Биохимия гормонов: химический состав и функции

Гормоны (от греческого hormaino – побуждаю) – это биологически активные вещества, которые выделяются эндокринными клетками в кровь или лимфу и регулируют в клетках-мишенях биохимические и физиологические процессы.

В настоящее время предложено расширить определение гормонов: гормоны – это специализированные межклеточные регуляторы рецепторного действия.

В этом определении слова «специализированные регуляторы» подчеркивают, что регуляторная – главная функция гормонов; слово «межклеточные» означает, что гормоны вырабатываются одними клетками и извне действуют на другие клетки; рецепторное действие – первый этап в эффектах любого гормона.

Гормоны регулируют многие жизненные процессы – метаболизма, функции клеток и органов, матричные синтезы (транскрипцию, трансляцию) и другие процессы, определяемые геномом (пролиферацию, рост, дифференцировку, адаптацию, клеточный шок, апоптоз и др.)

Биохимия гормонов: химический состав и функции

Рис. Схема взаимосвязи регуляторных систем организма.

Эндокринная система функционирует в тесной взаимосвязи с нервной системой как нейроэндокринная.

1. Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС.

2–3. Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов (либеринов и статинов), которые стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза.

4–5. Гормоны передней доли гипофиза (тропные гормоны) стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желез, которые поступают в кровь и взаимодействуют с клетками-мишенями.

Уровень гормонов в крови поддерживается благодаря механизмам саморегуляции (регуляция по принципу обратной связи). Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях подавляет синтез гормонов в эндокринной железе или в гипоталамусе (6, 7). Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных желез (8).

Источник: https://bio.wikireading.ru/7794

Биохимия гормонов: химический состав и функции

Классификация и химическая природа гормонов

Слово «гормон» происходит от греческого «hormao»  и означает «возбуждать».

Гормон – это вещество, которое выделяется тканью одного типа, как правило, в следовых количествах и доставляется кровью в другую ткань (ткань-мишень). Там гормон вызывает специфическую биохимическую или физиологическую реакции.

Гормоны регулируют обмен веществ и другие функции организма: ритм сердца, давления крови, работу почек, перистальтику кишечника, выделение пищеварительных ферментов.

  Базальный уровень гормонов в крови очень низок. Расположен в пределах микромолярных до пикомолярных. Как правило, один гормон продуцируют клетки одного типа. Клетки, продуцирующие гормон, образуют специализированный орган – эндокринную железу.

Важная особенность гормонов – дистальность  действия. Они поступают в кровь и переносятся ею к органам и тканям, где реализуется биологический эффект.

Физиологический эффект гормона определяется разными факторами, например концентрацией гормона (которая определяется скоростью инактивации в результате распада гормонов, протекающего в основном в печени, и скоростью выведения гормонов и его метаболитов из организма), его сродством к белкам-переносчикам (стероидные и тиреоидные гормоны транспортируются по кровеносному руслу в комплексе с белками), количеством и типом рецепторов на поверхности клеток-мишеней.

Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС (рис.1) Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов — либеринов и статинов, которые, соответственно, стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза.

Гормоны передней доли гипофиза, называемые тройными гормонами, стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз, которые поступают в общий кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями.

Биохимия гормонов: химический состав и функции

Рис. 1. Схема взаимосвязи регуляторных систем организма.

1 — синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами; 2 — сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез и секрецию рилизинг-гормо-нов; 3 — рилизинг-гормоны стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) синтез и секрецию тройных гормонов гипофиза; 4 — тройные гормоны стимулируют синтез и секрецию гормонов периферических эндокринных желез; 5 — гормоны эндокринных желез поступают в кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями; 6 — изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов эндокринных желез и гипоталамуса; 7 — синтез и секреция тройных гормонов подавляется гормонами эндокринных желез; ⊕ — стимуляция синтеза и секреции гормонов; ⊝ — подавление синтеза и секреции гормонов (отрицательная обратная связь).

Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи.

Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус.

Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных периферических желёз. Такие петли обратной связи действуют в системах регуляции гормонов надпочечников, щитовидной железы, половых желёз.

