Гормоны: их виды и действие на человеческий организм

Тело человека, его органы и системы состоят из миллионов и миллионов клеток, между которыми должна осуществляться постоянная связь для координации процессов жизнедеятельности организма. Передача информации между клетками осуществляется двумя основными способами: при помощи нервных импульсов (нервный) и при помощи гормонов и других веществ (гуморальный). Нервы, через которые мозг отдает команды мышечным волокнам, играют роль телефонной связи, при помощи которой жители города передают друг другу новости. Но если информацию необходимо сообщить сразу всем жителям города, в дело вступают средства массовой информации. В организме роль СМИ играют гормоны. На сайте интернет-магазина спортивного питания Gorillazmarket вы сможете узнать, насколько важны гормоны в жизни обычных людей и спортсменов.

Преимущества и недостатки гуморального способа

Название «гуморальный» произошло от латинского слова humor, которое переводится как жидкость. При этом способе передачи информации определенный гормон вырабатывается одними клетками организма и распространяется через жидкость (межтканевую жидкость, лимфу или кровь), воздействуя на функционирование других клеток.

Гуморальный способ является более древним по сравнению с нервным. Еще задолго до появления прообразов нервной системы клетки многоклеточных организмов координировали свою работу при помощи специальных жидкостей. Зато нервный способ передачи информации между клетками работает быстрее, поскольку нервный импульс передается за доли секунды, а до того как определенный гормон выделяется, попадет в кровь, лимфу или межтканевую жидкость и дойдет по ней в нужные клетки, могут пройти десятки секунд. Зато гормоны оказывают более долгосрочное действие на клетки, поскольку они способны оставаться в крови в течение минут, часов и даже дней.

В случае нервной регуляции импульс является узконаправленным, поскольку передается только тем группам клеток, которые связаны нервным окончанием. Когда в кровь попадают гормоны, они оказывают влияние на все клетки организма, имеющие определенный рецептор. Поэтому для передачи той информации, которая должна быть распространена быстро, используется нервный путь, а для охвата максимального количества клеток — гуморальный. Например, для быстрого и последовательного напряжения и расслабления десятков мышц во время ходьбы мозг пользуется нервными импульсами, а для регулирования уровня сахара в крови хорошо подходит гуморальный способ, при помощи которого всем клеткам сообщается, с какой скоростью они могут поглощать глюкозу.

В человеческом организме нервный и гуморальный способы передачи информации объединены в систему нейрогуморальной регуляции. В здоровом организме они работают очень слаженно под контролем центральной нервной системы, гипофиза и гипоталамуса.

Основные отличия гормонов

Все гормоны имеют общие свойства, однако сильно отличаются по химической природе. Например, адреналин и тироксин являются производными аминокислот, половые гормоны и кортизол являются стероидами, инсулин — белок, окситоцин — полипептид. Вырабатываются гормоны специальными железами. Причем очень маленькая концентрация этих веществ, попавших в кровь, способна оказать очень значительное влияние на функционирование других органов.

Влияние на клетки гормоны оказывают, связываясь с соответствующими им рецепторами, представляющими собой белки, имеющиеся на поверхности клеток. Если определенная клетка не должна реагировать на какой-то гормон, то у нее просто нет соответствующего ему рецептора.

Клетки и органы, на которые конкретный гормон способен оказывать действие, называются клетками-мишенями и органами-мишенями. Гормоны воздействуют на органы и ткани организма по-разному, регулируя скорость синтеза ферментов в клетках или изменяя скорость ферментативных реакций в них. При этом сами гормоны не являются ферментами. К тому же гормоны не всегда принимают участие в гуморальном способе передачи информации между клетками. Например, вырабатываемый надпочечниками норадреналин оказывает влияние на функционирование сердца и сосудов как гормон. А выделяемый в синапсах норадреналин оказывает влияние на нейроны как нейромедиатор, принимая участие в передаче сигналов между ними.

Вообще, существуют такие типы реализации действия гормонов на клетки и органы:

• мембранный, когда под действием гормона на клеточную мембрану изменяется ее проницаемость (например, инсулин активизирует систему транспорта глюкозы, в результате чего она активно проникает в клетки);
• мембранно-клеточный, когда гормон не проникает в клетку, а оказывает влияние на ее обменные процессы при помощи посредника (в качестве такого посредника могут выступать циклические нуклеотиды и кальций);
• цитозольный, который присущ белкам-стероидам, – при этом типе действия гормон проникает через клетку в ядро и соединяется с внутриклеточным рецептором, что приводит к активации или подавлению выработки тех или иных ферментов;
• смешанный, присущий гормонам щитовидной железы.

Где вырабатываются гормоны

Гормоны по большей части вырабатываются в железах внутренней секреции, которые также называют эндокринными железами. К ним относятся:

• щитовидная железа;
• гипоталамус;
• гипофиз;
• эпифиз;
• поджелудочная железа;
• паращитовидные железы;
• яичники;
• яички;
• надпочечники.

Функционирование эндокринных желез регулируют гипофиз и гипоталамус. В этих целях гипоталамус, на который воздействуют нервные импульсы, выделяет так называемые рилизинг-факторы, которые стимулируют в гипофизе выработку тропных гормонов, под действием которых синтезировать собственные гормоны начинают остальные железы. Гипофиз контролирует уровень в крови каждого гормона, и как только он начинает превышать определенный порог, вырабатывающей его железе отдается команда о прекращении его синтеза.

