Гормони

2. Гормони

Поняття про гормони. Гормони — специфічні, фізіологічне активні речовини, які виробляються залозами внутрішньої секреції.

Гормонам властива висока біологічна активність. Так, 1 г адреналіну (гормон надниркових залоз) досить, щоб посилити роботу 100000000 ізольованих сердець жаб, тобто для стимуляції діяльності одного серця досить 1/10000000 г адреналіну. 1 г інсуліну (гормон підшлункової залози) може знизити рівень цукру в крові 125 000 кроликів.

Розмір молекул гормонів порівняно невеликий. Це забезпечує їхнє проникнення через стінки капілярів із кров'яного русла в тканини. Крім того, малі розміри молекул полегшують гормонам вихід із клітин через клітинні мембрани.

Гормони порівняно швидко руйнуються тканинами, тому для забезпечення тривалої дії вони повинні постійно виділятися в кров. Тільки в цьому випадку можливе підтримання постійної концентрації гормонів у крові.

Гормонам властива відносна видова специфічність, що має важливе значення, бо дає змогу нестачу того чи іншого гормону в організмі людини компенсувати введенням гормональних препаратів, що їх добувають із відповідних залоз тварин.

В наш час вдалося не тільки виділити багато гормонів, а й навіть виробляти деякі з них синтетичним шляхом.

За хімічною будовою деякі гормони належать до поліпептидів (інсулін і більшість гормонів гіпофіза). Гормони щитовидної залози — тироксин і трийодтиронін, а також адреналін і норадреналін, які виробляються в мозковому шарі надниркових залоз, є похідними амінокислот. Гормони кори надниркових і статевих залоз за своєю природою є стероїдами.

Значення гормонів. Гормони впливають на обмін речовин, регулюють клітинну активність, сприяють проникненню продуктів обміну речовин через клітинні мембрани. Гормони впливають на дихання, кровообіг, травлення, виділення; з гормонами пов'язана функція розмноження.

Ріст і розвиток організму, зміна різних вікових періодів пов'язані з діяльністю залоз внутрішньої секреції.

Гормони впливають на ріст і диференціювання тканин. Так, при зниженні функції передньої частки гіпофіза різко знижується активність синтезу білка в організмі і внаслідок цього настає затримка росту.

При нестачі гормонів щитовидної залози порушується диференціювання тканин. У цьому можна легко переконатися, якщо у пуголовка видалити щитовидну залозу: пуголовок росте, але його метаморфоз у зрілу жабу не відбувається. При затриманні розвитку статевих залоз запізнюються або слабко розвиваються вторинні статеві ознаки, а при недостатньому виробленні гонадотропних гормонів гіпофіза порушується дозрівання статевих залоз і утворення специфічних статевих клітин.

Гормони щитовидної залози, які містять йод, стимулююче • впливають на процес регенерації. Під їхнім впливом прискорюється загоювання шкірних і м'язових ран, кісткових переломів.

Механізм дії гормонів. Механізм дії гормонів досі повністю ще не з'ясований. Вважають, що гормони справляють вплив на організм шляхом активації або пригнічення ферментних систем, через зміну проникності клітинних мембран і шляхом стимуляції генетичних процесів у ядрі клітини.

Вважають, що гормони, приєднуючись до ферментів, змінюють їхню структуру, а це впливає на швидкість перебігу ферментативних реакцій. Проте такий механізм дії гормонів доведено лише для деяких із них.

Добре вивчено вплив гормону підшлункової залози інсуліну на проникність клітинних мембран по відношенню до глюкози: інсулін збільшує проникність мембран. Подібна дія властива гормонам статевих залоз і гормонові росту. Такі гормони кори надниркових залоз, як гідрокортизон і кортикостерон, зменшують проникність клітинних мембран.

Майже всім гормонам властива дія через генетичний апарат клітини (гормони підшлункової, щитовидної залоз, надниркових, статевих залоз, гіпофіза). Є дані про участь гормонів у синтезі нуклеїнових кислот і білків.

Інсулін, наприклад, індукує синтез ферментів, які здійснюють розщеплення глюкози. При нестачі цього гормону глюкоза розщеплюється з меншою інтенсивністю, що приводить до збільшення її вмісту в крові.

Більшість стероїдних гормонів посилює синтез інформаційної РНК, активуючи синтез білка і окремих білків-ферментів. Деякі гормони, проникаючи в клітинне ядро, вступають у зв'язок з хроматином (комплексом білка і ДНК), тобто генетичним матеріалом, і регулюють послідовність і повноту виявлення спадкової інформації.

Гормони і стрес. Залози внутрішньої секреції поряд з нервовою системою забезпечують пристосувальні реакції організму в умовах стресу, тобто напруження, спричиненого надзвичайними зовнішніми впливами (охолодження, підвищена температура середовища, травми, інфекції, отруєння і т. п.).

Канадський дослідник Г. Сельє створив вчення про стрес (від англ. stress— напруження). При стресі виникає ряд пристосувальних змін, які дістали назву загального адаптаційного синдрому. Це зміни, спрямовані на збереження життя організму, властиві всім видам стресу. Розвиток загального адаптаційного синдрому неможливий без участі гіпофіза і кори надниркових залоз. Якщо у тварини видалити гіпофіз або надниркову залозу, то вона загине після впливу надзвичайного подразника. Розрізняють три стадії розвитку адаптаційного синдрому: І — реакція тривоги, супроводжується посиленим виділенням глюкокортикоїдів і адрекокортикотропного (АКТГ) гормона в кров, це сприяє пристосуванню організму до дії подразника; II — резистентності, тобто стійкості організму до дії подразника, характеризується збільшенням маси (гіпертрофією) передньої частки гіпофіза і надниркових залоз, підвищеною секрецією адренокортикотропного гормона і глюкокортикоїдів, що сприяє розвиткові стійкості організму до несприятливих впливів; III — виснаження, характеризується тим, що залоза уже не може виділяти достатню кількість захисних гормонів. Це порушує процес пристосування, і стан організму погіршується, може настати його загибель.

