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Allgemeine Eigenschaften von Hormonen

Der Begriff "Hormon" (aus dem Griechischen. Hormaō erregen, induzieren) wurde erstmals von E. Starling 1905 in Bezug auf Sekretin vorgeschlagen, das in den Zellen des Zwölffingerdarms gebildet wird und die Funktion der Bauchspeicheldrüse beeinflusst.

Hormone sind organische Substanzen, die 1) in spezialisierten Zellen der endokrinen Drüsen produziert werden, 2) in das Blut oder in die Lymphe gelangen und 3) mit den Zielzellen interagieren und den Stoffwechsel und die physiologischen Funktionen beeinflussen.

Hormone sind an der Aufrechterhaltung der Homöostase der inneren Umgebung des Körpers beteiligt, nehmen eine Zwischenposition zwischen dem Nervensystem und der Wirkung von Enzymen ein, die den Stoffwechsel direkt regulieren. Hormone verursachen entweder eine schnelle (dringende) Reaktion, indem sie die Aktivität bestehender Enzyme erhöhen, oder eine langsame Reaktion, die mit der Neusynthese von Enzymen verbunden ist.

Hormone unterscheiden sich von anderen Signalmolekülen in ihrer relativen Stabilität im Körper, die ihrer Fernwirkung zugrunde liegt.

Dynamik der Hormonproduktion

Hormone zirkulieren im Blut in sehr geringen Konzentrationen (10 -7 -10 -12 mol / l). Diese Werte variieren jedoch stark. Die Konzentration der Hormone unterliegt periodischen Schwankungen, deren Zyklus oder Rhythmus von der Tageszeit, dem Monat, der Jahreszeit oder dem Menstruationszyklus abhängen kann. Ein Beispiel ist der zirkadiane (zirkadiane) Rhythmus von Cortisol. Viele Hormone gelangen impulsartig und unregelmäßig ins Blut. Daher kann sich die Konzentration von Hormonen gelegentlich ändern, d.h. pochen. Die Konzentration anderer Hormone hängt von äußeren Faktoren ab. Die Freisetzung von Hormonen ist eine Reaktion auf äußere Einflüsse oder auf eine Veränderung des inneren Zustands des Körpers.

Neuroendokrine Regulation der Hormonsynthese

Impulse aus der äußeren oder inneren Umgebung werden von spezialisierten Rezeptoren wahrgenommen und gelangen in das zentrale Nervensystem und von dort in den Hypothalamus, wo biologisch aktive Hormonsubstanzen (freisetzende Hormone) synthetisiert werden - Liberine und Statine. Die Hormone des Hypothalamus gelangen nicht in den allgemeinen Blutkreislauf und erreichen durch das Pfortadersystem der Gefäße spezifische Hypophysenzellen und stimulieren (Liberine) oder hemmen (Statine) die Sekretion der hypophysären tropischen Hormone. Tropische Hormone der Hypophyse durch den Blutfluss werden zu den entsprechenden peripheren endokrinen Drüsen gebracht, die Produktion des Hormons stimulierend. Es ist ein trans-hypophysärer Hormonsekretionsregulationsweg. Parahypophysäre Wege werden ebenfalls unterschieden: Impulse aus dem zentralen Nervensystem aktivieren die Hormonsekretion durch periphere endokrine Drüsen. Gekennzeichnet durch die Sekretion von Katecholaminen im Mark der Nebennieren (Adrenalin), hypothalamisch freisetzende Hormone, Hormone der Neurohypophyse und Melatoninepiphyse.

Das periphere endokrine Drüsenhormon wirkt auf Zielorgane und Gewebe und hemmt die Synthese der Hormone des Hypothalamus oder der Hypophyse (lange Rückkopplungsschleife). Das Hypophysenhormon kann auch die Produktion des Hypothalamushormons hemmen (kurze Rückkopplungsschleife). Darüber hinaus beeinflussen Metaboliten oder Substrate die Sekretion von Hormonen. Zum Beispiel bewirkt die Erhöhung der Konzentration von Glucose im Blut die Freisetzung von Insulin, was den Verbrauch und die Verwendung von Glucose in den Geweben erhöht; Infolgedessen kehren die Glukosespiegel wieder normal zurück, was die Insulinsekretion verringert. Die Regulierung des Hormonspiegels kann durch den Mechanismus der positiven Rückkopplung erfolgen.

Ein Zielgewebe (Zielorgan) ist ein Gewebe (Organ), in dem ein Hormon eine spezifische biochemische oder physiologische Reaktion durch Bindung an Zielzellen verursacht. Zielzellen enthalten spezielle Strukturen - Rezeptoren, die für die spezifische Bindung an ein bestimmtes Hormon konfiguriert sind. Die Wechselwirkungsenergie des Signalmoleküls mit dem Rezeptor sorgt für den Konformationsübergang des Rezeptors in den aktiven Zustand, begleitet von direkten oder indirekten Veränderungen der Aktivität bestimmter Enzyme, Ionenkanäle und / oder Transkriptionsfaktoren.

Je niedriger die Konzentration des Signalmoleküls ist, desto höher ist in der Regel seine Affinität zum Rezeptor.

In Zellen können mehrere Rezeptoren für Signalmoleküle vorhanden sein. So finden sich in Hepatozyten Rezeptoren von Insulin, Glucagon, Somatotropin, Vasopressin, Prolactin, Östrogen, Testosteron, Glucocorticoiden, sowie eine Anzahl von Cytokinen, Wachstumsfaktoren, Prostaglandinen, usw.. vielzelliger Organismus. Die Gewebespezifität der Wirkungen von Signalmolekülen wird aufgrund der Existenz mehrerer Rezeptoren für dasselbe Signalmolekül realisiert.

Hormon-Klassifizierung

Hormone werden je nach dem Ort ihrer natürlichen Synthese klassifiziert - Hormone des Hypothalamus, Hypophyse, Schilddrüse, Nebennieren, Pankreas, Geschlechtsdrüsen usw.

Hormone können nach dem Ort der Synthese und dem Wirkungsort in 3 Gruppen eingeteilt werden:

1) endokrine Hormone (griechisches endon - innen, krinein - zur Freisetzung) - werden von den endokrinen Drüsen synthetisiert und durch das Blut zu den Zielzellen transportiert;

2) parakrine Hormone - werden in der Nähe ihrer Wirkungsstelle synthetisiert;

3) autokrine Hormone - wirken auf die gleichen Zellen, die sie synthetisieren.

Nach chemischer Struktur werden Hormone eingeteilt in:

1) Peptide und Proteine, die als große Vorläufer synthetisiert und dann verarbeitet und sekretiert werden;

2) Aminosäurederivate (Katecholamine und Schilddrüsenhormone - Tyrosin-Derivate, Melatonin-Tryptophan-Derivat);

3) Steroidhormone (Corticosteroide und Sexualhormone, die aus Cholesterin stammen);

4) Fettsäurederivate (Eicosanoide);

5) Gase (Lachgas).

Löslichkeitshormone werden eingeteilt in:

1) hydrophil (Peptide, Proteine, Katecholamine);

2) lipophil (Steroide und Schilddrüsenhormone).

Transport von lipophilen Hormonen erfordert Trägerproteine, hydrophile Hormone werden unabhängig voneinander transportiert. Transportproteine ​​bilden eine Reserve von Hormonen im Blut, da Hormone in gebundener Form nicht metabolisiert und ausgeschieden werden. Biologische Aktivität ist nur in der freien Form des Hormons inhärent. Peptid- und Proteinhormone haben keine speziellen Transportproteine ​​im Blutplasma, und deshalb ist die Halbwertszeit im Blut viel weniger (Sekunden oder Minuten) als Steroidhormone (Stunden).

Die Löslichkeit bestimmt den Wirkungsmechanismus des Hormons.

Je nach Wirkmechanismus werden Hormone in 3 Gruppen eingeteilt:

1. Hormone, die nicht in die Zelle eindringen und Rezeptoren auf der Oberfläche von Membranen haben. Die Wirkung dieser Hormone auf die Zelle wird durch sekundäre Mediatoren, die in der Zelle nach der Bindung des Hormons an den Rezeptor gebildet werden, durchgeführt. Diese Hormone enthalten hydrophile Hormone - Protein-Peptid-Natur und Katecholamine.

2. Hormone, die in die Zelle gelangen (lipophile Hormone). Das freie Hormon passiert leicht die Plasmamembran irgendeiner Zelle und bindet in die Zielzelle, wobei es an Rezeptoren bindet, die im Zytoplasma oder Zellkern lokalisiert sind. Der Ligand-Rezeptor-Komplex wird als ein intrazellulärer Vermittler der Wirkung der Hormone dieser Gruppe angesehen. Zu dieser Gruppe von Hormonen gehören Steroid- und Schilddrüsenhormone.

3. Hormone gemischter Aktion. Die Rezeptoren befinden sich auf der Oberfläche der Zellen. Nach Bindung des Hormons an den Rezeptor dringt der Komplex in die Zelle ein und wirkt. Diese Gruppe von Hormonen ist Insulin.

Nicht-endokrine Zellen können Signalmoleküle produzieren (häufiger für die parakrine Regulation):

- Eicosanoide (Prostaglandine, Thromboxane, Leukotriene, Prostacycline);

- verschiedene Familien von Wachstumsfaktoren (EGF - epidermaler Wachstumsfaktor, FGF - Fibroblastenwachstumsfaktor, PDGF - Wachstumsfaktor von Plättchen, TGFβ - transformierender Faktor β, NGF - Nervenwachstumsfaktor);

- Zytokine - Regulatoren der Entzündung und Hämatopoese (Interleukine, Interferone, Chemokine).

Andere endokrine Drüsen (nach A. N., Smirnov, 2006). Zusätzliche endokrine Drüsen wurden in Fisch gefunden: Urophysis, in der kaudalen Region der Wirbelsäule und Sekretion von Urotensin, die Kontrolle der Osmoregulation, und Stannius-Körper, entlang der Nieren und die Ausschüttung von Hypocalcin, regulieren Calcium-Stoffwechsel und Wasser-Salz-Stoffwechsel.

Höhere Wirbellose haben ein entwickeltes endokrines System. In Insektenlarven schließt es neurosekretorische Zellen, Herzkörper (assoziiert mit dem Kopfganglion der Nerven), angrenzende Körper (verbunden durch die Nerven mit den Herzkörpern) und die Prothorakaldrüsen ein. Die benachbarten Körperchen sezernieren juvenile Hormone, die das Wachstum stimulieren und die Häutung und Metamorphose in den Larven hemmen und die Gametogenese bei Erwachsenen regulieren. Die Prothorakaldrüsen sezernieren physiologische Antagonisten der Juvenilhormone - Ecdysone, die Häutung und Metamorphose auslösen. Die Herzkörperchen dienen als neurochemisches Organ, d.h. die Speicherung und Freisetzung von Neurohormonen im Gehirn. Eines dieser Hormone ist das Proto-Antacropic-Hormon, ein formales Analogon von Wirbeltier-freisetzenden Hormonen.

Hormone

Menschliche Hormone, ihre Arten und Eigenschaften

Biologisch aktive Substanz (BAS), physiologisch aktive Substanz (PAV) ist eine Substanz, die in kleinen Mengen (μg, ng) eine ausgeprägte physiologische Wirkung auf verschiedene Funktionen des Körpers hat.

Hormon ist eine physiologisch aktive Substanz, die von den endokrinen Drüsen oder spezialisierten endokrinen Zellen produziert wird, die in die innere Umgebung des Körpers (Blut, Lymphe) abgesondert werden und eine entfernte Wirkung auf Zielzellen haben.

Ein Hormon ist ein Signalmolekül, das von endokrinen Zellen ausgeschüttet wird und durch seine Interaktion mit spezifischen Rezeptoren der Zielzellen ihre Funktionen reguliert. Da Hormone Träger von Informationen sind, haben sie, wie andere Signalmoleküle, eine hohe biologische Aktivität und verursachen Zielzellenreaktionen in sehr geringen Konzentrationen (10 -6 - 10 -12 M / l).

Zielzellen (Zielgewebe, Zielorgane) sind Zellen, Gewebe oder Organe mit für dieses Hormon spezifischen Rezeptoren. Einige Hormone haben ein einzelnes Zielgewebe, während andere im ganzen Körper wirken.

Tabelle Klassifizierung von physiologisch aktiven Substanzen

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Charakteristisch

Hormone (klassische Hormone)

Sie werden von spezialisierten endokrinen Zellen produziert, in die innere Umgebung des Körpers ausgeschüttet und haben eine entfernte Wirkung auf die Zielzellen.

Nicht für die Regulierung synthetisiert, sondern haben eine ausgeprägte physiologische Wirkung.

Hormonoide (Gewebshormone)

Sie haben eine überwiegend lokale, lokale Wirkung.

Sie zeichnen sich durch ein Nervenende aus und sind Mediatoren in der synaptischen Übertragung.

Hormoneigenschaften

Hormone haben eine Reihe von gemeinsamen Eigenschaften. In der Regel werden sie von spezialisierten endokrinen Zellen gebildet. Hormone haben eine Selektivität für die Wirkung, die durch Bindung an spezifische Rezeptoren auf der Zelloberfläche (Membranrezeptoren) oder in ihnen (intrazelluläre Rezeptoren) erreicht wird und eine Kaskade von intrazellulären Hormon-Signaltransduktionsprozessen auslöst.

Die Sequenz der hormonellen Signalübertragungsereignisse kann in Form eines vereinfachten Diagramms des Hormons (Signal, Ligand) -> Rezeptor -> zweiter (sekundärer) Mediator -> Zelleffektorstrukturen -> physiologische Zellantwort dargestellt werden. Den meisten Hormonen fehlt die Speziesspezifität (mit Ausnahme von Wachstumshormon), was es ermöglicht, ihre Auswirkungen auf Tiere zu untersuchen und auch Hormone zu verwenden, die von Tieren für die Behandlung kranker Menschen gewonnen werden.

Es gibt drei Varianten der interzellulären Interaktion mit Hormonen:

  • endokrin (entfernt), wenn sie vom Ort der Blutproduktion an Zielzellen abgegeben werden;
  • parakrine Hormone diffundieren aus einer nahe gelegenen endokrinen Zelle in eine Zielzelle;
  • autokrine Hormone wirken auf die produzierende Zelle, die auch eine Zielzelle dafür ist.

Je nach chemischer Struktur werden Hormone in drei Gruppen unterteilt:

  • Peptide (Anzahl von Aminosäuren bis zu 100, zum Beispiel Thyrotropin-Releasing-Hormon, ACTH) und Proteine ​​(Insulin, Wachstumshormon, Prolaktin, etc.);
  • Aminosäurederivate: Tyrosin (Thyroxin, Adrenalin), Tryptophan - Melatonin;
  • Steroide, Cholesterinderivate (weibliche und männliche Sexualhormone, Aldosteron, Cortisol, Calcitriol) und Retinsäure.

Entsprechend ihrer Funktion werden Hormone in drei Gruppen unterteilt:

  • Effektorhormone, die direkt auf Zielzellen wirken;
  • Hypophysen-Thronhormone, die die Funktion peripherer endokriner Drüsen kontrollieren;
  • hypothalamische Hormone, die die Sekretion von Hypophysenhormonen regulieren.

Tabelle Arten der Wirkung von Hormonen

Die Wirkung des Hormons in beträchtlicher Entfernung vom Ort der Bildung

Ein in einer einzelnen Zelle synthetisiertes Hormon wirkt sich auf eine Zelle aus, die in engem Kontakt mit der ersten Zelle steht. Es wird in die interstitielle Flüssigkeit und das Blut freigesetzt.

Wirkung, wenn ein Hormon, das von Nervenenden freigesetzt wird, die Funktion eines Neurotransmitters oder Neuromodulators erfüllt

Eine Vielzahl von isokrinen Wirkungen, aber das Hormon, das sich in einer Zelle bildet, dringt in die extrazelluläre Flüssigkeit ein und beeinflusst eine Anzahl von Zellen, die sich in unmittelbarer Nähe befinden.

Eine Art von parakriner Wirkung, wenn das Hormon nicht in die extrazelluläre Flüssigkeit eindringt und das Signal durch die Plasmamembran neben einer lokalisierten Zelle übertragen wird.

Das aus der Zelle freigesetzte Hormon beeinflusst dieselbe Zelle und verändert ihre funktionelle Aktivität

Das aus der Zelle freigesetzte Hormon dringt in das Lumen des Ductus ein und erreicht so eine andere Zelle, die eine spezifische Wirkung auf das Gastrointestinaltrakt ausübt (typisch für gastrointestinale Hormone)

Hormone zirkulieren im Blut in freier (aktiver Form) und gebundener (inaktiver Form) Form mit Plasmaproteinen oder geformten Elementen. Biologische Aktivität hat Hormone in einem freien Zustand. Ihr Gehalt im Blut hängt von der Sekretionsrate, dem Grad der Bindung, dem Einfang und der Stoffwechselrate in Geweben ab (Bindung an spezifische Rezeptoren, Zerstörung oder Inaktivierung in Zielzellen oder Hepatozyten), Entfernung mit Urin oder Galle.

Tabelle Kürzlich geöffnete physiologisch aktive Substanzen

Eine Anzahl von Hormonen kann chemische Umwandlungen in aktivere Formen in Zielzellen eingehen. So wird das Hormon "Thyroxin", das eine Deiodierung durchmacht, zu einer aktiveren Form - Triiodthyronin. Das männliche Sexualhormon Testosteron in Zielzellen kann nicht nur in eine aktivere Form - Dehydrotestosteron, sondern auch in weibliche Sexualhormone der Östrogengruppe - übergehen.

Die Wirkung des Hormons auf die Zielzelle beruht auf der Bindung, Stimulierung seines spezifischen Rezeptors, wonach das hormonelle Signal an die intrazelluläre Kaskade von Transformationen übertragen wird. Die Signalübertragung wird von einer wiederholten Amplifikation begleitet, und die Wirkung einer kleinen Anzahl von Hormonmolekülen auf die Zelle kann von einer starken Reaktion der Zielzellen begleitet sein. Die Aktivierung des Hormonrezeptors wird auch von intrazellulären Mechanismen begleitet, die die Reaktion der Zelle auf die Wirkung des Hormons stoppen. Dies können Mechanismen sein, die die Empfindlichkeit (Desensibilisierung / Anpassung) des Rezeptors an das Hormon verringern; Mechanismen, die intrazelluläre Enzymsysteme dephosphorylieren usw.

Hormonrezeptoren sowie andere Signalmoleküle befinden sich auf der Zellmembran oder in der Zelle. Hormone hydrophiler (lyophober) Art, für die die Zellmembran nicht durchlässig ist, interagieren mit Zellmembranrezeptoren (1-TMS, 7-TMS und ligandenabhängige Ionenkanäle). Sie sind Katecholamine, Melatonin, Serotonin, Protein-Peptid-Hormone.

Hormone hydrophober (lipophiler) Art diffundieren durch die Plasmamembran und binden an intrazelluläre Rezeptoren. Diese Rezeptoren sind in cytosolische (Steroidhormonrezeptoren - Gluco- und Mineralocorticoide, Androgene und Progestine) und nukleare (Schilddrüsenhormone Rezeptoren, Calcitriol, Östrogene, Retinoesäure) unterteilt. Die cytosolischen Rezeptoren und Östrogenrezeptoren sind mit Hitzeschockproteinen (HSPs) assoziiert, die ihr Eindringen in den Zellkern verhindern. Die Wechselwirkung des Hormons mit dem Rezeptor führt zur Abtrennung von HSPs, zur Bildung des Hormonrezeptor-Komplexes und zur Aktivierung des Rezeptors. Der Hormon-Rezeptor-Komplex bewegt sich in den Zellkern, wo er mit gut definierten hormonsensitiven (erkennenden) DNA-Segmenten interagiert. Dies wird von einer Veränderung der Aktivität (Expression) bestimmter Gene begleitet, die die Synthese von Proteinen in der Zelle und anderen Prozessen steuern.

Je nach Verwendung bestimmter intrazellulärer Signaltransduktionswege können die häufigsten Hormone in mehrere Gruppen unterteilt werden (Tabelle 8.1).

Tabelle 8.1. Intrazelluläre Mechanismen und Wege von Hormonen

Hormone steuern verschiedene Reaktionen von Zielzellen und durch diese die physiologischen Prozesse des Körpers. Die physiologischen Wirkungen von Hormonen hängen von ihrem Gehalt im Blut, der Anzahl und Empfindlichkeit von Rezeptoren, dem Zustand von Post-Rezeptor-Strukturen in Zielzellen ab. Unter der Einwirkung von Hormonen, der Aktivierung oder Hemmung des Energie- und Plastikstoffwechsels von Zellen kann die Synthese verschiedener, auch proteinischer Substanzen (metabolische Wirkung von Hormonen) auftreten; Veränderung der Zellteilungsrate, deren Differenzierung (morphogenetische Wirkung), Initiierung des programmierten Zelltods (Apoptose); Beginn und Regulation der Kontraktion und Relaxation glatter Myozyten, Sekretion, Absorption (kinetische Wirkung); Ändern des Zustands von Ionenkanälen, Beschleunigen oder Inhibieren der Erzeugung von elektrischen Potentialen in Schrittmachern (korrigierende Wirkung), Lindern oder Inhibieren des Einflusses anderer Hormone (reaktogene Wirkung) usw.

Tabelle Verteilung des Hormons im Blut

Die Häufigkeit des Auftretens im Körper und die Dauer der Reaktion auf die Wirkung von Hormonen hängt von der Art der stimulierten Rezeptoren und der Stoffwechselrate der Hormone selbst ab. Veränderungen in physiologischen Prozessen können in einigen zehn Sekunden auftreten und kurz dauern, wenn Plasmamembran-Rezeptoren stimulieren (beispielsweise Vasokonstriktion und die Erhöhung des Blutdruckes unter der Wirkung von Adrenalin) oder über mehr zehn Minuten beobachtet, und für die letzten Stunden mit Stimulation der nukleären Rezeptoren (z.B. erhöhte Austausch Zellen und eine Erhöhung des Sauerstoffverbrauchs des Körpers während der Stimulation von Schilddrüsenrezeptoren mit Trijodthyronin).

Tabelle Die Zeit der Wirkung von physiologisch aktiven Substanzen

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Aktionszeit

Einfache Proteine ​​und Glycoproteine

Da dieselbe Zelle Rezeptoren für verschiedene Hormone enthalten kann, kann sie gleichzeitig eine Zielzelle für mehrere Hormone und andere Signalmoleküle sein. Die Wirkung eines einzelnen Hormons auf eine Zelle wird oft mit dem Einfluss anderer Hormone, Mediatoren, Zytokine kombiniert. In diesem Fall kann eine Reihe von Signaltransduktionswegen in Zielzellen auftreten, als ein Ergebnis dessen Wechselwirkung, bei der die Zellantwort verstärkt oder inhibiert werden kann. Zum Beispiel können Norepinephrin und Vasopressin gleichzeitig auf die glatten Myozyten der Gefäßwand wirken, was ihre vasokonstriktorische Wirkung summiert. Die vasokonstriktorische Wirkung von Vasopressin kann durch die gleichzeitige Wirkung auf die glatten Myozyten der Gefäßwand von Bradykinin oder Stickoxid beseitigt oder abgeschwächt werden.

Regulierung der Bildung und Sekretion von Hormonen

Die Regulierung der Bildung und Sekretion von Hormonen ist eine der wichtigsten Funktionen des endokrinen Systems und des Nervensystems des Körpers. Zu den Mechanismen der Bildung und Sekretion von Hormonen isolierte CNS regulierenden Wirkung, „Triple“ Einfluss der negativen Rückkopplungskanäle Hormonkonzentration Hormone im Blut, die Auswirkungen der Endeffekte auf ihrer Sekretion von Hormonen, Tagesrhythmen und anderen Einflüssen.

Nervenregulation tritt in verschiedenen endokrinen Drüsen und Zellen auf. Dies ist die Regulation der Bildung und Sekretion von Hormonen durch neurosekretorische Zellen des vorderen Hypothalamus als Reaktion auf die Ankunft von Nervenimpulsen aus verschiedenen Regionen des zentralen Nervensystems. Diese Zellen haben die einzigartige Fähigkeit, angeregt zu werden und die Stimulation in die Bildung und Sekretion von Hormonen umzuwandeln, die die Sekretion von Hormonen durch die Hypophyse stimulieren (Hormone, Liberine freisetzen) oder hemmen (Statine). Zum Beispiel durch den Zustrom von Nervenimpulsen an den Hypothalamus in einem psycho-emotionale Erregung, Hunger, Schmerz Exposition zunehmende Hitze oder Kälte, die mit einer Infektion und anderen Notfallsituationen, neurosekretorische Zellen der Hypothalamus Freisetzung in das Hypophysen-Portal Gefäße Corticotropin-Releasing-Hormon, das die Sekretion von ACTH erhöht (ACTH) Hypophyse.

AHC wirkt sich direkt auf die Bildung und Sekretion von Hormonen aus. Mit zunehmendem Ton SNA Sekretion von Hormonen der Hypophyse erhöhte ternär Katecholamin-Sekretion durch die Nebennierenmark, Schilddrüsenhormone der Schilddrüse wird die Sekretion von Insulin reduziert. Mit einem Anstieg des PSNS-Tonus steigen die Insulinsekretion und die Gastrinsekretion, und die Schilddrüsenhormonsekretion wird gehemmt.

Die Regulierung der Hypophysen-Thronhormone wird verwendet, um die Bildung und Sekretion von Hormonen durch die peripheren endokrinen Drüsen (Schilddrüse, Nebennierenrinde, Geschlechtsdrüsen) zu kontrollieren. Die Sekretion des tropischen Hormons wird vom Hypothalamus gesteuert. Tropische Hormone haben ihren Namen wegen ihrer Fähigkeit, an Rezeptoren von Zielzellen, die separate periphere endokrine Drüsen bilden, zu binden (mit Affinität). Trop- ny Schilddrüsenhormon zu Thyreozyten genannt Tyrosin Tropin oder schilddrüsenstimulierendes Hormon (TSH), endokrine Zellen der Nebennierenrinde - ACTH (AKGT). Tropische Hormone zu den endokrinen Zellen der Genitaldrüsen heißen Lyutropin oder Luteinisierendes Hormon (LH) - zu Leydig-Zellen, dem Corpus Luteum; Follitropin oder Follikel-stimulierendes Hormon (FSH) - zu Follikelzellen und Sertoli-Zellen.

Tropische Hormone, mit einem Anstieg ihrer Blutspiegel, stimulieren wiederholt die Sekretion von Hormonen durch periphere endokrine Drüsen. Sie können auch andere Auswirkungen auf sie haben. Zum Beispiel erhöht TSH den Blutfluss in der Schilddrüse, aktiviert metabolische Prozesse in Thyrozyten, sie fängt Jod aus dem Blut, beschleunigt die Prozesse der Synthese und Sekretion von Schilddrüsenhormonen. Bei einer übermäßigen Menge an TSH wird eine Hypertrophie der Schilddrüse beobachtet.

Feedback-Regulation wird verwendet, um die Sekretion von Hypothalamus- und Hypophysenhormonen zu kontrollieren. Sein Wesen liegt in der Tatsache, dass die neurosekretorischen Zellen des Hypothalamus Rezeptoren haben und die Zielzellen der Hormone der peripheren endokrinen Drüsen und des dreifachen Hormons der Hirnanhangdrüse sind, welche die Ausschüttung von Hormonen durch diese periphere Drüse kontrollieren. Somit kann, wenn unter dem Einfluß des Hypothalamus Thyreoliberin (TRH) erhöht die Sekretion von TSH, letzteres wird nicht nur tirsotsitov Rezeptoren, aber Rezeptoren neurosekretorischen Zellen des Hypothalamus. In der Schilddrüse stimuliert TSH die Bildung von Schilddrüsenhormonen und im Hypothalamus hemmt es die weitere Sekretion von TRH. Die Beziehung zwischen dem Spiegel von TSH im Blut und der Bildung und Sekretion von TRH im Hypothalamus wird als die kurze Rückkopplungsschleife bezeichnet.

Die Sekretion von TRG im Hypothalamus wird auch durch das Niveau der Schilddrüsenhormone beeinflusst. Erhöht sich ihre Konzentration im Blut, binden sie an die Schilddrüsenhormon-Rezeptoren der neurosekretorischen Zellen des Hypothalamus und hemmen die Synthese und Sekretion von TRH. Die Beziehung zwischen dem Spiegel von Schilddrüsenhormonen im Blut und den Prozessen der Bildung und Sekretion von TRH im Hypothalamus wird als lange Rückkopplungsschleife bezeichnet. Es gibt experimentelle Beweise, dass die Hormone des Hypothalamus nicht nur die Synthese und Sekretion der Hypophysenhormone regulieren, sondern auch ihre eigene Sekretion inhibieren, was durch das Konzept einer ultrakurzen Rückkopplungsschleife bestimmt wird.

Die Kombination von Drüsenzellen der Hypophyse, des Hypothalamus und der peripheren endokrinen Drüsen und die Mechanismen ihrer gegenseitigen Beeinflussung wurden als Systeme oder Achsen der Hypophyse - Hypothalamus - endokrine Drüse bezeichnet. Ordnen Sie das System (Achse) Hypophyse - Hypothalamus - Schilddrüse; Hypophyse - Hypothalamus - Nebennierenrinde; Hypophyse - Hypothalamus - Geschlechtsdrüsen.

Die Wirkung der Endwirkungen von Hormonen auf ihre Sekretion findet im Inselapparat der Bauchspeicheldrüse, der C-Zellen der Schilddrüse, der Nebenschilddrüsen, des Hypothalamus usw. statt. Dies wird durch die folgenden Beispiele gezeigt. Mit einem Anstieg des Blutzuckerspiegels wird die Insulinsekretion stimuliert und mit einer Abnahme wird Glucagon stimuliert. Diese Hormone hemmen durch den parakrinen Mechanismus die Sekretion voneinander. Mit einer Erhöhung des Blutspiegels von Ca 2+ -Ionen wird die Sekretion von Calcitonin stimuliert und mit einer Abnahme von Parathyrin. Die direkte Wirkung der Konzentration von Substanzen auf die Sekretion von Hormonen, die ihr Niveau kontrollieren, ist ein schneller und effektiver Weg, um die Konzentration dieser Substanzen im Blut aufrechtzuerhalten.

Unter den Regulationsmechanismen der Sekretion von Hormonen, die in Betracht gezogen werden, schließen ihre Endwirkungen die Regulation der Sekretion des antidiuretischen Hormons (ADH) durch die Zellen des hinteren Hypothalamus ein. Die Sekretion dieses Hormons wird durch einen Anstieg des osmotischen Drucks des Blutes, beispielsweise wenn Flüssigkeit verloren geht, stimuliert. Reduzierte Diurese und Flüssigkeitsretention im Körper unter der Wirkung von ADH führen zu einer Abnahme des osmotischen Drucks und einer Hemmung der Sekretion von ADH. Ein ähnlicher Mechanismus wird verwendet, um die Sekretion des natriuretischen Peptids durch die atrialen Zellen zu regulieren.

Die Wirkung von Tages- und anderen Rhythmen auf die Sekretion von Hormonen findet im Hypothalamus, den Nebennieren, dem Geschlecht und den Zirbeldrüsen statt. Ein Beispiel für die Wirkung des täglichen Rhythmus ist die tägliche Abhängigkeit der Sekretion von ACTH und Corticosteroidhormonen. Der niedrigste Wert im Blut wird um Mitternacht und der höchste - am Morgen nach dem Aufwachen beobachtet. Die höchste Melatoninmenge wird nachts gemessen. Die Wirkung des Mondzyklus auf die Sekretion von Sexualhormonen bei Frauen ist bekannt.

Bestimmung von Hormonen

Sekretion von Hormonen - der Fluss von Hormonen in die innere Umgebung des Körpers. Polypeptidhormone akkumulieren in Granula und werden durch Exozytose sekretiert. Steroidhormone reichern sich nicht in der Zelle an und werden unmittelbar nach der Synthese durch Diffusion durch die Zellmembran sekretiert. Die Sekretion von Hormonen hat in den meisten Fällen einen zyklischen, pulsierenden Charakter. Die Häufigkeit der Sekretion - von 5-10 Minuten bis 24 Stunden oder mehr (ein gemeinsamer Rhythmus ist etwa 1 Stunde).

Eine verwandte Form des Hormons ist die Bildung von reversiblen, durch nicht-kovalente Bindungen verbundenen Komplexen von Hormonen mit Plasmaproteinen und einheitlichen Elementen. Der Grad der Bindung verschiedener Hormone variiert stark und wird durch ihre Löslichkeit im Blutplasma und die Anwesenheit von Transportprotein bestimmt. Zum Beispiel binden 90% von Cortisol, 98% von Testosteron und Östradiol, 96% von Trijodthyronin und 99% von Thyroxin an Transportproteine. Die gebundene Form des Hormons kann nicht mit Rezeptoren interagieren und bildet eine Reserve, die schnell mobilisiert werden kann, um den Pool an freiem Hormon aufzufüllen.

Die freie Form des Hormons ist eine physiologisch aktive Substanz im Blutplasma in einem Zustand, der nicht an Protein gebunden ist und in der Lage ist, mit Rezeptoren zu interagieren. Die gebundene Form des Hormons steht im dynamischen Gleichgewicht mit dem freien Hormonpool, der wiederum im Gleichgewicht mit dem mit den Rezeptoren in den Zielzellen assoziierten Hormon steht. Die meisten Polypeptidhormone, mit Ausnahme von Somatotropin und Oxytocin, zirkulieren im freien Zustand in geringen Konzentrationen im Blut, ohne an Proteine ​​gebunden zu sein.

Metabolische Transformationen des Hormons - seine chemische Veränderung in Zielgeweben oder anderen Formationen, verursacht eine Abnahme / Erhöhung der hormonellen Aktivität. Der wichtigste Austauschort von Hormonen (ihre Aktivierung oder Inaktivierung) ist die Leber.

Die Hormonstoffwechselrate ist die Intensität ihrer chemischen Umwandlung, die die Dauer der Zirkulation im Blut bestimmt. Die Halbwertszeit von Katecholaminen und Polypeptidhormonen beträgt einige Minuten, und Schilddrüsen- und Steroidhormone variieren von 30 Minuten bis zu mehreren Tagen.

Der Hormonrezeptor ist eine hoch spezialisierte Zellstruktur, die Teil der Plasmamembran, des Zytoplasmas oder des Kernapparats der Zelle ist und eine spezifische komplexe Verbindung mit dem Hormon bildet.

Organspezifische Wirkung des Hormons - die Reaktion von Organen und Geweben auf physiologisch aktive Substanzen; Sie sind streng spezifisch und können nicht durch andere Verbindungen verursacht werden.

Feedback - die Wirkung der zirkulierenden Hormonspiegel auf seine Synthese in endokrinen Zellen. Der lange Rückkopplungskreis ist die Interaktion der peripheren endokrinen Drüse mit den Hypophysen-, Hypothalamus-Zentren und mit den suprahypothalamischen Regionen des ZNS. Ein kurzer Feedback-Kreislauf - eine Veränderung der Sekretion des Hypophysen-Thronhormons - verändert die Sekretion und Freisetzung der Statine und Liberine des Hypothalamus. Ultrakurze Feedback-Schaltung - Interaktion innerhalb der endokrinen Drüse, in der die Sekretion eines Hormons die Prozesse der Sekretion und Freisetzung von sich selbst und anderen Hormonen aus dieser Drüse beeinflusst.

Negatives Feedback - ein Anstieg der Hormonspiegel, was zu einer Hemmung der Sekretion führt.

Positives Feedback - ein Anstieg des Hormonspiegels, der die Stimulation und das Auftreten eines Peaks in der Sekretion verursacht.

Anabole Hormone sind physiologisch aktive Substanzen, die zur Bildung und Erneuerung der strukturellen Teile des Körpers und zur Ansammlung von Energie in ihm beitragen. Zu diesen Substanzen gehören hypophysäre Gonadotropinhormone (Follitropin, Lyutropin), Sexualsteroidhormone (Androgene und Östrogene), Wachstumshormon (Somatotropin), Chorionplazentagonadotropin, Insulin.

Insulin ist eine Proteinsubstanz, die in den β-Zellen der Langerhansschen Inseln produziert wird und aus zwei Polypeptidketten besteht (A-Kette - 21 Aminosäuren, B-Kette - 30), die den Blutzuckerspiegel senkt. Das erste Protein, in dem die Primärstruktur von F. Senger 1945-1954 vollständig definiert wurde.

Katabolische Hormone sind physiologisch aktive Substanzen, die den Abbau verschiedener Stoffe und Strukturen des Körpers und die Freisetzung von Energie aus ihm fördern. Zu diesen Substanzen gehören Corticotropin, Glukokortikoide (Cortisol), Glucagon, hohe Konzentrationen von Thyroxin und Adrenalin.

Thyroxin (Tetrajodthyronin) ist ein jodhaltiges Derivat der Aminosäure Tyrosin, das in den Follikeln der Schilddrüse produziert wird und die Intensität des Grundstoffwechsels, die Wärmeproduktion, die das Wachstum und die Differenzierung von Geweben beeinflusst, erhöht.

Glucagon ist ein Polypeptid, das in den a-Zellen der Langerhans'schen Inseln produziert wird und aus 29 Aminosäureresten besteht, die den Abbau von Glykogen stimulieren und den Blutzuckerspiegel erhöhen.

Corticosteroid Hormone - Verbindungen in der Nebennierenrinde gebildet. Abhängig von der Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül wird durch C geteilt18-Steroide - weibliche Geschlechtshormone - Östrogen, C19 -Steroide - männliche Sexualhormone - Androgene, C21 -Steroide sind tatsächlich Kortikosteroidhormone mit einer spezifischen physiologischen Wirkung.

Katecholamine sind Pyrocatecholderivate, die aktiv an physiologischen Prozessen im Körper von Tieren und Menschen beteiligt sind. Katecholamine umfassen Epinephrin, Noradrenalin und Dopamin.

Sympathoadrenales System - chromaffine Zellen des Nebennierenmarks und die sie innervationierenden präganglionären Fasern des sympathischen Nervensystems, in denen Catecholamine synthetisiert werden. Chromaffine Zellen finden sich auch in der Aorta, dem Karotissinus, in und um die sympathischen Ganglien.

Biogene Amine sind eine Gruppe von stickstoffhaltigen organischen Verbindungen, die im Körper durch die Decarboxylierung von Aminosäuren gebildet werden, d.h. Carboxylgruppenspaltung von ihnen - COOH. Viele der biogenen Amine (Histamin, Serotonin, Noradrenalin, Adrenalin, Dopamin, Tyramin usw.) haben eine ausgeprägte physiologische Wirkung.

Eicosanoide sind physiologisch aktive Substanzen, Derivate von vorwiegend Arachidonsäure, die verschiedene physiologische Wirkungen haben und in Gruppen unterteilt sind: Prostaglandine, Prostacycline, Thromboxane, Levoglandine, Leukotriene usw.

Regulatorische Peptide sind hochmolekulare Verbindungen, bei denen es sich um eine Kette von Aminosäureresten handelt, die durch eine Peptidbindung verbunden sind. Regulatorische Peptide mit bis zu 10 Aminosäureresten werden Oligopeptide genannt, von 10 bis 50 - Polypeptide, über 50 - Proteine.

Antihormon ist eine Schutzsubstanz, die während der Langzeitanwendung von Proteinhormonpräparaten vom Körper produziert wird. Die Bildung von Antihormon ist eine immunologische Reaktion auf die Einführung von Fremdprotein von außen. In Bezug auf seine eigenen Hormone bildet der Körper keine Antihormone. Es können jedoch Substanzen ähnlich der Struktur von Hormonen synthetisiert werden, die, wenn sie in den Körper eingeführt werden, als Antimetaboliten von Hormonen wirken.

Hormonantimetaboliten sind physiologisch aktive Verbindungen, die in ihrer Struktur Hormonen ähneln und mit ihnen in kompetitive, antagonistische Beziehungen treten. Antimetaboliten von Hormonen können ihren Platz in den im Körper vorkommenden physiologischen Prozessen einnehmen oder Hormonrezeptoren blockieren.

Gewebehormon (Autocoid, Hormon der lokalen Wirkung) ist eine physiologisch aktive Substanz, die von unspezialisierten Zellen produziert wird und eine vorwiegend lokale Wirkung ausübt.

Neurohormon ist eine physiologisch aktive Substanz, die von Nervenzellen produziert wird.

Effektorhormon ist eine physiologisch aktive Substanz, die eine direkte Wirkung auf die Zellen und Zielorgane hat.

Thronhormon ist eine physiologisch aktive Substanz, die auf andere endokrine Drüsen wirkt und deren Funktionen reguliert.

Allgemeine Eigenschaften von Hormonen

Hormone, organische Verbindungen, die von bestimmten Zellen produziert werden und dazu bestimmt sind, die Funktionen des Körpers, ihre Regulierung und Koordination zu kontrollieren. Höhere Tiere haben zwei regulatorische Systeme, durch die sich der Körper an permanente interne und externe Veränderungen anpasst. Einer davon ist das Nervensystem, das schnell Signale (in Form von Impulsen) durch ein Netzwerk von Nerven und Nervenzellen überträgt; der andere ist endokrin, führt eine chemische Regulierung mit Hilfe von Hormonen durch, die durch Blut transportiert werden und eine Wirkung auf Gewebe und Organe haben, die weit von dem Ort ihrer Ausscheidung entfernt sind. Das chemische Kommunikationssystem interagiert mit dem Nervensystem; Zum Beispiel fungieren einige Hormone als Mediatoren (Mediatoren) zwischen dem Nervensystem und den Organen, die auf die Exposition reagieren. Daher ist die Unterscheidung zwischen nervöser und chemischer Koordination nicht absolut.

Hormone sind in allen Säugetieren, einschließlich Menschen; sie sind in anderen lebenden Organismen gefunden. Gut beschriebene Pflanzenhormone und Hormone, die Insekten häuten.

Die physiologische Wirkung von Hormonen zielt auf:

1) Sicherstellung humoraler, d.h. durchgeführt durch das Blut, die Regulierung der biologischen Prozesse;

2) Aufrechterhaltung der Integrität und Konstanz der inneren Umgebung, harmonische Interaktion zwischen den zellulären Komponenten des Körpers;

3) die Regulierung von Wachstum, Reifung und Reproduktion.

Hormone regulieren die Aktivität aller Zellen im Körper. Sie beeinflussen die Schärfe des Denkens und der körperlichen Mobilität, den Körperbau und das Wachstum, bestimmen das Haarwachstum, den Tonfall, das sexuelle Verlangen und Verhalten. Dank des endokrinen Systems kann sich eine Person an starke Temperaturschwankungen, Übermaß oder Mangel an Nahrung, an körperliche und emotionale Belastungen anpassen. Das Studium der physiologischen Wirkung der endokrinen Drüsen ergab die Geheimnisse der sexuellen Funktion und das Wunder, Kinder zu haben, und beantwortete auch die Frage, warum manche Menschen groß und andere niedrig, manche voll, andere dünn, manche langsam, andere flink, manche stark, andere schwach.

Im normalen Zustand besteht ein harmonisches Gleichgewicht zwischen der Aktivität der endokrinen Drüsen, dem Zustand des Nervensystems und der Reaktion der Zielgewebe (Gewebe, auf die der Aufprall gerichtet ist). Jede Verletzung in jedem dieser Links führt schnell zu Abweichungen von der Norm. Übermäßige oder unzureichende Produktion von Hormonen ist die Ursache für verschiedene Krankheiten, begleitet von tiefgreifenden chemischen Veränderungen im Körper.

Die Endokrinologie befasst sich mit der Rolle von Hormonen in der Vitalaktivität des Körpers und der normalen und pathologischen Physiologie der endokrinen Drüsen. Als eine medizinische Disziplin erschien es erst im 20. Jahrhundert, aber endokrinologische Beobachtungen sind seit der Antike bekannt. Hippokrates glaubte, dass die menschliche Gesundheit und sein Temperament von bestimmten humoralen Substanzen abhängen. Aristoteles machte auf die Tatsache aufmerksam, dass das kastrierte Kalb, wenn es wächst, sich im Sexualverhalten vom kastrierten Bullen dadurch unterscheidet, dass es nicht einmal versucht, eine Kuh zu besteigen. Jahrhundertelang wurde die Kastration sowohl für die Domestikation und Domestizierung von Tieren als auch für die Umwandlung des Menschen in einen unterwürfigen Sklaven praktiziert.

Was sind Hormone? Nach der klassischen Definition sind Hormone Sekretionsprodukte der endokrinen Drüsen, die direkt in den Blutkreislauf abgegeben werden und eine hohe physiologische Aktivität besitzen. Die wichtigsten endokrinen Drüsen von Säugetieren sind die Hypophyse, Schilddrüse und Nebenschilddrüse, die Nebennierenrinde, das Nebennierenmark, das insulare Pankreasgewebe, die Geschlechtsdrüsen (Hoden und Eierstöcke), die Plazenta und hormonproduzierende Abschnitte des Gastrointestinaltraktes. Einige Verbindungen mit hormonähnlicher Wirkung werden im Körper synthetisiert. Zum Beispiel haben Untersuchungen des Hypothalamus gezeigt, dass eine Anzahl von Substanzen, die von ihnen sekretiert werden, für die Freisetzung von Hypophysenhormonen notwendig sind. Diese "freisetzenden Faktoren" oder Liberine wurden aus verschiedenen Teilen des Hypothalamus isoliert. Sie betreten die Hypophyse durch das System der Blutgefäße, die die beiden Strukturen verbinden. Da der Hypothalamus in seiner Struktur keine Drüse ist und die auslösenden Faktoren nicht sehr nahe in die Hypophyse gelangen, können diese vom Hypothalamus sezernierten Substanzen nur als Hormone mit einem umfassenden Verständnis dieses Begriffs angesehen werden.

Es gibt andere Probleme bei der Bestimmung, welche Substanzen als Hormone betrachtet werden sollten und welche Strukturen endokrine Drüsen sind. Es wurde überzeugend gezeigt, dass Organe wie die Leber physiologisch inaktive oder vollständig inaktive hormonelle Substanzen aus dem Blutkreislauf extrahieren und in potente Hormone umwandeln können. Zum Beispiel wird Dehydroepiandrosteronsulfat, eine inaktive Substanz, die von den Nebennieren produziert wird, in der Leber in Testosteron umgewandelt, ein hochaktives männliches Sexualhormon, das in großen Mengen von den Hoden abgesondert wird. Beweist dies jedoch, dass die Leber ein endokrines Organ ist?

Andere Probleme sind noch schwieriger. Die Nieren sezernieren das Enzym Renin in den Blutkreislauf, das durch die Aktivierung des Angiotensin-Systems (dieses System verursacht eine Erweiterung der Blutgefäße) die Produktion des Hormons Aldosteron stimuliert. Die Regulation der Aldosteron-Sekretion durch dieses System ist sehr ähnlich der Hypothalamus-Stimulierung der Freisetzung des Hypophysenhormons ACTH (adrenocorticotropes Hormon oder Corticotropin), welches die Funktion der Nebennieren reguliert. Die Nieren sekretieren auch Erythropoietin, eine hormonelle Substanz, die die Produktion von roten Blutkörperchen stimuliert. Ist es möglich, die Niere den endokrinen Organen zuzuordnen? Alle diese Beispiele beweisen, dass die klassische Definition von Hormonen und endokrinen Drüsen nicht ausreichend erschöpfend ist.

Hormontransport. Hormone, sobald sie im Blutkreislauf sind, müssen zu den entsprechenden Zielorganen fließen. Der Transport von Hormonen mit hohem Molekulargewicht (Protein) wurde wenig untersucht, da genaue Daten über das Molekulargewicht und die chemische Struktur vieler von ihnen fehlen. Hormone mit relativ geringem Molekulargewicht, wie Schilddrüse und Steroid, binden schnell an Plasmaproteine, so dass der Gehalt an Hormonen im Blut in der gebundenen Form höher ist als in der freien Form; Diese beiden Formen stehen im dynamischen Gleichgewicht. Es sind freie Hormone, die biologische Aktivität zeigen, und in einigen Fällen wurde klar gezeigt, dass sie durch Zielorgane aus dem Blut extrahiert werden.

Die Bedeutung der Proteinbindung von Hormonen im Blut ist nicht vollständig geklärt. Es wird angenommen, dass eine solche Bindung den Transport des Hormons erleichtert oder das Hormon vor Aktivitätsverlust schützt.

Die Wirkung von Hormonen. Getrennte Hormone und ihre Haupteffekte werden unten im Abschnitt "Grundlegende menschliche Hormone" dargestellt. Im Allgemeinen wirken Hormone auf bestimmte Zielorgane und verursachen in ihnen signifikante physiologische Veränderungen. Ein Hormon kann mehrere Zielorgane haben, und die physiologischen Veränderungen, die es verursacht, können eine Vielzahl von Körperfunktionen beeinflussen. Zum Beispiel ist die Aufrechterhaltung eines normalen Glukosespiegels im Blut - und es wird weitgehend durch Hormone gesteuert - wichtig für das Leben des gesamten Organismus. Hormone wirken manchmal zusammen; Daher kann die Wirkung eines Hormons von der Anwesenheit anderer oder anderer Hormone abhängen. HGH zum Beispiel ist in Abwesenheit von Schilddrüsenhormon unwirksam.

Die Wirkung von Hormonen auf zellulärer Ebene wird durch zwei Hauptmechanismen bewirkt: Hormone, die nicht in die Zelle eindringen (normalerweise wasserlöslich) wirken über Rezeptoren auf der Zellmembran und Hormone, die leicht durch Rezeptoren im Zytoplasma der Zelle (fettlöslich) passieren. In allen Fällen bestimmt nur die Anwesenheit eines spezifischen Rezeptorproteins die Empfindlichkeit der Zelle gegenüber diesem Hormon, d.h. macht sie zu einem "Ziel". Der erste Wirkmechanismus, der am Beispiel von Adrenalin detailliert untersucht wurde, ist, dass das Hormon an seine spezifischen Rezeptoren auf der Zelloberfläche bindet; Bindung beginnt eine Reihe von Reaktionen, die zur Bildung von sog. die zweiten Mediatoren haben eine direkte Wirkung auf den Zellstoffwechsel. Solche Mediatoren sind üblicherweise cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP) und / oder Calciumionen; Letztere werden von intrazellulären Strukturen freigesetzt oder dringen von außen in die Zelle ein. Sowohl cAMP- als auch Calciumionen werden verwendet, um ein externes Signal in die Zellen einer großen Vielfalt von Organismen auf allen Ebenen der evolutionären Leiter zu übertragen. Einige Membranrezeptoren, insbesondere Insulinrezeptoren, wirken jedoch kürzer: Sie durchdringen die Membran, und wenn ein Teil ihres Moleküls das Hormon an der Zelloberfläche bindet, beginnt der andere Teil auf der dem Zellinneren zugewandten Seite als aktives Enzym zu fungieren; Dies liefert eine Manifestation der hormonellen Wirkung.

Der zweite Wirkmechanismus - über die cytoplasmatischen Rezeptoren - ist den Steroidhormonen (Nebennierenhormonen und Sexualhormonen) sowie den Schilddrüsenhormonen (T3 und T4) eigen. Nach Eindringen in die Zelle mit dem entsprechenden Rezeptor bildet das Hormon einen Hormon-Rezeptor-Komplex. Dieser Komplex wird einer Aktivierung (unter Verwendung von ATP) unterzogen und dringt dann in den Zellkern ein, wo das Hormon eine direkte Wirkung auf die Expression bestimmter Gene hat und die Synthese von spezifischer RNA und Proteinen stimuliert. Es sind diese neu gebildeten, meist kurzlebigen Proteine, die für die Veränderungen verantwortlich sind, die die physiologische Wirkung des Hormons ausmachen.

Die Regulation der Hormonsekretion wird durch mehrere miteinander verbundene Mechanismen durchgeführt. Sie können am Beispiel von Cortisol, dem wichtigsten Glukokortikoidhormon der Nebennieren, veranschaulicht werden. Seine Produkte werden durch einen Rückkopplungsmechanismus reguliert, der auf der Ebene des Hypothalamus arbeitet. Wenn die Cortisolspiegel im Blut abnehmen, sondert der Hypothalamus Cortico- liberin ab, ein Faktor, der die Sekretion von Corticotropin durch die Hypophyse (ACTH) stimuliert. Erhöhte ACTH-Spiegel wiederum stimulieren die Sekretion von Cortisol in den Nebennieren, wodurch der Gehalt an Cortisol im Blut ansteigt. Der erhöhte Cortisolspiegel unterdrückt dann die Freisetzung von Cortisoliberin durch den Rückkopplungsmechanismus - und der Cortisolgehalt im Blut nimmt wieder ab. endokrines Gewebe des Hormons Organismus

Die Cortisolsekretion wird nicht nur durch den Rückkopplungsmechanismus reguliert. Zum Beispiel verursacht Stress die Freisetzung von Cortisoliberin und dementsprechend die gesamte Reihe von Reaktionen, die die Sekretion von Cortisol erhöhen. Darüber hinaus unterliegt die Cortisolsekretion dem täglichen Rhythmus; Es ist sehr hoch beim Aufwachen, sinkt aber während des Schlafes allmählich auf sein Minimum. Zu den Kontrollmechanismen gehören auch die Stoffwechselrate des Hormons und der Verlust seiner Aktivität. Ähnliche Regulationssysteme gelten auch für andere Hormone.

Allgemeine Eigenschaften von Hormonen

Hormone sind biologisch aktive Substanzen, die sich in ihrer chemischen Natur unterscheiden und von den Zellen der endokrinen Drüsen und spezifischen Zellen produziert werden, die im ganzen Körper in den Arbeitsorganen und Geweben verstreut sind.

Alle Hormone haben mehrere wichtige Eigenschaften, die sie von anderen biologisch aktiven Substanzen unterscheiden:

1. Hormone werden in den Zellen der endokrinen Drüsen produziert und ins Blut abgegeben.

2. Alle Hormone sind extrem aktive Substanzen, sie werden in kleinen Dosierungen (0,001-0,01 mol / l) produziert, haben aber eine ausgeprägte und schnelle biologische Wirkung.

3. Hormone wirken über Rezeptoren spezifisch auf Organe und Gewebe. Sie nähern sich dem Rezeptor als Schlüssel für das Schloss und beeinflussen daher nur empfindliche Zellen und Gewebe.

4. Hormone unterscheiden sich darin, dass sie einen bestimmten Sekretionsrhythmus haben, zum Beispiel haben Nebennierenrindenhormone einen täglichen Sekretionsrhythmus, und manchmal ist der Rhythmus monatlich (Sexualhormone bei Frauen) oder die Intensität der Sekretion verändert sich über einen längeren Zeitraum (saisonale Rhythmen).

Aufgrund ihrer chemischen Natur können alle Hormone Proteine ​​(Peptide), Derivate von Aminosäuren oder Substanzen steroider Natur sein.

Die Arbeit der endokrinen Drüsen (die Intensität der Hormonsynthese) wird vom zentralen Nervensystem reguliert. Gleichzeitig wird die Aktivität aller peripheren Drüsen der inneren Sekretion durch korrigierende Einflüsse aus den zentralen Strukturen des endokrinen Systems bestimmt.

Es gibt zwei Mechanismen des Einflusses des Nervensystems auf das endokrine System: Neuro-Leiter und neuro-endokrin. Die erste ist der direkte Einfluss des Nervensystems aufgrund von Nervenimpulsen auf die peripheren Drüsen. Zum Beispiel kann die Intensität der Synthese von Hormonen verändert werden, indem der vaskuläre Tonus der Drüse verringert oder erhöht wird, d.h. Veränderungen in der Intensität der Blutversorgung. Der zweite Mechanismus ist der Einfluss des Nervensystems auf den Hypothalamus, der durch freisetzende Faktoren (Stimulanzien - Liberine und Sekretionsunterdrückung - Statine) das Funktionieren der Hypophyse bestimmt. Die Hypophyse wiederum produziert tropische Hormone, die die Aktivität der peripheren Drüsen regulieren.

Die meisten Hormone werden von den endokrinen Drüsen in der aktiven Form synthetisiert. Einige treten in Form von inaktiven Substanzen - Prohormonen - in das Plasma ein. Zum Beispiel Proinsulin, das erst aktiv wird, nachdem ein kleiner Teil davon entfernt wurde - das sogenannte C-Peptid.

Die Sekretion von Hormonen ist immer ein aktiver Prozess, der streng durch die nervösen und endokrinen Mechanismen reguliert wird. Bei Bedarf kann nicht nur die Produktion des Hormons reduziert werden, sondern es kann auch in den Zellen der endokrinen Drüsen abgelagert werden, beispielsweise aufgrund der Bindung an Protein, RNA, zweiwertige Ionen.

Der Transport des Hormons erfolgt ausschließlich durch Blut. Darüber hinaus ist der größte Teil davon im Blut mit Proteinen gebunden (etwa 90%). Es ist erwähnenswert, dass fast alle Hormone mit spezifischen Proteinen assoziiert sind, während nur 10% des Pools mit einem unspezifischen Protein (Albumin) assoziiert sind. Assoziierte Hormone sind inaktiv, sie gehen erst nach Verlassen des Komplexes in die aktive Form über. Wenn der Körper das Hormon nicht braucht, geht es mit der Zeit aus dem Komplex aus und wird metabolisiert.

Die Bindung eines Hormons an den Rezeptor ist ein wesentlicher Schritt bei der humoralen Signalübertragung. Es ist die Rezeptor-Interaktion, die die spezifische Wirkung des Hormons auf die Zielzellen verursacht. Die meisten Rezeptoren sind Glycoproteine, die in die Membran eingeführt werden, d.h. sind in einer spezifischen Phospholipidumgebung.

Die Wechselwirkung des Rezeptors und des Hormons erfolgt gemäß dem Gesetz der Massenwirkung gemäß der Kinetik von Michaelis. Im Verlauf der Interaktion sind sowohl positive als auch negative kooperative Effekte möglich. Mit anderen Worten, die Bindung eines Hormons an den Rezeptor kann die Bindung aller nachfolgenden Moleküle damit verbessern oder sehr erschweren.

Die Wechselwirkung des Hormons und des Rezeptors kann zu verschiedenen biologischen Wirkungen führen, die in vielerlei Hinsicht durch die Art des Rezeptors, nämlich seinen Ort, bestimmt werden. In diesem Zusammenhang werden die folgenden Varianten der Lokalisation der Rezeptoren unterschieden:

1. Oberfläche. Bei der Interaktion mit dem Hormon verändern sie ihre Struktur (Konformation), wodurch die Permeabilität der Membran erhöht wird und bestimmte Substanzen in die Zelle gelangen.

2. Transmembran. Der Oberflächenteil interagiert mit dem Hormon, und der gegenüberliegende Teil (innerhalb der Zelle) interagiert mit dem Enzym (Adenylatcyclase oder Gaunilat-Cyclase), das zur Entwicklung intrazellulärer Mediatoren (zyklisches Adenin oder Guuninmonophosphat) beiträgt. Die letzteren sind die sogenannten intrazellulären Botenstoffe, sie verstärken die Proteinsynthese oder ihren Transport, d.h. eine gewisse biologische Wirkung haben.

3. Zytoplasma. Sie sind im Zytoplasma in freier Form. Das Hormon bindet an sie, der Komplex dringt in den Zellkern ein, wo es die Synthese von Boten-RNA verstärkt und somit die Bildung von Protein an den Ribosomen stimuliert.

4. Nuklear. Es ist ein Nicht-Histon-Protein, das mit DNA assoziiert ist. Die Interaktion des Hormons und des Rezeptors führt zu einer erhöhten Proteinsynthese durch die Zelle.

Die Hormonwirkung hängt von vielen Faktoren ab, insbesondere von ihrer Konzentration, von der Anzahl der Rezeptoren, der Dichte ihres Ortes, der Affinität (Affinität) des Hormons und des Rezeptors sowie dem Vorhandensein antagonistischer oder potenzierender Wirkungen auf dieselben Zellen oder Gewebe anderer biologisch aktiver Substanzen.

Hormone können in den endokrinen Drüsen selbst, wenn sie nicht benötigt werden, im Blut sowie in den Zielorganen, nachdem sie ihre Funktion beendet haben, metabolisiert werden.

Der Stoffwechsel von Hormonen kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden:

1. Die Spaltung des Moleküls (Hydrolyse).

2. Änderungen in der Struktur des aktiven Zentrums aufgrund der Addition von zusätzlichen Radikalen, zum Beispiel Methylierung oder Acetylierung.

3. Oxidation oder Reduktion.

4. Bindung des Moleküls an den Rest von Glucuronsäure oder Schwefelsäure unter Bildung des entsprechenden Salzes.

Die Zerstörung von Hormonen ist nicht nur ein Mittel ihrer Entsorgung, nachdem sie mit ihrer Funktion fertig geworden sind, sondern auch ein wichtiger Mechanismus zur Regulierung des Hormonspiegels im Blut und ihrer biologischen Wirkung. Es ist erwähnenswert, dass der zunehmende Katabolismus den Pool der freien Hormone erhöht und sie somit für Organe und Gewebe zugänglicher macht. Wenn der Abbau von Hormonen lange anhält, sinkt die Menge an Transportproteinen, was auch die Bioverfügbarkeit erhöht.

Ausscheidung aus dem Körper

Hormone können auf alle Arten eliminiert werden, insbesondere Nieren, Urin, Leber durch die Galle, Magen-Darm-Trakt mit Verdauungssäften, Atemwege mit ausgeatmeten Dämpfen, Haut mit Schweiß. Peptidhormone werden zu Aminosäuren hydrolysiert, die in den gemeinsamen Pool fallen und vom Körper wieder verwendet werden können. Die vorherrschende Methode zur Entfernung des einen oder anderen Hormons wird durch seine Löslichkeit in Wasser, seine Struktur, seine metabolischen Eigenschaften und so weiter bestimmt.

Durch die Menge an Hormonen oder deren Metaboliten im Urin ist es oft möglich, die Gesamtmenge der Hormonsekretion pro Tag zu verfolgen. Daher ist Urin eines der Hauptmedien für die funktionelle Untersuchung des endokrinen Systems, und die Untersuchung von Blutplasma ist ebenso wichtig für die Labordiagnostik.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass das endokrine System ein komplexes und mehrkomponentiges System ist, alle Prozesse, die eng miteinander verbunden sind, und Funktionsstörungen können mit Pathologien in jedem der oben genannten Stadien assoziiert sein: von der Bildung eines Hormons bis zur Eliminierung.

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Die Schilddrüse ist ein endokrines Organ, das die wichtigsten Stoffwechselvorgänge im Körper reguliert. Ein Bluttest für Schilddrüsenhormone ermöglicht es Ihnen, die Ursachen von Verletzungen des Protein- und Fettstoffwechsels, der Herzaktivität, des Nervensystems usw.

Im weiblichen Körper bestimmt der hormonelle Hintergrund den allgemeinen Gesundheitszustand und die Fähigkeit zu empfangen. Jede Abweichung von der Norm führt zum Auftreten von unangenehmen Symptomen und wird zum Grund für eine ärztliche Behandlung.

Luteinisierendes Hormon, abgekürzt in der Medizin, wird als "LH" bezeichnet, wird von der Hypophyse unter der Kontrolle des Hypothalamus produziert.