 Не все эндокринные железы регулируются подобным образом. Гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин) синтезируются в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов нейрогипофиза. Секреция гормонов поджелудочной железы (инсулина и глюкагона) напрямую зависит от концентрации глюкозы в крови.

В регуляции межклеточных взаимодействий участвуют также низкомолекулярные белковые соединения — цитокины. Влияние цитокинов на различные функции клеток обусловлено их взаимодействием с мембранными рецепторами. Через образование внутриклеточных посредников сигналы передаются в ядро, где происходят активация определённых генов и индукция синтеза белков.

Классификация гормонов по химическому строению

Выделяют три класса гормонов:

  1.  Пептидные
  2.  Производные аминокислот
  3.  Стероидные

Пептидные гормоны могут содержать от 3 до 200 аминокислотных остатков. К ним относятся все гормоны гипоталамуса, гипофиза, паращитовидной железы, а также инсулин и глюкагон, секретируемые поджелудочной железой, и кальцитонин щитовидной железы.

Гормоны принадлежащие к аминам, представляют собой низкомолекулярные водорастворимые соединения, содержащие в своем составе аминогруппы. К их числу относятся адреналин, секретируемый мозговой тканью надпочечника, и тиреоидные гормоны (тироксин, трииодтиронин).

К стероидным гормонам ( которые хорошо растворимы в жирах) относятся гормоны коры надпочечников, андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). В основе структуры молекул лежит циклопентанпергидрофенантрен.

Классификация гормонов по биологическим функциям

По биологическим функциям гормоны можно разделить на несколько групп (табл. 1). Эта классификация условна, поскольку одни и те же гормоны могут выполнять разные функции.

Например, адреналин участвует в регуляции обмена жиров и углеводов и, кроме этого, регулирует частоту сердечных сокращений, АД, сокращение гладких мышц.

Кортизол не только стимулирует глюконеогенез, но и вызывает задержку NaCl.

Таблица 1. Классификация гормонов по химическому строению.

Пептидные гормоны Стероиды Производные аминокислот
Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ) Альдостерон Адреналин
Гормон роста (соматотропин, ГР, СТГ) Кортизол             Норадреналин
Тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ) Кальцитриол Трийодтиронин (Т3)
Лактогенный гормон (пролактин, ЛТГ) Тестостерон             Тироксин (Т4)
Лютеинизирующий гормон (лютропин, ЛГ) Эстрадиол
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) Прогестерон
Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)
Хорионический гонадотропин (ХГ)
Антидиуретический гормон (вазопрессин, АДГ)
Окситоцин
Паратиреоидный гормон (паратгормон, ПТГ)
Кальцитонин

Классификация гормонов по биологическим функциям

Регулируемые процессы Гормоны
Обмен углеводов, липидов, аминокислот Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин
Водно-солевой обмен Альдостерон, антидиуретический гормон
Обмен кальция и фосфатов Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол
Репродуктивная функция Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны
Синтез и секреция гормонов эндокринных желёз Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса
Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), цитокины
Читайте также:  Бусерелин — депо: отзывы при эндометриозе и инструкция

Источник: https://biohimist.ru/referaty-po-biokhimii/29-gormony-otvety-na-voprosy/252-klassifikacija-i-himicheskaja-priroda-gormonov.html

 Стероидные гормоны

Наиболее важными представителями стероидных гормонов позвоночных являются прогестерон, кортизол, альдостерон, тестостерон и эстрадиол.

Сегодня к этой группе относят также кальцитриол (холекальциферол, витамин D), хотя стероидный скелет этого соединения несколько модифицирован. Важнейшим гормоном беспозвоночных является экдизон. Строение экдизона приведено в статье Фотосинтез: темновые реакции.

Женский половой гормон прогестерон относится к гестагенам. Он образуется в жёлтом теле (Corpus luteum) яичников. Концентрация прогестерона в крови варьирует в соответствии с жизненным циклом.

Прогестерон готовит слизистую оболочку матки к восприятию оплодотворённой яйцеклетки. После оплодотворения прогестерон начинает синтезироваться в плаценте, обеспечивая нормальное течение беременности.

