1.5.2.9. Endokrin system

Hormoner - stoffer produceret af de endokrine kirtler og udskilles i blodet, mekanismen for deres handling. Endokrine system - et sæt endokrine kirtler, der giver produktionen af ​​hormoner. Kønshormoner.

For et normalt liv har en person brug for en masse stoffer, der kommer fra det ydre miljø (mad, luft, vand) eller er syntetiseret inde i kroppen. Med mangel på disse stoffer forekommer forskellige lidelser i kroppen, der kan føre til alvorlige sygdomme. Sådanne stoffer syntetiseret af de endokrine kirtler inde i kroppen inkluderer hormoner.

Først og fremmest skal det bemærkes, at mennesker og dyr har to typer kirtler. Kirtler af en type - lacrimal, spyt, sved og andre - udskiller sekretionen, de producerer uden for, og kaldes eksokrin (fra det græske exo - uden, uden, krino - udskille). Kirtlerne af den anden type frigiver de stoffer, der er syntetiseret i dem, i blodet, der vasker dem. Disse kirtler kaldes endokrine (fra den græske endon - inde), og de stoffer, der frigøres i blodet, kaldes hormoner.

Således er hormoner (fra det græske hormaino - sat i bevægelse, inducerer) biologisk aktive stoffer produceret af de endokrine kirtler (se figur 1.5.15) eller specielle celler i vævet. Sådanne celler kan findes i hjerte, mave, tarme, spytkirtler, nyrer, lever og andre organer. Hormoner frigøres i blodbanen og har en effekt på cellerne i målorganerne placeret i en afstand eller direkte på stedet for deres dannelse (lokale hormoner).

Hormoner produceres i små mængder, men i lang tid forbliver de i aktiv tilstand og distribueres over hele kroppen med blodstrøm. Hormonernes vigtigste funktioner er:

- opretholdelse af det indre miljø i kroppen;

- deltagelse i metaboliske processer

- regulering af vækst og udvikling af kroppen.

En komplet liste over hormoner og deres funktioner er vist i tabel 1.5.2.

Tabel 1.5.2. Vigtigste hormoner
hormonHvilket jern produceresFungere
Adrenocorticotropic hormonHypofyseKontrollerer udskillelsen af ​​binyrebarkhormoner
aldosteronBinyrerneDeltager i reguleringen af ​​vand-salt metabolisme: tilbageholder natrium og vand, fjerner kalium
Vasopressin (antidiuretisk hormon)HypofyseRegulerer mængden af ​​frigivet urin og kontrollerer sammen med aldosteron blodtrykket
glucagonPancreasØger blodsukkeret
Et væksthormonHypofyseStyrer processerne for vækst og udvikling; stimulerer proteinsyntese
InsulinPancreasSænker blodsukkeret påvirker metabolismen af ​​kulhydrater, proteiner og fedt i kroppen
KortikosteroiderBinyrerneDe påvirker hele kroppen; har udtalt antiinflammatoriske egenskaber; opretholde blodsukker, blodtryk og muskeltonus; deltage i reguleringen af ​​vand-salt metabolisme
Luteiniserende hormon og follikelstimulerende hormonHypofyseAdministrere reproduktionsfunktioner, herunder sædproduktion hos mænd, ægmodning og menstruationscyklus hos kvinder; ansvarlig for dannelsen af ​​sekundære seksuelle egenskaber hos mandlige og kvinder (fordeling af hårvækstområder, muskelmasse, hudstruktur og tykkelse, stemmebrydning og muligvis endda personlighedstræk)
OxytocinHypofyseForårsager sammentrækning af musklerne i livmoderen og kanalerne i brystkirtlerne
ParathyroidhormonParathyroid kirtlerStyrer knogledannelse og regulerer urinudskillelse af calcium og fosfor
ProgesteronæggestokkeForbereder livmoders indre foring til introduktion af et befrugtet æg og brystkirtlerne til mælkeproduktion
prolaktinHypofyseÅrsager og understøtter produktionen af ​​mælk i brystkirtlerne
Renin og angiotensinNyreKontroller blodtrykket
SkjoldbruskkirtelhormonerSkjoldbruskkirtelRegulere processer med vækst og modning, hastigheden af ​​metaboliske processer i kroppen
Skjoldbruskkirtelstimulerende hormonHypofyseStimulerer produktionen og sekretionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner
ErythropoietinNyreStimulerer dannelsen af ​​røde blodlegemer
ØstrogeneræggestokkeKontroller udviklingen af ​​kvindelige kønsorganer og sekundære seksuelle egenskaber

Strukturen af ​​det endokrine system. Figur 1.5.15 viser de kirtler, der producerer hormoner: hypothalamus, hypofyse, skjoldbruskkirtel, parathyroidea, binyrer, bugspytkirtel, æggestokke (hos kvinder) og testikler (hos mænd). Alle kirtler og hormonsekreterende celler kombineres i det endokrine system.

Det endokrine system fungerer under kontrol af det centrale nervesystem og regulerer og koordinerer kroppens funktioner sammen med det. Fælles for nerve- og endokrine celler er produktionen af ​​regulerende faktorer.

Ved at frigive hormoner sikrer det endokrine system sammen med nervesystemet, at kroppen findes som helhed. Overvej dette eksempel. Hvis der ikke var noget endokrin system, ville hele organismen være en uendelig sammenfiltret kæde af "ledninger" - nervefibre. På samme tid med mange "ledninger" skulle man give en enkelt kommando sekventielt, som kan transmitteres i form af en “kommando” transmitteret “over radioen” til mange celler på én gang.

Endokrine celler producerer hormoner og udskiller dem i blodet, og celler i nervesystemet (neuroner) producerer biologisk aktive stoffer (neurotransmittorer - noradrenalin, acetylcholin, serotonin og andre), der udskilles i de synaptiske spalte.

Den forbindende forbindelse mellem det endokrine og nervesystemet er hypothalamus, som både er en nervøs formation og den endokrine kirtel..

Det kontrollerer og kombinerer de endokrine reguleringsmekanismer med de nervøse, hvilket også er hjernecentret i det autonome nervesystem. I hypothalamus findes neuroner, der kan producere specielle stoffer - neurohormoner, der regulerer frigørelsen af ​​hormoner fra andre endokrine kirtler. Det endokrine systems centrale organ er også hypofysen. De resterende endokrine kirtler klassificeres som perifere organer i det endokrine system.

Som det fremgår af figur 1.5.16, udskiller hypothalamus som svar på information fra det centrale og autonome nervesystem specielle stoffer - neurohormoner, der "kommanderer" hypofysen for at fremskynde eller bremse produktionen af ​​stimulerende hormoner.

Figur 1.5.16 Det hypothalamiske hypofyse-system til endokrin regulering:

TTG - skjoldbruskkirtelstimulerende hormon; ACTH - adrenocorticotropic hormon; FSH - follikelstimulerende hormon; LH - luteniserende hormon; STH - væksthormon; LTH - luteotropisk hormon (prolactin); ADH - antidiuretisk hormon (vasopressin)

Derudover kan hypothalamus sende signaler direkte til de perifere endokrine kirtler uden deltagelse af hypofysen..

Hovedstimulerende hormoner i hypofysen inkluderer thyrotrop, adrenocorticotropic, follikelstimulerende, luteiniserende og somatotropisk.

Skjoldbruskkirtelstimulerende hormon virker på skjoldbruskkirtlen og parathyreoidea. Det aktiverer syntese og sekretion af skjoldbruskkirtelhormoner (thyroxin og triiodothyronin) såvel som hormonet calcitonin (som er involveret i calciummetabolismen og forårsager et fald i kalk i blodet) af skjoldbruskkirtlen.

Paratyreoidea kirtler producerer parathyreoideahormon, som er involveret i reguleringen af ​​calcium- og fosformetabolisme..

Adrenocorticotropic hormon stimulerer produktionen af ​​kortikosteroider (glukokortikoider og mineralocorticoider) af binyrebarken. Derudover producerer binyrebarkceller androgener, østrogener og progesteron (i små mængder), som sammen med lignende hormoner i gonaderne er ansvarlige for udviklingen af ​​sekundære seksuelle egenskaber. Adrenalmedullaceller syntetiserer adrenalin, norepinephrin og dopamin.

Follikelstimulerende og luteiniserende hormoner stimulerer seksuelle funktioner og produktionen af ​​hormoner i kirtelkirtlerne. Æggestokkene hos kvinder producerer østrogener, progesteron og androgener, og testiklerne hos mænd producerer androgener.

Væksthormon stimulerer væksten i kroppen som helhed og dens individuelle organer (inklusive skeletvækst) og produktionen af ​​et af pancreashormonerne - somatostatin, som forhindrer bugspytkirtlen i at udskille insulin, glukagon og fordøjelsesenzymer. I bugspytkirtlen er der 2 typer specialiserede celler, grupperet i form af de mindste holmer (holmer af Langerhans se figur 1.5.15, se D). Dette er alfaceller, der syntetiserer hormonet glukagon, og betaceller, der producerer hormonet insulin. Insulin og glukagon regulerer kulhydratmetabolismen (dvs. blodglukose).

Stimulerende hormoner aktiverer funktionerne i perifere endokrine kirtler, hvilket får dem til at frigive hormoner involveret i reguleringen af ​​de grundlæggende processer i kroppen.

