Значение гормонов — Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Значение гормонов

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Гормоны – это соединения органического состава, которые вырабатываются определенными железами и предназначены для управления, регуляции и координирования определенных функций организма человека, а в частности оказывающие влияния на его поведение, характерологические черты.

Как гормоны влияют на наше поведение? Мы даже не замечаем как много наших поступков, движений, реакций является отражением гормональных перепадов нашего организма.

Автор статьи — Мария Щербакова

Значение гормонов

Щитовидная железа вырабатывает гормоны трийодтиронин и тетрайодтиронин или тироксин и принимает участие в координации и регуляции работы всех органов, отвечает за обменные процессы в организме.

при недостатке или избытке гормонов щитовидной железы человек плохо себя чувствует (слабость, усталость, утомляемость), нарушаются обменные процессы, менструальной цикл у женщин, происходит ухудшение памяти и мышления, скорость реакций снижается.

У детей гипофункция этой железы приводит к умственной отсталости — кретинизму.

при гиперфункции этой железы (Базедова болезнь) характер человека становится вспыльчивым и раздражительным, резко реагирует на самые простые ситуации. (Есть еще и внешние проявления — увеличенный «зоб» и «глаза на выкате»)

В коре надпочечников синтезируются три группы гормонов — адреналин, норадреналин и половые гормоны.

Адреналин называют гормоном стресса.

Когда человек в состоянии стресса, то мозг подает сигнал в надпочечники. Начинается выработка гормона адреналина, при этом происходит ускорение всех реакций, моментальный анализ ситуации (раздражителя) и выбор реакции, способа действия наиболее применимого и обеспечивающего выживание в данном случае.

Есть и негативное влияние — адреналин в о больших количествах угнетает работу нервной и сердечно-сосудистой систем (происходит сужение сосудов) и таким образом обеспечивает быстрый износ организма.

Половые гормоны: женские и мужские.

Некоторые ученые полагают, что человек не в силах управлять собственным поведением, что его отношения с противоположным полом определяется гормональным фоном организма. Как так?

Женский гомон эстроген – самый главный в организме женщины, и воспроизводится он в яичниках.

• эстроген отвечает за взросление девочки, за ее половое созревание, он готовит ее к сексуальной жизни, помогает стать мамой;
• именно от его количества, читают ученые, зависит сила материнского инстинкта, стремление женщины сохранить и защитить свое потомство;
• эстроген поддерживает молодость и красоту женщины, если есть нарушения в выработке этого гормона, то женщина может выглядеть старше, хуже, а значит чаще испытывать негативное отношение к жизни. Согласитесь, влияние эстрогена на поведение и характер женщин огромно!
• от количества эстрогена в организме женщины зависит и ее полнота, так что не всегда худоба — показатель здоровья.

Пролактин вырабатывается гипофизом.

Этот гормон обеспечивает рост и развитие молочных желез в период полового созревания,

а так же отвечает за выработку молока в период лактации.

Во многом именно от этого зависит размер женского бюста, а значит и самооценка женщины, ее отношение к себе и миру. Впрочем на всякую красоту есть свой ценитель.

• пролактин еще называют стрессовым гормоном, так как его выработка увеличивается при физической нагрузке, психологической травме и т.д.

Прогестерон отвечает за наступление и протекание беременности, и воспроизводится этот гормон желтым телом, надпочечниками и плацентой.

Работа этого гормона так уж проста, именно от его выработки зависит материнский инстинкт, как считают многие ученые: недаром мягкие игрушки, «мимишные» котятки и конечно же милые, кудрявые и не очень, младенцы так часто вызывают у женщин восторг и щемящие чувства. Это инстинкт.

Во время беременности в организме женщины происходит «гормональный бум».

Сложность этого периода в том, что на организм матери помимо ее гормонов оказывают влияние и гормоны плода. Все функционирование организма женщины подчинено правильному развитию малыша. Учитывая, что весь организм женщины претерпевает изменения, смена ее гормонального фона, частая и порой непредсказуемая, неизбежна. И здесь важно следить за гормональным фоном будущей мамы не только потому, что функционирование желез внутренней секреции претерпевает в этот период некоторые изменения, но и потому что хорошее самочувствие и психическое состояние женщины – залог спокойного протекания беременности и легких родов.

Тестостерон – мужской гормон.