Эстрадиол — важнейший представитель эстрогенов. Подобно прогестерону он синтезируется в яичниках, а в период беременности также в плаценте. Эстрадиол регулирует менструальный цикл. Он стимулирует пролиферацию клеток слизистой матки, а также отвечает за развитие вторичных женских половых признаков (развитие молочных желез, характер жировых отложений и тому подобное).

Тестостерон — наиболее важный представитель андрогенов (мужские половые гормоны). Он синтезируется клетками Лейдига в семенниках и контролирует развитие и функцию половых желез. Этот гормон отвечает также за развитие вторичных мужских половых признаков (развитие мускулатуры, волосяной покров и тому подобное).

Важнейший из глюкокортикоидов, кортизол, образуется в коре надпочечников. Он принимает участие в регуляции белкового и углеводного обмена, стимулируя деградацию белков и конверсию аминокислот в глюкозу.

Тем самым он способствует повышению концентрации глюкозы в крови .

Синтетические глюкокортикоиды находят применение в качестве лекарственных препаратов, обладающих противовоспалительным и иммунодепрессантным действием.

Минералокортикоид альдостерон синтезируется в коре надпочечников. Он влияет на функцию почек, где за счёт активации Nа+/K+-АТФ-азы обеспечивает удерживание в организме (реабсорбцию) солей натрия. В то же время этот процесс сопровождается выводом из организма K+. Следовательно, альдостерон косвенным образом повышает кровяное давление.

Кальцитриол — производное витамина D (см. Жирорастворимые витамины). Предшественник кальцитриола синтезируется в коже под действием УФ-света, а собственно гормон образуется в почках (см. Эндокринная функция почек). Кальцитриол стимулирует всасывание кальция в желудочно-кишечном тракте и включение кальция в костную ткань.

Йодтиронины. Среди сигнальных веществ, являющихся производными аминокислот, липофильными свойствами обладает только тироксин (тетраиодтиронин, Т4) и его активное производное трииодтиронин (ТЗ).

Оба вещества образуются в организме из аминокислоты тирозина и содержат на один фенольный остаток больше, чем молекула предшественника.

Характерным для этих соединений является наличие атомов йода в положениях 3,5,3′,5′ (Т4) и 3,5,3′ (ТЗ) ароматических колец.

Тироксин образуется в щитовидной железе. Он повышает скорость метаболизма и стимулирует развитие эмбриона.

Источник: http://www.drau.ru/article/511.html

Общая характеристика гормонов

К гормонам относят разнообразные по химической природе соединения, вырабатываемые в эндокринных железах, секретируемые непосредственно в кровь, оказывающие дистанционный биологический эффект.

Они являются гуморальными посредниками, которые обеспечивают поступление сигнала в клетки-мишени и вызывают специфические изменения в сенситивных к ним тканях и органах.

Отдельно выделяют тканевые гормоны, синтезируемые особыми эндокринными или рабочими клетками внутренних органов (почек, кишечника, легких, желудка и так далее), крови и оказывающие действие преимущественно в месте выработки.

Гормоны оказывают свой эффект в очень малых концентрациях (10-3–10-12 моль/л). У каждого из них существует свой ритм секреции в течение суток, месяца или времени года, специфический для каждого гормона период жизни, как правило, очень короткий (секунды, минуты, редко часы).

По химической природе гормональные молекулы относят к трем группам соединений:

  • белки и пептиды;
  • производные аминокислот;
  • стероиды и производные жирных кислот.

Регуляция

Регуляцию деятельности эндокринных органов осуществляет центральная нервная система посредством прямых иннервационных воздействий (нейро-проводниковый компронент), а также через управление работой гипофиза гипоталамическими рилизинг-факторами: стимулирующими либеринами и тормозящими статинами (нейро-эндокринный компонент). Гипофиз транслирует эти сигналы в виде своих тропных гормонов соответствующим эндокринным железам. Гормоны влияют на работу нервной системы попосредством изменения содержания глюкозы, регуляции синтеза белка в мозге, потенцирования действия медиаторов и т. д. Чаще всего это влияние осуществляется по механизму отрицательной обратной связи. Тот же механизм действует внутри эндокринной системы: гормоны периферических желез снижают активность центральной железы – гипофиза.

Синтез

Синтез гормонов в эндокринных железах и клетках завершается, как правило, на стадии образования активной формы.

