Гормоны. Классификация и общая характеристика

Классификация

По химической структуре

1. пептиды и белки (инсулин, гормон роста);

2. производные аминокислот (адреналин, мелатонин);

3. стероиды, производные холестерола (женские и мужские половые гормоны);

4. эйкозаноиды, производные арахидоновой кислоты (простагландины, тромбоксаны).

По функции 

1. эффекторные, действующие непосредственно на клетки-мишени;

2. тропные гормоны гипофиза, управляющие выделением гормонов периферических эндокринных желез; 

3. гипофизуправляющие гормоны гипоталамуса, которые регулируют выделение собственных гормонов гипофиза.

По эффекту действия

• возбуждающие;

• тормозящие.

Общие свойства гормонов

• обладают высокой биологической активностью и эффективны в низких концентрациях;

• связываются со специфическими рецепторами, которые локализуются на поверхности клеток, в цитозоле или ядре;

• могут генерировать образование или выделение из депо внутриклеточных (вторичных) посредников (циклических мононуклеотидов цАМФ и цГМФ, инозитолфосфатов, диацилглицерола, кальция).

Гормоны циркулируют в крови в свободном (активная форма) и связанном (неактивная форма) состоянии с белками плазмы, форменными элементами или располагаются внутри них. Биологической активностью обладают гормоны в свободном состоянии. Содержание их в крови зависит от скорости продукции, степени связывания, скорости метаболизма в тканях (связывания со специфическими рецепторами, разрушения или инактивации в клетках-мишенях или гепатоцитах, удаления с мочой или с желчью).

Действие гормона на клетку-мишень обусловлено его взаимодействием со специфическим белком-рецептором. Гормон является лигандом для рецептора. После их взаимодействия происходит усиление (амплификация) сигнала в геометрической прогрессии (число вторичных посредников в десятки, сотни, тысячи раз больше числа молекул гормона). Активация рецептора всегда включает механизм обратной связи, которая отключает рецептор или удаляет его с поверхности клеток (десенситизация/адаптация). Действие гормона на клетку часто дополняется влиянием других гормонов, медиаторов, метаболитов. При этом в клетках-мишенях может происходить интеграция сигналов от двух и более рецепторов по типу усиления или торможения.

Рецепторы к гормонам могут локализоваться на мембране клетки (мембранные рецепторы) или внутри нее (внутриклеточные).

Среди мембранных рецепторов различают три семейства:

• 7-ТМС-рецепторы, которые посредством G-белков включают систему вторичных посредников;

• 1-ТМС-рецепторы, которые обладают свойствами ферментов и включают каскад ферментативных реакций;

• лигандзависимые ионные каналы, которые меняют проницаемость мембраны для ионов и вызывают изменение электрического заряда.

Через эти рецепторы действуют гормоны белково-пептидной природы и производные аминокислот.

Среди внутриклеточных рецепторов выделяют:

• цитоплазматические;

• ядерные.

Через них действуют стероидные и тиреоидные (йодсодержащие) гормоны.

Физиологические эффекты гормонов зависят в значительной мере от их содержания в крови, количества и качества рецепторов и пострецепторных структур в клетках-мишенях.

Регуляция образования и секреции гормонов

— одна из важнейших функций эндокринной и нервной системы. Нервная регуляция осуществляется нейросекреторными клетками переднего гипоталамуса в ответ на поступление к нему нервных импульсов из различных областей ЦНС. Непосредственное влияние оказывает АНС в зависимости от ее тонуса. При повышение тонуса СНС увеличивается секреция тропных гормонов гипофизом, катехоламинов мозговым слоем надпочечников, тиреоидных гормонов щитовидной железой, снижается секреция инсулина. При повышение тонуса ПНС увеличивается секреция инсулина, гастрина и тормозится секреция тиреоидных гормонов.

Регуляция тропными гормонами гипофиза используется для контроля образования и секреции гормонов периферическими эндокринными железами.

Регуляция обратными связями для контроля секреции гормонов гипоталамуса и гипофиза. Суть заключается в том, что нейросекреторные клетки гипоталамуса имеют рецепторы и являются клетками-мишенями гормонов периферической эндокринной железы и тропного гормона гипофиза, контролирующего секрецию гормонов этой железы.

Влияние конечных эффектов гормонов на их секрецию имеет место в островковом аппарате поджелудочной железы, С-клетках щитовидной железы, паращитовидных железах, гипоталамусе.

Влияние суточных и других ритмов

Один из механизмов регуляции биосинтеза и секреции гормонов — внутриклеточный. Специфическая направленность спонтанных процессов продукции гормонов осуществляется при участии ряда ферментов. Кроме того, они, как и многие многоступенчатые биохимические реакции, в той или иной степени саморегулируются по общему принципу обратной связи. Согласно этому принципу, предшествующие стадии цепи реакций могут тормозиться или усиливаться продуктами последующих стадий. Известны нервный, нервно-эндокринный, эндокринный, неэндокринный гуморальный механизмы. За счет которых регулируются не только образование и секреция гормонов эндокринными железами, но и тонус кровеносных сосудов, обеспечивающих их кровоснабжение.