3.1.3. Природа и функции гормонов
Гормоны разделяют на две основные группы.
• Полипептиды или производные аминокислот (большинство):
➧ сложные полипептиды [ЛГ, хорионический гонадотропин человека (ХГЧ)];
➧ пептиды средних размеров (инсулин и глюкагон);
➧ малые пептиды (тиреотропин-рилизинг-гормон – ТРГ);
➧ дипептиды (Т>4 и Т>3);
➧ производные отдельных аминокислот (катехоламины, серотонин и гистамин).
• Производные холестерина – стероиды двух типов:
➧ с интактным стероидным кольцом (стероиды надпочечников и гонад);
➧ с разобщённым кольцом В (витамин D и его метаболиты). Выделяют четыре основные функции гормонов в организме:
• размножение;
• рост и развитие;
• поддержание постоянства внутренней среды;
• производство, утилизация и сохранение энергии.
Отдельный гормон, с одной стороны, может оказывать разные биологические эффекты на различные органы, а в одном органе – в разное время; с другой стороны, некоторые биологические процессы находятся под интегральным контролем нескольких гормонов.
Гормоны регулируют функции следующих своих мишеней:
• другие эндокринные железы (например, связь гипофиз-надпочечник);
• функциональные системы (например, катехоламины и сердечно-сосудистая система);
• органы (например, Т>4 и функция сердца или Т>4 и функция мозга);
• ткани (например, кортизол и костная ткань).
3.1.4. Синтез, хранение и секреция гормонов
Пептидные гормоны синтезируются по тому же механизму, что и любые другие белки. Часто сначала синтезируется большая молекула прогормона, которая затем преобразуется в гормон меньших размеров. К примеру, препропаратиреоидный гормон пропаратиреоидный гормон паратиреоидный гормон. С другой стороны, стероиды и катехоламины синтезируются из меньших молекул.
Эндокринные органы не являются уникальным местом синтеза гормонов (к примеру, ХГЧ синтезируется практически во всех тканях организма), вместе с тем только в них синтез гормонов и его регулирование происходят наиболее эффективно. Три основные особенности отличают эндокринный орган от неэндокринной ткани, синтезирующей какой-либо гормон:
• скорость синтеза намного выше в эндокринном органе;
• превращение прогормона в гормон осуществляется только в эндокринном органе (например, проопиомеланокортин превращается в АКТГ в гипофизе, но не в мозге);
• эндокринные железы снабжены механизмом транспорта гормона в кровь, который, как правило, регулируем.
Скорость секреции гормона железой определяется скоростью его синтеза, которую могут регулировать другие, тропные по отношению к этой железе гормоны. За исключением Т>4 и 1,25-дигидроксихолекальциферола, запасы гормонов в организме очень ограничены.
Стимуляция секреции гормона связана с деполяризацией клеточной мембраны и открытием кальциевых каналов, что приводит к поступлению кальция в клетку, где он соединяется с кальций-связывающим протеином. Повышение внутриклеточной концентрации кальция необходимо для активации экзоцитоза – процесса, в результате которого содержимое внутриклеточных везикул (гормонов, трансмиттеров) поступает в межклеточное пространство.
3.1.5. Транспорт и элиминация гормонов
Секретируемые в кровь гормоны транспортируются к тканям-мишеням.
• Стероиды и тиреоидные гормоны циркулируют в крови в связанном с белками плазмы состоянии.
• Полипептидные гормоны и катехоламины находятся в крови в свободном состоянии.
На уровне клеток гормоны взаимодействуют со специфическими рецепторами, расположенными:
