Общая характеристика гормонов, их химическая природа

Общая информация о гормонах

Специфические вещества вырабатывают железы внутренней секреции и некоторые органы. Обменные процессы, развитие, половое созревание, зачатие, беременность, роды, стабильность показателей глюкозы, реакции на стресс лишь малая часть функций важных компонентов эндокринной системы. Несмотря на малое количество, гормоны регулируют работу и взаимодействие всех систем и внутренних органов.

Сигнальная молекула продукт функционирования эндокринных клеток. Задача регулирование функций организма при взаимодействии с рецепторами клеток-мишеней.

Существует два вида регуляторов:

• основные гормоны (около 100). После синтеза вещества проникают в лимфу, кровяное русло, ликвор, далее попадают в определенные ткани либо органы, влияют на клетки. Жировые компоненты попадают внутрь единиц, белковые структуры начинают действовать на поверхности клеточных мембран,
• гормоны-активаторы. Специфические вещества не входят в основные категории, прямо не влияют на функционирование организма. Их задача поддерживать оптимальный процесс синтеза основных регуляторов. Продуцирование специфических компонентов происходит в гипофизе (передняя доля) и гипоталамусе.

Эндокринная система и внутренние органы продуцируют гормоны нескольких типов:

• классические. Вещества вырабатывают эндокринные клетки, проявляется дистантное воздействие на органы-мишени,
• тканевые гормоны или гормоноиды. Регуляторы проявляют местное влияние,
• метаболиты или паратгормоны. Продуцирование происходит не для регуляции, но стабильная концентрация поддерживает течение физиологических процессов,
• нейромедиаторы. Место синтеза нервные окончания, роль посредники в важной синаптической передаче импульсов.

На заметку! Период действия биоактивных веществ колеблется от миллисекунд (нейромедиаторы) до суток (тиреоидные гормоны). Количество органов и тканей-мишеней зависит от категории и вида регулятора: некоторые биоактивные вещества влияют на все системы.

Виды и категории специфических веществ

Человеческий организм продуцирует несколько категорий гормонов. Каждая разновидность регуляторов отвечает за стабильность определенных процессов. Некоторые виды гормонов влияют на секрецию других биоактивных веществ: подавляют либо активизируют синтез специфических компонентов.

Классификация гормонов по химическому строению:

• жиры,
• производные аминокислот,
• стероиды,
• белки,
• пептиды.

Гормоны и их функции

Теперь детально остановимся на особенностях основных гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции:

• поджелудочная железа (основные синтезируемые биологически активные вещества – инсулин, глюкагон. Главными задачами белка инсулина являются – контролирование (понижение) уровня сахара в печени, воздействие на обмен основных веществ, поступающих с пищей, белков, жиров и углеводов. Глюкагон работает на повышение уровня углеводов в кровяном русле;
• гипофиз (адренокортикотропный, вазопрессин, роста, лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий, окситоцин, пролактин, тиреотропный). Адренокортикотропный регулирует выработку биологически активных веществ коры надпочечников. Вазопрессин контролирует выделение мочи, а также артериальное давление (поддерживает оптимальный уровень). Секреция гормонов гипофизом способствует росту и развитию всех органов, систем организма, контролированию синтеза белков. ЛГ и ФСГ выполняют особенно важные функции, оказывая непосредственное влияние на работу репродуктивной системы. От их деятельности зависит образование спермы, формирование яйцеклетки, регулярность менструального цикла, рост волос на теле, возможность зачатия ребенка. Окситоцин способствует легкому прохождению родов, а пролактин ответственен за выработку молока в груди. Регуляция секреции гормонов гипофизом, в частности, тиреотропного, отвечает за правильность функционирования щитовидной железы;
• надпочечники (альдостерон, кортикостероиды). Альдостерон занимается контролированием водно-солевого обмена, задерживает в организме натрий и воду, а также обеспечивает вывод калия. Кортикостероиды обладают противовоспалительными свойствами, заботятся о поддержке нормального уровня углеводов в крови, давления, метаболизма;
• почки (ренин и ангиотензин, эритропоэтин). Первые заботятся о контролировании артериального давления, а второй способствует формированию красных кровяных телец, эритроцитов;
• щитовидная железа (тиреоидные биологически активные вещества). Железа внутренней секреции выделяет гормоны, контролирующие рост и развитие организма, а также скорость метаболизма;
• яичники (эстрогены и прогестерон). Оказывают прямое влияние на функционирование репродуктивной системы. Они способствуют формированию половых органов в женском организме, а также вторичных половых признаков.