Иногда синтезируются малоактивные или вообще неактивные молекулы, называемые прогормонами.

В таком виде может осуществляться резервирование или транспортировка к месту рецепции (например, после ферментативного отщепления  C‑пептида от проинсулина освобождается активный инсулин).

Секреция

Секреция гормонов в кровь осуществляется посредством активного выброса и зависит от нервных, эндокринных, метаболических воздействий. В эндокринных опухолях такая зависимость может быть нарушена и гормоны секретируются спонтанно.

Молекулы гормонов способны депонироваться в клетках эндокринных желез (иногда – рабочих органов) за счет образования комплекса с белками, ионами двухвалентных металлов, РНК или накопления внутри субклеточных структур.

Транспорт

Транспорт гормона от места синтеза к месту действия, метаболизма или выведения осуществляется кровью. В свободной форме циркулирует до 10% общего количества гормона, остальной пул ‑ в комплексе с белками плазмы и форменными элементами крови.

С неспецифическим транспортным белком – альбумином связано менее 10% гормона, со специфическими белками более 90%.

Специфическими белками являются: транскортин для кортикостероидов и прогестерона, секс-стероидсвязывающий глобулин для андрогенов и эстрогенов, тироксинсвязывающий и интер-a‑глобулины для тиреоидов, инсулинсвязывающий глобулин и другие.

Вступив в комплекс с белками, гормоны депонируются в кровяном русле, временно выключаясь из сферы биологического действия и метаболических превращений (обратимая инактивация). Активной становится свободная форма гормона. С учетом этого факта разработаны методы определения общего количества гормона, свободной и связанной с белками форм и самих белков-переносчиков.

Рецепция

Рецепция и эффект гормона на органы-мишени является основным звеном эндокринной регуляции. Способность гормона к передаче регуляторного сигнала обусловлена наличием в клетках-мишенях специфических рецепторов.

Рецепторы в большинстве случаев – белки, преимущественно гликопротеиды, имеющие специфическое фосфолипидное микроокружение.

Связывание гормона с рецептором определяется законом действующих масс по кинетике Михаэлиса.

При рецепции возможно проявление положительного или отрицательного кооперативных эффектов, когда ассоциация первых молекул гормона с рецептором облегчает или затрудняет связывание последующих.

Рецепторный аппарат обеспечивает избирательный прием гормонального сигнала и инициацию специфического эффекта в клетке. Локализация рецепторов в определенной мере обусловливает тип действия гормона. Выделяют несколько групп рецепторов:

  1. Поверхностные: при взаимодействии с гормоном меняют конформацию мембран, стимулируя перенос ионов или субстратов в клетку (инсулин, ацетилхолин).
  2. Трансмембранные: имеют контактный участок на поверхности и внутримембранную эффекторную часть, связанную с аденилат- или гуанилатциклазой. Образование внутриклеточных мессенджеров – цАМФ и цГМФ – стимулирует специфические протеинкиназы, влияющие на синтез белка, активность ферментов и т.д. (полипептиды, амины).
  3. Цитоплазматические: связываются с гормоном и в виде активного комплекса поступают в ядро, где контактируют с акцептором, приводя к усилению синтеза РНК и белка (стероиды).
  4. Ядерные: существуют в виде комплекса негистонового белка и хроматина. Контакт с гормоном напрямую включает механизм его действия (гормоны щитовидной железы).

Величина эффекта гормона зависит от концентрации гормонального рецептора, поступающего к клеткам-мишеням, от числа специфических рецепторов, степени их сродства и избирательности к гормону.

На величину эффекта может влиять действие других гормонов, как антагонистическое (инсулин и глюкокортикоиды разнонаправленно действуют на поступление глюкозы в клетку), так и потенцирующее (глюкокортикоиды усиливают влияние катехоламинов на сердце и мозг).

Изучение функционирования рецепторного аппарата актуально в клинике, особенно при сахарном диабете, вызванном рецепторной инсулинорезистентностью, при синдроме тестикулярной феминизации или определении гормон-чувствительных опухолей молочной железы.

Читайте также:  Сестринский процесс при ожирении - роль медицинской сестры

Инактивация

Инактивация гормонов происходит под влиянием соответствующих ферментных систем в самих железах внутренней секреции, в органах-мишенях, а также в крови, печени и почках.

Основные химические превращения гормонов:

  • образование эфиров серной или глюкуроновой кислот;
  • отщепление участков молекул;
  • изменение структуры активных участков с помощью метилирования, ацетилирования и т.д.;
  • окисления, восстановления или гидроксилирования.

Катаболизм является важным механизмом регуляции активности гормонов. Через влияние на концентрацию свободного гормона в крови, по механизму обратной связи, контролируется скорость его секреции железой.

Усиление катаболизма смещает в крови динамическое равновесие между свободным и связанным гормоном в сторону его свободной формы, тем самым, повышая доступ гормона в ткани. Длительное усиление распада некоторых гормонов может подавлять биосинтез специфических транспортных белков, увеличивая пул свободного ‑ активного гормона.

Скорость разрушения гормона – его метаболический клиренс – оценивают величиной объема плазмы, очищенной от исследуемых молекул за единицу времени.

Выведение

Выведение гормонов и их метаболитов осуществляется почками с мочой, печенью с желчью, желудочно-кишечным трактом с пищеварительными соками, кожей с потом. Продукты распада пептидных гормонов поступают в общий пул аминокислот организма.

Способ выведения зависит от свойств гормона или его метаболита: структуры, растворимости и т.д.

Приоритетным материалом при изучении выведения гормонов в клинике является моча. Исследование порционной или суммарной величины экскреции гормонов и метаболитов с мочой дает представление об общей величине секреции гормона за сутки или в отдельные их периоды.

Таким образом, эндокринная функция представляет собой сложную, многокомпонентную систему взаимосвязанных процессов, определяющих на различных уровнях как специфику и силу гормонального сигнала, так и чувствительность клеток и тканей к данному гормону.

Нарушения в системе эндокринной регуляции могут быть связаны с любым из названных звеньев.

Источник: https://biokhimija.ru/gormon-obmen/obchie-gormonov.html

Биохимические особенности гормонов

Механизмы интеграции (соединения) и координации метаболических процессов в клетках разных органов, лежащие в основе функции гормонов, — важная составляющая здоровья человека.

Ряд параметров внутренней среды (уровень глюкозы, аминокислот, кальция) служат своеобразными сигналами, которые воспринимаются эндокринной системой. В ответ они выделяют молекулы, взаимодействующие с внешними или внутренними рецепторами клеток.

Они связаны со специальными сигнальными путями, оказывающими влияние на ход метаболических путей. Нарушение каждого из этих этапов передачи информации лежит в основе развития заболеваний.

Если нервная система отправляет сигнал посредством нервных импульсов, используя молекулы только в местах контакта с другими клетками (нейромедиаторы), то эндокринная работает при помощи специальных химических посредников, которые получили название гормонов.

Это вещества органической природы, которые вырабатываются специализированными клетками желез внутренней секреции и затем поступают в кровь или лимфу, взаимодействуя с клетками- мишенями и оказывая влияние на метаболические процессы в них.

Группа классических гормонов за последние десятилетия пополнилась молекулами, которые синтезируются органами, не относящимися к эндокринным железам (адипоциты, клетки предсердий и др.), а также молекулами, обладающими ауто- и паракринным действиями (цитокины, эйкозаноиды).

Основными физиологическими особенностями (свойствами ) этих веществ являются следующие:

  • низкая концентрация в крови;
  • обязательная связь с рецептором, включающим каскадный механизм усиления гормонального сигнала;
  • влияние на метаболизм за счет изменения скорости синтеза ферментов, их активности или проницаемости мембран клеток;
  • регуляция секреции – принцип прямой или обратной связи.

Действие гормонов на клетку-мишень обусловлено его взаимодействием со специфическим рецептором. Каждый из них влияет на обменные процессы и функции определенным образом, проявляя избирательность и больший эффект в каком-либо одном направлении (обмен липидов, аминокислот и др.).

После взаимодействия с ними рецептор увеличивает уровень (амплификация) сигнала в геометрической прогрессии (число вторичных посредников в десятки, сотни и тысячи раз больше количества молекул гормона ).

