Описание, виды и функции гормонов

Механизм действия гормонов

Виды гормонов оказывают свое влияние на механизм их действия. Но в целом это действие заключается в том, что гормоны, транспортируясь по крови, достигают клеток, являющихся мишенями, проникают в них и передают несущий сигнал от организма. В клетке в этот момент происходят изменения, связанные с полученным сигналом. У каждого конкретного гормона есть свои конкретные клетки, находящиеся в органах и тканях, к которым они стремятся.

Одни виды гормонов присоединяются к рецепторам, которые содержатся внутри клетки, в большинстве случаев, в цитоплазме. К таким видам относятся те из них, которые имеют липофильные свойства гормонов и гормоны, образуемые щитовидной железой. За счёт своей жирорастворимости они легко и быстро проникают внутрь клетки к цитоплазме и взаимодействуют с рецепторами. Но в воде они трудно растворяются, и поэтому им приходится присоединяться к белкам-носителям для перемещения по крови.

Другие гормоны могут растворяться в воде, поэтому для них нет надобности присоединяться к белкам-носителям.

Эти вещества оказывают воздействие на клетки и тела в момент соединения с нейронами, находящимся внутри клеточного ядра, а также в цитоплазме и на плоскости мембраны.

Для их работы необходимо посредническое звено, которое обеспечивает ответную реакцию от клетки. Они представлены:

• циклическим аденозинмонофосфатом;
• инозитолтрифосфатом;
• ионами кальция.

Именно поэтому недостаток кальция в организме оказывает неблагоприятное воздействие на гормоны в организме человека.

После того, как гормон передал сигнал, он расщепляется. Расщепляться он может в следующих местах:

• в клетке, к которой перемещался;
• в крови;
• в печени.

Либо может выводиться из организма вместе с мочой.

Размеры щитовидной железы: норма

Существуют общепринятые, усреднённые значения размеров щитовидной железы и её структурных элементов.

Допустима небольшая асимметрия долей эндокринного органа, чаще правая доля преобладает по величине над левой. Отмечается также тенденция к увеличению щитовидки при нормальных её функциях у людей, проживающих в регионах с йододефицитом. Известны редкие случаи, когда у здоровых по всем показателям людей атрофирована или вовсе отсутствует одна из долей. Наблюдаются незначительные изменения размеров щитовидки у женщин в зависимости от менструального цикла, которыми врач обычно пренебрегает.

Стоит отметить, что разница в величине эндокринного органа у мужчин и у женщин вызвана не столько половой принадлежностью, сколько физическими особенностями. Поэтому эндокринологи опираются на соответствие параметров щитовидной железы пациента с его массой тела (Таблица 1).

Таблица 1 – Объём щитовидной железы в соответствие с массой тела человека, норма

Помимо массы тела пациента учитывается также и его возраст. Особенно это касается детей и подростков. Этот показатель либо высчитывается компьютером автоматически, либо его рассчитывают по Формуле 1:

V доли = 0,479 × длина доли × ширина доли × высота доли, (1)

где 0,479 коэффициент эллипсоидности.

Для вычисления объёма всего органа используют Формулу 2:

V железы = V левой доли + V правой доли. (2)

Объём измеряется в см³ или в мл. При расчётах не учитываются размеры перешейка.

Итак, нормы размеров щитовидной железы для детей разных возрастных категорий обозначены в Таблице 2.

Таблица 2 – Объём щитовидной железы в соответствии с возрастом ребёнка, норма

Если проанализировать данные, выраженные в таблице, то можно заметить, что в период полового созревания щитовидная железа у девочек несколько больше, чем у мальчиков. Это связано с тем, что, как правило, возрастные метаморфозы организма у девочек начинаются раньше, чем у мальчиков. И часто девочки в этот период более развиты физически, чем мальчики. Позднее, в среднем, в районе 15 – 17 лет, начинается активный рост и развитие у мальчиков, соответственно растёт и их щитовидная железа.

Виды

Гормоны – это биологически активные органические вещества, которые связываются с рецепторами клеток и влияют на их жизнедеятельность организма. Гормоны способствуют росту и развитию. Секрет – это жидкость, содержащая активные вещества или продукты жизнедеятельности клетки. Секреты выделяются на поверхность органов или в полости, гормоны – в кровь.

Классификация желёз в зависимости от выделяемых жидкостей включает три вида:

• эндокринные или железы внутренней секреции – выделяемый гормон попадает в кровь;
• экзокринные или железы внешней секреции – секрет выделяется на поверхность органов;
• смешанной секреции – железы выделяют гормоны и секреты.

Эндокринные железы в отличие от экзокринных желёз не имеют протоков, гормоны выделяются в кровь непосредственно из клеток. Железы смешанной секреции имеют и протоки, и секреторные клетки.

Железы смешанной секреции

К железам смешанной секреции относятся пищеварительная железа – поджелудочная – и половые железы – яичники и яички.

Рис. 3. Железы смешанной секреции.

Поджелудочная железа выделяет поджелудочный сок, содержащий ферменты и способствующий перевариванию пищи, а также ряд гормонов – глюкагон, инсулин, соматостатин, влияющий на углеводный обмен и уровень сахара в крови.

Половые железы вырабатывают не секреты, а половые клетки. В яичниках созревают яйцеклетки, в яичках – сперматозоиды. Кроме того, половые железы выбрасывают в кровь гормоны. К женским гормонам относятся две группы:

• эстрогены, влияющие на работу матки;
• гестагены, регулирующие менструальный цикл, беременность, роды.

Яички – мужские половые железы – вырабатывают андрогены, отвечающие за вторичные половые признаки у мужчин. Наиболее значимым гормоном этой группы является тестостерон.

Что мы узнали?

В организме человека находятся железы внутренней, внешней и смешанной секреции, которые выделяют гормоны и секреты. Гормоны попадают непосредственно в кровь, секреты выделяются через протоки на поверхности или в полости. Эндокринные железы с помощью гормонов регулируют обмен веществ, стимулируют рост и развитие организма. Экзокринные железы выделяют секреты, которые смачивают поверхности, способствуют охлаждению или пищеварению. Железы смешанной секреции одновременно выделяют гормоны и секреты. К ним относятся половые железы и поджелудочная железа.

Тест по теме

1. Вопрос 1 из 10

   Чем отличаются гормоны от секретов?

   • Гормоны выделяются в кровь, секреты – на поверхности или в полости органов
   • Секреты выделяются в кровь, гормоны – на поверхности или в полости органов
   • Гормоны и секреты выделяются в кровь, но различаются по составу
   • Гормоны и секреты выделяются на поверхность или в полости органов, но различаются по составу

Начать тест(новая вкладка)

Гормоны центральной нервной системы

Известно, что часть гормонов вырабатывается центральной норной системой, а именно гипоталамусом — это тропные гормоны. Нервно-гормональная регуляция накапливает их в передней и задней части гипоталамуса, откуда с кровотоком они попадают в щитовидную железу.

Гормоны типа тиреотропина, кортикотропина, соматотропина, лютропина, пролактина и ряда других имеют очень широкий спектр воздействия на организм человека. При этом гормоны, тормозящие их действие, вырабатываются в щитовидной железе в ответ на нервную реакцию периферией органов. Но даже если бы этого не происходило, данный тип гормонов имеет самый короткий период жизни — не более 4 минут.

Строение

Гипофиз состоит из двух крупных различных по происхождению и структуре долей: передней — аденогипофиза (составляет 70—80 % массы органа) и задней — нейрогипофиза. Вместе с нейросекреторными ядрами гипоталамуса гипофиз образует гипоталамо-гипофизарную систему, контролирующую деятельность периферических эндокринных желёз.

Передняя доля (аденогипофиз)

Передняя доля гипофиза (лат. pars anterior), или аденогипо́физ (лат. adenohypophysis), состоит из железистых эндокринных клеток различных типов, каждый из которых, как правило, секретирует один из гормонов. Анатомически выделяют следующие части:

• pars distalis (бо́льшая часть аденогипофиза)
• pars tuberalis (листовидный вырост, окружающий ножку гипофиза, функции которого не ясны)
• pars intermedia, которую правильнее обозначать как промежуточную долю гипофиза.

Гормоны передней доли гипофиза:

• Тропные, так как их органами-мишенями являются эндокринные железы. Гипофизарные гормоны стимулируют определенную железу, а повышение уровня в крови выделяемых ею гормонов подавляет секрецию гормона гипофиза по принципу обратной связи.
  • Тиреотропный гормон (ТТГ) — главный регулятор биосинтеза и секреции гормонов щитовидной железы.
  • Адренокортикотропный гормон (АКТГ) — стимулирует кору надпочечников.
  • Гонадотропные гормоны:
    • фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — способствует созреванию фолликулов в яичниках, стимуляция пролиферации эндометрия, регуляция стероидогенеза..
    • лютеинизирующий гормон (ЛГ) — вызывает овуляцию и образование жёлтого тела, регуляция стероидогенеза..
• Соматотропный гормон (СТГ) — важнейший стимулятор синтеза белка в клетках, образования глюкозы и распада жиров, а также роста организма.
• Лютеотропный гормон (пролактин) — регулирует лактацию, дифференцировку различных тканей, ростовые и обменные процессы, инстинкты заботы о потомстве.

Из аденогипофиза развиваются аденомы гипофиза.

Задняя доля (нейрогипофиз)

Задняя доля гипофиза (лат. pars posterior), или нейрогипо́физ (лат. neurohypophysis), состоит из:

• нервная доля. Образована клетками эпендимы (питуицитами) и окончаниями аксонов нейросекреторных клеток паравентрикулярного и супраоптического ядер гипоталамуса промежуточного мозга, в которых и синтезируются вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин, транспортируемые по нервным волокнам, составляющим гипоталамо-гипофизарный тракт, в нейрогипофиз. В задней доле гипофиза эти гормоны депонируются и оттуда поступают в кровь.
• воронка, infundibulum. Соединяет нервную долю со срединным возвышением. Воронка гипофиза, соединяясь с воронкой гипоталамуса, образует ножку гипофиза.

Функционирование всех отделов гипофиза тесно связано с гипоталамусом. Это положение распространяется не только на заднюю долю — «приемник» и депо гипоталамических гормонов, но и на передний и средний отделы гипофиза, работа которых контролируется гипоталамическими гипофизотропными гормонами — рилизинг-гормонами.

Гормоны задней доли гипофиза:

• аспаротоцин
• вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) (депонируется и секретируется)
• вазотоцин
• валитоцин
• глумитоцин
• изотоцин
• мезотоцин
• окситоцин (депонируется и секретируется)

Вазопрессин выполняет в организме две функции:

1. усиление реабсорбции воды в собирательных трубочках почек (это антидиуретическая функция вазопрессина);
2. влияние на гладкую мускулатуру артериол.

Однако название «вазопрессин» не совсем соответствует свойству этого гормона суживать сосуды. Дело в том, что в нормальных физиологических концентрациях он сосудосуживающим эффектом не обладает. Сужение сосудов может происходить при экзогенном внедрении гормона в больших количествах или же при кровопотере, когда гипофиз интенсивно выделяет этот гормон. При недостаточности нейрогипофиза развивается синдром несахарного диабета, при котором с мочой в день может теряться значительное количество воды (15 л/сутки), так как снижается её реабсорбция в собирательных трубочках.

Окситоцин во время беременности не действует на матку, так как под воздействием прогестерона, выделяемого жёлтым телом, она становится нечувствительной к данному гормону. Окситоцин способствует сокращению миоэпителиальных клеток, способствующих выделению молока из молочных желез.

Промежуточная (средняя) доля

У многих животных хорошо развита промежуточная доля гипофиза, расположенная между передней и задней долями. По происхождению она относится к аденогипофизу. У человека она представляет тонкую прослойку клеток между передней и задней долями, довольно глубоко заходящую в ножку гипофиза. Эти клетки синтезируют свои специфические гормоны — меланоцитстимулирующие и ряд других.

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.

Разновидности и функции гормонов разных желез

Строение и функции гормонов очень разные и от их количества напрямую зависит правильность течения всех жизненно важных процессов в организме. Рассмотрим данные вещества, вырабатываемые определенными железами:

гипофиз вырабатывает тропные гормоны (регулируют щитовидную и половые железы), гормон роста (отвечает за рост человека и стимулирование белкового синтеза) и вазопрессин (имеет важное значение в водном обмене);
щитовидка – тироксин (регулирует интенсивность энергообмена в организме и его рост), кальцитонин (влияет на обменные процессы кальция);
околощитовидная железа – паратгормон (контролирует концентрацию фосфатов и кальция в крови);
поджелудочная – инсулин (регулирует уровень глюкозы в крови, снижает её и стимулирует печень на переваривание глюкозы и преобразование её в гликоген);
надпочечники – адреналин (способствует учащению сердцебиения, торможению пищеварительного процесса, высвобождению энергии, расширению зрачков, сужению кровеносных сосудов и отвечает за реакцию в стрессовых ситуациях), глюкокортикоиды (регулируют обмен минералов и органических веществ) и альдостерон (задерживает жидкость в организме, что повышает количество натрия);
половые железы – тестостерон вырабатывается у мужчин, а эстрадиол у женщин. Оба вещества отвечают за развитие вторичных половых признаков и осуществляют половую функцию.. Важно! Следует помнить, что функции гормонов в организме человека настолько велики, что любые нарушения в работе тех или иных желез могут привести к серьёзным проблемам в здоровье

Поэтому, необходимо регулярно посещать эндокринолога и проверять гормональный уровень

Важно! Следует помнить, что функции гормонов в организме человека настолько велики, что любые нарушения в работе тех или иных желез могут привести к серьёзным проблемам в здоровье. Поэтому, необходимо регулярно посещать эндокринолога и проверять гормональный уровень

Железы внутренней секреции головного мозга

Мозг поражает своей упорядоченностью. В столь небольшом органе размещены наиболее важные центры, которые руководят процессами всего организма. Поэтому не странно, что в мозге размещены железы внутренней секреции человека, которые руководят всеми остальными биологическими процессами в теле.

Работа гипоталамуса

Гипоталамус – управляющая большинством гормональных процессов, он напрямую соединен с нервной системой человека, улавливает малейшие изменения или колебания окружающего мира и его влияние на него. На основе полученных сигналов гипоталамус определяет раздражитель, классифицирует, интерпретирует и посылает необходимые сигналы к гипофизу.

Работа гипофиза

Гипофиз, в свою очередь приняв сигнал от гипоталамуса начинает отдавать приказы железам внутренних секреций, которые вырабатывают определенные гормоны, регулируя работу организма человека.

Помимо регулятивной функции, которую осуществляет гипофиз в отношение остальных желез внутренней секреции, он производит два вещества:

• соматотропин – ускоряет расщепление жировых клеток и ускоряет метаболизм при физических нагрузках;
• лактотропный гормон – более относятся к женским гормонам, этот гормон, синтезирует молоко и понижает половое влечение в период лактации.

Именно нарушения в работе гипофиза провоцируют нестабильную работу остальных желез внутренней секреции.

Нейрогипофиз

Нейрогипофиз – является составляющей частью гипофиза, и выполняет функцию сохранения биологических материалов, которые заблаговременно выработал гипоталамус. В нейрогипофизе находятся гормоны, такие как: вазопрессин и окситоцин, которые спустя определенное количество времени начинают выбрасываться в кровеносную систему.

Вазопрессин в свою очередь регулирует почечную работоспособность, помогает выводу жидкости, но при этом предотвращает обезвоживание организма. Помимо этого, он участвует в поддержании тонуса гладких мышц, которые опоясывают внутренние органы, улучшает память и стабилизирует агрессивность человека.

Гормон окситоцин отвечает за стимуляцию работы желчного, кишечника, мочевого пузыря и системы моче выведения. Особенно важен этот гормон для женщин, ведь от его достаточного количества в организме женщины будет напрямую зависеть правильность работы маточной мускулатуры и регулирует процесс синтеза молока в грудных железах женщины.

Маленький эпифиз

В центральной части мозга размещен эпифиз, который имеет шишкообразную форму (см. фото выше). Вес этого образования не превышает 25 грамм

Несмотря на столь незначительные размеры эпифиз имеет важное значение для правильной работы нервной системы. Свою работу он осуществляет благодаря тому, что расположен на зрительных нервах и реагирует на изменение освещения пространства, которое находится перед человеком

В светлое время суток эпифиз производит серотонин, что должно положительно влиять на общее самочувствие человека, стимулирует мышечную активность, а в темное время – мелатонин, который нормализует давление и улучшает сон. Кроме этого, эпифиз производит еще одно вещество – адреногломерулотропин. Однако современной науке на данный момент не известно, как работает этот гормон в организме человека.

Размеры щитовидной железы: патология

При нормальной секреторной активности уменьшение щитовидной железы, а также увеличение её объёма в пределах 1 см³, не считаются патологией. Это лишь повод для наблюдения и ежегодных профилактических осмотров у эндокринолога.

Перечислим основные заболевания, при которых наблюдаются умеренные или выраженные отклонения в размерах щитовидки.

Увеличение щитовидной железы

Специалисты различают 3 стадии патологического увеличения размеров щитовидки.

Стадия 0: увеличений нет.

Стадия 1: орган увеличен настолько, что пальпируется, но при визуальном осмотре не выявляется.

Стадия 2: орган увеличен настолько, что легко обнаруживается при визуальном осмотре, деформирует шею.

Увеличение щитовидной железы может быть диффузным, а может быть увеличена одна из её долей. Увеличение щитовидки происходит при следующих заболеваниях:

Уменьшение щитовидной железы

Уменьшение объёма эндокринного органа может являть собой врождённую гипоплазию или приобретённую атрофию. Атрофию вызывают следующие причины:

Это неполные списки заболеваний, вызывающих изменение размеров щитовидной железы

Важно помнить, что при заболевании не всегда могут меняться размеры органа. Значения нормы отличаются и являются индивидуальными, поэтому при диагностике следует учитывать, прежде всего, функциональные особенности организма и его эндокринной системы

Регуляция гормональной секреции

Не секрет, что гормоны в организме человека синтезируются в сравнительно небольших количествах. Для каждого гормона существует своя определенная концентрация в крови, при которой будет производиться необходимый эффект на ткани. Концентрация гормонов варьирует от 10ˉ¹² до 10ˉ³ граммов в 1 миллилитре крови. Давайте попробуем разобраться, существует ли какой-то механизм регуляции секреции гормонов, и каким образом информация о содержании гомона в крови достигает центральных структур.

Наиболее распространенным способом регуляции гормональной секреции является механизм отрицательной обратной связи, который характерен для абсолютного большинства гормонов в человеческом организме. Механизм этот довольно прост на первый взгляд и состоит в том, что после секреции железой гормона, он попадает в кровь, а с током крови информация о его концентрации поставляется в центральные структуры. Таким образом, сам гормон, реакция, вызванная этим гормоном, продукты активности или метаболизма оказывают тормозящий эффект, и секреция гормона на какое-то время замедляется.

Например, синтез гормонов щитовидной железы контролируется гормонами гипоталамуса и гипофиза. При увеличении содержания в крови гормонов щитовидной железы происходит снижение продукции ТТГ гипофизом.

Интересный факт!

Примером отрицательной обратной связи, осуществляемой за счет метаболитов или субстратов, может служить зависимость между концентрацией глюкозы и гормона инсулина в крови. Повышение содержания в крови глюкозы (например, после приема пищи) является стимулом для синтеза инсулина (гормон поджелудочной железы), который снижает уровень глюкозы в крови, способствуя ее утилизации клетками. В то же время, после снижения гликемии (содержания глюкозы в крови) секреция инсулина в больших количествах прекращается.

Интересно, что другой гормон поджелудочной железы — глюкагон оказывает совершенно противоположное инсулину действие в отношении глюкозы. При повышенном содержании глюкозы в крови уровень глюкагона падает, а при ее снижении концентрация глюкагона растет.

Интересный факт!

Существует также и механизм положительной обратной связи, который заключается в том, что биологическое действие гормона вызывает его дополнительную секрецию. Например, секреция ЛГ возрастает перед овуляцией под действием эстрогенов (эстрон, эстрадиол, эстриол), а секретируемый ЛГ стимулирует еще большую продукцию эстрогенов. Такой механизм регуляции продолжается до тех пор, пока ЛГ не достигнет определенной характерной для него концентрации в крови.

Регуляция гормональной секреции также зависит от возраста человека, а также от суточных и сезонных изменений. Например, гормон роста образуется в больших количествах во время ранних фаз сна, а на поздних стадиях его продукция уменьшается.

Интересный факт!