Allmänna begrepp om hormoner

Hormoner är kemiska ämnen som är biologiskt aktiva ämnen som produceras av endokrina körtlar, kommer in i blodomloppet och verkar på målorgan eller vävnader.

Uttrycket "hormon" kommer från det grekiska ordet "hormao" - att väcka, tvinga, inducera aktivitet. För närvarande har det varit möjligt att dechiffrera strukturen för de flesta hormoner och syntetisera dem.

Enligt den kemiska strukturen klassificeras hormonella läkemedel, liksom hormoner:

a) hormoner av protein- och peptidstrukturen (beredningar av hormoner i hypothalamus, hypofysen, parathyreoidea och bukspottkörteln, kalcitonin);

b) derivat av aminosyror (jodinnehållande derivat av tyronin - beredningar av sköldkörtelhormoner, binjuremedulla);

c) steroidföreningar (beredningar av hormoner i binjurebarken och gonaderna).

I allmänhet studerar endokrinologi idag mer än 100 kemikalier syntetiserade i olika organ och kroppssystem av specialiserade celler.

Följande typer av hormonell farmakoterapi skiljer sig:

1) ersättningsterapi (till exempel administration av insulin till patienter med diabetes mellitus);

2) hämmande, inhiberande terapi för att undertrycka produktionen av sina egna hormoner i överskott (till exempel med tyrotoxikos);

3) symptomatisk terapi, när patienten i princip inte har några hormonella störningar, och läkaren föreskriver hormoner för andra indikationer - vid svår reumatism (som antiinflammatoriska läkemedel), svåra inflammatoriska sjukdomar i ögonen, huden, allergiska sjukdomar, etc..

REGLERING AV HORMONSYNTES I ORGANISMEN

Det endokrina systemet, tillsammans med centrala nervsystemet och immunsystemet, och under deras inflytande, reglerar kroppens homeostas. Det centrala nervsystemet och det endokrina systemet är sammankopplade via hypothalamus, vars neurosekretoriska celler (reagerar på acetylkolin, norepinefrin, serotonin, dopamin) syntetiserar och utsöndrar olika frisättningsfaktorer och deras hämmare, de så kallade liberinerna och statinerna, som förstärker eller blockerar frisättningen av motsvarande tropiska hormoner från anterior hypofysen (dvs. adenohypofys). Således förändrar de släppande faktorerna för hypotalamus, som verkar på adenohypofys, syntesen och utsöndringen av hormoner från den senare. I sin tur stimulerar hormonerna i den främre hypofysen syntesen och utsöndringen av hormoner från målorgan.

Vid adrenohypofys (främre lob) syntetiseras följande hormoner:

- follikelstimulerande och luteotropa hormoner (FSH, LTH);

- sköldkörtelstimulerande hormon (TSH).

I frånvaro av adenohypofyshormoner upphör målkörtlarna inte bara att fungera utan också atrofi. Tvärtom, med en ökning av nivån av hormoner som utsöndras av målkörtlarna i blodet, förändras hastigheten på syntes av frisättande faktorer i hypotalamus och känslan hos hypofysen för dem minskar, vilket leder till en minskning av utsöndringen av motsvarande tropiska hormoner i adenohypophys. Å andra sidan, med en minskning av plasmanivån för hormoner i målkörtlarna, förbättras frisättningsfaktorn och motsvarande tropiska hormon. Således regleras produktion av hormoner av feedback-principen: ju lägre koncentrationen av hormoner i målkörtlarna i blodet är, desto större är produktionen av hormoner som reglerar hypothalamus och hormoner i den främre hypofysen. Detta är mycket viktigt att komma ihåg när man utför hormonbehandling, eftersom hormonella läkemedel i patientens kropp hämmar syntesen av sina egna hormoner. I detta avseende, vid förskrivning av hormonella läkemedel, bör en fullständig bedömning av patientens tillstånd göras för att undvika irreparabla fel.

MEKANISM AV ÅTGÄRD AV HORMONER (DRUGS)

Beroende på den kemiska strukturen kan hormoner påverka cellens genetiska material (på kärnans DNA) eller på specifika receptorer belägna på cellens yta, på dess membran, där de stör aktiviteten av adenylatcyklas eller ändrar cellpermeabiliteten till små molekyler (glukos, kalcium), vilket leder till en förändring i cellernas funktionella tillstånd.

När steroidhormoner binder till receptorn, migrerar de till kärnan, binder till specifika områden av kromatin och ökar således synteshastigheten för specifikt mRNA in i cytoplasma, där synteshastigheten för ett specifikt protein, till exempel ett enzym, ökar.

Katekolaminer, polypeptider, proteinhormoner förändrar aktiviteten hos adenylatcyklas, ökar innehållet i cAMP, vilket resulterar i att aktiviteten hos enzymer, membranpermeabiliteten hos celler etc..

|nästa föreläsning ==>
Nootropiska läkemedel|Beredningar om bukspottkörtelhormon

Tillagd datum: 2014-01-11; Visningar: 224; upphovsrättsintrång?

Din åsikt är viktig för oss! Var det publicerade materialet användbart? Ja | Nej

Det allmänna begreppet hormoner

Läran om hormoner utarbetas i en oberoende vetenskap - endokrinologi. Modern endokrinologi studerar den kemiska strukturen hos hormoner som bildas i de endokrina körtlarna, förhållandet mellan hormonens struktur och funktion, verkningsmekanismerna, det endokrina systemets fysiologi och patologi. Specialiserade forskningsinstitut, laboratorier, vetenskapliga tidskrifter har inrättats, internationella konferenser, symposier och kongresser ägnade åt endokrinologins problem sammankallas. Endokrinologi idag har förvandlats till en av de snabbast utvecklande delarna av biologisk vetenskap. Det har sina mål och mål, specifika metodologiska metoder och forskningsmetoder..

Hormoner är biologiskt aktiva substanser som bestämmer i viss utsträckning tillståndet för de fysiologiska funktionerna för hela organismen, makro- och mikrostrukturen hos organ och vävnader och hastigheten för biokemiska processer. Således är hormoner substanser av organisk natur som produceras i specialiserade celler i de endokrina körtlarna, kommer in i blodomloppet och har en reglerande effekt på metabolism och fysiologiska funktioner..

En av de fantastiska särdragen hos levande organismer är deras förmåga att upprätthålla konstanten av homeostas med hjälp av självreglerande mekanismer, vid genomförandet (koordinering) som en av de viktigaste platserna tillhör hormoner. Hos högre djur bestäms den koordinerade kursen för alla biologiska processer inte bara i hela organismen utan också i mikrosfasen hos en enda cell och till och med i en separat subcellulär formation (mitokondrier, mikrosomer) av neurohumorala mekanismer som utvecklats under utvecklingen. Med hjälp av dessa mekanismer uppfattar kroppen de olika effekterna av den yttre och den inre miljön och reglerar subtilt metabolismprocessens subtilitet. Vid regleringen av dessa processer, i implementeringen av sekvensen av många reaktioner, har hormoner en mellanliggande plats mellan nervsystemet och verkan av enzymer, och som du vet realiseras metaboliseringsregleringen genom att ändra frekvensen av enzymatiska reaktioner. Hastigheten för kemiska reaktioner beror i sin tur på enzymers katalytiska aktivitet. Hormoner orsakar antingen en snabb (brådskande) reaktion, vilket ökar aktiviteten hos enzymer förformade i vävnader, eller, mer troligt, till exempel för steroidhormoner, en långsam reaktion associerad med syntesen av de novo-enzymer. Nu har bevis erhållits att steroidhormoner påverkar den genetiska apparaten i cellen, vilket orsakar syntesen av motsvarande mRNA, som, in i ribosomen, fungerar som en matris för syntesen av enzymmolekylen (se Proteinbiosyntes). Det antas att andra hormoner (av proteinart) indirekt genom fosforylering av icke-histonproteiner kan påverka gener och därigenom kontrollera synteshastigheten för motsvarande enzymer. Således leder eventuella störningar i syntesen eller nedbrytningen av hormoner orsakade av olika orsaksfaktorer, inklusive sjukdomar i endokrina körtlar (tillstånd av hypo- eller hyperfunktion) till en förändring i den normala syntesen av enzymer och följaktligen till en metabolisk störning.

Ursprunget till vetenskapen om endokrina körtlar och hormoner går tillbaka till 1849, när Addison först beskrev den så kallade bronssjukdomen förknippad med skador på binjurarna och åtföljs av specifik hudpigmentering. Claude Bernard introducerade begreppet endokrina körtlar, dvs organ som utsöndrar sin hemlighet direkt i blodet, eftersom de inte har utsöndringskanaler. Senare visade Brown-Secar att brist på endokrina körtlar leder till utveckling av sjukdomar och att extrakt från dessa körtlar ger en god terapeutisk effekt med sin otillräckliga funktion. För närvarande finns det obestridliga bevis på att nästan alla sjukdomar i de endokrina körtlarna (tyrotoxikos, diabetes mellitus, etc.) utvecklas som ett resultat av en kränkning av de molekylära mekanismerna för reglering av metaboliska processer orsakade av otillräcklig eller omvänt överdriven syntes av motsvarande hormoner i människokroppen..

Begreppet "hormon" (från det grekiska. Hormao - jag stimulerar, inducerar) introducerades 1905 av Beilis och Starling när man studerade hormonsekretinet, som produceras i tolvfingertarmen och stimulerar produktionen av pankreasjuice och separationen av gallan. Hittills syntetiseras mer än 60 olika ämnen med hormonell aktivitet i de endokrina körtlarna och reglerar metaboliska processer. De specifika kännetecknen för hormons biologiska verkan kan uttryckas i tre positioner:

  • hormoner har en biologisk effekt i försumbara koncentrationer från (10-9 till 10-12 g);
  • hormonsverkan i hela organismen bestäms i viss utsträckning av den centrala nervsystemets styrande effekt;
  • endokrina körtlar och hormoner producerade med namnet utgör ett enda system, nära förbundet med direkta och återkopplingsmekanismer.

Det visas att under påverkan av olika yttre och interna stimuli uppstår impulser i specialiserade formationer, kallade receptorer, som är mycket känsliga för minimala irritationer. Pulserna kommer sedan in i centrala nervsystemet, därifrån - in i hypotalamus, där de första biologiskt aktiva hormonella substanserna med en "avlägsen" effekt och kallade frisättningsfaktorer syntetiseras. En egenskap hos frisläppande faktorer är att de inte kommer in i den allmänna blodströmmen, och genom portalsystemet med kärl når de specifika hypofysceller, vilket ger en stimulerande (eller hämmande) effekt på biosyntesen och utsöndringen av tropiska hypofyshormoner, som föras in i motsvarande endokrina körtlar med blodflöde genom att stimulera produktionen av det nödvändiga hormonet. Detta hormon verkar sedan på organ och vävnader och orsakar motsvarande kemiska och fysiologiska svar från hela organismen. Det sista steget av denna speciella båge har minst studerats, särskilt hormonseffekten på vävnadskemi. Troligtvis utförs denna verkan genom de så kallade hormonreceptorerna, vilka förstås som de kemiska strukturerna för motsvarande målvävnader, som innehåller mycket specifika ställen för bindning av hormonella föreningar; resultatet av sådan bindning är att receptorer initierar specifika biokemiska reaktioner som säkerställer realiseringen av den slutliga effekten av motsvarande hormon.

Det har nu fastställts att hormonreceptorer av protein- och peptidkaraktär är belägna på den yttre ytan av cellen (på plasmamembranet), medan steroidhormonreceptorer är belägna i cytoplasma och kärnan. Ett vanligt kännetecken för alla receptorer, oavsett lokalisering, är närvaron av strikt rumslig och strukturell korrespondens mellan receptorn och ett specifikt hormon. I det endokrina systemet finns det förutom direkt kommunikation också feedback. I synnerhet hämmar en ökad mängd tyroxin (sköldkörtelhormon) reflexivt syntesen av motsvarande frisättningsfaktor i hypotalamus, vilket leder till upphörandet av tyrotropinbildning i hypofysen och följaktligen återställs den fysiologiska nivån av tyroxinkoncentrationen i kroppen.

NOMENKLATUR OCH KLASSIFICERING AV HORMONER

Trots det faktum att den kemiska naturen hos nästan alla kända hormoner klargörs i detalj (inklusive den primära strukturen för protein- och peptidhormoner), har de allmänna principerna för deras nomenklatur ännu inte utvecklats. Eftersom de kemiska namnen på många hormoner baserat på deras exakta kemiska struktur skulle vara mycket besvärliga, är de vanligare (så kallade fungerande) namnen på hormoner vanligare. Den accepterade nomenklaturen indikerar källan till hormonet (till exempel insulin från lat. Insula - en ö) eller återspeglar dess funktion (till exempel prolaktin, vasopressin). För vissa hypofysahormoner (särskilt för luteiniserande och follikelstimulerande hormoner) såväl som för alla hypotalamiska faktorer (hormoner) har saknade eller nya arbetsnamn skapats (se nedan).

En liknande situation finns när det gäller klassificering av hormoner. Först klassificeras hormoner enligt deras naturliga källa, enligt vilka hormonerna hypothalamus, hypofys, sköldkörtel, binjurar, bukspottkörtel, gonader, strumpor, etc. skiljer sig emellertid, men en sådan anatomisk klassificering är inte tillräckligt perfekt, eftersom vissa hormoner eller de syntetiseras inte i de endokrina körtlarna från vilka de utsöndras i blodet (till exempel hormoner från den bakre hypofysen, vasopressin och oxytocin, syntetiseras i hypotalamus, varifrån de överförs till den bakre hypofysen) eller syntetiseras i andra körtlar (till exempel delvis könssyntes) hormoner i binjurarna, syntesen av prostaglandiner, inte bara i prostatakörteln, utan också i andra organ), etc. Med tanke på dessa omständigheter gjordes försök att skapa en klassificering av hormoner baserat på deras kemiska natur. Uppenbarligen bör klassificeringen som presenteras i monografin redigerad av N. A. Yulaev erkännas som den mest acceptabla. I enlighet med denna klassificering kan alla kända hormoner delas in i fem grupper.

  1. Komplexa proteiner är glykoproteiner; dessa inkluderar follikelstimulerande, luteiniserande och sköldkörtelstimulerande hormoner.
  2. Enkla proteiner: prolaktin, tillväxthormon, insulin etc..
  3. Peptider: adrenokortikotropiskt hormon (ACTH), glukagon, kalcitonin, somatostatin, vasopressin, oxytocin, etc..
  4. Derivat av aminosyror: adrenalin, norepinefrin, tyroxin etc..
  5. Steroidföreningar som utgör en stor grupp hormonella substanser; dessa inkluderar hormoner i binjurebarken (kortikosteroider) och könshormoner (androgener och östrogener).

Det är lätt att se att de tre första grupperna av hormoner kan kombineras till en gemensam grupp av peptid- och proteinhormoner..

Således kommer den kemiska strukturen, funktionen, verkningsmekanismen och vägarna för biosyntes och nedbrytning av de fem huvudgrupperna av hormoner i enlighet med klassificeringen baserat på den kemiska naturen hos hormoner att beaktas nedan..

1.5.2.9. Endokrina systemet

Hormoner - ämnen som produceras av de endokrina körtlarna och utsöndras i blodet, mekanismen för deras verkan. Endokrint system - en uppsättning av endokrina körtlar som ger produktion av hormoner. Könshormoner.

För normalt liv behöver en person mycket ämnen som kommer från den yttre miljön (mat, luft, vatten) eller som är syntetiserade i kroppen. Med bristen på dessa ämnen förekommer olika störningar i kroppen som kan leda till allvarliga sjukdomar. Sådana ämnen som syntetiseras av de endokrina körtlarna i kroppen inkluderar hormoner.

Först och främst bör det noteras att människor och djur har två typer av körtlar. Körtlar av en typ - lacrimal, saliv, svett och andra - utsöndrar utsöndringen de producerar utanför och kallas exokrin (från det grekiska exo - utanför, utanför, krino - utsöndring). Körtlarna av den andra typen frigör ämnen som syntetiseras i dem i blodet som tvättar dem. Dessa körtlar kallas endokrin (från det grekiska endonet - inuti), och de ämnen som släpps ut i blodet kallas hormoner.

Således är hormoner (från den grekiska hormaino - igångsatt, inducerar) biologiskt aktiva ämnen som produceras av de endokrina körtlarna (se figur 1.5.15) eller speciella celler i vävnaderna. Sådana celler finns i hjärtat, magen, tarmen, spottkörtlarna, njurarna, levern och andra organ. Hormoner släpps ut i blodomloppet och har en effekt på cellerna i målorgan som ligger på avstånd eller direkt på platsen för deras bildning (lokala hormoner).

Hormoner produceras i små mängder, men under lång tid förblir de aktiva och distribueras över hela kroppen med blodflöde. De viktigaste funktionerna hos hormoner är:

- upprätthålla kroppens inre miljö;

- deltagande i metaboliska processer;

- reglering av tillväxt och utveckling av kroppen.

En komplett lista över hormoner och deras funktioner presenteras i tabell 1.5.2.

Tabell 1.5.2. Huvudsakliga hormoner
HormonVilket järn producerasFungera
Adrenokortikotropiskt hormonHypofysKontrollerar utsöndring av binjurebarkhormoner
aldosteronBinjurarnaDeltar i regleringen av vatten-saltmetabolismen: behåller natrium och vatten, tar bort kalium
Vasopressin (antidiuretiskt hormon)HypofysReglerar mängden urin som släpps och kontrollerar, tillsammans med aldosteron, blodtrycket
GlukagonBukspottkörtelnÖkar blodsockret
Ett tillväxthormonHypofysHanterar processerna för tillväxt och utveckling; stimulerar proteinsyntes
InsulinBukspottkörtelnSänker blodsockret påverkar metabolismen av kolhydrater, proteiner och fetter i kroppen
kortikosteroiderBinjurarnaDe påverkar hela kroppen; har uttalade antiinflammatoriska egenskaper; bibehålla blodsocker, blodtryck och muskelton; delta i regleringen av vatten-saltmetabolismen
Luteiniserande hormon och follikelstimulerande hormonHypofysHantera reproduktionsfunktioner, inklusive spermieproduktion hos män, äggmognad och menstruationscykeln hos kvinnor; ansvarig för bildandet av sekundära sexuella egenskaper hos manliga och kvinnliga (fördelning av hårväxtområden, muskelmassa, hudstruktur och tjocklek, röstklangbrosch och eventuellt även personlighetsteg)
OxytocinHypofysOrsakar sammandragning av musklerna i livmodern och kanalerna i bröstkörtlarna
ParathyroidhormonParatyreoidkörtlarKontrollerar benbildning och reglerar urinutsöndring av kalcium och fosfor
progesteronäggstockarFörbereder den inre fodret i livmodern för införandet av ett befruktat ägg, och mjölkkörtlarna för mjölkproduktion
prolaktinHypofysOrsakar och stöder produktionen av mjölk i bröstkörtlarna
Renin och angiotensinNjureKontrollera blodtrycket
SköldkörtelhormonerThyroidReglera tillväxt- och mognadsprocesserna, hastigheten för metaboliska processer i kroppen
Sköldkörtstimulerande hormonHypofysStimulerar produktion och utsöndring av sköldkörtelhormoner
erytropoietinNjureStimulerar bildandet av röda blodkroppar
östrogeneräggstockarKontrollera utvecklingen av kvinnliga könsorgan och sekundära sexuella egenskaper

Strukturen för det endokrina systemet. Figur 1.5.15 visar de körtlar som producerar hormoner: hypotalamus, hypofysen, sköldkörteln, paratyreoidkörtlarna, binjurarna, bukspottkörteln, äggstockarna (hos kvinnor) och testiklarna (hos män). Alla körtlar och hormonsekretionsceller kombineras i det endokrina systemet.

Det endokrina systemet fungerar under kontroll av det centrala nervsystemet och reglerar och koordinerar kroppens funktioner tillsammans med det. Gemensamt för nerv- och endokrina celler är produktionen av reglerande faktorer.

Genom att släppa hormoner säkerställer det endokrina systemet tillsammans med nervsystemet att kroppen som helhet finns. Tänk på detta exempel. Om det inte fanns något endokrint system, skulle hela organismen vara en oändligt trasslig kedja av "ledningar" - nervfibrer. Samtidigt med många "ledningar" skulle man behöva ge ett enda kommando i följd, vilket kan överföras i form av ett "kommando" som överförs "via radio" till många celler på en gång.

Endokrina celler producerar hormoner och utsöndrar dem i blodet, och celler i nervsystemet (nervceller) producerar biologiskt aktiva ämnen (neurotransmittorer - noradrenalin, acetylkolin, serotonin och andra), utsöndras i synaptiska klyftor.

Den förbindande länken mellan det endokrina och nervsystemet är hypotalamus, som är både en nervbildning och den endokrina körtlarna..

Den kontrollerar och kombinerar de endokrina regleringsmekanismerna med de nervösa mekanismerna, och är också hjärnan i det autonoma nervsystemet. I hypotalamus finns neuroner som kan producera speciella ämnen - neurohormoner som reglerar frisättningen av hormoner från andra endokrina körtlar. Det endokrina systemets centrala organ är också hypofysen. De återstående endokrina körtlarna klassificeras som perifera organ i det endokrina systemet.

Som framgår av figur 1.5.16, som svar på information från det centrala och det autonoma nervsystemet, utsöndrar hypothalamus specialämnen - neurohormoner, som ”beordrar” hypofysen för att påskynda eller bromsa produktionen av stimulerande hormoner..

Bild 1.5.16 Det hypotalamiska hypofyssystemet för endokrinreglering:

TTG - sköldkörtelstimulerande hormon; ACTH - adrenokortikotropiskt hormon; FSH - follikelstimulerande hormon; LH - luteniserande hormon; STH - tillväxthormon; LTH - luteotropiskt hormon (prolaktin); ADH - antidiuretiskt hormon (vasopressin)

Dessutom kan hypotalamus skicka signaler direkt till de perifera endokrina körtlarna utan hypofysens deltagande..

De huvudsakliga stimulerande hormonerna i hypofysen inkluderar tyrotropisk, adrenokortikotropisk, follikelstimulerande, luteiniserande och somatotropisk.

Sköldkörtstimulerande hormon verkar på sköldkörteln och parathyreoidum. Det aktiverar syntesen och utsöndringen av sköldkörtelhormoner (tyroxin och triiodotyronin), liksom hormonet kalcitonin (som är involverat i kalciummetabolism och orsakar en minskning av kalcium i blodet) av sköldkörteln.

Paratyreoidkörtlar producerar paratyreoideahormon, som är involverat i regleringen av kalcium- och fosformetabolism..

Adrenokortikotropiskt hormon stimulerar produktionen av kortikosteroider (glukokortikoider och mineralokortikoider) i binjurebarken. Dessutom producerar binjurebarkceller androgener, östrogener och progesteron (i små mängder), som tillsammans med liknande hormoner i gonaderna är ansvariga för utvecklingen av sekundära sexuella egenskaper. Adrenalmedullaceller syntetiserar adrenalin, norepinefrin och dopamin.

Follikelstimulerande och luteiniserande hormoner stimulerar sexuella funktioner och produktion av hormoner från könskörtlarna. Äggstockarna hos kvinnor producerar östrogener, progesteron och androgener, och testiklarna av män producerar androgener.

Tillväxthormon stimulerar tillväxten av kroppen som helhet och dess enskilda organ (inklusive skeletttillväxt) och produktionen av ett av pankreashormonerna - somatostatin, som hämmar bukspottkörteln från att utsöndra insulin, glukagon och matsmältningsenzymer. I bukspottkörteln finns det två typer av specialiserade celler, grupperade i form av de minsta holmarna (Langerhans holmar se figur 1.5.15, se D). Det här är alfaceller som syntetiserar hormonet glukagon och betaceller som producerar hormonet insulin. Insulin och glukagon reglerar kolhydratmetabolismen (dvs blodsocker).

Stimuleringshormoner aktiverar funktionerna hos perifera endokrina körtlar och får dem att frisätta hormoner som är involverade i regleringen av kroppens grundläggande processer..

Intressant nog hindrar ett överskott av hormoner som produceras av perifera endokrina körtlar frisättningen av motsvarande ”tropiska” hypofyshormon. Detta är en slående illustration av den universella regleringsmekanismen i levande organismer, betecknad som negativ feedback..

Förutom att stimulera hormoner producerar hypofysen också hormoner som är direkt involverade i att kontrollera kroppens vitala funktioner. Sådana hormoner inkluderar: somatotropiskt hormon (som vi nämnde ovan), luteotropiskt hormon, antidiuretiskt hormon, oxytocin och andra.

Luteotropiskt hormon (prolaktin) styr mjölkproduktionen i bröstkörtlarna.

Antidiuretiskt hormon (vasopressin) försenar vätskes utsöndring från kroppen och ökar blodtrycket.

Oxytocin orsakar livmodersammandragningar och stimulerar mjölkproduktionen i mjölkkörtlarna.

Bristen på hypofyshormoner i kroppen kompenseras av läkemedel som kompenserar för sin brist eller efterliknar deras effekt. Sådana läkemedel inkluderar särskilt Norditropin ® Simplex ® (Novo Nordisk), som har en somatotropisk effekt; Menopur (Ferring-företag), som har gonadotropiska egenskaper; Minirin ® och Remestip ® ("Ferring"), som fungerar som endogent vasopressin. Mediciner används också i fall där det av någon anledning är nödvändigt att undertrycka hypofyshormonens aktivitet. Så läkemedlet Decapeptil Depot (företaget "Ferring") blockerar hypofysens gonadotropiska funktion och hämmar frisättningen av luteiniserande och follikelstimulerande hormoner.

Nivån för vissa hormoner som kontrolleras av hypofysen är föremål för cykliska fluktuationer. Så, menstruationscykeln hos kvinnor bestäms av månatliga fluktuationer i nivån av luteiniserande och follikelstimulerande hormoner som produceras i hypofysen och påverkar äggstockarna. Följaktligen varierar nivån av äggstockshormoner - östrogen och progesteron - i samma rytm. Hur hypothalamus och hypofys kontrollerar dessa biorytmer är inte helt klart.

Det finns också hormoner vars produktion ändras av skäl som ännu inte är helt förstås. Så, nivån av kortikosteroider och tillväxthormon av någon anledning fluktuerar under dagen: det når ett maximum på morgonen och ett minimum vid middagstid.

Hormonernas verkningsmekanism. Hormonet binder till receptorer i målceller, medan intracellulära enzymer aktiveras, vilket leder målcellen till ett tillstånd av funktionell excitation. Överskottshormon verkar på körteln som producerar det eller genom det autonoma nervsystemet på hypotalamus, vilket får dem att minska produktionen av detta hormon (igen, negativ feedback!).

Tvärtom, varje fel i syntesen av hormoner eller dysfunktion i det endokrina systemet leder till obehagliga hälsokonsekvenser. Till exempel, med en brist på tillväxthormon som utsöndras av hypofysen, förblir barnet en dvärg.

Världshälsoorganisationen etablerade tillväxten av den genomsnittliga personen - 160 cm (för kvinnor) och 170 cm (för män). En person under 140 cm eller högre än 195 cm anses redan vara mycket låg eller mycket hög. Det är känt att den romerska kejsaren Maskimilian var 2,5 meter lång och den egyptiska dvärgen Agibe var bara 38 cm lång!

Brist på sköldkörtelhormoner hos barn leder till utveckling av mental retardering, och hos vuxna - till en avmattning av ämnesomsättningen, lägre kroppstemperatur och uppkomsten av ödem.

Det är känt att under stress ökar kortikosteroidproduktionen och ”malaisesyndrom” utvecklas. Kroppens förmåga att anpassa sig (anpassa sig) till stress beror till stor del på förmågan hos det endokrina systemet att reagera snabbt genom att minska produktionen av kortikosteroider.

Med brist på insulin producerat av bukspottkörteln uppstår en allvarlig sjukdom - diabetes.

Det är värt att notera att med åldrande (naturlig utrotning av kroppen) utvecklas olika förhållanden av hormonella komponenter i kroppen.

Så det är en minskning i bildandet av vissa hormoner och en ökning av andra. Minskningen av aktiviteten hos endokrina organ inträffar i en annan takt: med 13-15 år - atrofi av tymuskörteln inträffar, plasmakoncentrationen av testosteron hos män minskar gradvis efter 18 år, utsöndringen av östrogen hos kvinnor minskar efter 30 år; produktion av sköldkörtelhormon är endast begränsad till 60-65 år.

Könshormoner. Det finns två typer av könshormoner - manliga (androgener) och kvinnliga (östrogener). Båda män finns i kroppen både hos män och kvinnor. Utvecklingen av könsorganen och bildandet av sekundära sexuella egenskaper i tonåren (utvidgningen av bröstkörtlarna hos flickor, utseendet på ansiktshår och grova rösten hos pojkar och liknande) beror på deras förhållande. Du måste ha sett på gatan, i transport av gamla kvinnor med en grov röst, antenner och till och med ett skägg. Anledningen är tillräckligt enkel. Med åldern minskar produktionen av östrogen (kvinnliga könshormoner) hos kvinnor, och det kan hända att manliga könshormoner (androgener) börjar se över kvinnor. Därför grov röst och överdriven hårväxt (hirsutism).

Som man känner, lider patienter med alkoholism av svår feminisering (upp till utvidgning av mjölkkörtlarna) och impotens. Detta är också resultatet av hormonella processer. Upprepade alkoholintag av män leder till undertryckande av testikelfunktion och en minskning av blodkoncentrationen av manligt könshormon - testosteron, som vi är skyldiga till en känsla av passion och sexlyst. Samtidigt ökar binjurarna produktionen av ämnen som är i struktur nära testosteron, men som inte har en aktiverande (androgen) effekt på det manliga reproduktionssystemet. Detta lurar hypofysen och det minskar dess stimulerande effekt på binjurarna. Som ett resultat minskas testosteronproduktionen ytterligare. I detta fall hjälper inte introduktionen av testosteron mycket, eftersom levern i kroppen av en alkoholist förvandlar den till ett kvinnligt könshormon (östron). Det visar sig att behandlingen bara förvärrar resultatet. Så män måste välja vad som är viktigt för dem: sex eller alkohol.

Det är svårt att överskatta hormonernas roll. Deras verk kan jämföras med orkesterspelande, när något misslyckande eller falskt intrång bryter mot harmonin. Baserat på hormonernas egenskaper har många läkemedel skapats som används för olika sjukdomar i motsvarande körtlar. För mer information om hormonella läkemedel, se kapitel 3.3..

Begreppet hormoner och det endokrina systemet

En viktig roll i regleringen av kroppsfunktioner hör till det endokrina systemet. Organen i detta system - de endokrina körtlarna - utsöndrar speciella ämnen (hormoner) som har en betydande och specialiserad effekt på metabolism, struktur och funktion hos organ och vävnader. Hormoner förändrar cellmembranens permeabilitet, vilket ger tillgång till celler av näringsämnen och reglerande ämnen. De verkar direkt på den genetiska apparaten i cellkärnorna, reglerar läsningen av ärftlig information, förbättrar syntesen av RNA och följaktligen processerna för protein- och enzymsyntes i kroppen. Med deltagande av hormoner bildas processer för anpassning till olika miljöförhållanden, inklusive stressiga situationer, i den utvecklande kroppen.

De mänskliga endokrina körtlarna är små i storlek, har en mycket liten massa (från fraktioner av ett gram till flera gram) och är rikt utrustade med blodkärl. Blod ger dem nödvändigt byggnadsmaterial och bär bort kemiskt aktiva hemligheter. Det grenade nätverket av nervfibrer närmar sig de endokrina körtlarna, deras aktivitet övervakas ständigt av nervsystemet.

Redan före barnets födelse börjar vissa endokrina körtlar fungera, vilket är av stor betydelse under de första åren efter födseln (pinealkörtlar, timus, hormon i bukspottkörteln och binjurebarken).

De endokrina körtlarna är specialiserade organ som inte har utsöndringskanaler och utsöndrar utsöndringar i blodet, hjärnvätskan och lymfen genom de intercellulära mellanrummen..

Det finns tre huvudfunktioner hos hormoner:

· Säkerställa kroppens utveckling;

· Tillhandahålla adaptiva förändringar i aktiviteten hos celler, vävnader, organ och kroppen som helhet, beroende på tillståndet för den yttre och inre miljön och kroppens behov;

· Homeostatisk funktion (bibehålla de viktigaste fysiologiska funktionerna på en konstant nivå).

Av kemisk natur är hormoner indelade i tre grupper:

· Proteiner och polypeptider (insulin, tillväxthormon, etc.);

Derivat av aminosyror (tyroxin, adrenalin, etc.);

Fettiga substanser - steroider (testosteron, androsteron).

En vanlig funktion för alla körtlar är hormonproduktion..

Hormoner - kemiska föreningar med hög biologisk aktivitet och i små mängder betydande fysiologisk effekt.

2. Egenskaper hos hormoner, deras verkningsmekanism.

Hormonets verkan på kroppsfunktioner utförs av två huvudmekanismer: genom nervsystemet och humoristiskt, direkt på organ och vävnader.

3. Reglering av endokrina körtlar.

Den ledande platsen i regleringen av endokrina körtlar tillhör det centrala nervsystemet. Det finns flera regleringsmekanismer:

1) nervös. Direkta neurala påverkningar spelar en avgörande roll i arbetet med innerverade organ (binjuremedulla, neuroendokrina zoner i hypotalamus och pinealkörtlar);

2) neuroendokrin, associerad med aktiviteten hos hypofysen och hypotalamus.

3) endokrin (direkt effekt av vissa hormoner på biosyntes och utsöndring av andra (tropiska hormoner i främre hypofysen, insulin, somatostatin));

4) neuroendokrin humoral. Det utförs av icke-hormonella metaboliter som har en reglerande effekt på körtlarna (glukos, aminosyror, kalium, natrium, prostaglandiner).

I människokroppen och högre djur finns följande endokrina körtlar: hypofysen, pinealkörtlarna, bukspottkörteln, sköldkörteln, binjurarna, könsorganen, paratyroidkörtlarna, sköldkörteln. Bukspottkörteln och gonaderna är blandade, eftersom en del av deras celler har en exokrin funktion.

Hypofyshormoner

Tillväxthormon (Somatotropin) Tillväxthormon (STH) - ansvarar för att förbättra tillväxtprocesser och fysisk utveckling. Det reglerar tillväxten av hela kroppen, stimulerar muskeltillväxt och förhindrar avsättning av fett. Anomalier såsom hypofysdvärg (minskad hypofysfunktion) och gigantism (överskott av GR) är associerade med detta hormon. Det finns också ett tillstånd av akromegali. Det inträffar när mer GR produceras efter att man har nått mognad. Följaktligen växer bara vissa delar av kroppen, för vissa ben förlorar sin förmåga att förlänga. De där. ögonbrynen, näsan, käken börjar sticka ut hos en person, fötter, händer, näsa och läppar tjocknar.

Tillväxthormon (STH) förekommer i mänskliga embryon efter 7–9 veckor. Hos nyfödda och barn från 1 år noteras en hög koncentration av STH i blodet. Med åldern minskar koncentrationen av detta hormon i blodet; i tonåren är det en ökning.

Prolactin - ansvarar för bröstförstoring under graviditet och bildning av mjölk (amning). Men med amning, i kombination med frånvaron av menstruation, talar det om en hypofystumör.

Thyrotropin Sköldkörtelstimulerande hormon - (TSH) stimulerar utsöndring av sköldkörtelhormoner. Redan i barndomen är utsöndringsnivån (borttagning av de slutliga metaboliska produkterna från kroppen) och TSH-nivåer i blodet ganska hög. Hos barn från 1 månad. upp till 12 år är TSH-halten i blodplasma 0,20 mcg / ml.

Adrenokortikotropiskt hormon (Corticotropin) (ACTH) - stimulerar binjurarna och bildandet av kortisol i dem. Överskott av ACTH leder till Cushings sjukdom (viktökning, månformat ansikte, fettavlagringar i överkroppen, muskelsvaghet). Syntesen av hormonet börjar den 9–10 dagen för fostrets utveckling, vid 20–22 veckan från intrauterin utveckling, syntesen av detta hormon uttrycks tydligt.

Gonadotropiner - follikelstimulerande hormon stimulerar utvecklingen av ägg i äggstockarna och spermatozoa i testiklarna. Luteiniserande hormon - produktion av kvinnliga könshormoner i äggstockarna samt utsöndring av testosteron. De första åren efter födseln finns det praktiskt taget inga gonadotropiner i hypofysen hos flickor och pojkar. Med åldern ökar koncentrationen av gonadotropiner i hypofysen (i större utsträckning hos kvinnor, i mindre utsträckning hos män).

Oxytocin - ger en normal arbetskurs.

Vasopressin (antidiuretiskt hormon) ADH - förhindrar förlust av vätska i kroppen genom omvänd absorption i njurarna och bevarande av vatten. När den bakre hypofysen förstörs, utvecklas diabetes insipidus - förlusten av en enorm mängd vatten.

ADH orsakar en minskning av den vaskulära glatta muskeln och minskar mängden urin som utsöndras, vilket resulterar i en ökning av blodtrycket. Oxytocin påverkar selektivt de mjuka musklerna i livmodern och stimulerar frisättningen av mjölk från bröstet.

Hos fyra månader gamla foster har hypofysen redan en låg men väl definierad ADH-aktivitet. Därefter stiger den snabbt och jämförs vid födseln med liknande vuxenaktivitet. Efter detta sker en gradvis minskning av hypofysens ADH-aktivitet..

|nästa föreläsning ==>
Åldersfunktioner hos andra sensorsystem|Sköldkörtelhormoner

Tillagd datum: 2017-11-04; Visningar: 2366; BESTÄLLA SKRIFTEN AV ARBETET

ALLMÄNT KONSEPT PÅ HORMONER

Hormoner (från det grekiska. Hormao - jag inducerar, sätter i verk) - organiska ämnen som produceras av de endokrina körtlarna, transporterade med blod till målceller och påverkar aktivt metaboliska och fysiologiska processer.

Hormoner är biologiskt aktiva substanser som bestämmer i viss utsträckning tillståndet för de fysiologiska funktionerna för hela organismen, makro- och mikrostrukturen hos organ och vävnader och hastigheten för biokemiska processer. Således är hormoner substanser av organisk natur som produceras i specialiserade celler i de endokrina körtlarna, kommer in i blodomloppet och har en reglerande effekt på metabolism och fysiologiska funktioner. Motsvarande korrigeringar bör göras till denna definition i samband med detektering av typiska däggdjurshormoner i enhjuliga organismer (till exempel insulin i mikroorganismer) eller möjligheten till hormonsyntes av somatiska celler i vävnadskultur (till exempel lymfocyter under påverkan av tillväxtfaktorer).

En av de fantastiska egenskaperna hos levande organismer är deras förmåga att upprätthålla en konstant inre miljö - homeostas - med hjälp av självreglerande mekanismer, där en av huvudplatserna tillhör hormoner. Hos högre djur bestäms den koordinerade kursen för alla biologiska processer inte bara i hela organismen utan också i mikrosfasen hos en enda cell och till och med i en separat subcellulär formation (mitokondrier, mikrosomer) av neurohumorala mekanismer som utvecklats under utvecklingen. Med hjälp av dessa mekanismer uppfattar kroppen en mängd olika signaler om förändringar i de omgivande och interna miljöerna och reglerar fint metabolismens intensitet. Vid regleringen av dessa processer, vid implementering av reaktionssekvensen, upptar hormoner en mellanliggande koppling mellan nervsystemet och verkan av enzymer som direkt reglerar metabolismhastigheten. För närvarande har bevis erhållits för att hormoner orsakar antingen ett snabbt (brådskande) svar, vilket ökar aktiviteten hos förformade enzymer som finns i vävnader (detta är karakteristiskt för hormoner av peptid- och proteinkaraktär), eller, vilket är mer typiskt, till exempel för steroidhormoner, en långsam reaktion, associerad med syntesen av de novo-enzymer. Steroidhormoner påverkar den genetiska apparaten i cellen, vilket orsakar syntesen av motsvarande mRNA, som, in i ribosomen, fungerar som en matris för syntesen av en proteinmolekyl - ett enzym. Det antas att andra hormoner (som har en proteinart) indirekt genom fosforylering av icke-histonproteiner kan påverka gener och därigenom kontrollera synteshastigheten för motsvarande enzymer. Således leder eventuella störningar i syntesen eller nedbrytningen av hormoner orsakade av en mängd olika orsaksfaktorer, inklusive endokrina körtelsjukdomar (ett tillstånd av hypo- eller hyperfunktion) eller förändringar i strukturer och funktioner hos receptorer och intracellulära mediatorer, en förändring i den normala syntesen av enzymer och följaktligen till metaboliska störningar.

Under påverkan av olika yttre och interna stimuli uppstår impulser i specialiserade, mycket känsliga receptorer. Pulserna kommer sedan in i centrala nervsystemet, därifrån till hypothalamus, där de första biologiskt aktiva hormonämnena som producerar en "avlägsen" effekt syntetiseras - de så kallade frisättningsfaktorerna.

Fram till nyligen var det sista steget av denna speciella båge, hormonsverkan på den intracellulära metabolismen, den minst studerade. För närvarande har bevis erhållits att denna verkan utförs genom de så kallade hormonreceptorerna, vilket förstås som de kemiska strukturerna för motsvarande målvävnader som innehåller mycket specifika ställen (kolhydratfragment av glykoproteiner och gangliosider) för bindning av hormoner. Resultatet av sådan bindning är att receptorer initierar specifika biokemiska reaktioner som säkerställer realiseringen av den slutliga effekten av motsvarande.

En egenskap hos frisläppande faktorer är att de inte kommer in i den allmänna blodströmmen, och genom portalsystemet med kärl når de specifika hypofysceller, medan de stimulerar (eller hämmar) biosyntesen och utsöndringen av trippel hypofyshormoner, som når motsvarande endokrina körtlar med blodflöde och bidrar till produktion av nödvändigt hormon. Detta hormon verkar sedan på specialiserade organ och vävnader (målorgan) och orsakar motsvarande kemiska och fysiologiska svar från hela organismen.

  • 1. Att upprätthålla homeostas i kroppen.
  • 2. Anpassning av kroppen till förändrade miljöförhållanden.
  • 3. Underhåll av cykliska förändringar i kroppen (dag - natt, etc.)
  • 4. Underhåll av morfologiska och funktionella förändringar i ontogenes.

Det finns flera metoder för klassificering av hormoner.

Ett av alternativen för klassificering av hormoner är baserat på deras kemiska natur. I enlighet med denna klassificering skiljer man tre grupper av verkliga hormoner såväl som vävnadshormoner:

  • 1) peptid- och proteinhormoner,
  • 2) hormoner - derivat av aminosyror
  • 3) steroidhormoner.
  • 4) eikosanoider - hormonliknande ämnen som har en lokal effekt.

Tabell 4.1 - Klassificering av hormoner i kemisk struktur

HORMONER

Hormoner, organiska föreningar producerade av vissa celler och utformade för att kontrollera kroppens funktioner, deras reglering och koordination. Högre djur har två regleringssystem genom vilka kroppen anpassar sig till ständiga interna och externa förändringar. En av dem är nervsystemet, som snabbt överför signaler (i form av impulser) genom ett nätverk av nerver och nervceller; den andra är endokrin, som genomför kemisk reglering med hjälp av hormoner som transporteras av blodet och har en effekt på vävnader och organ som är avlägsna från utsöndringsplatsen. Det kemiska kommunikationssystemet interagerar med nervsystemet; Således fungerar vissa hormoner som mediatorer (mediatorer) mellan nervsystemet och de organ som svarar på exponering. Således är skillnaden mellan neural och kemisk koordination inte absolut.

Hormoner finns i alla däggdjur, inklusive människor; de finns i andra levande organismer. Växthormoner och insektssmältande hormoner är väl beskrivna (se även PLANTHORMONER).

Den fysiologiska effekten av hormoner är inriktad på att: 1) tillhandahålla humoral, dvs. genomförs genom blodet, regleringen av biologiska processer; 2) bibehålla integriteten och konstansen i den inre miljön, harmonisk interaktion mellan kroppens cellkomponenter; 3) reglering av processer för tillväxt, mognad och reproduktion.

Hormoner reglerar aktiviteten hos alla kroppsceller. De påverkar skärpan i tänkande och fysisk rörlighet, kroppsbyggnad och tillväxt, bestämmer hårväxt, tonalitet i rösten, sexlyst och beteende. Tack vare det endokrina systemet kan en person anpassa sig till starka temperatursvingningar, överskott eller brist på mat, till fysisk och emotionell stress. En studie av de endokrina körtlarnas fysiologiska verkan avslöjade hemligheterna om sexuell funktion och miraklet med att få barn, och svarade också på frågan varför vissa människor är höga och vissa är korta, andra är fulla, andra är tunna, andra är långsamma, andra är fina, andra är starka, andra är svaga.

I det normala tillståndet finns det en harmonisk balans mellan aktiviteten i de endokrina körtlarna, nervsystemets tillstånd och responsen från målvävnaderna (vävnader som handlingen riktas till). Varje kränkning i vart och ett av dessa länkar leder snabbt till avvikelser från normen. Överdriven eller otillräcklig produktion av hormoner orsakar olika sjukdomar, åtföljd av djupa kemiska förändringar i kroppen..

Endokrinologi är engagerad i att studera hormonernas roll i kroppens liv och de endokrina körtlarnas normala och patologiska fysiologi. Som en medicinsk disciplin verkade det först på 1900-talet, men endokrinologiska observationer har varit kända sedan antiken. Hippokrates trodde att människors hälsa och hans temperament beror på speciella humorala ämnen. Aristoteles uppmärksammade det faktum att en kastrerad kalv, som växer upp, skiljer sig i sexuellt beteende från en kastrerad tjur genom att den inte ens försöker klättra på en ko. Dessutom har kastrering genom århundradena praktiserats både för att temma och tämja djur och för att göra en person till en ödmjuk slav.

Vad är hormoner??

Enligt den klassiska definitionen är hormoner produkter från utsöndring av endokrina körtlar som utsöndras direkt i blodomloppet och har hög fysiologisk aktivitet. De viktigaste endokrina körtlarna hos däggdjur är hypofysen, sköldkörtel- och parathyreoidkörtlarna, binjurebarken, binjuremedulla, bukspottkörteln, mjukkörtlar (testiklar och äggstockar), moderkakor och hormonproducerande delar i mag-tarmkanalen. Vissa hormonliknande föreningar syntetiseras i kroppen. Exempelvis har studier av hypotalamus visat att ett antal av de ämnen som utsöndras av den är nödvändiga för frisättning av hypofyshormoner. Dessa "frigörande faktorer" eller liberiner isolerades från olika delar av hypotalamus. De kommer in i hypofysen genom ett blodkärlsystem som förbinder båda strukturerna. Eftersom hypotalamus i sin struktur inte är en körtlar, och frisläppande faktorer, uppenbarligen, kommer bara in i den mycket nära hypofysen, kan dessa ämnen som utsöndras av hypotalamus betraktas som hormoner endast med en utökad förståelse av denna term.

Det finns andra problem att bestämma vilka ämnen som ska betraktas som hormoner och vilka strukturer som är endokrina körtlar. Det har övertygande visats att organ såsom levern kan extrahera fysiologiskt inaktiva eller helt inaktiva hormonsubstanser från det cirkulerande blodet och förvandla dem till potenta hormoner. Till exempel omvandlas dehydroepiandrosteronsulfat, en inaktiv substans som produceras av binjurarna, i levern till testosteron, ett mycket aktivt manligt könshormon som utsöndras i stora mängder av testiklarna. Visar detta dock att levern är ett endokrin organ?

Andra frågor är ännu svårare. Njurarna utsöndrar reninzymet i blodomloppet, vilket genom aktivering av angiotensinsystemet (detta system orsakar expansion av blodkärl) stimulerar produktionen av binjurens hormon - aldosteron. Reglering av frisättning av aldosteron genom detta system liknar mycket hur hypothalamus stimulerar frisättningen av hypofyshormonet ACTH (adrenokortikotropiskt hormon eller kortikotropin), som reglerar binjurens funktion. Njurarna utsöndrar också erytropoietin, ett hormon som stimulerar produktionen av röda blodkroppar. Kan en njure tillskrivas endokrina organ? Alla dessa exempel bevisar att den klassiska definitionen av hormoner och endokrina körtlar inte är tillräckligt omfattande..

Hormontransport.

En gång i blodomloppet måste hormoner strömma till lämpliga målorgan. Transporten av hormoner med hög molekylvikt (protein) har studerats lite på grund av bristen på exakta data om molekylvikten och den kemiska strukturen hos många av dem. Hormoner med en relativt liten molekylvikt, såsom sköldkörtel och steroid, binder snabbt till plasmaproteiner, så att innehållet av hormoner i blodet i bunden form är högre än i fritt; dessa två former är i dynamisk jämvikt. Det är fria hormoner som uppvisar biologisk aktivitet, och i vissa fall visades det tydligt att de extraheras från blodet av målorgan.

Vikten av proteinbindning av hormoner i blodet är inte helt klar. Det antas att sådan bindning underlättar hormontransport eller skyddar hormonet från aktivitetsförlust..

Hormonåtgärd.

Enskilda hormoner och deras huvudeffekter presenteras nedan i avsnittet "De viktigaste mänskliga hormonerna." I allmänhet verkar hormoner på vissa målorgan och orsakar betydande fysiologiska förändringar i dem. Ett hormon kan ha flera målorgan och de fysiologiska förändringar som det orsakar kan påverka ett antal kroppsfunktioner. Exempelvis är det viktigt för hela organismen att hålla en normal nivå av glukos i blodet - och den kontrolleras till stor del av hormoner. Hormoner agerar ibland tillsammans; Således kan effekten av ett hormon bero på närvaron av några andra eller andra hormoner. Tillväxthormon är till exempel ineffektivt i frånvaro av sköldkörtelhormon.

Handlingen av hormoner på cellnivå utförs av två huvudmekanismer: hormoner som inte tränger in i cellen (vanligtvis vattenlöslig) verkar genom receptorer på cellmembranet och hormoner (fettlösliga) som lätt passerar genom membranet genom receptorer i cellens cytoplasma. I alla fall bestämmer endast närvaron av en specifik proteinreceptor cellens känslighet för detta hormon, d.v.s. gör henne till ett mål. Den första verkningsmekanismen som studerats i detalj på exemplet med adrenalin är att hormonet binder till sina specifika receptorer på cellens yta; bindning startar en serie reaktioner, som ett resultat av så kallade andra medlar som har en direkt effekt på cellulär ämnesomsättning. Sådana mellanprodukter är vanligtvis cykliska adenosinmonofosfat (cAMP) och / eller kalciumjoner; de senare frigörs från intracellulära strukturer eller kommer in i cellen från utsidan. Både cAMP och kalciumjoner används för att överföra en extern signal till cellerna i en mängd olika organismer i alla stadier av den evolutionära stegen. Vissa membranreceptorer, särskilt insulinreceptorer, verkar emellertid på kortare sätt: de penetrerar membranet genom, och när en del av deras molekyl binder ett hormon på cellytan, börjar den andra delen fungera som ett aktivt enzym på den sida som vetter mot insidan av cellen; detta garanterar manifestationen av den hormonella effekten.

Den andra verkningsmekanismen - genom cytoplasmatiska receptorer - är karakteristisk för steroidhormoner (hormoner i binjurebarken och sexuella), såväl som sköldkörtelhormoner (T)3 och t4) Efter att ha trängt in i cellen som innehåller motsvarande receptor bildar hormonet ett hormonreceptorkomplex med den. Detta komplex genomgår aktivering (med hjälp av ATP), varefter det penetrerar cellkärnan, där hormonet har en direkt effekt på uttrycket av vissa gener, vilket stimulerar syntesen av specifika RNA och proteiner. Det är dessa nybildade proteiner, vanligtvis kortlivade, som ansvarar för de förändringar som utgör hormonens fysiologiska effekt.

Reglering av hormonell sekretion

utförs av flera sammankopplade mekanismer. De kan illustreras med kortisol, det viktigaste glukokortikoidhormonet i binjurarna. Dess produktion regleras av feedbackmekanismen, som fungerar på hypotalamusnivå. När kortisolnivåerna minskar i blodet utsöndrar hypothalamus kortikoliberin, en faktor som stimulerar utsöndringen av kortikotropin av hypofysen (ACTH). En ökning av ACTH-nivån stimulerar i sin tur utsöndringen av kortisol i binjurarna, och som ett resultat ökar halten av kortisol i blodet. Den ökade kortisolnivån undertrycker sedan frisättningen av kortikoliberin genom återkopplingsmekanismen - och kortisolinnehållet i blodet minskar igen.

Kortisolutsöndring regleras inte bara av feedbackmekanismen. Så, till exempel, orsakar stress frisättning av kortikoliberin, och följaktligen hela serien av reaktioner som ökar utsöndringen av kortisol. Dessutom följer sekretionen av kortisol den døgnrytmen; den är mycket hög när den vaknar, men minskar gradvis till en lägsta nivå under sömnen. Kontrollmekanismer inkluderar också hastigheten för hormonmetabolism och dess förlust av aktivitet. Liknande regleringssystem gäller för andra hormoner..

GRUNDLÄGGANDE HUMANHORMONER

Hypofyshormoner

beskrivs i detalj i artikeln HYPOPHYSIS. Här listar vi bara de viktigaste produkterna av hypofysesekretion.

Hormoner av den främre hypofysen.

Körtelvävnad i den främre loben producerar:

- tillväxthormon (GH) eller somatotropin, som verkar på alla kroppsvävnader och ökar deras anabola aktivitet (dvs. processerna för syntes av kroppsvävnadskomponenter och ökande energireserver).

- melanocytstimulerande hormon (MSH), vilket förbättrar produktionen av pigment av vissa hudceller (melanocyter och melanoforer);

- sköldkörtelstimulerande hormon (TSH), stimulera syntesen av sköldkörtelhormoner i sköldkörteln;

- follikelstimulerande hormon (FSH) och luteiniserande hormon (LH) relaterat till gonadotropiner: deras verkan riktas till gonaderna (se även HUMAN REPRODUKTION).

- prolaktin, ibland kallad PRL, - ett hormon som stimulerar bildandet av bröstkörtlar och amning.

Hormoner av den bakre hypofysen

- vasopressin och oxytocin. Båda hormonerna produceras i hypotalamus, men lagras och släpps i den bakre loben av hypofysen, liggande från hypotalamus. Vasopressin stöder tonen i blodkärlen och är ett antidiuretiskt hormon som påverkar vattenmetabolismen. Oxytocin orsakar livmodersammandragningar och har förmågan att "släppa" mjölk efter förlossningen.

Sköldkörtel- och parathyroidhormoner.

Sköldkörteln är belägen på nacken och består av två lober förbundna med en smal ismus (se THYROID GLAND). Fyra paratyreoidkörtlar finns vanligtvis parvis - på ryggen och sidan av varje sköldkörteln, även om en eller två ibland kan förskjutas något.

De huvudsakliga hormonerna som utsöndras av den normala sköldkörteln är tyroxin (T4) och triiodotyronin (T3) En gång i blodomloppet binder de sig - fast, men reversibelt - till specifika plasmaproteiner. T4 binder starkare än T3, och inte så snabbt släpps, men för att det fungerar långsammare, men längre. Sköldkörtelhormoner stimulerar proteinsyntes och nedbrytning av näringsämnen med frisättning av värme och energi, vilket manifesteras av ökad syreförbrukning. Dessa hormoner påverkar också metabolismen av kolhydrater och reglerar, tillsammans med andra hormoner, hastigheten för mobilisering av fria fettsyror från fettvävnad. Kort sagt, sköldkörtelhormoner har en stimulerande effekt på metaboliska processer. Ökad produktion av sköldkörtelhormoner orsakar tyrotoxikos, och om de är brist inträffar hypotyreos eller myxedem..

En annan förening som finns i sköldkörteln är en långverkande sköldkörtelstimulant. Det är gammaglobulin och orsakar sannolikt ett hypertyreoidtillstånd..

Parathyroidhormonet kallas parathyreoidea, eller parathyreoideahormon; det upprätthåller en konstant nivå av kalcium i blodet: när det minskar, frigörs parathyreoideahormon och aktiverar övergången av kalcium från ben till blod tills kalciuminnehållet i blodet återgår till det normala. Ett annat hormon - kalcitonin - har motsatt effekt och utsöndras med en ökad nivå av kalcium i blodet. Det antogs tidigare att kalcitonin utsöndras av sköldkörteln, men nu visas det att det produceras i sköldkörteln. Ökad produktion av parathyreoideahormon orsakar bensjukdom, njursten, förkalkning av njurrören och en kombination av dessa störningar är möjlig. Parathyroidhormonbrist åtföljs av en betydande minskning av kalciumnivån i blodet och manifesteras av ökad neuromuskulär irritabilitet, kramper och kramper.

Adrenalhormoner.

Binjurarna är små lesioner placerade ovanför varje njure. De består av det yttre skiktet, kallad cortex, och den inre delen - hjärnskiktet. Båda delarna har sina egna funktioner, och i vissa lägre djur är de helt separata strukturer. Var och en av de två delarna av binjurarna spelar en viktig roll både i det normala tillståndet och i sjukdomar. Till exempel är ett av hjärnans hormoner - adrenalin - nödvändigt för överlevnad, eftersom det ger ett svar på en plötslig fara. När det inträffar frigörs adrenalin i blodomloppet och mobiliserar kolhydratreserver för en snabb frisättning av energi, ökar muskelstyrkan, orsakar expanderingen av pupillerna och minskningen av perifera blodkärl. Således skickas reservstyrkor för "flykt eller kamp", och dessutom minskas blodförlusten på grund av minskning av blodkärlen och snabb blodkoagulation. Adrenalin stimulerar också utsöndringen av ACTH (dvs den hypotalamiska hypofysaxeln). ACTH stimulerar i sin tur binjurebarken till att frisätta kortisol, vilket resulterar i ökad omvandling av proteiner till glukos, vilket krävs för att fylla på glykogenlagren som används i ångest i levern och musklerna.

Binjurebarken utsöndrar tre huvudgrupper av hormoner: mineralokortikoider, glukokortikoider och könssteroider (androgener och östrogener). Mineralokortikoider är aldosteron och deoxykortikosteron. Deras verkan är främst förknippad med att bibehålla saltbalansen. Glukokortikoider påverkar metabolismen av kolhydrater, proteiner, fetter såväl som immunologiska försvarsmekanismer. De viktigaste glukokortikoidema är kortisol och kortikosteron. Sexsteroider, som spelar en extra roll, liknar de som syntetiseras i gonader; dessa är dehydroepiandrosteronsulfat, D4-androstendion, dehydroepiandrosteron och några östrogener.

Överskott av kortisol leder till en allvarlig metabolisk störning som orsakar hyperglukoneogenes, d.v.s. överdrivet omvandling av proteiner till kolhydrater. Detta tillstånd, känt som Cushings syndrom, kännetecknas av förlust av muskelmassa, minskad kolhydrattolerans, d.v.s. minskad glukos från blodet i vävnaden (vilket manifesteras av en onormal ökning i blodsockerkoncentrationen när det intas med mat), samt ben demineralisering.

Överdriven utsöndring av androgener med binjuretumörer leder till maskulinisering. Adrenala tumörer kan också producera östrogener, särskilt hos män, vilket leder till feminisering.

Hypofunktion (minskad aktivitet) av binjurarna finns i akut eller kronisk form. Orsaken till hypofunktion är en svår, snabbt utvecklande bakteriell infektion: det kan skada binjurarna och leda till djup chock. I en kronisk form utvecklas sjukdomen på grund av partiell förstörelse av binjurarna (till exempel genom en växande tumör- eller tuberkulosprocess) eller produktionen av autoantikroppar. Detta tillstånd, känd som Addisons sjukdom, kännetecknas av allvarlig svaghet, viktminskning, lågt blodtryck, gastrointestinala störningar, ökat saltbehov och hudpigmentering. Addisons sjukdom, som beskrevs 1855 av T. Addison, blev den första erkända endokrina sjukdomen.

Adrenalin och noradrenalin är de två huvudhormonerna som utsöndras av binjuremedulla. Adrenalin anses vara ett metaboliskt hormon på grund av dess effekt på kolhydratförråd och mobilisering av fett. Norepinefrin är en vasokonstriktor, d.v.s. det förenar blodkärlen och höjer blodtrycket. Adrenalmedulla är nära förknippad med nervsystemet; så frigörs noradrenalin av de sympatiska nerverna och fungerar som en neurohormon.

Överdriven utsöndring av hormoner i binjuremedulla (medullära hormoner) förekommer i vissa tumörer. Symtomen beror på vilket av de två hormonerna, adrenalin eller noradrenalin, som bildas i större mängder, men oftast finns det plötsliga anfall av värmevallningar, svettningar, ångest, hjärtklappning, huvudvärk och hypertoni.

Testikulära hormoner.

Testiklarna (testiklarna) har två delar, som är körtlarna för både yttre och inre sekretion. Som körtlar med extern utsöndring producerar de spermier, och den endokrina funktionen utförs av Leydig-cellerna i dem, som utsöndrar manliga könshormoner (androgener), särskilt D4-androstenedion och testosteron, det huvudsakliga manliga hormonet. Leydigceller producerar också en liten mängd östrogen (östradiol).

Testiklarna kontrolleras av gonadotropiner (se avsnittet ovan HYPOPHYS HORMONES). Gonadotropin FSH stimulerar spermaproduktion (spermatogenes). Under påverkan av ett annat gonadotropin, LH, utsöndrar Leydig-celler testosteron. Spermatogenes sker endast med en tillräcklig mängd androgener. Androgener, särskilt testosteron, ansvarar för utvecklingen av sekundära sexuella egenskaper hos män.

Brott mot testiklarnas endokrina funktion reduceras i de flesta fall till otillräcklig utsöndring av androgener. Exempelvis är hypogonadism en minskning i testens funktion, inklusive utsöndring av testosteron, spermatogenes eller båda. Orsaken till hypogonadism kan vara en sjukdom hos testiklarna, eller - indirekt - en funktionell hypofysinsufficiens.

Ökad utsöndring av androgener förekommer i tumörer i Leydig-celler och leder till överdriven utveckling av manliga sexuella egenskaper, särskilt hos ungdomar. Ibland producerar testikel tumörer östrogener, vilket orsakar feminisering. När det gäller en sällsynt tumör av testiklarna - koriokarcinom - produceras så många korioniska gonadotropiner att analysen av minsta mängd urin eller serum ger samma resultat som under graviditet hos kvinnor. Utvecklingen av koriokarcinom kan leda till feminisering.

Ovariehormoner.

Äggstockarna har två funktioner: äggutveckling och hormonsekretion (se även HUMAN REPRODUKTION). Ovariehormoner är östrogener, progesteron och D4-androstendion. Östrogener avgör utvecklingen av kvinnliga sekundära sexuella egenskaper. Östrogen av äggstocken, östradiol, produceras i cellerna i en växande follikel - säcken som omger en utvecklande äggcell. Som ett resultat av verkan av både FSH och LH mognar follikeln och brister, vilket frigör ägget. Den sönderrivna follikeln förvandlas sedan till en så kallad corpus luteum, som hemligheter både östradiol och progesteron. Dessa hormoner, som verkar tillsammans, förbereder livmoderslimhinnan (endometrium) för implantering av ett befruktat ägg. Om befruktning inte har inträffat genomgår corpus luteum regression; detta stoppar utsöndringen av östradiol och progesteron, och endometriumet exfolierar, vilket orsakar menstruation.

Även om äggstockarna innehåller många omogna folliklar släpper vanligtvis bara en av dem ägget under varje menstruationscykel. Överskott av folliklar genomgår omvänd utveckling under hela reproduktionsperioden i en kvinnas liv. Degenerera folliklar och resterna av corpus luteum blir en del av stroma - äggstockens stödvävnad. Under vissa omständigheter aktiveras specifika stromalceller och utsöndrar föregångaren till de aktiva androgenhormonerna - D4-androstenedion. Aktivering av stroma sker till exempel med polycystisk äggstock, en sjukdom förknippad med försämrad ägglossning. Som ett resultat av denna aktivering produceras ett överskott av androgener, vilket kan orsaka hirsutism (uttalad hårighet).

Minskad utsöndring av östradiol inträffar med äggstocksunderutveckling. Äggstocksfunktionen minskar under klimakteriet, eftersom tillgången på folliklar tappas och som ett resultat minskar utsöndringen av östradiol, vilket åtföljs av ett antal symtom, vars mest karakteristiska är värmevallningar. Överskott av östrogenproduktion förknippas vanligtvis med äggstockscancer. Det största antalet menstruationssjukdomar orsakas av en obalans av äggstockshormoner och en överträdelse av ägglossningen.

Mänskliga morkakhormoner.

Morkakan är ett poröst membran som förbinder embryot (fostret) med väggen i moderns livmodern. Det utsöndrar humant korioniskt gonadotropin och humant placentalaktogen. Liksom äggstockarna producerar morkakan progesteron och ett antal östrogener..

Chorionic gonadotropin (CG).

Implantation av ett befruktat ägg underlättas av moderhormoner - östradiol och progesteron. Den sjunde dagen efter befruktningen stärker det mänskliga fostret i endometriumet och får näring från modervävnader och från blodomloppet. Endometriell frigöring, som orsakar menstruation, inträffar inte, eftersom embryot utsöndrar CG, på grund av vilket corpus luteum bevaras: östradiol och progesteron som produceras av det upprätthåller endometriet integritet. Efter implantering av embryot börjar en morkaka utvecklas och fortsätter att utsöndra kronisk hepatit C, som når sin högsta koncentration runt den andra månaden av graviditeten. Att bestämma koncentrationen av CG i blod och urin är grunden för graviditetstester.

Mänsklig placentalaktogen (PL).

1962 hittades PL i höga koncentrationer i placenta vävnad, i blod som flyter från morkakan och i serum av perifert blod från mamman. PL visade sig vara liknande, men inte identiskt med humant tillväxthormon. Det är ett kraftfullt metaboliskt hormon. Påverkar kolhydrat- och fettmetabolismen bidrar det till att bevara glukos- och kväveinnehållande föreningar i moderns kropp och därmed säkerställer att fostret försörjs med tillräckligt med näringsämnen; samtidigt som det orsakar mobilisering av fria fettsyror - energikällan i mors kropp.

progesteron.

Under graviditeten ökar graden av gravidandiol, en progesteronmetabolit, gradvis i kvinnans blod (och urin). Progesteron utsöndras främst av moderkakan, och dess huvudsakliga föregångare är kolesterol från moders blod. Syntesen av progesteron beror inte på föregångarna som produceras av fostret, utifrån det faktum att det praktiskt taget inte minskar flera veckor efter fostrets död; progesteronsyntesen fortsätter också i de fall där fostret har avlägsnats hos patienter med bukdäckande ektopisk graviditet, men moderkakan har bevarats.

östrogener.

De första rapporterna om en hög östrogennivå i gravida kvinnors urin dök upp 1927 och det blev snart klart att denna nivå endast bibehölls med ett levande foster. Det avslöjades senare att östrogeninnehållet i moders urin minskas avsevärt vid foster som är förknippat med nedsatt binjurutveckling. Detta antyder att hormonerna i binjurebarken hos fostret fungerar som föregångare till östrogen. Ytterligare studier har visat att dehydroepiandrosteronsulfat, som finns i fosterets blodplasma, är den huvudsakliga föregångaren till sådana östrogener som östron och östradiol, och 16-hydroxydehydroepiandrosteron, även av embryoniskt ursprung, är den huvudsakliga föregångaren till en annan placentaproducerad östrogen, estriol. Således bestäms den normala utsöndringen av östrogen i urinen under graviditeten av två tillstånd: fostrets binjurar måste syntetisera föregångarna i rätt mängd, och moderkakan - förvandla dem till östrogener.

Bukspottkörtelhormoner.

Bukspottkörteln ger både intern och extern utsöndring. En exokrin (extern sekretion) komponent är ett matsmältningsenzym som i form av inaktiva prekursorer kommer in i tolvfingertarmen genom bukspottkörtelkanalen. Intern utsöndring tillhandahålls av Langerhans-öar, representerade av flera typer av celler: alfaceller utsöndrar hormonet glukagon, beta-celler insulin. Den huvudsakliga effekten av insulin är att sänka nivån av glukos i blodet, som huvudsakligen utförs på tre sätt: 1) hämning av bildandet av glukos i levern; 2) hämning i levern och musklerna i nedbrytningen av glykogen (glukospolymer, som kroppen kan omvandla till glukos vid behov); 3) stimulering av vävnadernas användning av glukos. Otillräcklig utsöndring av insulin eller dess ökade neutralisering genom autoantikroppar leder till en hög nivå av glukos i blodet och utveckling av diabetes mellitus. Huvudåtgärden för glukagon är att öka nivån av glukos i blodet genom att stimulera dess produktion i levern. Även om upprätthållandet av den fysiologiska glukosnivån i blodet främst tillhandahålls av insulin och glukagon, spelar andra hormoner - tillväxthormon, kortisol och adrenalin - också en viktig roll.

Gastrointestinala hormoner.

Mage-tarmhormoner - gastrin, kolecystokinin, sekretin och pancreosimin. Dessa är polypeptider utsöndrade av mag-tarmslemhinnan som svar på specifik stimulering. Det tros att gastrin stimulerar utsöndring av saltsyra; kolecystokinin kontrollerar tömningen av gallblåsan, och sekretin och pancreosimin reglerar utsöndringen av pancreasjuice.

neurohormoner

- en grupp kemiska föreningar utsöndrade av nervceller (nervceller). Dessa föreningar har hormonliknande egenskaper som stimulerar eller hämmar aktiviteten hos andra celler; de inkluderar de tidigare nämnda frisättningsfaktorerna, såväl som neurotransmittorer, vars funktion är att överföra nervimpulser genom en smal synaptisk klyftan som separerar en nervcell från en annan. Neurotransmittorer inkluderar dopamin, adrenalin, norepinefrin, serotonin, histamin, acetylkolin och gamma-aminobutyric acid.

I mitten av 1970-talet upptäcktes ett antal nya neurotransmittorer med en morfinliknande smärtstillande effekt; de kallas "endorfiner", dvs. "Interna morfiner." Endorfiner kan binda till speciella receptorer i hjärnans strukturer; Som ett resultat av denna bindning skickas impulser till ryggmärgen som blockerar ledningen av inkommande smärtsignaler. Den smärtstillande effekten av morfin och andra opiater beror utan tvekan på deras likhet med endorfiner, vilket säkerställer deras bindning till samma smärtblockerande receptorer.

TERAPEUTISK ANVÄNDNING AV HORMONER

Hormoner användes initialt i fall av brist på någon av de endokrina körtlarna för att ersätta eller kompensera för den resulterande hormonbristen. Det första effektiva hormonpreparatet var ett extrakt från ett fårs sköldkörtel, som användes 1891 av den engelska läkaren G.Marry för behandling av myxedem. Idag kan hormonersättningsterapi kompensera för otillräcklig utsöndring av nästan vilken endokrin körtlar som helst; Betydande terapi som utförs efter borttagning av en körtel ger också utmärkta resultat. Hormoner kan också användas för att stimulera körtlarna. Gonadotropiner, till exempel, används för att stimulera gonaderna, särskilt för induktion av ägglossning.

Förutom substitutionsbehandling används även hormoner och hormonliknande läkemedel för andra ändamål. Så överdrivet överdrivet utsöndring av androgen i binjurarna i vissa sjukdomar av kortisonliknande läkemedel. Ett annat exempel är användningen av östrogen och progesteron i preventivpiller för att undertrycka ägglossningen..

Hormoner kan också användas som medel som neutraliserar verkan av andra mediciner; emellertid antas att till exempel glukokortikoider stimulerar kataboliska processer och androgener stimulerar anabola processer. Därför förskrivs ofta anabola medel ofta för att reducera eller neutralisera dess kataboliska effekt, mot bakgrund av en lång kurs med glukokortikoidterapi (säg vid reumatoid artrit)..

Ofta används hormoner som specifika läkemedel. Så adrenalin, avslappnande släta muskler, är mycket effektiv i fall av en attack av bronkialastma. Hormoner används också för diagnostiska ändamål. Till exempel när de studerar funktionen hos binjurebarken använder de sin stimulering genom att administrera ACTH till patienten, och svaret utvärderas med innehållet av kortikosteroider i urinen eller plasma.

För närvarande har hormonpreparat börjat användas inom nästan alla medicinska områden. Gastroenterologer använder kortisonliknande hormoner vid behandling av regional enterit eller slemkolit. Dermatologer behandlar akne med östrogener, och vissa hudsjukdomar med glukokortikoider; allergister använder ACTH och glukokortikoid vid behandling av astma, urtikaria och andra allergiska sjukdomar. Barnläkare tar anabola ämnen när det är nödvändigt att förbättra aptiten eller påskynda barnets tillväxt, liksom stora doser östrogen för att stänga pinealkörtlarna (växande delar av benen) och därmed förhindra överdriven tillväxt.

När organtransplantationer använder glukokortikoider, vilket minskar risken för avstötning av transplantation. Östrogener kan begränsa spridningen av metastaserande bröstcancer hos patienter efter klimakteriet, och androgener används för samma ändamål före klimakteriet. Urologer använder östrogener för att hämma spridningen av prostatacancer. Specialister inom internmedicin har tyckt att det är tillrådligt att använda kortisonliknande föreningar vid behandling av vissa typer av kollagenoser, och gynekologer och barnläkare använder hormoner vid behandling av många störningar som inte är direkt relaterade till hormonbrist..

Ryggradslösa hormoner

Ryggradslösa hormoner har studerats främst på insekter, kräftdjur och blötdjur, och mycket i detta område är fortfarande oklart. Ibland förklaras bristen på information om hormonerna hos en viss djurart helt enkelt av det faktum att denna art inte har specialiserade endokrina körtlar, och vissa grupper av celler som utsöndrar hormoner är svåra att upptäcka.

Förmodligen regleras alla funktioner som regleras av hormoner i ryggradsorganism på samma sätt i ryggradslösa djur. Hos däggdjur, till exempel, ökar neurotransmitteren norepinefrin hjärtfrekvensen, medan i krabba Cancer pagurus och hummer Homarus vulgaris spelas samma roll av neurohormoner - biologiskt aktiva ämnen som produceras av nervkärnor i nervvävnaden. Kalciummetabolismen i kroppen regleras i ryggradsdjuret av hormonet i paratyreoidkörtlarna, och i vissa ryggradslösa djur, av ett hormon som produceras av ett speciellt organ som finns i bröstkörtelområdet. Många andra funktioner av ryggradslösa djur är underordnade hormonreglering, inklusive metamorfos, rörelse och omorganisering av pigmentgranulat i kromatoforer, andningsfrekvens, mognad av könsceller i gonader, bildning av sekundära sexuella egenskaper och kroppstillväxt.

Metamorfos.

Observationer av insekter har avslöjat hormonernas roll i regleringen av metamorfos, och det har visats att flera hormoner utför det. Vi kommer att fokusera på två av de viktigaste hormonantagonisterna. I vart och ett av de utvecklingsstadier som åtföljs av metamorfos producerar insekts hjärn neurosekretoriska celler de så kallade hjärnhormon som stimulerar syntesen av steroidhormonet som orsakar smältning, ecdyson, i bröstkörteln (protoracic). Samtidigt som ecdysone syntetiseras i insektens kropp producerar de angränsande kropparna (corpora allata) - två små körtlar som ligger i insektens huvud - de så kallade juvenilhormon, som undertrycker effekten av ecdyson och ger följande larvstadium efter smältning. När juvenilhormonets larver växer produceras mindre och mindre och slutligen är dess mängd redan otillräcklig för att förhindra bortfall. Till exempel i fjärilar orsakar en minskning av innehållet av juvenilhormon att det sista larvstadiet efter smältning förvandlas till en puppe.

Interaktionen mellan hormoner som reglerar metamorfos har påvisats i ett antal experiment. Det är till exempel känt att Rhodnius prolixus-buggen under den normala livscykeln, innan den blir vuxen (vuxen), genomgår fem rader. Men om larverna halshuggas, kommer de överlevande metamorfoserna att förkortas och till och med miniatyr, men annars utvecklas normala vuxna former av dem. Samma fenomen kan observeras i fjärilslarven i den kekropiska sidenmasken (Samia cecropia), om angränsande kroppar avlägsnas från den och därigenom utesluts syntesen av juvenilhormon. I detta fall, precis som i Rhodnius, kommer metamorfos att förkortas och vuxna former blir mindre än vanligt. Och tvärtom, om de unga larven från cecropia-silkesormen transplanteras de angränsande kropparna till en larva som är redo att förvandlas till en vuxen, kommer metamorfosen att dra på och larverna blir större än vanligt.

Juvenilhormon har nyligen syntetiserats och nu kan det erhållas i stora mängder. Experiment har visat att om ett hormon i höga koncentrationer utsätts för insektsägg eller i ett annat stadium av deras utveckling, när detta hormon normalt är frånvarande, inträffar allvarliga metaboliska störningar, vilket leder till insektens död. Ett liknande resultat gör att vi kan hoppas att det syntetiska hormonet kommer att vara ett nytt och mycket effektivt sätt att bekämpa skadedjur. Jämfört med kemiska insekticider har juvenilhormon flera viktiga fördelar. Det påverkar inte livet för andra organismer, till skillnad från bekämpningsmedel, som allvarligt kränker ekologin i hela regioner. Inte mindre viktigt är det faktum att ett insekt förr eller senare kan utveckla resistens mot alla bekämpningsmedel, men det är osannolikt att något insekt utvecklar resistens mot sina egna hormoner..

Föder upp.

Experiment tyder på att hormoner är involverade i reproduktionen av insekter. I myggor, till exempel, reglerar de både bildandet av ägg och deras läggning. När en kvinnlig mygga smälter den del av blod som absorberas av den, sträcker sig väggarna i magen och buken, vilket fungerar som en trigger för att överföra impulser till hjärnan. Efter ungefär en timme utsöndras speciella celler i den övre delen av hjärnan i hemolymf ("blod"), cirkulerar i kroppshåligheten, ett hormon som stimulerar utsöndring av ett annat hormon av två körtlar som ligger i nypområdet eller halsen. Detta andra hormon stimulerar inte bara mognad av ägg utan också lagring av näringsämnen i dem. I mogna kvinnliga myggor släpps under dagsljuset ett speciellt hormon under påverkan av ljus på motsvarande centra i nervsystemet, vilket stimulerar läggningen av ägg, som vanligtvis inträffar på eftermiddagen, d.v.s. tillbaka på dagen. Med en konstgjord natt-till-dag förändring kan denna ordning brytas: i experiment med myggan Aedes aegypti (bäraren av gul feber) lägger kvinnor ägg på natten om de hölls på natten i upplysta burar och under dagen i mörkare. I de flesta typer av insekter stimuleras äggläggningen av det hormon som produceras av ett visst område i angränsande kroppar.

I kackerlackor, gräshoppor, buggar och flugor beror äggstocksmognad på en av de hormoner som utsöndras av intilliggande kroppar; i frånvaro av detta hormon mognar äggstockarna inte. I sin tur producerar äggstockarna hormoner som påverkar de närliggande kropparna. Så vid avlägsnande av äggstockarna observerades degeneration av angränsande kroppar. Om mogna äggstockar transplanterades till ett sådant insekt, återställdes efter en tid normalstorleken på de intilliggande kropparna.

Könsskillnader.

Många ryggradslösa djur, inklusive insekter, kännetecknas av sexuell dimorfism, dvs. skillnaden i morfologiska karaktärer hos män och kvinnor. I myggor, till exempel, matar honkönen blod från däggdjur och hennes orala apparater är anpassade för att genomtränga huden, och män livnär sig på nektar eller växtjuicer och deras proboscis är längre och tunnare. I bin korrelerar den sexuella dimorfismen tydligt med beteendet och ödet för varje kaste hos individer: män (drönare) tjänar endast för reproduktion och dör efter parning, kvinnor representeras av två kaster - livmodern (drottningen), som har ett utvecklat reproduktionssystem och är involverat i reproduktion, och sterila arbetande bin. Observationer och experiment utförda på bin och andra ryggradslösa djur visar att utvecklingen av sexuella egenskaper regleras av hormoner som produceras av könskörtlarna..

I många kräftdjur produceras det manliga könshormonet (androgen) av androgenkörteln som finns i vas deferens. Detta hormon är nödvändigt för bildning av testiklar och tillbehör (kopulativa) könsorgan, samt för utveckling av sekundära sexuella egenskaper. När androgenkörtlarna tas bort förändras både kroppens form och funktioner så att den kastrerade hanen så småningom blir som en hona.

Missfärgning.

Förmågan att ändra kroppsfärg är karakteristisk för många ryggradslösa djur, inklusive insekter, kräftdjur och blötdjur. På en grön bakgrund verkar Dixippus-pinnen grön, medan den på en mörkare liknar en pinne, som om den är täckt med bark. I stickinsekter, som i många andra organismer, är en förändring i kroppsfärg beroende på bakgrundsfärgen ett av de viktigaste skyddsmedlen, vilket gör att djuret kan undkomma ett rovdjur.

Ryggradslösa djur, som kan ändra kroppens färg, producerar hormoner som stimulerar rörelse och omorganisering av pigmentgranulat. Både i dagsljus och i mörkret är det gröna pigmentet jämnt fördelat i kromatoforerna, varför pinnen på dagtid är grön. Granulat av bruna och röda pigment grupperas vid cellens kanter under förhållanden med upplyst bakgrund. När det är mörkt eller en minskad belysning sker spridningen av granulat av mörka pigment och insekten får färgen på trädets bark. Reaktionen från kromatoforerna orsakas av en neurohormon som utsöndras av hjärnan som svar på en förändring i bakgrundsbelysningen. Under påverkan av ljus kommer detta hormon in i blodomloppet och levereras av det till målcellen. Andra insekthormoner som reglerar rörelse av pigment kommer in i blodomloppet från angränsande kroppar och från ganglionen (nerv ganglion) som ligger under matstrupen.

Retinalpigmenten i det komplexa ögat hos kräftdjur rör sig också som svar på en förändring i belysningen, och denna anpassning till ljus är föremål för hormonell reglering. Bläckfiskar och andra blötdjur har också pigmentceller, vars respons på ljus regleras av hormoner. I bläckfisk innehåller kromatoforerna blå, lila, röda och gula pigment. Med lämplig stimulering kan hans kropp ta en annan färg, vilket gör att han omedelbart kan anpassa sig till miljön.

Mekanismerna som kontrollerar rörelsen av pigment i kromatoforer är olika. Eledone bläckfisk har fibrer i kromatoforerna som kan sammandras som svar på verkan av tyramin, ett hormon som produceras av salivkörtlarna. När de minskas expanderar området som pigmenten upptar och bläckfiskens kropp blir mörkare. När fibrerna slappnar av som ett annat hormon, betain, verkar detta område och kroppen blir ljusare.

En annan mekanism för pigmentrörelse hittades i insekthudceller, i cellerna på näthinnan hos vissa kräftdjur och i kallblodiga ryggradsdjur. I dessa djur är pigmentgranulat associerade med proteinmolekyler med högpolymer som kan passera från tillståndet av sol till gel och vice versa. Vid övergång till gelstillståndet minskar volymen som upptas av proteinmolekylerna och pigmentgranulerna samlas i mitten av cellen, som observeras i den mörka fasen. I ljusfasen blir proteinmolekyler sol; detta åtföljs av en ökning av deras volym och spridning av granulat i hela cellen.

HERPOSITER AV Ryggraden

I alla ryggradsdjur är hormonerna lika eller mycket lika, och hos däggdjur är denna likhet så stor att vissa hormonpreparat erhållna från djur används för injektion i människor. Ibland verkar emellertid ett eller annat hormon olika på olika arter. Till exempel påverkar östrogen som produceras av äggstockarna tillväxten av fjädrar hos benkornhöns och påverkar inte tillväxten av fjädrar i duvor.

Inte alla studier om hormons roll gör det möjligt för oss att dra ganska tydliga slutsatser. Motstridiga, till exempel, uppgifter om hormonernas roll i fågelvandring. I vissa arter, särskilt i vinterkadetten, ökar gonaderna på våren med ökande dagslängd, och detta antyder att det är hormoner som initierar migration. I andra fåglarter observeras dock denna reaktion inte. Hormonernas roll i ett fenomen som viloläge hos däggdjur är också oklart..

tyroxin,

sköldkörtelhormon som produceras av sköldkörteln reglerar basal metabolism och utvecklingsprocesser. Experiment har visat att i reptiler, till exempel, periodiska smältor åtminstone delvis regleras av tyroxin..

Hos amfibier studeras tyroxins funktion bäst på grodor. Rumpväggarna, i vilka sköldkörtelekstrakt tillsattes, upphörde att växa och förvandlades tidigt till små vuxna grodor, d.v.s. de upplevde accelererad metamorfos. När de avlägsnade sköldkörteln inträffade inte metamorfos och de förblev rumphålar.

En viktig roll spelas av tyroxin i livscykeln för en annan amfibie - tiger ambistom. Den neoteniska (kan reproducera) ambistomlarven - axolotl - genomgår vanligtvis inte metamorfos, kvar på larvstadiet. Men om en liten mängd bovint sköldkörtelekstrakt tillsätts maten till axolotl, kommer metamorfos att inträffa och ett litet svart luft-andnings ambistom kommer att utvecklas från axolotl.

Vatten- och jonbalans.

Hos amfibier och däggdjur stimuleras diurese (urination) med hydrokortison, ett hormon som utsöndras av binjurebarken. Den motsatta - deprimerande - effekten på diurese utövas av ett annat hormon, som produceras av hypotalamus, kommer in i den bakre loben av hypofysen och från den till den systemiska cirkulationen..

Alla ryggradsdjur, med undantag av fisk, har sköldkörtelkörtlar som utsöndrar ett hormon som hjälper till att upprätthålla balansen mellan kalcium och fosfor. Tydligen, hos benfisk, utför vissa andra strukturer funktionen hos sköldkörteln, men detta har ännu inte fastställts exakt. Andra hormoner som är involverade i ämnesomsättningen som reglerar balansen mellan kalium, natrium och klorjoner utsöndras av binjurebarken och den bakre hypofysen. Hormoner i binjurebarken ökar halten natrium- och klorjoner i blodet hos däggdjur, reptiler och grodor.

Insulin.

Två hormoner som reglerar blodsockret - insulin och glukagon - produceras av specialiserade bukspottkörtelceller som utgör Langerhans holmar. Fyra typer av celler skiljer sig: alfa, beta, C och D. Andelen av dessa celltyper i olika djurgrupper varierar, medan ett antal amfibier endast har betaceller. Vissa fiskarter har inte bukspottkörteln och holmsvävnad finns i tarmväggen; det finns också arter där det finns i levern. Fisk är kända i vilka ansamlingar av holmsvävnad presenteras som separata endokrina körtlar. De hormoner som utsöndras av holmarna - insulin och glukagon - verkar ha samma funktion i alla ryggradsdjur..

Hypofyshormoner.

Hypofysen utsöndrar olika hormoner; deras effekt är välkänd från observationer av däggdjur, men de spelar samma roll i alla andra grupper av ryggradsdjur. Om till exempel en kvinnlig groda som fallit i viloläge injiceras med extrakt från den främre hypofysen, kommer detta att leda till stimulering av äggmognad och den börjar lägga ägg. I en afrikansk vävare initierar det gonadotropiska hormonet som produceras av den främre hypofysen utsöndring av testiklarna av det manliga könshormonet. Detta hormon stimulerar utvidgningen av testerens efferenta tubuli, liksom bildningen av pigmentmelaninet i näbben och, som en följd, mörkningen av näbben. I samma afrikanska vävare initierar det luteiniserande hormonet som produceras av den bakre hypofysen syntesen av pigment i vissa fjädrar och utsöndringen av progesteron från äggstockens corpus luteum.

Kroppsfärgen hos kallblodiga djur, såsom kameleoner och vissa fiskar, regleras av ett annat hypofyshormon, nämligen melanocytstimulerande hormon (MSH) eller intermedina. Detta hormon finns också i fåglar och däggdjur, men i de flesta fall har det ingen effekt på pigmentering. Närvaron av MSH i kroppen av fåglar och däggdjur, där detta hormon inte verkar spela en märkbar roll, gör att vi kan göra ett antal antaganden om utvecklingen av ryggradsdjur. Se även ENDOCRINE SYSTEM.

Dogel V.A. Zoologi av ryggradslösa djur. M., 1981
Tepperman J., Tepperman H. Fysiologi för metabolism och endokrinsystem. M., 1989
Hadorn E., Venus. R. General Zoology. M., 1989
Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J. Molecular Cell Biology, vol. 2. M., 1994
Human Physiology, ed. Schmidt R., Teusa G., vol. 2-3. M., 1996