Interessant nok forhindrer et overskud af hormoner produceret af perifere endokrine kirtler frigivelsen af ​​det tilsvarende "tropiske" hypofysehormon. Dette er en slående illustration af den universelle reguleringsmekanisme i levende organismer, betegnet som negativ feedback..

Ud over at stimulere hormoner producerer hypofysen også hormoner, der er direkte involveret i kontrollen af ​​kroppens vitale funktioner. Sådanne hormoner inkluderer: somatotropisk hormon (som vi nævnte ovenfor), luteotropisk hormon, antidiuretisk hormon, oxytocin og andre.

Luteotropisk hormon (prolactin) styrer mælkeproduktionen i brystkirtlerne.

Antidiuretisk hormon (vasopressin) forsinker væskeudskillelse fra kroppen og øger blodtrykket.

Oxytocin forårsager sammentrækninger i livmoderen og stimulerer mælkeproduktionen i brystkirtlerne.

Manglen på hypofysehormoner i kroppen kompenseres af medikamenter, der udgør deres mangel eller efterligner deres virkning. Sådanne lægemidler inkluderer især Norditropin ® Simplex ® (Novo Nordisk), som har en somatotropisk virkning; Menopur (Ferring-selskab), som har gonadotropiske egenskaber; Minirin ® og Remestip ® ("Ferring" -virksomhed), der fungerer som endogent vasopressin. Medicin bruges også i tilfælde, hvor det af en eller anden grund er nødvendigt at undertrykke aktiviteten af ​​hypofysehormonerne. Så lægemidlet Decapeptil Depot (firmaet "Ferring") blokerer hypofysens gonadotropiske funktion og hæmmer frigivelsen af ​​luteiniserende og follikelstimulerende hormoner.

Niveauet af nogle hormoner, der kontrolleres af hypofysen, er underlagt cykliske udsving. Så menstruationscyklussen hos kvinder bestemmes af månedlige udsving i niveauet af luteiniserende og follikelstimulerende hormoner, der produceres i hypofysen og påvirker æggestokkene. Følgelig svinger niveauet af ovariehormoner - østrogen og progesteron - i den samme rytme. Hvordan hypothalamus og hypofyse kontrollerer disse biorytmer, er ikke helt klar.

Der er også hormoner, hvis produktion ændrer sig af grunde, som endnu ikke er fuldt forstået. Så niveauet for kortikosteroider og væksthormon af en eller anden grund svinger i løbet af dagen: det når et maksimum om morgenen og et minimum ved middagstid.

Hormonernes virkningsmekanisme. Hormonet binder til receptorer i målceller, mens intracellulære enzymer aktiveres, hvilket fører målcellen til en tilstand af funktionel excitation. Overskydende hormon virker på kirtlen, der producerer det eller gennem det autonome nervesystem på hypothalamus, hvilket får dem til at reducere produktionen af ​​dette hormon (igen, negativ feedback!).

Tværtimod fører enhver fejlfunktion i syntesen af ​​hormoner eller dysfunktion i det endokrine system til ubehagelige sundhedsmæssige konsekvenser. For eksempel, med en mangel på væksthormon, der udskilles af hypofysen, forbliver barnet en dværg.

Verdenssundhedsorganisationen etablerede væksten for den gennemsnitlige person - 160 cm (for kvinder) og 170 cm (for mænd). En person under 140 cm eller derover 195 cm betragtes allerede som meget lav eller meget høj. Det vides, at den romerske kejser Maskimilian var 2,5 meter høj, og den egyptiske dværg Agibe var kun 38 cm høj!

Mangel på thyreoideahormoner hos børn fører til udvikling af mental retardering og hos voksne - til en afmatning i stofskiftet, lavere kropstemperatur og udseendet af ødemer.

Det er kendt, at under stress øges kortikosteroidproduktionen og ”malaise syndrom” udvikles. Kroppens evne til at tilpasse sig (tilpasse sig) stress afhænger i vid udstrækning af det endokrine systems evne til at reagere hurtigt ved at reducere produktionen af ​​kortikosteroider.

Med mangel på insulin produceret af bugspytkirtlen opstår der en alvorlig sygdom - diabetes.

Det er værd at bemærke, at med aldring (naturlig udryddelse af kroppen) udvikles forskellige forhold af hormonelle komponenter i kroppen.

Så der er et fald i dannelsen af ​​nogle hormoner og en stigning i andre. Faldet i aktiviteten af ​​endokrine organer forekommer i forskellige hastigheder: 13-15 år - atrofi af thymuskirtlen forekommer, plasmakoncentrationen af ​​testosteron hos mænd falder gradvist efter 18 år, sekretionen af ​​østrogen hos kvinder falder efter 30 år; produktion af skjoldbruskkirtelhormon er kun begrænset til 60-65 år.

Kønshormoner. Der er to typer kønshormoner - mandlige (androgener) og kvindelige (østrogener). Begge mænd er til stede i kroppen hos både mænd og kvinder. Udviklingen af ​​kønsorganerne og dannelsen af ​​sekundære seksuelle karakteristika i ungdomsårene (stigningen i brystkirtlerne hos piger, udseendet af ansigtshår og grovheden af ​​stemmen hos drenge og lignende) afhænger af deres forhold. Du må have set på gaden i transporten af ​​gamle kvinder med en rå stemme, antenner og endda et skæg. Årsagen er enkel nok. Med alderen mindsker produktionen af ​​østrogen (kvindelige kønshormoner) hos kvinder, og det kan ske, at mandlige kønshormoner (androgener) begynder at sejre over kvinder. Derfor grov stemme og overdreven hårvækst (hirsutism).

Som du kender mænd, lider patienter med alkoholisme hård feminisering (op til udvidelse af brystkirtlerne) og impotens. Dette er også resultatet af hormonelle processer. Gentagen indtagelse af alkohol fra mænd fører til undertrykkelse af testikelfunktion og et fald i blodkoncentrationen af ​​mandligt kønshormon - testosteron, som vi skylder en følelse af lidenskab og sexlyst. Samtidig øger binyrerne produktionen af ​​stoffer, der er tæt på struktur med testosteron, men ikke har en aktiverende (androgen) effekt på det mandlige reproduktionssystem. Dette narrer hypofysen, og det reducerer dens stimulerende virkning på binyrerne. Som et resultat reduceres testosteronproduktionen yderligere. I dette tilfælde hjælper introduktionen af ​​testosteron ikke meget, da leveren i kroppen af ​​en alkoholiker forvandler den til et kvindeligt kønshormon (estrone). Det viser sig, at behandlingen kun vil forværre resultatet. Så mænd er nødt til at vælge, hvad der betyder noget for dem: sex eller alkohol.

Det er vanskeligt at overvurdere hormonernes rolle. Deres arbejde kan sammenlignes med orkesterets spil, når enhver fiasko eller falsk note krænker harmonien. Baseret på hormonernes egenskaber er der skabt mange lægemidler, der bruges til forskellige sygdomme i de tilsvarende kirtler. For mere information om hormonelle medikamenter, se kapitel 3.3..

Hormoner

Menneskelige hormoner, deres typer og egenskaber

Biologisk aktivt stof (BAS), fysiologisk aktivt stof (FAA) - et stof, der i små mængder (μg, ng) har en udtalt fysiologisk virkning på forskellige kropsfunktioner.

Hormon - et fysiologisk aktivt stof produceret af de endokrine kirtler eller specialiserede endokrine celler, der udskilles i kroppens indre miljø (blod, lymfe) og udøver en fjern virkning på målceller.

Et hormon er et signalmolekyle, der udskilles af endokrine celler, der gennem interaktion med specifikke receptorer af målceller regulerer deres funktioner. Da hormoner er informationsbærere, har de ligesom andre signalmolekyler høj biologisk aktivitet og forårsager respons af målceller i meget lave koncentrationer (10-6 - 10-12 M / L).

Målceller (målvæv, målorganer) - celler, væv eller organer, hvor receptorer, der er specifikke for et givet hormon, er til stede. Nogle hormoner har et enkelt målvæv, mens andre er allestedsnærværende i kroppen..

Bord. Klassificering af fysiologisk aktive stoffer

En type

Egenskab

Hormoner (klassiske hormoner)

De produceres af specialiserede endokrine celler, der udskilles i det indre miljø i kroppen og har en fjern virkning på målceller.

De er ikke syntetiseret til regulering, men har en udtalt fysiologisk virkning

Hormonoider (vævshormoner)

Sørg for hovedsagelig lokal, lokal effekt

De er kendetegnet ved en nerveafslutning og er mæglere i synaptisk transmission

Hormonegenskaber

Hormoner har et antal fælles egenskaber. Normalt dannes de af specialiserede endokrine celler. Hormoner har en selektivitet af virkning, som opnås ved at binde til specifikke receptorer placeret på overfladen af ​​celler (membranreceptorer) eller inde i dem (intracellulære receptorer), og ved at udløse en kaskade af processer med intracellulær hormonal signaloverførsel.

Sekvensen af ​​begivenheder med hormonel signaltransmission kan repræsenteres i form af et forenklet skema "hormon (signal, ligand) -> receptor -> sekundær (sekundær) mediator -> effektorcellestrukturer -> fysiologisk celle respons". De fleste hormoner mangler artsspecificitet (med undtagelse af væksthormon), som gør det muligt for os at undersøge deres virkning på dyr samt bruge hormoner, der stammer fra dyr til behandling af syge mennesker.

