рецепторов (при увеличении концентрации гормона снижается количество или чувствительность рецепторов к данному гормону). Некоторые гормоны могут влиять на количество не только «собственных» рецепторов, но и рецепторов к другому гормону. Так, прогестерон уменьшает, а эстрогены увеличивают количество рецепторов одновременно и к эстрогенам, и к прогестерону.

Гормоны - биологически активные вещества, которые способны включаться в биохимических реакций и регулировать обмен веществ и энергии. Термин "гормон" принадлежит Е. Стерлинге и В. Бейлис, которые в 1905 году применили его для поджелудочной секреторной вещества - секретина. У позвоночных животных гормоны синтезируются преимущественно эндокринными железами. Образуются они и беспозвоночными животными. Так в узлах кольчатых червей происходит хромафинной ткань, аналогичная мозговой части надпочечников позвоночных, у насекомых синтезируются половые аттрактанты (вещества, привлекающие) и др.

Свойства. Установлено, что гормоны синтезируются не только эндокринными железами, но и некоторыми тканями и органами - желудком, сердцем, почками, плацентой и др. Для них являются общими такие свойства, как:

1) высокая биологическая активность - обусловливают значительный эффект в очень низких концентрациях: большинство гормонов способны в количестве 10-6 - 10-3 мг вызвать изменения обмена веществ);

2) специфичность действия - способны взаимодействовать с определенными клетками-мишенями благодаря наличию в них молекул рецепторов внутри клетки гормональную действие продолжают не одни гормоны, а молекулы-посредники вещества циклической АМФ (цАМФ).

3) отсутствие видовой специфичности- в подавляющем большинстве, кроме гормона роста, среди них нет таких, которые были бы присущи только данному виду организмов, например, гормоны щитовидной железы млекопитающих есть и в древнейших организмов на Земле - цианобактерий;

4) дистантность действия - переносятся в от места синтеза к клеткам-мишеням, где взаимодействуют с определенным рецептором на мембранах клеток (белково-пептидные гормоны) или проникают внутрь клетки и далее в ядро (стероидные гормоны)

5) кратковременность действия- в процессе действия быстро распадаются в печени, почках, пищеварительной системе и т.п. или выводятся из организма;

6) разнообразие механизмов действия - свое действие на обмен веществ проявляют различными путями: а) повышают проницаемость мембран; б) регулируют активность ферментов как эффекторы и ингибиторы; в) действуют на генетический аппарат клетки и регулируют процессы транскрипции и др.

Разнообразие. Известно более 50 гормонов, а также много гормоноподобных соединений, которые можно классифицировать по различным параметрам. По химической природе гормоны делят на три группы: 1) гормоны белково-пептидной природы: гормоны гипофиза, гипоталамуса, поджелудочной железы, паращитовидных желез 2) гормоны - производные аминокислот: гормоны эпифиза, мозговой части надпочечников, щитовидной железы; 3) гормоны стероидной природы: гормоны коры части надпочечников, половых желез. По характеру действия различают пусковые (тропные гормоны) и исполнительные (гормоны периферических желез). По месту синтеза выделяют эндокринные (например, соматотропин), тканевые (например, гистамин, серотонин) и нейрогормоны (например, вазопрессин, окситоцин). Нейрогормоны (от нейро... и гормоны ) нейросекрета, физиологически активные вещества, вырабатываемые особыми нейронами - нейросекреторными клетками. Как и медиаторы, нейрогормонн секретируются нервными окончаниями, но, в отличие от первых, выделяются в кровь или тканевую жидкость, что свойственно гормонам. Нейрогормонн обнаружены как у позвоночных (вазопрессин , окситоцин ), так и во многих беспозвоночных - моллюсков, червей, членистоногих и др. По химической природе большинство нейрогормонов - пептиды. Биосинтез пептидных ней- рогормонив происходит в эндоплазматической сети тела нейрона, а упаковка их в гранулы - в комплексе Гольджи, откуда они по аксону транспортируются к нервным окончаниям. В головном мозге млекопитающих источником нейрогормонов является нейросекреторные клетки гипоталамуса. Нейрогормонн регулируют деятельность клеток некоторых эндокринных желез, а также влияют на клетки других органов.

Значение . В организме нет ни одной физиологической функции, не находилась бы в сфере гормонального действия. Гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию, оказывая влияние на: обмен веществ и энергии (тироксин) процессы роста и развития органов (соматотропин) половое созревание (андрогены и эстрогены) физическое и психическое развитие (эндорфины) реакцию организма на стресс в комплексе с нервной системой (адреналин)

БИОЛОГИЯ + тироксин - основной тиреоидином гормон позвоночных и человека, вырабатываемый щитовидной железой. У земноводных и некоторых костистых рыб (угри, Камбалообразные ) тироксин стимулирует метаморфоз. У человека и теплокровных животных повышает интенсивность обмена веществ и температуру тела, влияет на формирование тканей. Синтез и секреция тироксина регулируется с помощью тиреотропного гормона, который вырабатывается гипофизом факторов среды (температура. Стресс, наличие в пище й оду т.д. ) . Нарушение баланса тироксина в организме приводит к различным заболеваниям (зоб, кретинизм, микседема ).

Вопросы в начале параграфа.

Вопрос 1. Какие железы относятся к железам внутренней, смешанной и внешней секреции?

Железы внутренней секреции выделяют только гормоны: эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники. Железы смешанной секреции: поджелудочная железа, половые железы. Одни клетки выделяют гормоны, другие - иные секреты.

Вопрос 2. Какова функция гормонов?

Гормоны активно поддерживают постоянство внутренней среды, например содержание в крови кальция или глюкозы.

Гормоны регулируют процессы роста и развития, влияя на работу митохондрий и рибосом клеток. Они могут усиливать образование белка, регулировать процессы окисления, а так же принимают важную роль в приспособлении организма к нагрузкам.

Вопрос 3. Как осуществляется нервная и гуморальная регуляция?

Если нервная система посылает свои импульсы как бы по проводам, точно к определенным органам, и быстро изменяет их работу, то поступившие в кровь гормоны достигают цели медленнее, но зато они охватывают сразу больше органов и тканей, участвующих в деятельности, осуществляемой в данный момент. Импульсы, поступающие из нервной системы в железы эндо кринной системы, позволяют с помощью гормонов объединить органы, которые участвуют в этой деятельности, и на время затормозить те процессы, которые в данный момент менее важны. Поэтому нервная и эндокринная системы дополняют одна другую.

Вопрос 4. Какими свойствами обладают гормоны?

Главное свойство гормонов заключается в том, что они действуют на определенные органы или клетки в ничтожно малых количествах. Органы, на которые действуют гормоны, называют органами-адресатами данного гормона или органами-мишенями.

Другое свойство гормонов заключается в том, что после своего действия гормон разрушается. Благодаря этому создается возможность для следующих гормональных воздействий.

Вопросы в конце параграфа.

Вопрос 1. Какие железы относятся к эндокринной системе?

К железам эндокринной системы относятся: эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, тимус, надпочечники, поджелудочная железа, половые железы.

Вопрос 2. Что и куда выделяют железы внутренней, внешней и смешанной секреции?

Железы внутренней секреции (гипофиз, поджелудочная железа, половые железы и др.) выделяют гормоны в кровь. Железы внешней секреции (пищеварительные, молочные, слезные, потовые и др.) выделяют вещества, которые через специальные потоки выводятся на поверхность тела или в полые органы. Железы смешанной секреции (поджелудочная железа, половые железы), функционируют двояко. Например, поджелудочная железа содержит два типа секреторных клеток. Одни вырабатывают пищеварительный сок, который выделяется в двенадцатиперстную кишку, вторые - гормон инсулин, который поступает в кровь.

Вопрос 3. Как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции?

Нервная и гуморальная системы дополняют друг друга. Нервная система оказывает быстрое, экстренное, а гуморальная - более медленное, но длительное влияние на работу одних и тех же органов. Примером взаимосвязи между нервной и гуморальной видами регуляции может служить гипоталамо-гипофизарная система. Гипоталамус (отдел промежуточного мозга) улавливает уровень концентрации гормонов в крови и в зависимости от полученной таким образом информации о работе желез внутренней секреции посылает нейрогормоны и нервные импульсы гипофизу (железа внутренней секреции), регулируя его работу, а гипофиз, в свою очередь, - работу других желез внутренней секреции.

Вопрос 4. Какова функция гипоталамуса?

