Понятие о железах внутренней секреции. Гормоны.

Железы внутренней секреции - органы животных и человека, вырабатывающие и выделяющие специфические вещества (гормоны, слизь, слюна, мускус и др.), которые участвуют в различных физиологических функциях и биохимических процессах организма. Железы внутренней секреции (эндо­кринные) выделяют продукты своей жизнедеятельности - гормоны - непо­средственно в кровь или лимфу (гипофиз, надпочечники, эпифиз, щитовид­ная железа, паращитовидные железы. и др.).

В отличие от внутренней секреции, внешняя секреция осуществляется экзокринными железами через выводные протоки во внешнюю среду (пото­вые, слюнные, молочные железы).

В некоторых органах одновременно присутствуют оба типа секреции. К органам со смешанным типом секреции относятся поджелудочная железа и половые железы. Одна и та же железа внутренней секреции может продуци­ровать неодинаковые по своему действию гормоны. Так, например, щитовид­ная железа продуцирует тироксин и тирокальцитонин. В то же время продук­ция одних и тех же гормонов может осуществляться разными эндокринными железами. Например, половые гормоны продуцируются и половыми железа­ми, и надпочечниками.

Высшей формой гуморальной регуляции является гормональная. Тер­мин "гормон" был впервые применен в 1902 г. Старлингом и Бейлиссом в от­ношении открытого ими вещества, продуцирующегося в двенадцатиперстной кишке, - секретина. Термин "гормон" в переводе с греческого означает "побу­ждающий к действию", хотя не все гормоны обладают стимулирующим эф­фектом.

Гормоны - это биологически высокоактивные вещества, синтезирую­щиеся и выделяющиеся во внутреннюю среду организма эндокринными же­лезами, или железами внутренней секреции, и оказывающие регулирующее влияние на функции удаленных от места их секреции органов и систем орга­низма.

Продукция биологически активных веществ - это функция не только желез внутренней секреции, но и других традиционно неэндокринных орга­нов: почек, желудочно-кишечного тракта, сердца. Не все вещества, образую­щиеся специфическими клетками этих органов, удовлетворяют классическим критериям понятия "гормоны". Поэтому наряду с термином "гормон" в по­следнее время используются также понятия гормоноподобные и биологиче­ски активные вещества. Так, например, некоторые из них синтезируются так близко к своим органам-мишеням, что могут достигать их диффузией, не по­падая в кровоток. Клетки, вырабатывающие такие вещества, называют пара­кринными. Трудность точного определения термина "гормон" особенно хорошо видна на примере катехоламинов - адреналина и норадреналина. Когда рассматривается их выработка в мозговом веществе надпочечников, их обыч­но называют гормонами, если речь идет об их образовании и выделении сим­патическими окончаниями, их называют медиаторами.

Химическая природа гормонов и биологически активных веществ различна. От сложности строения гормона зависит продолжительность его биологического действия, например, от долей секунды у медиаторов и пептидов до часов и суток у стероидных гормонов. Анализ химической структуры и физико-химических свойств гормонов помогает понять механизмы их действия, разрабатывать методы их определения в биологических жидкостях и осуществлять их синтез.

Классификация гормонов и биологически активных веществ по химической структуре:

11. Производные аминокислот:

- производные тирозина: тироксин, трийодтиронин, дофамин, адреналин, норадреналин;

- производные триптофана: мелатонин, серотонин;

- производные гистидина: гистамин.

2. Белково-пептидные гормоны:

- полипептиды: глюкагон, кортикотропин, меланотропин, вазо-прессин, окситоцин

- пептидные гормоны желудка и кишечника;

- простые белки (протеины): инсулин, соматотропин, пролактин, паратгормон, кальцитонин;

- сложные белки (гликопротеиды): тиреотропин, фоллитропин, лютропин.

3. Стероидные гормоны:

- кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон);

- половые гормоны: андрогены (тестостерон), эстрогены и прогестерон.

4. Производные жирных кислот:

- - арахидоновая кислота и ее производные:

- - простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены.

Несмотря на то, что гормоны имеют разное химическое строение, для них характерны некоторые общие биологические свойства.

Общие свойства гормонов:

1 Строгая специфичность физиологического действия.

2. Высокая биологическая активность: гормоны оказывают свое физиологическое действие в чрезвычайно малых дозах.

3. Дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона.

4. Многие гормоны (стероидные и производные аминокислот) не имеют видовой специфичности.

5. Пролонгированность действия.

Установлены четыре основных типа физиологического действия на организм:

8. кинетическое, или пусковое, вызывающее определенную деятельность исполнительных органов;

9. метаболическое (изменения обмена веществ);

10. морфогенетическое (дифференциация тканей и органов, действие на рост, стимуляция формообразовательного процесса);

11. корригирующее (изменение интенсивности функций органов и тканей).

Гормональный эффект опосредован следующими основными этапами:

- синтезом и поступлением в кровь,

- формами транспорта,

- клеточными механизмами действия гормонов.

От места секреции гормоны доставляются к органам-мишеням циркулирующими жидкостями: кровью, лимфой.

В крови гормоны циркулируют в нескольких формах:

1) в свободном состоянии;

2) в комплексе со специфическими белками плазмы крови;

3) в форме неспецифического комплекса с плазменными белками;

4) в адсорбированном состоянии на форменных элементах крови.

В состоянии покоя 80% приходится на комплекс со специфическими белками. Биологическая активность определяется содержанием свободных форм гормонов. Связанные формы гормонов являются как бы депо, физиологическим резервом, из которого гормоны переходят в активную свободную форму по мере необходимости.

Обязательным условием для проявления эффектов гормона является его взаимодействие с рецепторами. Гормональные рецепторы представляют собой особые белки клетки, для которых характерны:

- Высокое сродство к гормону;

- Высокая избирательность;

- Ограниченная связывающая емкость;

- Специфичность локализации рецепторов в тканях. На одной и той же мембране клетки могут располагаться десятки разных типов рецепторов.

Виды взаимодействия гормонов. Каждый гормон не работает в одиночку. Поэтому необходимо учитывать возможные результаты их взаимодействия:

- Синергизм - однонаправленное действие двух или нескольких гормонов. Например, адреналин и глюкагон активируют распад гликогена печени до глюкозы и вызывают увеличение уровня сахара в крови.

- Антагонизм всегда относителен. Например, инсулин и адреналин оказывают противоположные действия на уровень глюкозы в крови. Инсулин вызывает гипогликемию, адреналин - гипергликемию. Биологическое же значение этих эффектов сводится к одному - улучшению углеводного питания тканей.

- Пермиссивное действие гормонов заключается в том, что гормон, сам не вызывая физиологического эффекта, создает условия для ответной реакции клетки или органа на действие другого гормона. Например, глюкокортикоиды, не влияя на тонус мускулатуры сосудов и распад гликогена печени, создают условия, при которых даже небольшие концентрации адреналина увеличивают артериальное давление и вызывают гипергликемию в результате гликогенолиза в печени.