Der er tre typer intercellulær interaktion ved hjælp af hormoner:

  • endokrine (fjerne), når de leveres til målceller fra produktionsstedet for blod;
  • paracrine - hormoner diffunderer til målcellen fra en nærliggende endokrin celle;
  • autokrine hormoner virker på en producentcelle, som også er en målcelle for den.

I henhold til den kemiske struktur er hormoner inddelt i tre grupper:

  • peptider (antallet af aminosyrer er op til 100, for eksempel thyrotropinfrigørende hormon, ACTH) og proteiner (insulin, væksthormon, prolactin, etc.);
  • aminosyrederivater: tyrosin (thyroxin, adrenalin), tryptophan - melatonin;
  • steroider, kolesterolderivater (kvindelige og mandlige kønshormoner, aldosteron, cortisol, calcitriol) og retinsyre.

I henhold til den udførte funktion er hormoner inddelt i tre grupper:

  • effektorhormoner, der virker direkte på målceller;
  • hypofyse-tronhormoner, der kontrollerer funktionen af ​​perifere endokrine kirtler;
  • hypothalamiske hormoner, der regulerer udskillelsen af ​​hormoner fra hypofysen.

Bord. Typer af hormonhandling

Hormonets virkning i en betydelig afstand fra dannelsesstedet

Det hormon, der syntetiseres i en celle, har en effekt på en celle, der er placeret i tæt kontakt med den første. Dens frigivelse udføres i mellemliggende væske og blod

Handlingen, når hormonet, der frigøres fra nerveenderne, udfører funktionen af ​​en neurotransmitter eller neuromodulator

En type isokrin virkning, men på samme tid kommer hormonet, der dannes i en celle, ind i den intercellulære væske og påvirker et antal celler beliggende i nærheden

En type paracrine virkning, når hormonet ikke kommer ind i den intercellulære væske, og signalet overføres gennem plasmamembranen i en nærliggende celle

Det hormon, der frigives fra cellen, påvirker den samme celle og ændrer dets funktionelle aktivitet.

Hormonet, der frigøres fra cellen, kommer ind i kanalens lumen og når således en anden celle, hvilket udøver en bestemt virkning på det (karakteristisk for mave-tarmhormoner)

Hormoner cirkulerer i blodet i en fri (aktiv form) og bundet (inaktiv form) tilstand med plasmaproteiner eller dannede elementer. Hormoner i fri tilstand har biologisk aktivitet. Deres indhold i blodet afhænger af sekretionshastigheden, graden af ​​binding, optagelse og metabolisk hastighed i væv (binding til specifikke receptorer, destruktion eller inaktivering i målceller eller hepatocytter), fjernelse med urin eller galden.

Bord. For nylig opdagede fysiologisk aktive stoffer

Et antal hormoner kan gennemgå kemiske transformationer i mere aktive former i målceller. Så thyroxinhormonet, der udsættes for deiodinering, bliver til en mere aktiv form - triiodothyronin. Det mandlige kønshormon testosteron i målceller kan ikke kun omdannes til en mere aktiv form - dehydrotestosteron, men også til kvindelige kønshormoner fra østrogengruppen.

Hormonets virkning på målcellen skyldes binding, stimulering af en specifik receptor, hvorefter det hormonale signal overføres til den intracellulære kaskade af transformationer. Signaltransmission ledsages af dens multiple amplifikation, og virkningen af ​​et lille antal hormonmolekyler på cellen kan ledsages af en kraftig respons fra målcellerne. Aktivering af hormonreceptoren ledsages også af inkluderingen af ​​intracellulære mekanismer, der afslutter cellens respons på hormonets virkning. Dette kan være mekanismer, der sænker følsomheden (desensibilisering / tilpasning) af receptoren for hormonet; mekanismer, der defosforylerer intracellulære enzymsystemer osv..

Receptorer for hormoner såvel som for andre signalmolekyler er lokaliseret på cellemembranen eller inde i cellen. Hormoner af en hydrofil (lyofobisk) art, som cellemembranen ikke er permeabel for, interagerer med cellemembranreceptorer (1-TMS, 7-TMS og ligand-afhængige ionkanaler). De er catecholamines, melatonin, serotonin, protein-peptidhormoner.

Hormoner af hydrofob (lipofil) karakter diffunderer gennem plasmamembranen og binder til intracellulære receptorer. Disse receptorer er opdelt i cytosoliske (receptorer af steroidhormoner - gluco- og mineralocorticoider, androgener og progestiner) og nukleare (receptorer for thyroidea-jodholdige hormoner, calcitriol, østrogen, retinsyre). Cytosoliske receptorer og østrogenreceptorer er forbundet med varmechokproteiner (HSP'er), som forhindrer deres penetrering i kernen. Interaktionen af ​​hormonet med receptoren fører til adskillelse af HSP, dannelsen af ​​et hormonreceptorkompleks og aktivering af receptoren. Hormonreceptorkomplekset bevæger sig til kernen, hvor det interagerer med strengt definerede hormonfølsomme (genkendende) DNA-steder. Dette ledsages af en ændring i aktiviteten (ekspression) af visse gener, der kontrollerer proteinsyntese i cellen og andre processer.

I henhold til anvendelsen af ​​forskellige intracellulære måder til transmission af et hormonsignal kan de mest almindelige hormoner opdeles i et antal grupper (tabel 4).

Tabel 4. Intracellulære mekanismer og måder at påvirke hormoner på

Hormoner styrer de forskellige reaktioner fra målceller og gennem dem de fysiologiske processer i kroppen. De fysiologiske virkninger af hormoner afhænger af deres blodindhold, antallet og følsomheden af ​​receptorer og tilstanden af ​​postreceptorstrukturer i målceller. Under påvirkning af hormoner, aktivering eller inhibering af energi og plastisk metabolisme af celler, kan syntese af forskellige, inklusive proteinstoffer (metaboliske virkninger af hormoner) forekomme; en ændring i hastigheden af ​​celledeling, dens differentiering (morfogenetisk effekt), initiering af programmeret celledød (apoptose); start og regulering af sammentrækning og afslapning af glatte myocytter, sekretion, absorption (kinetisk effekt); en ændring i tilstanden af ​​ionkanaler, acceleration eller inhibering af generering af elektriske potentialer hos pacemakere (korrigerende virkning), lindring eller inhibering af påvirkningen af ​​andre hormoner (reaktogen effekt) osv..

Bord. Distribution af hormonet i blodet

Hastigheden af ​​forekomst i kroppen og varigheden af ​​reaktionerne på hormonernes virkning afhænger af typen af ​​stimulerede receptorer og metabolismens hastighed for selve hormonerne. Ændringer i fysiologiske processer kan observeres efter flere titalls sekunder og vare i en kort tid under stimulering af plasmamembranreceptorer (for eksempel vasokonstriktion og forøget blodtryk under virkning af adrenalin) eller kan observeres efter flere titalls minutter og varer i timer, når man stimulerer nukleare receptorer (for eksempel øget stofskifte celler og øget iltforbrug af kroppen under stimulering af thyroideareceptorer med triiodothyronin).

Bord. Fysiologisk aktive stoffer

En type

Tid for handling

Enkle proteiner og glycoproteiner

Da den samme celle kan indeholde receptorer for forskellige hormoner, er den i stand til samtidig at være en målcelle for flere hormoner og andre signalmolekyler. Et hormons virkning på en celle kombineres ofte med påvirkningen af ​​andre hormoner, mæglere, cytokiner. I målceller kan der endvidere udløses et antal signalveje, som et resultat af interaktionen, hvortil amplificering eller inhibering af celleresponsen kan observeres. For eksempel kan noradrenalin og vasopressin virke samtidigt på en glat myocyt i væggene i blodkar, hvilket opsummerer deres vasokonstriktoreffekt. Vasopressins vasokonstriktorvirkning kan elimineres eller svækkes ved samtidig virkning af vaskulær væg-bradykinin eller nitrogenoxid på glatte myocytter.

Regulering af dannelse og sekretion af hormoner

Regulering af dannelse og sekretion af hormoner er en af ​​de vigtigste funktioner i kroppens endokrine og nervesystemer. Blandt mekanismerne til regulering af dannelse og udskillelse af hormoner skelnes virkningen af ​​centralnervesystemet, "tredobbelte" hormoner, virkningen af ​​koncentrationen af ​​hormoner i blodet gennem kanalerne med negativ feedback, effekten af ​​hormonenes endelige virkninger på deres sekretion, indflydelsen af ​​døgn og andre rytmer..

Nervøs regulering udføres i forskellige endokrine kirtler og celler. Dette er reguleringen af ​​dannelse og sekretion af hormoner med neurosekretoriske celler i den forreste hypothalamus som reaktion på ankomsten af ​​nerveimpulser til det fra forskellige områder i centralnervesystemet. Disse celler har en unik evne til at blive ophidset og omdanne excitation til dannelse og sekretion af hormoner, der stimulerer (frigiver hormoner, liberiner) eller hæmmer (statiner) sekretion af hormoner fra hypofysen. For eksempel med en stigning i tilstrømningen af ​​nerveimpulser til hypothalamus under betingelser med psyko-følelsesmæssig spænding, sult, smerte, eksponering for varme eller kulde, under infektion og andre nødsituationer, frigiver de neurosecretory celler i hypothalamus frigivelseshormon i portofarmen i hypofysen i kortikotropin, hvilket forbedrer sekretionen af ​​adrenocorticropic (ACTH) af hypofysen.