Таким чином, адаптація організму до дії надзвичайних подразників вимагає достатньої секреції АКТГ і глюкокортикоїдів. Сельє назвав ці гормони адаптивними.

Втягнення гіпофіза і кори надниркових залоз у стресорну реакцію відбувається насамперед завдяки підвищенню функціональної активності підзгір'я рефлекторним шляхом (стресори, впливаючи на екстеро- і інтерорецептори, зумовлюють потік імпульсів до підзгір'я), через збудження симпатичної частини автономлої нервової системи і, нарешті, в результаті впливу " імпульсів, які виходять із кори великого мозку (психічний стрес).

Гормони як фактори гуморальної регуляції функцій. Гуморальна регуляція — найдавніша форма регуляції. Хімічні речовини, які утворюються в організмі в процесі його життєдіяльності, надходять у кров і тканинну рідину. Переносячись рідинами організму, хімічні речовини впливають на діяльність його органів, забезпечують їхню взаємодію. Завдяки погодженій діяльності всіх частин тіла організм становить собою єдине ціле, може підтримувати своє існування і пристосовуватися до мінливих умов навколишнього середовища.

Погодженість функцій організму забезпечується безперервною роботою складної системи керування його внутрішнім життям і зовнішньою поведінкою. Найбільш швидко і точно працює нервова система керування, яка досягла високого вдосконалення у людини в організації негайних реакцій на подразники.

В процесі еволюції утворилася особлива система органів, які спеціалізувалися на виробленні дуже активних хімічних речовин, що регулюють життєві процеси. Як зазначалося вище, це гормони, які виробляються залозами внутрішньої секреції.

Незважаючи на важливі і різноманітні впливи хімічних речовин на функції організму, треба зауважити, що ця форма регуляції потребує відносно багато часу для свого здійснення і не може забезпечити швидкої і точної реакції організму на подразники зовнішнього і внутрішнього середовища.

В цілому організмі нервовий і гуморальний механізми діють взаємозв'язано. Хімічні регулятори, що утворюються в організмі, впливають на нервові клітини, змінюючи їхній стан, Впливають на стан нервової системи також гормони, які утворюються в залозах внутрішньої секреції. Але функціями ендокринних залоз керує нервова система, їй в організмі належить провідна роль.

Гуморальні фактори — ланка в нейрогуморальній регуляції. Як приклад розглянемо регуляцію осмотичного тиску крові під час спраги. Внаслідок нестачі води підвищується осмотичний тиск у внутрішньому середовищі організму. Це приводить до подразнення осморецепторів. Виникле збудження по нервових шляхах потрапляє в центральну нервову систему. Звідси імпульси ідуть до залози внутрішньої секреції — гіпофіза і стимулюють виділення в кров антидіуретичного гормону гіпофіза. Цей гормон, потрапляючи в кров, надходить до звивистих канальців нирок і посилює зворотне всмоктування води із первинної сечі в кров. Так відновлюється порушений осмотичний тиск в організмі.

При надлишку цукру в крові нервова система стимулює функцію внутрішньосекреторної частини підшлункової залози. Тепер у кров надходить більше гормону інсуліну, і зайвий цу-ко.р під його впливом відкладається в печінці і м'язах у вигляді глікогену. При посиленій м'язовій роботі, коли зростає потреба організму в цукрі і в крові його стає недостатньо, посилюється діяльність надниркових залоз. Гормон надниркових залоз адреналін сприяє перетворенню глікогену в цукор.

Таким чином, нервова система впливає на етан залоз внутрішньої секреції, вироблення ними гормонів. Багато ендокринних захворювань розвивається внаслідок ураження нервовоїсистеми (цукровий діабет, базедова хвороба, розладнання функцій статевих залоз). Вплив нервової системи здійснюється через секреторні нерви. Крім того, нерви підходять до кровоносних судин ендокринних залоз. Змінюючи просвіт судин, вони впливають на діяльність цих залоз. І, нарешті, в ендокринних залозах містяться чутливі закінчення доцентрових нервів, які сигналізують у центральну нервову систему про стан ендокринної залози.

Вплив гормонів на ріст і розвиток організму. Система ендокринних залоз справляє великий вплив на організм, що росте, починаючи з ранніх періодів ембріонального розвитку.

Уже в процесі ембріонального розвитку функціонують деякі ендокринні залози, впливаючи на формування плода (вилочкова залоза, шишкоподібне тіло, інсулярний апарат підшлункової залози, кіркова зона надниркових залоз).

В постнатальному періоді час включення в фізіологічні функції організму ендокринних залоз різний: так, наприклад, від одного року до 6...7 років особливо сильно впливають на організм гормони щитовидної залози, шишкоподібного тіла і виличнової залози. На кінець цього періоду посилюється активність передньої частки гіпофіза, гормони якої є головним фактором, що визначає лінійний ріст дітей аж до періоду статевого дозрівання.

Від 7 до 15...16 років різко посилюється функція гіпофіза, а в пубертатному періоді виразно виявляється діяльність статевих залоз, відбуваються складні нейрогормональні зрушення: знижується гальмівний вплив епіфіза на підзгір'я, посилюється секреція гонадотропних гормонів гіпофіза, в корі надниркових залоз починають посилено вироблятися андрогени, які зумовлюють появу вторинних статевих ознак.