Активация рецептора всегда приводит к запуску механизма обратной связи, которая отключает его или удаляет его с поверхности клеток. Действие биологической молекулы на мишень часто дополняется влиянием других сигнальных молекул (гормонов, медиаторов, метаболитов).

В результате этого в клетках может происходить интеграция сигналов от 2 и более рецепторов по типу усиления или торможения.

Классификация гормонов

Выделяют много принципов классификации гормонов. В различных областях медицины (биохимия, гистология, физиология, эндокринология) они будут разными. Основные принципы классификации представлены в таблице:

По химическому строению (по структуре, структурной организации )
  • производные аминокислот (адреналин, тироксин (Т4), трийодтиронин (Т3), мелатонин);
  • построенные из аминокислот:
    • сложные белки (тиреотропин, гонадотропины — ФСГ и ЛГ);
    • простые белки (соматотропин (СТГ ), пролактин, адренокортикотропный гормон, вазопрессин, окситоцин, паратгормон, тиреокальцитонин, инсулин, глюкагон );
    • пептиды (глюкагон, кортикотропин, факторы роста, цитокины);
  • стероиды (мужские и женские половые гормоны (андрогены, эстрогены, прогестерон ), коры надпочечников (минералокортикоиды и глюкокортикоиды );
  • эйкозаноиды — производные 20-углеродных, полиненасыщенных жирных кислот (простагландин Е1, тромбоксан А2)
По растворимости
  • гидрофильные (пептидного происхождения, производные аминокислот );
  • гидрофобные (стероидного происхождения)
По месту синтеза (выработки )
  • центральных эндок­ринных желез (гипоталамус, гипофиз и др.);
  • периферических эндок­ринных желез (щитовидная железа, яичники, яички, надпочечники и др.)
По биологическим функциям (по функциональному назначению, по действию на метаболизм )
  • регуляторы обмена белков, жиров и углеводов (инсулин, глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды );
  • регуляторы водно-солевого, минерального обмена (минералокортикоиды, вазопрессин, паратгормон, тиреокальцитонин);
  • регуляторы энергетического обмена (тироксин, трийодтиронин, адреналин );
  • регуляторы репродуктивных функций организма (андрогены, эстрогены, окситоцин, пролактин, гестагены);
  • регуляторы функций эндокринных желез (тропные гормоны гипофиза )
По механизму действия
  • мембрано-цитозольного механизма, реализующие эффекты на ферменты через вторичных посредников (циклазы, цАМФ или цГМФ и протеинкиназы или ионы кальция);
  • цитозольного действия, усиливающие синтез ферментов;
  • мембранного механизма, изменяющие проницаемость мембран для субстратов
По локализации рецепторов гормонов
  • внутри или на поверхности плазматической мембраны (рецепторы гормонов пептидной природы, катехоламинов, эйкозаноидов);
  • в цитоплазме и в клеточном ядре (стероидных и щитовидных гормонов )

Биохимия стероидных гормонов

Не только химическая природа объединяет стероидные гормоны в общую группу. Процесс их образования показывает биохимическую связь между этими веществами. Биосинтез стероидных гормонов начинается с образования холестерина из ацетил-КоА (ацетил-коэнзим А – важное вещество для обмена веществ, предшественник синтеза холестерина).

Холестерин накапливается в цитоплазме клетки и содержится в липидных каплях, в эфирах с жирными кислотами. Процесс образования стероидных гормонов проходит поэтапно:

Освобождение холестерина из запасающих структур, переход его в митохондрии (органеллы клетки), образование комплексов с белками мембраны этих органелл.

Образование прегненолона – предшественника стероидных гормонов, который покидает митохондрии.

Читайте также:  Тиреотоксикоз — симптомы у женщин и мужчин, лечение

Синтез в микросомах клетки (фрагменты клеточных мембран) прогестерона. Он формирует две ветви:

  • кортикостероиды, из которых образуются минералокортикостероиды и глюкокортикостероиды;
  • андрогены, которые дают начало эстрогенам.