Другое название этого гормона – гормон агрессии. Ну а как иначе, если это мужской гормон, ведь именно он вызывает в мужчине стремление добыть пищу, прокормить и защитить свой дом, свое потомство.

• тестостерон воспроизводится надпочечниками и яичками. В период созревания уровень гормона в организме мальчика растет, мальчик превращается в мужчину, готовому к оплодотворению.
• тестостерон влияет на способность ориентации мужчины в пространстве (именно поэтому «топографический кретинизм» у мужчин встречается реже), отвечает за рост волос и низкий голос. Кстати, некоторые ученые полагают, что чем ниже голос мужчины, тем выше содержание прогестерона в его организме и тем выше его сексуальность, брутальность и привлекательность для противоположного пола. Это конечно спорно точка зрения, но все же. Она так же спорна, как и точка зрения, что светловолосые женщины, больше привлекательны для мужчин, по причине того, что в их организме больше женского гормона (который и определяет отчасти их светловолосость). А биологически плодовитые женщины больше привлекательны для мужчин с целью воспроизводствапотомства. Отметим кстати, (с целью борьбы за здоровый образ жизни), что если мужчина курит и пьет, то уровень тестостерона в крови снижается, а значит его привлекательность для женщины как отца потомства, тоже падает вниз. Снижение уровня тестостерона происходит в 60-80 лет, именно тогда мужчина становится замечательным дедушкой, любящим возиться с внуками.

Андрогены (общие гормоны), в том числе и тестостерон, вырабатываются и в женском организме. При гормональных сбоях, уровень этого гормона в организме женщины может возрасти, что вызывает повышенный рост волос на теле, понижение тембра голоса. Самочувствие женщины ухудшается, снижается зачастую и ее самооценка.

При климаксе у женщин уменьшается уровень эстрогена и увеличивается уровень тестостерона. Женщина в период климакса может стать более агрессивной, что способствует уже увеличению предрасположенности к стрессам.

Гормоны счастья в науке имеет название – эндорфины.

• они обладают болеутоляющим эффектом;
• вырабатываются при занятии сексом, тут, конечно, ученые пришли к выводу, что занятия сексом положительно влияет на весь организм. Здесь и хорошее настроение, и замечательное самочувствие. При занятии сексом вырабатываются адреналин и кортизон, которые стимулируют работу мозга, творческое мышление, повышают внимание и память человека. Более того, регулярный секс увеличивает продолжительность жизни. Но следует понимать, что речь идет о постоянных партнерах — муже или жене, и залог хорошего секса – любовь обоих партнеров.
• считается, что выработке гормона счастья способствует – шоколад, сладкое в его лучших проявлениях. Шоколад полезен сам по себе, как источник энергии для тела и мозга, как залог хорошего настроения. Помимо всего прочего шоколад просто вкусный.

Отметим, что отношения в семье также отчасти регулируются нашим гормональным фоном. Здесь важна пропорция уровня мужских и женских гормонов у мужа и жены: та или иная степень содержания тестостерона в организме человека обеспечивает его конфликтность, агрессивность, возможность идти на уступки, напористость, т.е. отвечает за гибкость психики человека.

В данной статье мы постарались рассмотреть как можно больше гормонов нашего организма.

Влияние гормонов на характер и поведение человека велико и разнообразно: работа психических процессов (память, внимание, мышление, речь и т.д.), наши чувства и состояния, настроение и реакции на внешний мир – все в той или иной мере подвержено влиянию гормонального фона организма человека.

Значение гормонов для организма человека

Жизненно важными процессами обмена веществ человеческий мозг управляет не только с помощью нервов. Для этого он использует и различные по биохимическому составу и активности вещества, называемые гормонами. Большинство из них вырабатывают железы внутренней секреции. Гормоны выделяются в кровь и с ее током попадают в различные органы.

Железы, вырабатывающие гормоны, называются железами внутренней секреции, потому что продукты своей деятельности они выделяют в кровь или в лимфу. К железам внутренней секреции относятся: передняя доля гипофиза, эпифиз, щитовидная железа, две пары околощитовидных желез, вилочковая железа, поджелудочная железа, надпочечники и половые железы.

Большинство желез, вырабатывающих гормоны, крайне малы. Например, гипофиз весит 0,6 г, а все околощитовидные железы вместе — лишь 0,15 г. В них производится сравнительно небольшое количество гормонов. Например, щитовидная железа за всю жизнь человека выделяет в кровь всего 20 г тироксина. Однако даже такого незначительного количества достаточно для вызова необходимых реакций в органах, находящихся на большом расстоянии от эндокринных желез. При малейших нарушениях функционального равновесия между основными гормональными системами (учеными до конца еще не изученными) могут возникнуть тяжелые последствия. Нарушение гормонального равновесия проявляется тяжелыми болезнями, нарушением физического и психического развития и т.п.

Кроме того, существует несколько тканевых гормонов, образующихся не в эндокринных железах, а в тканях организма. К этой группе относятся гормоны, регулирующие процессы пищеварения, производство желудочно-кишечных соков и секрецию инсулина. Еще в эту категорию относят нейрогормоны.

Как действуют гормоны?

Гормоны действуют как биокатализаторы. Иначе говоря, эти вещества действуют только как носители информации, их называют медиаторами (трансмиттерами). Они не принимают участия в вызванных ими реакциях обмена веществ, и поэтому их состав во время этих реакций не изменяется. Однако чтобы концентрация гормонов не увеличилась, они регулярно (например, в печени) расщепляются или выводятся через почки. Поэтому в организме здорового человека концентрация того или иного гормона почти всегда постоянна.

По химической природе гормоны делятся на белковые — производимые гипофизом, а также пролактин, стероидные — эстрогены, прогестерон и производные аминокислот. Хотя гормоны с кровью и лимфой распространяются по всему телу, однако вызывают реакцию только в определенных клетках или органах. Гормоны осуществляют свое биологическое действие, комплексируясь с рецепторами — информационными молекулами, трансформирующими гормональный сигнал в гормональное действие. Большинство гормонов взаимодействуют с рецепторами, расположенными на плазматических мембранах клеток, а другие — с рецепторами, локализованными внутриклеточное, е. с цито плазматическими и ядерными. Взаимодействие гормона с рецепторами вызывает весь каскад биохимических реакций в клетке.

Деятельность гормональной системы должна надежно и безошибочно регулироваться. Потому что даже самый незначительный сбой вызовет тяжелые нарушения в организме.

Наиболее важную роль в работе гормональной системы играет гипофиз и часть промежуточного мозга — подбугорье (гипоталамус).

Эпифиз и мелатонин

Эпифиз (от лат. epiphysis) — это небольшая эндокринная железа, расположенная в промежуточном мозге. Эпифиз оказывает влияние на половое созревание и функцию половых желез. До начала полового созревания она вырабатывает мелатонин, который регулирует развитие половых желез. Снижение секреции мелатонина происходит в начале полового созревания. В этот период активность гормонов гипофиза, которые способствуют росту половых органов и половому созреванию, ничем не ограничена. Ученые полагают, что посредством гормонального воздействия эпифиз днем стимулирует все обменные процессы, а ночью их замедляет.

Важное значение для иммунной системы

Вилочковая железа (тимус) располагается непосредственно за грудиной и является центральным органом иммуногенеза. В железе находятся лимфоциты, которые участвуют в иммунных реакциях организма — из вилочковой железы эти клетки поступают в лимфатические узлы и селезенку, где и уничтожают инородные вещества. В вилочковой железе образуются также гормоны, действие которых остается пока до конца не выясненным. Однако доподлинно известно, что эти гормоны очень важны для иммунной системы. Предполагается, что они вызывают созревание и дифференциацию лимфоцитов. Дифференциация — это «программирование» иммунной клетки организма против определенного возбудителя болезни.

Тканевые гормоны

Тканевые гормоны образуются не в железах внутренней секреции (например, гипофизе или щитовидной железе), а в тканях разных органов. К ним в первую очередь относятся гормоны пищеварительного тракта, поджелудочной железы, печени и желчных протоков. Все они регулируют пищеварительную функцию. Например, определенные клетки слизистой оболочки желудка вырабатывают гормон гастрин, благодаря которому в железистые клетки поступает кровь. Гастрин стимулирует секрецию желудочного сока, поджелудочного сока, а также белков, расщепляющих пищеварительные ферменты. Аналогично происходит и выработка многих других гормонов, которые стимулируют пищеварительную функцию, а также тех, которые «отвечают» за мышечные движения, кровяное давление, действуют на функцию почек и другие жизненно важные процессы.

Особая группа тканевых гормонов — нейрогормоны, к которым, прежде всего, относятся нейромедиаторы (нейротрансмиттеры), вырабатываемые гипоталамусом (отдел промежуточного мозга). Они регулируют выработку гормонов гипофиза и желез внутренней секреции. Зачастую нейромедиаторами называют также вещества, выделяющиеся в нервных корешках и передающие нервный импульс от одной нервной клетки к другой. Это ацетилхолин, вызывающий сокращения мышц, и норадреналин — основной медиатор симпатической нервной системы, под действием которого стимулируется деятельность сердца и нервной системы.

Эндорфины

Другими важными нейрогормонами являются эндорфины (эндогенные морфины). Они, как и морфий, утоляют боль, оказывают успокаивающее действие, поэтому способны заблокировать или значительно притупить чувствительность к боли.

Гастрин

Гастрин вырабатывается при выполнении жевательных и глотательных движений, а также, когда пища, поступившая в желудок, оказывает давление на стенку желудка. Гастрин вырабатывается до тех пор, пока не достигается определенный уровень кислотности желудочного сока.

Классификация гормонов. Роль гормонов в организме человека

Гормонами называются химические составляющие целостной системы регуляции функций организма. Это различные по своей природе вещества, способные передавать сигналы клеткам. Результатом данных взаимодействий являются изменение направлений и интенсивности метаболизма, рост и развитие организма, запуск важных функций или их угнетение и коррекция.

Гормон – это органическое химическое вещество, синтез которого протекает в эндокринных железах или в эндокринных участках желез смешанной секреции. Они выделяются непосредственно во внутреннюю среду, по которой распространяются и хаотично переносятся к органам-мишеням. Здесь они способны оказывать биологическое действие, которое реализуется посредством рецепторов. Потому каждый гормон имеет исключительную специфичность под определенный рецептор. Это означает, что данные вещества влияют на одну функцию или процесс в организме. Классификация гормонов по действию, тропности к тканям и по химической структуре это показывает более наглядно.

Общее представление о значении гормонов

Современная классификация гормонов рассматривает данные вещества с множества точек зрения. И они объединены в одном: гормонами называются лишь органические вещества, синтез которых протекает только в организме. Их наличие свойственно практически всем позвоночным, у которых регуляция функций тела также представляет собой сочетанную работу гуморальной и нервной систем. Причем в филогенезе гуморальная регуляторная система появилась раньше, нежели нервная. Еще у примитивных животных она имелась, хотя отвечала за самые базовые функции.

Гормоны и биологически активные вещества

Считается, что сама система биологических активных веществ (БАВ) и специфичных к ним рецепторов характерна даже для клетки. Однако понятия «гормон» и «БАВ» не тождественны. Гормоном называется БАВ, который секретируется во внутреннюю среду организма и оказывает эффект на отдаленную группу клеток. БАВ, в свою очередь, воздействует местно. Примерами БАВ, которые также называются гормоноподобными веществами, являются кейлоны. Эти вещества выделяются популяцией клеток, где ингибируют размножение и регулируют апоптоз. Примером БАВ также являются простогландины. Современная классификация гормонов выделяет для них специальную группу эйкозаноидов. Они предназначены для местной регуляции воспаления в тканях и для осуществления процессов гемостаза на уровне артериол.

Химическая классификация гормонов

Гормоны по химическому строению поделены на несколько групп. Это разделяет их и по механизму действия, потому как у данных веществ разные показатели тропности к воде и липидам. Итак, химическая классификация гормонов выглядит так:

• пептидная группа (выделяются гипофизом, гипоталамусом, поджелудочной и паращитовидными железами);
• стероидная группа (выделяются эндокринной частью мужских половых желез и корковыми участками надпочечников);
• группа производных аминокислот (образуются щитовидной железой и мозговым надпочечниковым слоем);
• группа эйкозаноидов (выделяются клетками, синтезируются из арахидоновой кислоты).

Примечательно, что половые гормоны женщин также внесены в группу стероидных. Однако стероидами они по большому счету не являются: влияние гормонов данного типа не связано с анаболическим эффектом. При этом их метаболизм не приводит к образованию 17-кетостероидов. Гормоны яичников хоть и похожи структурно на другие стероиды, но таковыми не являются. Поскольку они синтезируются из холестерина, то для упрощения базовых химических классификаций они причисляются к остальным стероидам.