ANS har en direkte effekt på dannelse og sekretion af hormoner. Med en stigning i tonen i SNS øges sekretionen af ​​tredobbelthormoner fra hypofysen, sekretionen af ​​katekolaminer med binyrerne, skjoldbruskkirtelhormoner i skjoldbruskkirtlen og insulinudskillelsen falder. Med en stigning i tonen i PSNS øges sekretionen af ​​insulin, gastrin, og sekretionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner hæmmes.

Regulering ved hjælp af hypofyse-tronhormoner bruges til at kontrollere dannelse og udskillelse af hormoner af de perifere endokrine kirtler (skjoldbruskkirtel, binyrebark, kirtelkirtler). Udskillelsen af ​​tropiske hormoner styres af hypothalamus. Tropiske hormoner fik deres navn på grund af deres evne til at binde (at have en affinitet) med receptorerne for målceller, der danner individuelle perifere endokrine kirtler. Tropisk hormon til thyreoidea-thyrocytter kaldes thyrotropin eller thyrotropisk hormon (TSH) til endokrine celler i binyrebarken - adrenocorticotropic hormon (ACGT). Tropiske hormoner til endokrine celler i gonader kaldes: lutropin eller luteiniserende hormon (LH) - til Leydig-celler, corpus luteum; follitropin eller follikelstimulerende hormon (FSH) - til follikelceller og Sertoli-celler.

Tropiske hormoner med en stigning i deres niveau i blodet stimulerer gentagne gange sekretionen af ​​hormoner med perifere endokrine kirtler. De kan også have andre effekter på dem. Så for eksempel øger TSH blodgennemstrømningen i skjoldbruskkirtlen, aktiverer metaboliske processer i thyrocytter, deres opsamling af jod fra blodet, fremskynder syntesen og sekretionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner. Med en overdreven mængde TSH observeres hypertrofi af skjoldbruskkirtlen..

Feedbackregulering bruges til at kontrollere udskillelsen af ​​hormonerne i hypothalamus og hypofysen. Dets essens ligger i det faktum, at neurosekretoriske celler i hypothalamus har receptorer og er målceller for hormonerne i den perifere endokrine kirtel og det tredobbelte hypofysehormon, der styrer sekretionen af ​​hormoner med denne perifere kirtel. Hvis TSH-sekretion således øges under påvirkning af hypothalamisk thyrotropin-frigivende hormon (TSH), vil sidstnævnte ikke kun binde til receptorer af thyrocytter, men også til receptorer af neurosekretoriske celler i hypothalamus. I skjoldbruskkirtlen stimulerer TSH dannelsen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner, og i hypothalamus hæmmer det den yderligere sekretion af TSH. Forholdet mellem niveauet af TSH i blodet og processerne til dannelse og sekretion af TSH i hypothalamus kaldes en kort feedback loop.

Udskillelsen af ​​skjoldbruskkirtelhormon i hypothalamus påvirkes også af niveauet af thyroideahormoner. Hvis deres koncentration i blodet stiger, binder de sig til receptorerne for skjoldbruskkirtelhormoner i de neurosekretoriske celler i hypothalamus og hæmmer syntesen og sekretionen af ​​TRH. Forholdet mellem niveauet af thyreoideahormoner i blodet og processerne til dannelse og sekretion af TRH i hypothalamus kaldes en lang feedback loop. Der er eksperimentelle beviser for, at hormonerne i hypothalamus ikke kun regulerer syntesen og sekretionen af ​​hypofysehormoner, men også hæmmer deres egen sekretion, der bestemmes af begrebet en ultrashort feedback-loop.

Sættet med kirtelceller i hypofysen, hypothalamus og perifere endokrine kirtler og mekanismerne for deres gensidige indflydelse på hinanden blev kaldt systemerne eller akserne i hypofysen - hypothalamus - endokrin kirtel. Tildel systemet (aksen) i hypofysen - hypothalamus - skjoldbruskkirtlen; hypofyse - hypothalamus - binyrebark; hypofyse - hypothalamus - gonader.

Indflydelsen af ​​de endelige virkninger af hormoner på deres sekretion finder sted i holmeapparatet i bugspytkirtlen, C-celler i skjoldbruskkirtlen, parathyreoidea-kirtler, hypothalamus osv. Dette demonstreres af de følgende eksempler. Med en stigning i glukoseniveauet i blodet stimuleres insulinsekretion, og med et fald stimuleres glukagon. Disse hormoner ved paracrinmekanismen hæmmer sekretionen af ​​hinanden. Med en stigning i niveauet af Ca 2+ -ioner i blodet stimuleres sekretionen af ​​calcitonin og med et fald parathyrin. Den direkte virkning af koncentrationen af ​​stoffer på udskillelsen af ​​hormoner, der kontrollerer deres niveau, er en hurtig og effektiv måde at opretholde koncentrationen af ​​disse stoffer i blodet.

Blandt de betragtede mekanismer til regulering af hormonsekretion ved deres endelige virkninger kan man bemærke regulering af sekretionen af ​​antidiuretisk hormon (ADH) med cellerne i den bageste hypothalamus. Udskillelsen af ​​dette hormon stimuleres af en stigning i det osmotiske tryk i blodet, for eksempel med væsketab. Nedsat urinproduktion og væskeretention i kroppen under påvirkning af ADH fører til et fald i osmotisk tryk og hæmning af ADH-sekretion. En lignende mekanisme bruges til at regulere sekretionen af ​​natriuretisk peptid med atrieceller..

Indflydelse fra døgn- og andre rytmer på sekretion af hormoner finder sted i hypothalamus, binyrerne, kønsorganerne, pinealkirtlerne. Et eksempel på påvirkning af døgnrytme er den daglige afhængighed af sekretion af ACTH og kortikosteroidhormoner. Deres laveste niveau i blodet observeres ved midnat og det højeste - om morgenen efter at have vågnet op. De højeste niveauer af melatonin registreres om natten. Månens cykluss indflydelse på sekretion af kønshormoner hos kvinder er velkendt.

Hormonbestemmelse

Hormonsekretion - indtagelse af hormoner i det indre miljø i kroppen. Polypeptidhormoner akkumuleres i granuler og udskilles ved exocytose. Steroidhormoner akkumuleres ikke i cellen og udskilles umiddelbart efter syntese ved diffusion gennem cellemembranen. Sekretion af hormoner er i de fleste tilfælde cyklisk, pulserende i naturen. Sekretionshyppigheden er fra 5-10 minutter til 24 timer eller mere (almindelig rytme er ca. 1 time).

En beslægtet form af hormonet er dannelsen af ​​reversible, forbundet med ikke-kovalente bindinger, komplekser af hormoner med plasmaproteiner og dannede elementer. Graden af ​​binding af forskellige hormoner varierer meget og bestemmes af deres opløselighed i blodplasma og tilstedeværelsen af ​​transportprotein. For eksempel binder 90% cortisol, 98% testosteron og østradiol, 96% triiodothyronin og 99% thyroxin til transportproteiner. Den bundne form af hormonet kan ikke interagere med receptorer og danner en reserve, der hurtigt kan mobiliseres for at genopfylde puljen af ​​frit hormon.

Den frie form af hormonet er et fysiologisk aktivt stof i blodplasmaet i en ubundet tilstand af proteinet, der er i stand til at interagere med receptorer. Den tilknyttede form af hormonet er i dynamisk ligevægt med puljen af ​​frit hormon, som igen er i ligevægt med det hormon, der er associeret med receptorerne i målcellerne. De fleste polypeptidhormoner, med undtagelse af somatotropin og oxytocin, cirkulerer i lave koncentrationer i blodet i fri tilstand uden at binde til proteiner.

Metabolsk transformation af hormonet - dets kemiske modifikation i målvæv eller andre formationer, hvilket forårsager et fald / stigning i hormonaktivitet. Det vigtigste sted for udveksling af hormoner (deres aktivering eller inaktivering) er leveren.

Hastigheden af ​​hormonmetabolisme er intensiteten af ​​dets kemiske transformation, der bestemmer varigheden af ​​cirkulation i blodet. Halveringstiden for katekolaminer og polypeptidhormoner er flere minutter, og thyroidea- og steroidhormoner - fra 30 minutter til flere dage.

Hormonal receptor - en højt specialiseret cellulær struktur, der er en del af plasmamembranerne, cytoplasma eller nukleare apparater i cellen og danner en specifik kompleks forbindelse med hormonet.

Organospecificitet af hormonets virkning er organers og vævs respons på fysiologisk aktive stoffer; de er strengt specifikke og kan ikke forårsages af andre forbindelser.

Feedback - virkningen af ​​niveauet for det cirkulerende hormon på dets syntese i endokrine celler. Den lange feedbackkæde er vekselvirkningen af ​​den perifere endokrine kirtel med hypofysen, hypothalamiske centre og suprahypothalamiske regioner i det centrale nervesystem. En kort feedbackkæde - en ændring i udskillelsen af ​​hypofyse-tronhormonet ændrer sekretion og frigivelse af statiner og liberiner i hypothalamus. Ultrashort feedback-kæde - interaktion i den endokrine kirtel, hvor frigivelsen af ​​hormonet påvirker sekretionen og frigørelsen af ​​selve hormonet og andre hormoner fra kirtlen.