Рекомендуем почитать:  Эутиреоз щитовидной железы: что это, симптомы и лечение

Регуляция секреции гормонов осуществляется как эндокринной системой, так и ЦНС. Вместе они заботятся о том, чтобы организм работал как единое целое. Звеном, который связывает две жизненно необходимые системы, выступает гипоталамус. Получая данные от центральной и вегетативной нервной системы, он начинает производить особенные компоненты – нейрогормоны, контролирующие замедление или ускорение выработки биологически активных веществ.

Метаболизм гормонов может осуществляться несколькими путями:

1. Расщепление молекулы (гидролиз).
2. Изменение структуры активного центра за счет присоединения дополнительных радикалов, например, метилирование или ацетилирование.
3. Окисление или восстановление.
4. Связывание молекулы с остатком глюкуроновой или серной кислоты с образованием соответствующей соли.

Разрушение гормонов является не только средством их утилизации после того, как они справились со своей функцией, но и важным механизмом регуляции уровня гормонов в крови и их биологического эффекта. Стоит отметить, что усиление катаболизма повышает пул свободных гормонов, делая их, таким образом, более доступным для органов и тканей. Если достаточно долгое время сохраняется повышенным катаболизм гормонов, то происходит снижение уровня транспортных белков, что также повышает биодоступность.

Выведение из организма

Гормоны могут выводиться всеми без исключения путями, в частности, почками с мочой, печенью через желчь, желудочно-кишечным трактом с пищеварительными соками, дыхательными путями с выдыхаемыми парами, кожей с потом. Пептидные гормоны гидролизируются до аминокислот, которые попадают в общий пул и могут быть снова использованы организмом. Преимущественный способ выведения того или иного гормона определяется его растворимостью в воде, структурой, особенностями метаболизма и так далее.

По количеству гормонов или их метаболитов в моче зачастую удается отследить общую величину секреции гормона за сутки. Поэтому моча является одной из основных сред для функционального изучения эндокринной системы, не меньшее значение для лабораторной диагностики имеет и исследование плазмы крови.

Подводя итог, стоит отметить, что эндокринная система – это сложная и многокомпонентная система, все процессы в которой тесно связаны между собой, а нарушение функционирования может быть связано с патологией на каждом из вышеуказанных этапов: от образования гормона до его выведения.

Основные свойства гормонов

Какой бы то не была классификация гормонов и их функции все они имеют общие признаки. Основные свойства гормонов:

• биологическая активность несмотря на невысокую концентрацию;
• удалённость действия. Если гормон образуется в одних клетках, то это вовсе не означает, что он регулирует именно эти клетки;
• ограниченность действия. Каждый гормон играет свою строго отведённую ему роль.

Рекомендуем почитать:  Лютеинизирующий гормон повышен у женщин – причины и лечение

Чем опасно нарушение секреции

Железы внутренней секреции и их гормоны играют особенную роль в человеческом организме. Для того чтобы жизнь доставляла удовольствие и была счастливой, необходимо регулярно отправляться на гормональное обследование, придерживаться советов опытных специалистов, проходить полноценный курс лечения при необходимости. Как правило, в основе нарушений функционирования выделения гормонов железами внутренней секреции заложены следующие механизмы:

• неправильное соотношение нейромедиаторов в ЦНС;
• устойчивость клеток-мишеней к воздействию гормонов;
• гипоталамо-гипофизарные заболевания.

Важно! При выявлении каких-либо нарушений в выработке гормонов следует немедленно начинать курс лечения. Это позволит избежать возможных опасных последствий.

Химический состав гормонов

По составным элементам химии можно выделить четыре основные группы гормонов. Среди них:

1. стероиды (кортизол, альдостерон и другие);
2. состоящие из белков (инсулин и прочие);
3. образованные от аминокислотных соединений (адреналин и прочие);
4. пептидные (глюкагон, тиреокальцитонин).

Стероиды, при этом, можно разграничить на гормоны по половом признаку и надпочечные гормоны. А половые классифицируются на: эстроген – женский и андрогенов – мужской. Эстроген в одной своей молекуле содержит 18 атомов углерода. В качестве примера можно рассмотреть эстрадиол, который имеет такую химическую формулу: С18Н24О2. Исходя из молекулярного строения можно выделить основные признаки:

• в молекулярном содержании отмечается присутствие двух гидроксильных групп;
• по химической структуре эстрадиол можно определить как к группе спиртов, так и группе фенолов.

Андрогены отличаются своей специфической структурой вследствие нахождения в их составе такой молекулы углеводорода, как андростан. Разновидность андрогенов представлена следующими их видами: тестостерон, андростендион и другие.

Название, которое даёт химия тестостерону — семнадцать-гидрокси-четыре-андростен-трион, а дигидротестостерону — семнадцать-гидроксиандростан-трион.

По составу тестостерона можно сделать вывод, что данный гормон представляет собой ненасыщенный кетоноспирт, а дигидротестостерон и андростендион очевидно являются продуктами его гидрирования.

Из наименования андростендиола следует информация, что его можно причислить к группе многоатомных спиртов. Также из названия можно сделать вывод о степени его насыщения.

Будучи гормоном, определяющим половые признаки, прогестерон и производные от него подобным же образом, что и эстрогены, является гормоном, присущим женщинам, и принадлежит к С21-стероидам.

Изучая структуру молекулы прогестерон, становится ясным тот факт, что этот гормон принадлежит к группе кетонов и в составе его молекулы присутствуют целых две карбонильные группы. Кроме гормонов, отвечающих за развитие половых признаков, в состав стероидов входят следующие гормоны: кортизол, кортикостерон и альдостерон.

Если сравнить формульные структуры представленных выше видов, то, то можно сделать вывод, что они очень схожи. Сходство заключается в составе ядра, которое содержит 4 карбо-цикла: 3 с шестью атомами и 1 с пятью.

Следующая группа гормонов – аминокислотные производные. В их состав можно отнести: тироксин, адреналин и норадреналин.

Их особое содержание образуется за счёт аминогруппы или производных от неё, а тироксин включает в свой состав и карбоксильную.

Пептидные гормоны являются сложнее остальных по своему составу. Одним из таких гормонов является вазопрессин.

Вазопрессин — это гормон, сформировавшийся в гипофизе, значение относительной молекулярной массы которого приравнивается к одной тысяче восьмидесяти четырём. Кроме того, в своём строении он содержит аминокислотные остатки в количестве девяти штук.

Глюкагон, находящийся в поджелудочной железе, также является одним из видов пептидных гормонов. Его относительная масса превышает относительная массу вазопрессина более, чем в два раза. Она составляет 3485 единиц за счёт того, что в его строении насчитывается 29 аминокислотных остатков.

Рекомендуем почитать:  Дисфункция яичников – причины, симптомы, диагностика и лечение

В составе глюкагона содержится двадцать восемь групп пептидов.

Структура глюкагона у всех позвоночных практически одинакова. За счёт этого, различные препараты, содержащие этот гормон, создаются медицинским путем из поджелудочной железы животных. Также возможен искусственный синтез этого гормона в условиях лабораторий.

Большее содержание аминокислотных элементов включают в себя белковые гормоны. В них аминокислотные звенья соединяются в одну и более цепей. Например, молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей, которые включают в свой состав 51 аминокислотное звено. Сами цепи соединяются дисульфидными мостиками. Инсулин людей отличается относительной молекулярной массой, равной пяти тысячам восьмистам семи единицами. Данный гормон имеет гомеопатические значение для развития генной инженерии. Именно поэтому его производят искусственно в лабораторных условиях или трансформируют из организма животных. Для этих целей и понадобилось определять химическую структуру инсулина.

Соматотропин также является разновидностью белкового гормона. Его относительная молекулярная масса составляет двадцать одну тысячу пятьсот единиц. А пептидная цепь состоит из ста девяносто одного аминокислотного элемента и двух мостиков. На сегодняшний день определена химическая структура этого гормона в организме человека, быка и овцы.

Показания к анализам на гормоны

Нарушение секреции регуляторов различных категорий в большей или меньшей степени влияет на естественные процессы в организме. Симптоматика эндокринных патологий во многом неспецифична: многие пациенты не подозревают, что безрезультатное лечение угревой сыпи, бесплодие или ожирение связано с гормональным сбоем. Для уточнения диагноза обязательно нужны исследования уровня регуляторов различного рода.

Визит к эндокринологу нужен при появлении одного либо нескольких признаков:

• нарушение сна,
• частые простуды, снижение иммунитета,
• неправильный рост скелета, непропорциональные конечности, утолщение ладоней и пальцев,
• беспричинная апатия, вялость, общая слабость,
• начинают слоиться и ломаться ногти, выпадают волосы, значительно изменяется работа сальных желез,
• нарушается потенция, возникает эректильная дисфункция, снижается половое влечение,
• человек становится нервным, легко раздражается, появляется беспричинная агрессия,
• резко изменяется соотношение жировой и мышечной ткани, возникают области с избыточным накоплением жира либо полнота заметна на всех участках тела,
• появляются проблемы с сердцем и сосудами, отмечены колебания давления, нарушается сердцебиение, появляется одышка,
• неправильно протекают обменные процессы,
• повышается либо резко снижается уровень глюкозы в крови, пациента мучает жажда, сохнет кожа, плохо заживают раны, учащается выведение урины, нарушается аппетит (признаки сахарного диабета),
• беременность не наступает у пары, не использующей средства контрацепции, на протяжении полугода и более,
• менструальный цикл становится нерегулярным,
• на лице и теле в период полового созревания появляются обильные высыпания: угри или акне, обработка пораженных участков наружными средствами не дает стойкого результата,
• часто беспокоят проявления климактерического или предменструального синдрома.

Организм человека сложная система со специфическими методами регуляции естественных процессов. Для воздействия на клетки-мишени эндокринные железы и некоторые внутренние органы продуцируют биоактивные вещества гормоны. Избыток и дефицит регуляторов провоцирует развитие патологий различного рода. Людям любого возраста полезно изучить таблицу с писанием биоактивных компонентов и их функций.

Видео о роли гормонов в обмене веществ, росте и развитии человека:

Источники, использованные в статье:

• https://fr-dc.ru/gormony/gormony-cheloveka-i-ih-funkczii-vidy-kategorii-tablicza-s-opisaniem-bioaktivnyh-komponentov
• https://fitexpert.biz/sekreciya-gormonov-principy-i-osobennosti/
• https://doctorspb.ru/articles.php?article_id=2541
• https://gormoon.ru/gormony-cheloveka-i-ih-funktsii-spisok-gormonov-v-tablits-i-ih-vliyanie-na-organizm-cheloveka/

Частые вопросы

Какова химическая природа гормонов?

Гормоны представляют собой разнообразные химические соединения, включая белки, пептиды, стероиды и аминокислоты.

Какие функции выполняют гормоны в организме?

Гормоны регулируют различные процессы в организме, такие как метаболизм, рост, размножение, эмоциональное состояние и многое другое.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Изучите основные типы гормонов и их функции в организме, чтобы понимать их влияние на здоровье.

СОВЕТ №2

Обратитесь к надежным источникам информации, таким как учебники, научные статьи и медицинские руководства, чтобы углубить знания о химической природе гормонов.

СОВЕТ №3

Поддерживайте связь с врачом или эндокринологом, чтобы получать консультации по вопросам, связанным с гормональным здоровьем.