Действие гормонов на биоритмы

Выработка многих гормонов в человеческом организме зависит от действия внешних факторов. Например, на выработку инсулина оказывают большое влияние приемы пищи. На некоторые другие гормоны внешние факторы влияния не оказывают. Такие гормоны вырабатываются в организме с определенной периодичностью, которую называют циркадными ритмами.

Например, с наступлением ночи в организме человека повышается выработка гормона мелатонина, под действием которого он засыпает. Синтезируется мелатонин в эпифизе в течение всей ночи. С возрастом у многих людей выработка этого гормона в организме снижается, поэтому пожилые люди нередко страдают бессонницей. Во время сна в организме надпочечниками выделяется меньше гормонов стресса и при этом увеличивается синтез соматотропного гормона (СТГ), который стимулирует рост тканей. Больше всего этого гормона в крови можно обнаружить в 2-3 часа ночи, поэтому люди действительно растут во сне.

С наступлением утра в 5-7 часов повышается синтез гормонов надпочечниками, а мелатонин, наоборот, прекращает вырабатываться, что помогает человеку проснуться. Кроме того, именно утром в крови мужчин больше всего тестостерона — этим объясняются утренние эрекции. Женские половые гормоны, регулирующие менструальный цикл, колеблются в крови с периодичностью около 28 дней. В течение всей жизни норма различных гормонов в крови существенно изменяется. Например, у подростков вырабатывается очень много гормона роста, а в организме пожилых людей очень мало синтезируется половых гормонов.

Использование гормонов в медицине

Благодаря мощному воздействию гормонов на человеческий организм их используют для лечения различных заболеваний. Например, с их помощью проводят заместительную гормональную терапию, которая состоит в регулярном приеме гормональных препаратов.

Заместительную гормональную терапию врач может назначить в том случае, когда в организме человека нужный для его нормального функционирования гормон не вырабатывается в нужном количестве. Своевременное назначение заместительной гормональной терапии и ее проведение с использованием качественных лекарственных препаратов позволяет человеку вести его обычную жизнь и дает возможность избежать многих необратимых негативных последствий для здоровья. Заместительная гормональная терапия обычно назначается пожизненно в том случае, если проблему пациента со здоровьем невозможно решить другим способом.

При проведении заместительной гормональной терапии корректировка доз или отмена приема других лекарственных препаратов обычно не требуется, поскольку такая терапия предназначена для имитации функционирования эндокринных желез. Самостоятельно назначать гормональные препараты, отменять их или менять дозировку не рекомендуется. Делать это должен только лечащий врач.

Какие заболевания можно вылечить гормонами?

При помощи адреналина можно повысить артериальное давление, поскольку этот гормон стимулирует работу сердца. Поэтому данный гормон используют в тех случаях, когда артериальное давление требуется повысить очень срочно — укол адреналина в сердце делают, когда человек впадает в шоковое состояние.

Глюкокортикоидные гормоны имеют очень сильное противовоспалительное действие и способны подавлять реакцию иммунной системы. Поэтому их применяют при лечении бронхиальной астмы, аллергических реакций, различных хронических воспалительных заболеваний.

Мужские гормоны способны усиливать выработку белка в организме и стимулировать рост мышц. Поэтому их используют для лечения людей, имеющих тяжелую степень истощения. Однако такие гормоны способны оказывать и негативное влияние на организм, способствуя увеличению предстательной железы и делая человека более агрессивным.

Устранить или уменьшить нежелательные побочные эффекты гормонов можно при помощи использования их синтетических или полусинтетических аналогов. Для этих целей ученые создают вещества, которые близки по структуре и полезному действию к натуральным аналогам, но при этом имеют менее выраженные побочные действия. К таким веществам относятся анаболики, которые стимулируют выработку белка так же, как и тестостерон, но при этом не оказывают такого действия на половую сферу, как этот природный гормон. Синтетические гормоны с улучшением способов их синтеза и очистки сейчас в медицине используют намного чаще, чем натуральные гормоны.

Кроме гормонов, при лечении заболеваний применяют их антагонисты, являющиеся веществами, которые также могут связываться с определенным рецептором на поверхности клетки, но при этом не могут оказывать такого действия, как тот или иной гормон. Антагонисты гормонов применяют для лечения тех заболеваний, которые провоцируются избыточной выработкой определенного гормона. Также они полезны в тех случаях, когда требуется снизить нормальную концентрацию того или иного гормона. Например, известно, что быстрый рост некоторых злокачественных опухолей может быть вызван действием определенного гормона. В этом случае действие гормона просто отключают, вводя в организм его антагонист. Так, мужчинам с опухолью предстательной железы может назначаться бикалутамид, который связывается с тестостероновыми рецепторами клеток опухоли, тем самым блокируя стимулирующее влияние на нее тестостерона, и замедляя рост новообразования.

При назначении гормональной терапии всегда следует сообщать врачу, какие препараты вы принимаете от других заболеваний. Поскольку в этом случае необходима тщательная проверка лекарственных средств на совместимость.