Negativ feedback - en stigning i niveauet af hormonet, der fører til hæmning af dets sekretion.

Positiv feedback - en stigning i niveauet af hormonet, der forårsager stimulering og forekomsten af ​​en top i dets sekretion.

Anabole hormoner er fysiologisk aktive stoffer, der bidrager til dannelse og fornyelse af de strukturelle dele af kroppen og ophobningen af ​​energi i den. Disse stoffer inkluderer hypofysegonadotropinhormoner (follitropin, lutropin), kønsteroidhormoner (androgener og østrogener), væksthormon (somatotropin), placenta korionisk gonadotropin, insulin.

Insulin er et proteinstof produceret i β-celler fra Langerhans holmer, der består af to polypeptidkæder (A-kæde - 21 aminosyrer, B-kæde - 30), hvilket reducerer blodsukkeret. Det første protein, hvor den primære struktur blev fuldstændigt bestemt af F. Senger i 1945-1954.

Kataboliske hormoner er fysiologisk aktive stoffer, der bidrager til nedbrydning af forskellige stoffer og kropsstrukturer og frigørelse af energi fra det. Sådanne stoffer inkluderer corticotropin, glucocorticoider (cortisol), glucagon, høje koncentrationer af thyroxin og adrenalin.

Thyroxin (tetraiodothyronin) er et jodderivat af tyrosinaminosyren produceret i folliklerne i skjoldbruskkirtlen, hvilket øger intensiteten af ​​hovedmetabolismen, varmeproduktion, som påvirker vækst og differentiering af væv.

Glucagon er et polypeptid produceret i a-cellerne på Langerhans holmer, bestående af 29 aminosyrerester, der stimulerer nedbrydningen af ​​glycogen og øger blodsukkeret.

Kortikosteroidhormoner er forbindelser, der dannes i binyrebarken. Afhængig af antallet af carbonatomer i molekylet, divideres med Catten-steroider - kvindelige kønshormoner - østrogener, Cnitten -steroider - mandlige kønshormoner - androgener, C21 -steroider - faktisk kortikosteroidhormoner med en specifik fysiologisk effekt.

Catecholamines er pyrocatechinderivater, der er aktivt involveret i fysiologiske processer hos dyr og mennesker. Catecholamines inkluderer adrenalin, norepinephrin og dopamin..

Sympathoadrenalt system - kromaffinceller i binyremedulla og de preganglioniske fibre i det sympatiske nervesystem, der inderverer dem, hvor katekolaminer syntetiseres. Kromaffinceller findes også i aorta, carotis sinus, inde i og omkring de sympatiske ganglier.

Biogene aminer - en gruppe nitrogenholdige organiske forbindelser dannet i kroppen ved dekarboxylering af aminosyrer, dvs. spaltning af carboxylgruppen fra dem - COOH. Mange af de biogene aminer (histamin, serotonin, norepinephrin, adrenalin, dopamin, tyramin osv.) Har en udtalt fysiologisk virkning..

Eicosanoider er fysiologisk aktive stoffer, hovedsageligt derivater af arachidonsyre, som har forskellige fysiologiske virkninger og er opdelt i grupper: prostaglandiner, prostacycliner, thromboxaner, levuglandiner, leukotriener osv..

Regulerende peptider er forbindelser med høj molekylvægt, der er en kæde af aminosyrerester forbundet med en peptidbinding. Regulerende peptider med op til 10 aminosyrerester kaldes oligopeptider fra 10 til 50 - polypeptider, over 50 - proteiner.

Antigormon - et beskyttende stof produceret af kroppen med langvarig administration af hormonelle proteiner. Dannelsen af ​​antihormon er en immunologisk reaktion på introduktionen af ​​et fremmed protein udefra. I forhold til sine egne hormoner danner kroppen ikke antihormoner. Imidlertid kan stoffer, der er tæt på struktur med hormoner, syntetiseres, som, når de indføres i kroppen, fungerer som hormonantimetabolitter.

Hormonantimetabolitter er fysiologisk aktive forbindelser, der er tæt på struktur med hormoner og indgår i konkurrencedygtige, antagonistiske forhold med dem. Antimetabolitter af hormoner er i stand til at tage deres plads i fysiologiske processer, der forekommer i kroppen, eller til at blokere hormonelle receptorer.

Vævshormon (autokoid, lokalt hormon) - et fysiologisk aktivt stof produceret af ikke-specialiserede celler og med en overvejende lokal effekt.

Neurohormone er et fysiologisk aktivt stof produceret af nerveceller..

Effektorhormon er et fysiologisk aktivt stof, der har en direkte virkning på målceller og organer..

Tronehormon er et fysiologisk aktivt stof, der virker på andre endokrine kirtler og regulerer deres funktioner..

Hvad er hormoner??

Hormoner påvirker de metaboliske processer i kroppen på forskellige måder: 1) øger permeabiliteten af ​​cellemembraner for forskellige underlag; 2) fungerer som allosteriske effekter af enzymsystemer; 3) påvirke det genetiske apparat i cellen og regulere transkriptionsprocesser

Hormoner (fra det græske. Hormao - sat i bevægelse, vække) - biologisk aktive stoffer af forskellig kemisk karakter, som dannes af specialiserede celler i de endokrine kirtler, frigøres direkte i blodet, lymfe eller cerebrospinalvæske og regulerer stofskiftet og fysiologiske funktioner i kroppen. I øjeblikket kendes ca. 60 biologisk aktive hemmeligheder, der er produceret af de endokrine kirtler og har hormonaktivitet..

Endokrine system og hormoner

Det endokrine system i kroppen inkluderer sådanne endokrine kirtler som hypofysen, pinealkirtlen, hypothalamus, thymus, parathyroid, skjoldbruskkirtel, bugspytkirtlen, binyrerne og gonader.

Hormonsyntese

Det blev fundet, at hormoner syntetiseres ikke kun af specialiserede celler i de endokrine kirtler, men også af nogle organer og væv - leveren, nyrerne, slimhinderne i maven og tarmen. Også kendt er vævshormoner - histamin, serotonin, acetylcholin. Hormoner syntetiseres som inaktive forstadier, der afhængigt af behov bliver til aktive former

Hormon funktioner

Hormoner er iboende i nogle funktioner: streng specificitet, høj biologisk aktivitet, afstand og kort varighed af handling. I de fleste hormoner (undtagen væksthormon) er ikke artsspecifikke.

Arten af ​​hormonernes virkning

Udvalget af hormonelle effekter er meget bredt - fra transport af stoffer og ioner gennem cellemembraner til transkription af genomet. I kroppen er der ikke en enkelt fysiologisk funktion, der ikke ville være inden for området hormonel handling. Af handlingens art er hormoner inddelt i start (tropiske faktorer, hormoner i det centrale nervesystem) og udøvende (hormoner i de perifere kirtler).

Central nervesystem - det "kontrollerende organ" over hormoner

I kroppen styres hormonernes virkning af det centrale nervesystem. Flowet af information om tilstanden i det indre og eksterne miljø kommer ind i centralnervesystemet, hvor der genereres regulatoriske signaler (nerve og humoral), der overføres til perifere organer. Begge strømme (nervøs og humoral) kombineres på niveau med hypothalamus

Hormonproduktion

Hormoner opnås ved kemisk syntese, ved genteknologi og isoleres fra dyreendokrine organer..

Hormonklassificering

Oftest klassificeres hormoner efter kemisk karakter. Der er flere grupper af hormoner: hormoner af en proteinart - enkle proteiner (insulin, prolactin, væksthormon) og komplekse proteiner - glycoproteiner (folatropin, lutropin, thyrotropin); peptidhormoner (glukagon, calcitonin, somatostatin, vasopressin, oxytocin); hormoner - derivater af aminosyrer (adrenalin, norepinephrin, thyroxin); hormoner af lipoid art - steroidhormoner (kortikosteroider, androgener, østrogener), prostaglandiner; parahormoner, vævshormoner (gastrin, sekretin, heparin).

Hormonernes virkningsmekanisme

Hormoner påvirker de metaboliske processer i kroppen på forskellige måder: 1) øger permeabiliteten af ​​cellemembraner for forskellige underlag; 2) fungerer som allosteriske effekter af enzymsystemer; 3) påvirke det genetiske apparat i cellen og regulere transkriptionsprocesserne. I overensstemmelse hermed skelnes membran-, membran-cytoplasmatiske (lokale) og cytosoliske (direkte) mekanismer til hormonvirkning. Mekanismerne for virkning af hormoner med protein og steroid natur er forskellige. Hormonreceptorer af proteinart er placeret på overfladen af ​​den cytoplasmatiske membran og steroidet i cytoplasmaet. For førstnævnte er derfor en membran- og membran-cytoplasmatisk virkningsmekanisme karakteristisk, og for sidstnævnte er en cytosolisk.

Når hormoner af protein og peptid-art er bundet til receptorer, aktiveres det membranbundne adenylat-cyclaseenzym, hvilket sikrer omdannelsen af ​​ATP til 3,5-cAMP. Med deltagelse af 3,5-cAMP forekommer en ændring i aktiviteten af ​​proteinkinaser, som katalyserer fosforylering af visse proteiner, hvilket påvirker enzymernes funktionelle aktivitet. Under disse betingelser fungerer cAMP som en formidler af transmission af et hormonalt signal til cellen. Steroidhormoner trænger let ind i cellen, hvor der dannes et hormon / receptorkompleks, som efter aktivering penetrerer kernen, binder til de tilsvarende kromatinsteder og regulerer transkriptionen af ​​visse gener og syntesen af ​​de tilsvarende forbindelser.

Det neuroendokrine systems fysiologi: klassificering og dannelse af hormoner, virkningsmekanisme

Generelle karakteristika ved endokrine kirtler og hormoner

Foruden nervesystemet deltager et kompleks af biologisk aktive forbindelser, der danner det endokrine system, i reguleringen af ​​kropsfunktioner. Interaktionen mellem disse systemer giver os mulighed for at tale om en enkelt neuroendokrin regulering af kropsfunktioner.

Til regulering af mange organer og processer er denne reguleringsmekanisme, selv om den fungerer langsommere, mere effektiv end neurogen regulering. Dette er fordi:
- en biologisk aktiv forbindelse kan leveres til hver celle;
- spektret af disse regulatorer er bredere end nervemæglere;
- biologisk aktive forbindelser virker på celler i længere tid.

Alle kirtler i kroppen er opdelt i 2 grupper:

1. eksokrin - de udfører funktionen udvendig sekretion, har udskillelseskanaler og danner hemmeligheder (fordøjelsessafter), der kommer ind i forskellige hulrum i mave-tarmkanalen.
2. endokrin - udføre funktionen af ​​intern sekretion; har ikke udskillelseskanaler; udskiller sekretion på grund af eksocytose direkte ind i det intercellulære rum, hvorfra hemmeligheden kommer ind i blodet, lymfen eller cerebrospinalvæsken. Affaldsprodukter fra de endokrine kirtler kaldes hormoner eller hormoner..

Der er endokrine celler spredt diffust uden for et organ (APUD fordøjelsessystem, atrieceller).

Udtrykket "hormon" (fra det græske "hormau" - ophidselse, sat i bevægelse, inducere) blev foreslået af de engelske fysiologer V. Beilis og E. Starling i 1902, da et sekretionsstof blev fremmet fra slimhinden i tolvfingertarmen, der fremmer dannelsen af bugspytkirtelsaft.

Endokrine kirtler er anatomiske formationer, der er blottet for udskillelseskanaler, hvis eneste eller hovedfunktion er den indre sekretion af hormoner.

Endokrine kirtler er placeret i forskellige dele af kroppen og har en forskelligartet struktur; udvikle sig fra epitelvæv, neuroglia og nervevæv; rigeligt flettet af et netværk af blodkar og har god blodforsyning. Et træk ved karene i de endokrine kirtler er høj permeabilitet, hvilket bidrager til let penetration af hormoner i blodet. De endokrine kirtler er godt udstyret med interoreceptorer og inderveres af det autonome nervesystem.

Figur 1. Indretningen af ​​de endokrine kirtler i menneskelig varme. Udsigt (ifølge M.P. Sapin og D. B. Nikityuk, 2002) 1 - hypofyse og pinealkirtel (pinealkirtel); 2 - parathyroid kirtler; 3 - skjoldbruskkirtel; 4 - binyrerne; 5 - bugspytkirteløer; 6 - æggestokk; 7 - testikel.

Morfofunktionelle træk ved de endokrine kirtler:
1. en høj grad af specialisering af arbejdsceller fra endokrinocytter - produktion af hormoner;
2. mangel på udskillelseskanaler til syntetiserede stoffer
3. overflod af blodkapillærer;
4. intens metabolisme;
5. adskillige og forskellige receptorapparater;
6. selektiv kemisk følsomhed over for endogene stoffer.

De endokrine kirtler består af et antal sammenkoblede og fint afbalancerede komponenter, der giver:
1. biosyntese og sekretion af hormoner (eller prohormoner);
2. processer med specifik regulering og selvregulering af kirtelfunktioner;
3. specifik transport af secernerede hormoner i blodet.

Der er kirtler med en blandet funktion, der udfører sammen med intern og ekstern sekretion - kønskirtlerne (gonader) og bugspytkirtlen. De endokrine kirtler inkluderer hypofysen og pinealkirtlen placeret i hjernen og perifere kirtler, der er opdelt i afhængige og uafhængige af den forreste hypofyse (adenohypophysis).

Hypofysen inkluderer skjoldbruskkirtlen, binyrerne (kortikalt stof) og kønskirtler (testikler, æggestokke). Forholdet mellem dem og adenohypophysis bygger på princippet om direkte (positive) og omvendte (negative) forbindelser. Dette betyder, at tronehormonerne i adenohypophysen aktiverer sekretionen af ​​hormoner med de tilsvarende kirtler, som igen påvirker adenohypophysen i visse koncentrationer og hæmmer dens aktivitet.

Hypofyseafhængige inkluderer alle andre kirtler - omkring - skjoldbruskkirtel, pinealkirtel, bugspytkirteløer, binyremedulla, paraganglia. Deres aktiviteter er underlagt deres egne interne mekanismer og rytmer..

Produktionen af ​​biologisk aktive stoffer er en funktion ikke kun af de endokrine kirtler, men også af andre traditionelt ikke-endokrine organer: nyrer, mave-tarmkanal, hjerte. Ikke alle stoffer, der dannes af specifikke celler i disse organer, opfylder de klassiske kriterier for begrebet ”hormoner”. Derfor bruges sammen med udtrykket ”hormon” for nylig begreberne hormonlignende og biologisk aktive stoffer (BAS), hormoner med lokal virkning, nogle af dem syntetiseres så tæt på deres målorganer, at de kan nå deres diffusion uden at komme ind i blodbanen. Celler, der producerer sådanne stoffer kaldes paracrine..

Hormoner er biologisk stærkt aktive stoffer, der syntetiseres og udskilles i det indre miljø i kroppen af ​​de endokrine kirtler og har en regulerende virkning på funktionerne i organer og systemer i kroppen, der er fjernt fra deres sekretion..

Systemiske principper for hormonel regulering af fysiologiske funktioner

Hormonregulering - en rettet ændring i fysiologiske funktioner på grund af virkningen af ​​hormoner og biologisk aktive stoffer.

1. Hormonal regulering af fysiologiske processer er en specialiseret form for humoral regulering.
2. Hormoner svækker eller forbedrer nervesystemets virkning på fysiologiske processer og fungerer også uafhængigt.
3. Hormonelle effekter i reagerende celler udvikles med en stor latent periode, går langsommere og længere end de nervøse regulatoriske virkninger.
4. I forhold til hinanden spiller hormoner enten en hjælperolle eller hæmmer virkningen af ​​et andet hormon i målceller eller blokerer eller stimulerer sekretionen af ​​et andet hormon.
5. Den hormonelle understøttelse af fysiologiske funktioner implementeres i henhold til redundansprincippet, dvs. Biologisk aktive stoffer frigives markant mere, end det er nødvendigt for at ændre funktioner i øjeblikket. Overskydende hormoner elimineres af intracellulære hæmmere og andre stoffer i blodplasma og væv, der begrænser hormonernes aktivitet.
6. Hormonregulering er kendetegnet ved stor pålidelighed: der er flere mekanismer til distribution af hormoner; adskillige niveauer af regulering af dannelsen af ​​hormoner og steder for deres syntese; signifikant reserve af receptorer.
7. Hormonregulering tilvejebringer interaktion mellem funktioner, duplikering af processer og inkludering af reservefunktioner.

Det samme hormon kan:

- transmittere information lokalt inden i vævet, hvor det dannes og distribueres her gennem intercellulære kontakter;
- give humoristisk lokal regulerende indflydelse i de nærmeste væv gennem den intercellulære væske;
- have en fjern virkning på følsomme organer og væv, der er fjernt fra produktionsstedet gennem cirkulerende væsker.

Klassificering af hormoner og biologisk aktive stoffer

Efter kemisk struktur:

1. Derivater af aminosyrer:
- Tyrosinderivater: thyroxin, triiodothyronin, dopamin, adrenalin, norepinephrin;
- Tryptophanderivater: melatonin, serotonin;
Histidinderivater: histamin.

2. Protein-peptidhormoner:
- polypeptider: corticotropin, glucagon, melanotropin, vasopressin, oxytocin, peptidhormoner i maven og tarmen;
- enkle proteiner (proteiner): insulin, væksthormon, prolactin, parathyreoideahormon, calcitonin;
- komplekse proteiner (glycoproteiner): thyrotropin, follitropin, lutropin.

3. Steroidhormoner:
- kortikosteroider: aldosteron, cortisol, kortikosteron.
- kønshormoner:
- androgener: testosteron;
- progesteron.

4. Derivater af fedtsyrer:
- arachidonsyre og derivater deraf: prostaglandiner, prostacycliner, thromboxaner, leukotriener.

Funktionel klassificering af hormoner.

1. Effektorhormoner

direkte påvirke målorganet;
2. Tropiske hormoner - hovedfunktionen er reguleringen af ​​syntese og sekretion af effektorhormoner. udskilles af adenohypophysis.
3. Frigivelse - hormoner - regulerer syntesen og udskillelsen af ​​hormoner i adenohypophysen, hovedsageligt trone: secerneret af de hypothalamiske nerveceller.