Классификация по месту синтеза

Гормональные вещества можно разделить и по месту синтеза. Некоторые образуются в периферических тканях, тогда как другие – в центральной нервной системе. От этого зависит способ секреции и выделения веществ, что обуславливает особенности реализации их эффектов. Классификация гормонов по месту выглядит так:

• гипоталамические гормоны (рилизинг-факторы);
• гипофизарные (тропные гормоны, вазопрессин и окситоцин);
• щитовидные (кальцитонин, тетрайодтиронин и трийодтиронин);
• паращитовидные (паратиреоидный гормон);
• недпочечниковые (норадреналин, адреналин, альдостерон, кортизол, андрогены);
• половые (эстрогены, андрогены);
• поджелудочные (глюкагон, инсулин);
• тканевые (лейкотриены, простагландины);
• гормоны APUD (мотилин, гастрин и прочие).

Последняя группа гормональных веществ до конца не изучена. Она синтезируется в самой большой группе эндокринных желез, расположенных в верхних отделах кишечника, в печени и поджелудочной железе. Их целью является регуляция секреции экзокринных пищеварительных желез и моторики кишечника.

Классификация гормонов по типу эффекта

Различные гормональные вещества оказывают различное действие в биологических тканях. Они разделены на следующие группы:

• регуляторы обмена веществ (глюкагон, трийодтиронин, тетрайодтиронин, кортизол, инсулин);
• регуляторы функций других желез внутренней секреции (рилизинг-факторы гипоталамуса, тропные гормоны гипофиза);
• регуляторы обмена кальция и фосфора (паратиреоидный гормон, кальцитонин и кальцитриол);
• регуляторы водно-солевого равновесия (вазопрессин, альдостерон);
• регуляторы репродуктивной функции (половые гормоны);
• стрессорные гормоны (норадреналин, адреналин, кортизол);
• регуляторы пределов и скорости роста, клеточного деления (соматотропин, инсулин, тетрайодтиронин);
• регуляторы функций центральной нервной системы, лимбической системы (кортизол, адренокортикотропный гормон, тестостерон).

Секреция и транспортировка гормонов

Секреция гормонов происходит сразу после их синтеза. Они попадают непосредственно в кровь или в тканевую жидкость. Последнее место секреции характерно для эйкозаноидов: они не должны действовать далеко от клетки, потому как регулируют функции целой тканевой популяции. А гормоны яичников, гипофиза, поджелудочной железы и другие должны с кровью разноситься по организму в поисках органов-мишеней, имеющих специфические для них рецепторы. Из крови они попадают в межклеточную жидкость, где направляются к клетке органа-мишени.

Передача сигнала на рецептор

Указанная выше классификация гормонов отражает эффекты действия веществ на ткани и органы. Хотя это возможно только после связывания химического вещества с рецептором. Последние бывают разными и располагаются как на поверхности клетки, так и в цитоплазме, на ядерной мембране и внутри ядра. Потому по способу передачи сигнала вещества делятся на два типа:

• внеклеточный механизм передачи;
• внутриклеточная передача сигнала.

Данная базовая классификация гормонов позволяет сделать выводы о скорости передачи сигналов. Например, внеклеточный механизм значительно быстрее, чем внутриклеточный. Он характерен для адреналина, норадреналина и других пептидных гормонов. Внутриклеточный механизм характерен для липофильных стероидов. Более того, выгода для организма достигается быстрее при синтезе именно пептидов. Ведь выработка гормонов-стероидов гораздо более медленная, а их механизм передачи сигнала тоже замедляется необходимостью синтеза и созревания белка.

Характеристика типов передачи сигналов

Внеклеточный механизм характерен для пептидных гормонов, которые не могут попасть за цитоплазматическую мембрану в цитоплазму без специфического белка-переносчика. Такового для него не предусмотрено, а сам сигнал передается через аденилатциклазную систему путем изменения конформации рецепторных комплексов.

Внутриклеточный механизм значительно более простой. Он осуществляется после проникновения липофильного вещества внутрь клетки, где оно встречается с цитоплазматическим рецептором. С ним он образует гормон-рецепторный комплекс, который проникает в ядро и оказывает воздействие на специфические гены. Их активация приводит к запуску белкового синтеза, что и является молекулярным эффектом данного гормона. Фактический эффект оказывается уже белком, который регулирует заданную функцию после своего синтеза и образования.