Общие сведения о гормонах

Базальная концентрация гормонов в крови (т.е. нестимулированная) чрезвычайно низкая и варьирует в пределах от микромолярных (10^-6) до пикомолярных величин (10^-12). Однако при стрессе и других чрезвычайных обстоятельствах их концентрация в течение нескольких секунд может уве­личиваться на несколько порядков (например, в 1000 раз возрастает уро­вень адреналина при стрессе). Выполнив функции, гормоны должны также быстро инактивироваться. Происходит это под влиянием ферментов, кото­рые катализируют их распад до конечных продуктов. Из этого следует, что для проявления своих биологических функций (регуляции обмена ве­ществ, физиологических функций) гормоны должны быстро синтезироваться, активироваться, секрети­роваться, осуществлять свое биологическое действие и также быстро инактивироваться. Из этого правила есть исключение, например, половые и тиреоидные гор­моны. Максимум их активности наблюдается лишь через несколько часов или даже дней. Эти особенности образования и действия гормонов важно помнить врачу при назначении пациентам гормо­нотератии.

Среди перечисленных классов гормонов следует различать липофильные(III,IV) и гидрофильные (белково-пептидные – I, II) гормоны, т.к. их транспорт к месту действия и механизм регуляции обмена веществ, и физиологических функций различные.

Транспорт гормонов

• Гормоны переносятся в потоке крови (кроме гормонов АПУД системы) от эндокринной железы к органам-мишеням. Растворимые в воде гормоны I и II класса циркулируют в свободном виде. Не растворимые в воде гормоны (стероидные и тиреоидные) находятся в сыворотке крови в комплексе со специфическими для них белками. Транспортные белки создают в крови как бы подвижный резерв гормонов. В соединении с белками они не разрушают­ся и не удаляются из кровяного русла. Но в этом случае они неактивны. Биологическая активность присуща только свободному, не связанному с белком гормону.

Мишенью для каждого гормона чаще всего являются одна или несколько тканей. Например, щитовидная железа является мишенью для ТТГ, кора

надпочечников для АКТГ, яичники и семенники - для гонадотропных гормо­нов гипофиза, инсулин - для скелетных мышц и жировой ткани.

Как гормон находит место своего действия? Биологический эффект действия гормонов чаще всего начинается с их связывания со спе­цифическими рецепторами, расположенными либо на поверхности мембран или ядре (для гидрофильных), либо в цитоплазме клеток (для липофильных), и завершается, как правило, диссоциацией комплекса на гормон и его рецептор. Все рецепторы гормонов имеют, по меньшей мере, два функцио­нально разных домена (участка). Домен узнавания, который присоединяет специфи­ческий ему гормон, а второй домен генерирует сигнал в определенные внутриклеточные химические процессы.

Количество рецепторов, участвующих в связывании гормона составля­ет несколько тысяч на клетку. Гормон-рецепторное взаимодействие зави­сит от рН среды, t⁰, концентрации солей и наличия большого числа органических молекул, присутствующих в клетке. Свя­зывание гормона и рецептора обеспечивается гидрофобными и электростатическими механизмами и потому оно легко обратимо.

Важно обратить ваше внимание, что количество рецепторов и их чувствительность к гормону находится в динамическом состоянии. Оно регулируется физиологическими механизмами и изменяется при заболевании и назначении врачом терапевтических средств

Ответ на гормон наступает тогда, когда часть рецепторов клетки соединится с гормоном. Наличие другой части рецепторов, не соединенных пока с гормоном (резервные рецепторы) обеспечивает чувствительность клетки к разной концентрации гормонов.

.

• В настоящее время синтезированы различные вещества, не идентичные по химическому строению гормонам, но они способные связываться с их специфическими рецепторами и вызывать гормоноподобный эффект или, наоборот, блокировать действие гормона.

Эти химические соединения (лекарства), которые влияют на чувствительность клетки к гормонам можно разделить на 3 группы:

- агонисты - вещества, которые соединяются с рецепторами и стиму­лируют максимальный ответ клетки на действие гормона (оральные контрацептивы – агонисты эстрогенов и прогестинов);

- вещества - частичные агонисты - соединяются с рецептором и вызывают ослабленный ответ клеток на гормон;

- антагонисты - вещества, которые соединяются с рецепто­ром гормона, образуя с ним неактивный комплекс, и препятствуют действию гормона (противоопухолевые препараты).

После того, как была выяснена роль рецепторов в действии гормонов, стало очевидно, что причиной эндокринного заболевания могут стать не только нарушения в функции эндокринной железы (биосинтезе гормона, секреции, его содержания и трансформации из неактивной формы в активную), но также дейс­твия антагонистов и других веществ на рецепторы. Возможна и наследуе­мая патология, когда дефект в гене приводит к образованию рецептора с нарушенной специфичностью к гормону или не образуется достаточ­ного числа рецепторов.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ.

Он различен для липофильных и гидрофильных гормонов, в связи с тем, что первые могут проникать через билипидный слой мембран клеток, вторые – нет.