Все этапы биосинтеза находятся под контролем гормонов гипофиза: АКГТ (адренокортикотропный), ЛГ (лютеинизирующий), ФСГ (фолликулостимулирующий). Стероидные гормоны не накапливаются в железах внутренней секреции, они сразу поступают в кровоток. Скорость их поступления зависит активности биосинтеза, а его интенсивность – от времени превращения холестерина в прегненолон.

Механизм действия стероидных гормонов

Механизм действия гормонов стероидной природы используют в силовых видах спорта: тяжелая атлетика, бодибилдинг, пауэрлифтинг, кроссфит. Он связан с активизацией биологического синтеза белка, что важно для наращивания мышечной массы.

Стероиды изменяют процесс регенерации мускулов. Если у обычного человека после  силовых тренировок на восстановления мышечных волокон уходит от 48 часов, то у тех, кто принимает анаболические стероиды около суток.

Особенность механизма действия стероидных гормонов следующая:

  • активные вещества легко приникают через мембрану клетки и начинают взаимодействовать со специфическими клеточными рецепторами, в результате чего образуется функциональный комплекс «гормон-рецептор», который перемещается в ядро;
  • в ядре комплекс распадется, и гормон взаимодействует с ДНК, за счет чего активируется процесс транскрипции (переписывание информации о структуре белка с участка молекулы ДНК на матричную РНК);
  • одновременно активируется процесс синтеза рибосомальной РНК для образования дополнительных рибосом (органелл, в которых синтезируются белки), из них формируются полисомы;
  • на основе матричной РНК в рибосомах запускается синтез белка, а полисомы позволяют одновременно синтезировать несколько белковых молекул.

Влияние стероидных гормонов на человека

Стероидные гормоны надпочечников выполняют в организме важные функции:

  • Кортизол играет ключевую роль в обеспечении обмена веществ, регулирует артериальное давление. Популярное название этого гормона «гормон стресса». Переживание, голодание, недосыпание, волнение и другие стрессовые ситуации вызывают повышенную секрецию этого гормона, чтобы организм под влиянием активного вещества мог справиться со стрессом.
  • Кортикостерон обеспечивает организм энергией. Он помогает расщеплению белков и превращению аминокислот в сложные углеводы, которые являются источником энергии. Кроме этого, он помогает вырабатывать гликоген в качестве энергетического резерва.
  • Альдостерон важен для поддержания артериального давления, контролирует количество ионов калия и натрия.

Гормональную регуляцию важнейших процессов жизнедеятельности осуществляют не только вещества надпочечников, но и половые стероиды:

  • Мужские половые гормоны или андрогены отвечают за формирование и проявление вторичных половых признаков, развитие мышечной системы, сексуальное поведение, детородную функцию.
  • В женском организме ведущая роль принадлежит эстрогенам. Они обеспечивают формирование и функциональность женской репродуктивной системы, проявление вторичных половых признаков.

Избыток и недостаток стероидных гормонов

Интенсивность синтеза стероидных гормонов зависит от уровня обмена веществ, общего состояния организма, здоровья эндокринной системы, образа жизни и других факторов. Для нормальной жизнедеятельности организма количество активных веществ в крови должно быть в пределах нормы, их недостаток и избыток в течение длительного времени вызывает негативные последствия.

Стероидные гормоны крайне важны для женщин:

  • При избытке кортикостероидов усиливается аппетит, а это неизменно приводит к увеличению массы тела, ожирению, сахарному диабету, язве желудка, васкулиту (иммунологическое воспаление кровеносных сосудов), аритмии, остеопорозу, миопатии. Кроме названных заболеваний появляется угревая сыпь, отечность, развивается мочекаменная болезнь, нарушается менструальный цикл.
  • Избыточное количество эстрогенов проявляется в сбоях менструального цикла, болевых ощущениях в молочных железах, нестабильности эмоционального фона. Нехватка эстрогенов вызывает сухость кожи, угревые высыпания, морщины, целлюлит, недержание мочи, разрушение костной ткани.
  • Чрезмерное количество андрогенов в женском организме вызывает подавление эстрогенов, в результате нарушается репродуктивная функция, проявляются мужские признаки (огрубение голоса, оволосение). Недостаток мужских гормонов вызывает депрессии, чрезмерную эмоциональность, снижение либидо, вызывает внезапные приливы.