Гипоталамус - особый отдел промежуточного мозга, который является центром регуляции эндокринной системы, центром регуляции вегетативной нервной системы и центром регуляции потребностей и эмоций.

Вопрос 5. Каковы основные свойства гормонов?

Гормоны обладают специфичностью, т. е. действуют на строго определенные органы или клетки, и высокой активностью, т. е. оказывают воздействие в ничтожно малых количествах. После своего действия гормоны разрушаются, за счет этого создается возможность для следующего гормонального действия.

Нормальная физиология: конспект лекций Светлана Сергеевна Фирсова

2. Свойства гормонов, механизм их действия

Выделяют три основных свойства гормонов:

1) дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования);

2) строгую специфичность действия (ответные реакции на действие гормона строго специфичны и не могут быть вызваны другими биологически активными агентами);

3) высокую биологическая активность (гормоны вырабатываются железами в малых количествах, эффективны в очень небольших концентрациях, небольшая часть гормонов циркулирует в крови в свободном активном состоянии).

Действие гормона на функции организма осуществляется двумя основными механизмами: через нервную систему и гуморально, непосредственно на органы и ткани.

Гормоны функционируют как химические посредники, переносящие информацию или сигнал в определенное место – клетку-мишень, которая имеет высокоспециализированный белковый рецептор, с которым связывается гормон.

По механизму воздействия клеток с гормонами гормоны делятся на два типа.

Первый тип (стероиды, тиреоидные гормоны) – гормоны относительно легко проникают внутрь клетки через плазматические мембраны и не требуют действия посредника (медиатора).

Второй тип – плохо проникают внутрь клетки, действуют с ее поверхности, требуют присутствия медиатора, их характерная особенность – быстровозникающие ответы.

В соответствии с двумя типами гормонов выделяют и два типа гормональной рецепции: внутриклеточный (рецепторный аппарат локализован внутри клетки), мембранный (контактный) – на ее наружной поверхности. Клеточные рецепторы – особые участки мембраны клетки, которые образуют с гормоном специфические комплексы. Рецепторы имеют определенные свойства , такие как:

1) высокое сродство к определенному гормону;

2) избирательность;

3) ограниченная емкость к гормону;

4) специфичность локализации в ткани.

Эти свойства характеризуют количественную и качественную избирательную фиксацию гормонов клеткой.

Связывание рецептором гормональных соединений является пусковым механизмом для образования и освобождения медиаторов внутри клетки.

Механизм действия гормонов с клеткой-мишенью происходит следующие этапы:

1) образование комплекса «гормон-рецептор» на поверхности мембраны;

2) активацию мембранной аденилциклазы;

3) образование цАМФ из АТФ у внутренней поверхности мембраны;

4) образование комплекса «цАМФ-рецептор»;

5) активацию каталитической протеинкиназы с диссоциацией фермента на отдельные единицы, что ведет к фосфорилированию белков, стимуляции процессов синтеза белка, РНК в ядре, распада гликогена;

6) инактивацию гормона, цАМФ и рецептора.

Действие гормона может осуществляться и более сложным путем при участии нервной системы. Гормоны воздействуют на интерорецепторы, которые обладают специфической чувствительностью (хеморецепторы стенок кровеносных сосудов). Это начало рефлекторной реакции, которая изменяет функциональное состояние нервных центров. Рефлекторные дуги замыкаются в различных отделах центральной нервной системы.

Выделяют четыре типа воздействия гормонов на организм:

1) метаболическое воздействие – влияние на обмен веществ;

2) морфогенетическое воздействие – стимуляция образования, дифференциации, роста и метаморфозы;

3) пусковое воздействие – влияние на деятельность эффекторов;

4) корригирующее воздействие – изменение интенсивности деятельности органов или всего организма.

Из книги Из сосуда своего автора Геннадий Петрович Малахов

Глава 4 Механизм действия мочетерапии Моча после приема внутрь фильтруется: она становится все прозрачней и прозрачней даже в течение одного дня поста (при этом принимается лишь сырая вода из-под крана, если в этом есть необходимость). Сперва моча очищает организм, затем

Из книги Судебная медицина автора Д. Г. Левин

51. Механизм действия электрического тока на организм Электрический ток оказывает тепловое действие – от местных ожогов до обугливания, механическое – повреждение тканей от судорожных сокращений мышц, при отбрасывании тела от проводника и электрическое – электролиз

Из книги Фармакология: конспект лекций автора Валерия Николаевна Малеванная

3. Механизм действия лекарственных средств В основе действия большинства лекарственных средств лежит процесс воздействия на физиологические системы организма, выражающиеся изменением скорости протекания естественных процессов. Возможны следующие механизмы действия

автора Марина Геннадиевна Дрангой

26. Свойства гормонов, механизм их действия в организме Выделяют три основных свойства гормонов:1) дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования);2) строгую специфичность действия;3) высокую

Из книги Целительные свойства перекиси водорода автора Уильям Дуглас

Глава 2. Механизм действия перекиси водорода Перекись водорода - это бесцветная (в больших объемах - чуть синеватая) жидкость без запаха. Точка замерзания перекиси -0,5 °C, а кипит она при 67 °C.Перекись растворима в воде в любой концентрации, а используют ее чаще всего в

Из книги Как перестать храпеть и дать спать другим автора Юлия Сергеевна Попова

Механизм действия гормонов Гормоны были открыты учеными в 1902 году. Согласно определению большинства специалистов, это органические химические соединения, вырабатываемые определенными железами и клетками и оказывающие сложное и многогранное воздействие на

Из книги Современные хирургические инструменты автора Геннадий Михайлович Семенов

5.1. Механизм действия В ультразвуковой хирургии используют инструменты, режущий край которых непрерывно колеблется с частотой от 10 до 100 кГц и амплитудой 5-50 мкм.Источники получения ультразвука подразделяют на две группы:1) механические;2) электрические.В механических

Из книги Как сбалансировать гормоны щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы автора Галина Ивановна Дядя

6.1. Механизм действия Механизм действия криохирургических инструментов основан на быстром локальном замораживании криоагентом патологического образования.Указанное действие может быть произведено в двух режимах:1) контактном – с последующим удалением (извлечением)

Из книги Экологичное питание: натуральное, природное, живое! автора Любава Живая

7.1. Механизм действия Плазменный поток, предназначенный для рассечения тканей, образуется при пропускании через высокоскоростную струю инертного газа электрического тока большой силы:– плазмообразующий газ – аргон;– ток разряда – 10–30 А;– напряжение разряда – 25–35

Из книги Нормальная физиология автора Николай Александрович Агаджанян

II. Синтез, секреция, метаболизм и механизм действия тиреоидных гормонов Щитовидная железа продуцирует ряд гормонов. Рассмотрим основные из них:1) Т3– трийодтиронин;2) Т4 – тироксин.Гормон Т4 впервые был получен в 1915 г., а гормон Т3 – только в 1952 г. Трийодтиронин более

Из книги Похудеть может каждый автора Геннадий Михайлович Кибардин

II. Гормоны поджелудочной железы и механизм их действия Инсулин является гормоном и образуется в?-клетках поджелудочной железы из его предшественника – проинсулина, который синтезируется на рибосомах грубой эндоплазматической сети. Относительная молекулярная масса

Из книги автора

III. Физиологические эффекты гормонов коры надпочечников в организме и механизм их действия Продуцируемые надпочечниками соединения оказывают влияние на многие процессы обмена веществ и функции организма.Гормоны коры надпочечников активно влияют на обменные процессы

Из книги автора

IV. Физиологические эффекты гормонов мозгового слоя надпочечников – катехоламинов и механизм их действия Эффекты катехоламинов начинаются с взаимодействия со специфическими рецепторами клеток-«мишеней». Если рецепторы тиреоидных и стероидных гормонов локализуются

Из книги автора

Механизм возникновения и принцип действия пищемании Мы поняли, что токсины поступают в организм в основном через пищевые продукты. И этот способ поступления является для нас самым легко контролируемым. То есть, мы можем снизить токсическое воздействие на организм на 70 %,

Из книги автора

Механизмы действия гормонов. Существуют два основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки.В первом случае рецепторы расположены на

Из книги автора

Механизм действия гормонов Протеиновые и стероидные гормоны отличаются друг от друга не только по химической структуре, но и по механизму действия.Стероидные гормоны и производные аминокислот (тироксин) действуют внутриклеточно. Они распознаются специфическими