I hormonmolekylet kan der skilles mellem forskellige fragmenter, der udfører forskellige funktioner:
- fragmenter, der giver søgningen efter hormonets virkningssted;
- fragmenter, der giver en specifik virkning af hormonet på cellen;
- fragmenter, der regulerer hormonens aktivitet og andre egenskaber.

På trods af den forskellige kemiske struktur har hormoner fælles biologiske egenskaber.

Hormoners biologiske egenskaber:
1. Stram specificitet (tropisme) af fysiologisk handling.
2. Høj biologisk aktivitet: hormoner udøver deres fysiologiske virkning i meget små doser.
3. Handlingens fjerne karakter: Målceller er normalt placeret langt fra hormondannelsesstedet.
4. Mange hormoner (steroid og derivater af aminosyrer) har ikke artsspecificitet.
5. Generalisering af handlingen.
6. Forlængelse af handlingen.

Etableret 4 tina fysiologiske virkninger på kroppen.

1. Kinetisk (start) - forårsager en bestemt aktivitet hos de udøvende organer.
2. Metabolsk - metabolisk ændring.
3. Morfogenetisk - differentiering af væv og organer, virkning på vækst, stimulering af formingsprocessen.
4. Korrektiv - en ændring i intensiteten af ​​funktionerne i organer og væv.

Dynamikken i dannelsen og virkningen af ​​hormoner

Hormonsyntese og sekretion
Syntese- og frigørelsesmekanismerne for hormoner og endokrine celler bestemmes af deres kemiske karakter.

Protein-peptidhormoner og catecholaminer afsættes i granuler, når de syntetiseres. Når de udsættes for en sekretorisk stimulus, tømmes granulater ved hjælp af eksocytosemekanismer.

Thyroidinhormoner opbevares i celler i form af dråbeindeslutninger, og steroidhormoner frigives under syntese. Dette betyder, at syntesen og sekretionen i den første og den anden gruppe af hormoner til en vis grad afbrydes, mens hastigheden af ​​steroidudskillelse bestemmes af intensiteten af ​​deres syntese, der afhænger af det intracellulære indhold af kolesterol, forløbet for steroidhormoner. Udskillelsen af ​​alle hormoner er imidlertid kendetegnet ved almindelige tegn.

Den sekretoriske cyklus består af følgende processer:
- modtagelse af udgangsstofferne i cellen;
- intracellulær bevægelse af synteseens udgangsprodukter, ekstraheret fra intracellulær oplagring;
- syntese af det primære sekretoriske produkt;
- transport, modning og akkumulering af sekretion til celler;
- sekretion fra cellen.

Endokrine celler i hvile og under påvirkning af specifikke stimuli udskiller hormoner ikke kontinuerligt og ensartet, men diskret i separate portioner, som er forbundet med specificiteten af ​​deres biosyntese, afsætning og transport. Den sekretoriske hormonelle cyklus er genstand for rytmiske ændringer, hvor maksima og minimale aktivitet skelnes.

Sekretionsrytmer

Eksogene rytmer. Rytmerne af hormonaktivitet, dannet under påvirkning af eksterne synkronisatorer, kaldes eksogene. Eksterne synkronisatorer inkluderer ændringer i lys og mørke, madindtag, meteorologiske faktorer (temperatur, isolering, atmosfærisk tryk) og for en person - forskellige sociale faktorer.

Endogene rytmer. Rytmer, der ikke afhænger af virkningen af ​​eksterne synkronisatorer, blev dannet i forbindelse med cykliske fænomener i naturen: dag, mån, sæson, årlig. Pinealkirtlen producerer melatonin om natten og serotonin om dagen og er involveret i dannelsen af ​​rytmer af reproduktionscyklusser, søvn og vågenhed, daglige udsving i kropstemperatur.

Interaktionen mellem eksogene og endogene rytmer og deres dynamiske synkronisering sikrer normal funktion.

Typer af sekretion

Der er 3 hovedtyper af hormonsekretion:
1. frigivelse fra sekretoriske granuler (sekretion af protein-peptidhormoner og catecholamines)
2. frigivelse fra en proteinbundet form (sekretion af skjoldbruskkirtelhormoner);
3. relativt fri diffusion over cellemembraner (steroidhormoner).

Hormonsekretionsrate

Sekretionshastighed bestemmes af et antal faktorer:
- aldersperioder
- kroppens funktionelle tilstand;
- fysisk og mental aktivitet
- tilstedeværelsen af ​​stress;
- menstruationscyklus;
- graviditet;
- amning;
- motivation (sult og metthed).

Den hormonelle virkning formidles af følgende hovedtrin:
- syntese og indtræden i blodet;
- transportformer
- cellulære virkningsmekanismer for hormoner.

Hormoner leveres fra sekretionsstedet til målorganerne ved cirkulerende væsker: blod, lymfe. I blodet cirkulerer hormoner i flere former:
1. i en fri tilstand
2. i kombination med specifikke plasmaproteiner;
3. i form af et ikke-specifikt kompleks med plasmaproteiner;
4. i en adsorberet tilstand på blodlegemer.

I hvile er 80% kompleksbundet med specifikke proteiner. Biologisk aktivitet bestemmes af indholdet af frie hormonformer. Tilknyttede former for hormoner er et depot eller en fysiologisk reserve, hvorfra hormoner overgår til en aktiv fri form efter behov. En forudsætning for manifestation af virkningerne af hormonet er dets interaktion med receptorer.

Hormonelle receptorer er specielle celleproteiner, der er kendetegnet ved:
1. høj affinitet for hormonet;
2. høj selektivitet;
3. begrænset bindingsevne
4. specificitet af lokalisering af receptorer i væv.

Dusinvis af forskellige typer receptorer kan være placeret på den samme cellemembran. Antallet af funktionelt aktive receptorer kan variere under forskellige tilstande og i patologi. Så under graviditet forsvinder M-kolinergiske receptorer i myometrium, men antallet af oxytocinreceptorer øges. I nogle former for diabetes mellitus er der en funktionel insufficiens af det insulære apparat, dvs. blodinsulinniveauer er høje, men nogle af insulinreceptorerne er optaget af autoantistoffer mod disse receptorer. I 50% af tilfældene er receptorer lokaliseret på målcellens membraner; 50% er placeret inde i cellen.

Hormonernes virkningsmekanismer

Der er 2 vigtigste virkningsmekanismer for hormoner på celleniveau:
1. implementering af effekten fra den ydre overflade af cellemembranen;
2. implementering af effekten efter penetrering af hormonet i cellen.

Realisering af virkningen e af den ydre overflade af cellemembranen.

I dette tilfælde er receptorerne placeret på cellemembranen. Som et resultat af hormonets interaktion med receptoren aktiveres et membranenzym, adenylatcyklase. Enzymet fremmer dannelsen af ​​den vigtigste intracellulære formidler af hormonelle effekter fra ATP - cyklisk 3,5-AMP (cAMP). cAMP aktiverer det cellulære enzymprotinkinase, som implementerer hormonets virkning.

Det er blevet konstateret, at hormonafhængig adenylatcyklase er et almindeligt enzym, der påvirkes af forskellige hormoner, medens hormonreceptorer er multiple og specifikke for hvert hormon..

Sekundære mellemmænd bortset fra cyklisk AMP kan være cykliske 3,5-GMP (cGMP), calciumioner, inositoltrifosfat. Sådan fungerer peptid, proteinhormoner og tyrosinderivater - katekolaminer. Et karakteristisk træk ved virkningen af ​​disse hormoner er den relativt hurtige forekomst af responsen, som skyldes aktiveringen af ​​tidligere, allerede syntetiserede enzymer og andre proteiner.

Realisering af effekten, efter at hormonet kommer ind i cellen.

I dette tilfælde er receptorerne for hormonet i cytoplasmaet i cellen. Hormonerne i denne virkningsmekanisme, på grund af deres lipofilicitet, trænger let gennem membranen ind i målcellen og binder til specifikke receptorproteiner i dens cytoplasma. Hormonreceptorkomplekset kommer ind i cellekernen. I kernen nedbrydes komplekset, og hormonet interagerer med visse sektioner af nukleært DNA, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et specielt messenger-RNA. Matrix RNA kommer ud fra kernen og fremmer syntesen af ​​et protein eller protein-enzym på ribosomer. Sådan fungerer steroidhormoner og tyrosinderivater, skjoldbruskkirtelhormoner. Deres virkning er kendetegnet ved en dyb og langvarig omstrukturering af cellulær metabolisme..

Inaktivering af hormoner forekommer i effektororganer, hovedsageligt i leveren, hvor hormoner gennemgår forskellige kemiske ændringer ved at binde sig til glukuronsyre eller svovlsyre eller som et resultat af eksponering for enzymer. Delvis udskilles hormoner i urinen. uændret form. Virkningen af ​​visse hormoner kan blokeres på grund af udskillelsen af ​​hormoner med antagonistiske virkninger..

Hormonfunktioner:

1. Regulering af vækst, udvikling og differentiering af væv og organer, som bestemmer den fysiske, seksuelle og mentale udvikling.
2. Sikring af kroppens tilpasning til ændrede levevilkår.
3. Sikring af vedligeholdelse af homeostase.

Typer af hormoninteraktion:

Hvert hormon fungerer ikke isoleret, så det er vigtigt at overveje de mulige resultater af deres interaktion.

1. synergi - ensrettet handling af to eller flere hormoner. Adrenalin og glucagon aktiverer nedbrydningen af ​​leverglykogen til glukose og forårsager en stigning i blodsukkeret.
2. Antagonisme altid relativ. Insulin og adrenalin har modsatte virkninger på blodsukkeret. Insulin forårsager hypoglykæmi, adrenalin forårsager hyperglykæmi. Den biologiske betydning af virkningerne er at forbedre kulhydraternæring af væv.
3. permissive handling hormoner er, at hormonet ikke forårsager en fysiologisk virkning, men skaber betingelserne for en celle eller organs reaktion på virkningen af ​​et andet hormon. Glukokortikoider påvirker ikke vaskulær muskeltonus og nedbrydning af leverglykogen, skaber forhold, hvorunder selv små koncentrationer af adrenalin øger blodtrykket og forårsager hyperglykæmi som følge af glycogenolyse i leveren.

Andre biologisk aktive forbindelser.

Ud over hormoner er der mange andre kemiske forbindelser, der sammen med hormoner, nervesystemet, går uafhængigt af hinanden har en regulerende eller modulerende virkning på funktionen af ​​organer og systemer i kroppen.

Disse inkluderer;

1. neurotransmittere - frigøres i nerveenderne, de kan også have en paracrineffekt:
- noradrenalin
- acetylcholin
- GABA
- serotonin
- histamin.

2. autokrin - stoffer dannet under inflammatoriske reaktioner:
- histamin
- bradykinin.

3. metaboliske produkter af arachidonsyre (en del af lipiderne i cellemembranerne), der dannes som respons på hormonelle og andre stimuli:
a) prostaglandiner, da de først blev isoleret fra prostatakirtlen (E1, E2, F1, I2, G2);
b) thromboxaner;
c) protacycliner - de dannes ud fra endoperoxider af arachidonsyre med deltagelse af cyclooxygenase-enzymkomplekset.
d) leukotriener - katalyseret af lipoxygenaseenzymer.

Alle metabolitter af arachidonsyre kaldes eicosanoider. Disse stoffer virker enten på selve cellen, hvor den syntetiseres (autokrin virkning) eller på naboceller (paracrineffekt). Eicosanoider forbedrer eller svækker virkningen af ​​hormoner og andre agonister, forårsager deres syntese og sekretion..

Cirkulation i blodet spiller en væsentlig rolle i reguleringen af ​​kropsfunktioner:

1. uorganiske ioner:
- kalium
- natrium
- kalium.
2. hydrogen;
3. kuldioxid.

Ud over den direkte regulerende virkning kan alle disse forbindelser, som er tæt interagerende med hinanden, have en modulerende virkning - forøgelse eller formindskelse af manifestationen af ​​indflydelsen fra de vigtigste regulatorer, hormoner.

Regulering af hormonaktivitet

Regulering af endokrine kirtler udføres af flere indbyrdes forbundne mekanismer: intracellulære, nervøse, hormonelle og ikke-hormonelle faktorer..

Intracellulær regulering realiseres ved hjælp af hormonreceptorer, G-proteiner, cykliske nukleotider, enzymer, calciumioner og andre sekundære mediatorer af hormonsyntese og sekretion med deltagelse af genomet. Gener specificerer den type hormon, der er syntetiseret i en celle, mens andre hormoner regulerer gener. De neuroendokrine zoner i hypothalamus, pinealkirtel, binyremedulla og andre områder af kromaffinvæv reguleres direkte af nervemekanismer.

Nervøs regulering er repræsenteret af et komplekst sæt af centrale mekanismer, blandt hvilke hovedrollen hører til det hypothalamiske hypofyse-system.

Nervøs regulering udføres i 3 retninger:

1. Niveauet af hormonet gennem feedback regulerer den sekretoriske aktivitet af den kirtel, hvori det er dannet. Denne regulering af hormonsekretion under påvirkning af selve hormonet medieres af neurohormonale mekanismer i det hypothalamiske hypofyse-system;
2. direkte virkning af nerver på syntese og sekretion af hormonet (neurohypophyse, binyremedulla);
3. Nervesystemet regulerer indirekte hormonaktivitet, hvilket ændrer intensiteten af ​​blodforsyningen til kirtlen.

Direkte virkning på kirtelceller

En direkte virkning på cellerne i kirtlen tilvejebringes af koncentrationen af ​​underlaget, hvis niveau reguleres af hormonet (feedback). Så blodkalk påvirker sekretionsaktiviteten i parathyroidea og skjoldbruskkirtlen, hvor parathyreoideahormon og thyrocalcitonin dannes, og koncentrationen af ​​blodsukker bestemmer aktiviteten af ​​insulinudgang fra bugspytkirtlen.

Funktionen af ​​langt de fleste hormonsyntetiserende celler reguleres af en kombination af flere mekanismer. Derudover har mange hormoner og hapothalamo-hypofyse faktorer en krydseffekt på dannelsen af ​​hinanden. Når vi taler om en bestemt reguleringsmekanisme, taler vi derfor kun om den gældende reguleringsmekanisme.

Hovedrollen i de fysiologiske reguleringsmekanismer spilles af neurohormonale og hormonelle mekanismer, såvel som direkte effekter på de endokrine kirtler af de stoffer, hvis koncentration er reguleret af dette hormon..

Den regulerende virkning af centralnervesystemet på aktiviteten af ​​de endokrine kirtler er gennem hypothalamus. Hypothalamus modtager signaler fra det ydre og det indre miljø gennem afferente veje i hjernen. Neurosekretoriske celler i hypothalamus omdanner afferent nervestimulering til humorale faktorer og producerer frigivende hormoner. De regulerer selektivt funktionen af ​​cellerne i adenohypophysen.

Blandt frigivende hormoner adskilles:
1. Liberiner - stimulatorer til syntese og sekretion af hormoner i adenohypophysen;
2. statiner - sekretionsinhibitorer.

De kaldes de tilsvarende tropiske hormoner: thyroliberin, corticoliberin, somatoliberin osv. Til gengæld regulerer de tredobbelthormoner i adenohypophysis (den forreste hypofyse) aktiviteten af ​​et antal andre perifere endokrine kirtler (binyrebark, skjoldbruskkirtel, gonader). Dette er de såkaldte direkte nedadgående regulatoriske links..

Ud over dem er der inden i de angivne systemer også omvendt stigende selvregulerende forbindelser. Feedback kan komme fra enten den perifere kirtel eller hypofysen..

I retning af den fysiologiske handling kan feedbacks være negative og positive. Negative forhold begrænser selv driften af ​​systemet. Positive forbindelser lancerer hende selv.

Således forbedrer lave koncentrationer af thyroxin gennem blodet produktionen af ​​thyreoidea-stimulerende hormon af hypofysen og thyroliberin - hypothalamus. Hypothalamus er signifikant mere følsom end hypofysen over for hormonelle signaler fra perifere endokrine kirtler. Takket være feedbackmekanismen etableres en ligevægt i syntesen af ​​hormoner, der reagerer på et fald eller stigning i koncentrationen af ​​hormoner i de endokrine kirtler.

Nogle endokrine kirtler, såsom bugspytkirtlen, parathyreoidea-kirtlerne, påvirkes ikke af hypofysen. Aktiviteten af ​​disse kirtler afhænger af koncentrationen af ​​de stoffer, hvis niveau reguleres af disse hormoner.

Således bestemmes niveauet af parathyreoideahormon i parathyreoidea-kirtlerne og calcitonin i skjoldbruskkirtlen af ​​koncentrationen af ​​calciumioner i blodet. Glukose regulerer produktionen af ​​insulin og glukagon i bugspytkirtlen. Derudover skyldes funktionerne af disse kirtler påvirkningen af ​​niveauet af antagonisthormoner.

Omvendte hormonelle forbindelser - mekanismen for interaktion mellem perifere endokrine kirtler med deres reguleringscentre.

Samspillet mellem den perifere kirtel og de hypothalamiske centre og (gå) på niveauet af adenohypophysen danner positive og negative feedbacks.

Samspillet mellem den perifere kirtel ved mekanismen for positive (stimulerende) og negative (hæmmende) tilbagemeldinger med hypothalamiske centre sker gennem indflydelse på sekretion af liberiner af en skiftende koncentration af hormoner af perifere kirtler af intern sekretion i det cirkulerende blod.

Et overskud af perifere hormoner i blodet hæmmer den stimulerende sekretion af liberiner, hvilket fører til et fald i deres koncentration.

Figur 2. Kirtler med intern sekretion og deres hormoner (ifølge V. Rosen, 1984)

Manglen på perifere hormoner forbedrer produktionen af ​​hypothalamiske liberiner og den tredobbelte funktion af adenohypophysen, som gennem feedback stimulerer dannelsen af ​​hormoner i de endokrine kirtler og fører til en stigning i deres niveau i blodet.

Tilpasningsregulering, hvor den mediale hypothalamus, hypofyse og endokrine kirtler deltager, virker på basis af interaktion mellem hormoner og specifikke receptorer i disse strukturer. De samme receptorer findes i forskellige strukturer i det centrale nervesystem, især i limbiske formationer. Steroidhormoner spiller en vigtig rolle i feedbackmekanismer..