У мужчин нехватка андрогенов приводит к расстройствам нервной системы, нарушаются половые функции, страдает сердечно-сосудистая система. Избыток мужских гормонов приводит к значительному увеличению мышечной массы, ухудшается состояние кожи, начинаются проблемы с сердцем, часто развивается гипертония, возникает тромбоз.

Чрезмерное количество кортизола у представителей обоих полов негативно сказывается на обменных процессах, приводит к отложению жировой ткани на животе, разрушению мышечной ткани, ослабляет иммунную защиту.

Препараты

Среди многочисленных средств фармакологии синтетические стероидные гормоны в составе лекарственных препаратов имеют особенности и назначаются только после тщательного обследования. При их назначении врач учитывает побочные эффекты и противопоказания.

Самые известные фармакологические средства:

  • Кортизон;
  • Гидрокортизон;
  • Эстриол;
  • Дексаметазон;
  • Преднизолон;
  • Преднизол.

Они обладают минимальными побочными эффектами, эти препараты имеют показания в ходе реабилитации после тяжелых, длительных болезней, их используют в спорте как допинг:

  • активизируют регенерацию тканей;
  • повышают аппетит;
  • снижают количество жировой ткани;
  • увеличивают мышечную массу;
  • способствуют усвоению кальция и фосфора костной тканью;
  • повышают работоспособность, выносливость;
  • благотворно влияют на деятельность коры головного мозга;
  • снижают проявление чувства страха.

Как любые лекарственные препараты, названные гормональные средства имеют противопоказания, к которым относятся:

  • молодой возраст;
  • заболевания почек, печени, сердца и сосудов;
  • опухоли различного происхождения.

Прием стероидных лечебных препаратов должен осуществляться только под медицинским контролем. В ходе терапии возможны проявление побочных эффектов, о которых необходимо сообщить лечащему врачу:

  • угревая сыпь;
  • акне;
  • повышение показателей артериального давления;
  • немотивированная нестабильность эмоционального состояния;
  • повышение уровня холестерина и развитие атеросклероза;
  • у мужчин – эректильная дисфункция, атрофия яичек, бесплодие, увеличение грудных желез;
  • отеки.

Анаболические стероиды

В спорте хорошо известно понятие анаболических стероидов. Большинство из них запрещены в нашей стране, и свободно в аптеках такие препараты не продаются. В этот список входят:

  • Болденон;
  • Данабол;
  • Нандролон;
  • Оксандролон;
  • Анаполон;
  • Станозолол;
  • Тренболон и другие.

Это фармакологические препараты, действие которых подобно тестостерону и дигидротестостерону. Прием препаратов помогает спортсменам улучшить физическое состояние и показать высокие результаты. Анаболики наиболее востребованы в силовых видах спорта, в частности в бодибилдинге.

Анаболические стероиды имеют два вида эффектов:

Анаболические/Андрогенные

Прирост мышц на 5-10 кг за месяц Маскулинизация
Увеличение силы Вирилизация
Повышение выносливости и результативности Увеличение объема и массы простаты
Увеличение количества эритроцитов крови Атрофия яичек
Укрепление скелета Облысение
Уменьшение жировой ткани Активация роста волос на лице и теле

К дополнительным эффектам во время приема анаболиков относятся усиления аппетита, полового влечения, повышение самооценки. Прием анаболических стероидов сопровождается многочисленными побочными эффектами, которые были названы выше.

Чтобы избежать побочных реакций, сохранить мышечную массу и достигнутые результаты рекомендуется:

  • применять только по назначению спортивного врача (как минимум пройти консультацию у эндокринолога и уролога)
  • не превышать допустимые дозы;
  • избегать комбинаций анаболиков, если это не предусматривает специальный курс;
  • не превышать длительность приема;
  • не рекомендуется принимать анаболические стероиды женщинам, исключение составляют препараты с высоким анаболическим индексом (отношение анаболической активности к андрогенной);
  • до 25 лет нельзя принимать анаболики (вырабатывается свой тестостерон,  риск резистентности — прекращения выработки своего гормона);
  • после приема препаратов необходимо обязательно провести послекурсовую терапию.

Источник: https://yazdorov.win/gormony/biohimicheskie-osobennosti-gormonov.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector