Гормоны: определение, свойства. Железы, вырабатывающие гормоны, их действие на организм

В статье поговорим о видах гормонов, а также мы рассмотрим, какие они бывают и какие функции выполняют. После прочтения вы научитесь разбираться в этом вопросе и понимать влияние гормонов на жизнь и здоровье человека.

О чем идет речь?

Что же такое гормоны? Это вещества, которые производятся определенными клетками организма в железах внутренней секреции. Они поступают в кровь и, таким образом, оказывают сильное влияние на физиологические процессы и обмен веществ. По сути, эти вещества являются регуляторами большинства явлений, протекающих в теле человека.

История

Прежде чем говорить о видах гомонов, поговорим об истории открытия этих важнейших веществ. Изучение их и эндокринных желез было начато врачом Т. Аддисоном в 1855 году. Ещё одним ученым, который начал изучение эндокринологии, считается француз К. Бернар. Позже эту отрасль подробно исследовал Ш. Броун-Секар, который выявил взаимосвязь между заболеваниями и недостаточностью некоторых желез. Доказано, что различные способы и виды действия гормонов действительно могут оказывать влияние на состояние здоровья.

Современные исследования подтверждают, что слишком активная или пассивная работа желез негативно сказывается на здоровье человека и вызывает заболевания. Впервые термин «гормон» был использован в трудах физиологов Э. Старлинга и У. Бейлисса в 1902 году.

Функционирование

Какие-либо внешние или внутренние раздражители влияют на рецепторы организма и вызывают импульсы, которые передаются в центральную нервную систему, а после - в гипоталамус. Именно там вырабатываются активные вещества, которые транспортируются в гипофиз. Они способствуют более быстрой или медленной выработке тропных гормонов, от которых зависит синтез нужных соединений. После этого вещество транспортируется в орган или ткань организма посредством кровеносной системы. Это вызывает в организме определённые химические или физиологические реакции.

Виды гормонов человека

Какие же есть разновидности этих веществ? Несмотря на то что современная наука владеет достаточной информацией о химическом составе каждого гормона, их классификация всё ещё не считается законченной. Обозначить словесно гормон можно, исходя из его структуры или химического наименования, но в результате получится большое и трудное для запоминания слово. Именно поэтому ученые негласно согласились использовать более простые названия.

Наиболее популярна анатомическая классификация, которая соотносит вещество с железой, в которой оно производится. По этому критерию выделяют гормоны надпочечников, гипофиза, гипоталамуса и т. д. Но такая классификация не особенно надежна в виду того, что соединение может синтезироваться в одной железе, но в кровь выбрасываться совершенно другой.

Из-за этого ученые решили разработать единую систему, которая основывалась бы на химическом составе активных веществ. Именно поэтому в современном мире гормоны делят на:

белково-пептидные;
производные аминокислот;
произвольные полиненасыщенных жирных кислот;
стероиды.

Стероидные гормоны - это вещества липидной природы, которые имеют стерановое ядро. Они синтезируются в яичниках и яичках из холестерина. Гормоны этого типа выполняют важнейшие функции, необходимые для нормального функционирования организма человека. Так, от них зависит возможность придавать телу необходимую форму, а также воспроизводить потомство. К этому классу относят андроген, прогестерон, дигидротестостерон и эстрадиол.

Производные жирных кислот могут влиять на клетки органов, которые их производят. К этому классу относят простогландины, тромбоксаны и т. д.

Производные аминокислот синтезируются несколькими железами. Основой их создания является тирозин. К этому классу относят мелатонин, адреналин, тироксин и норадреналин.

Белково-пептидные соединения отвечают за регуляцию обмена веществ в организме. Важнейшим элементом для их синтеза является белок. К этой группе относят инсулин и гормон роста.

Роль

Мы рассмотрели основные виды гормонов человека, но не уделили внимание их роли. А при этом жизненный путь человека невозможно представить без этих важнейших веществ. Они участвуют в каждом процессе, который происходит в организме. Так, благодаря гормонам у каждого человека есть свой вес и рост. Обсуждаемые вещества оказывают огромное влияние на эмоциональное состояние, стимулируют природные процессы распада и рост клеток.

При этом они принимают участие в стимулировании или угнетении иммунной системы. Метаболизм тоже напрямую зависит от уровня определенных гормонов в организме.

Женщины

Виды гормонов в организме бывают разные, но у женщин они специфические. Важное вещество для представительниц слабого пола — это эстроген, который синтезируется в яичниках. Благодаря ему менструальный цикл носит регулярный характер. Также этот гормон вызывает формирование вторичных половых признаков. Это вещество во время полового созревания позволяет организму подготовиться к материнству и будущей сексуальной жизни. Взрослая женщина благодаря этому веществу сохраняет молодость и красоту, хорошее состояние своей кожи и положительное отношение к жизни. Если эстроген в норме, то женщина чувствует себя хорошо и очень часто выглядит моложе своих сверстниц, у которых нарушен гормональный фон.

Виды половых гормонов интересны тем, что они могут запускать "природные" механизмы. Так, эстроген отвечает за женские чувства - нянчиться с детьми и защищать свой дом. Но при этом заметим, что это вещество обладает успокаивающим действием. Поэтому его принимают агрессивные мужчины в тюрьмах. Также такой гормон способен улучшать память. Именно поэтому женщины во время менопаузы часто начинают испытывать трудности с запоминанием. Но минус для многих женщин этого гормона в том, что он вынуждает организм накапливать жир. Это необходимо для женского здоровья.

Второй женский гормон - прогестерон. Он способствует нормальному наступлению и протеканию беременности. Он вырабатывается надпочечниками и яичниками. Также его называют гормоном родительского инстинкта, так как благодаря ему женщина физиологически и психологически готовится к материнству. Занимательно, что уровень этого гормона в крови повышается в то время, когда девушка видит маленьких детей.

Следующий гормон, который мы рассмотрим, называется пролактин. Он вырабатывается в гипофизе и отвечает за рост и развитие молочных желез, выработку молока в период кормления. Также этот гормон называют стрессовым, так как его количество возрастает при переутомлении, физических нагрузках или психологической травме.

Мужские гормоны

Виды мужских гормонов немногочисленны. Главный из них - тестостерон, который вырабатывается яичками и надпочечниками. Также его называют гормоном агрессии, так как он заставляет мужчину убивать и охотиться. Благодаря этому веществу у представителей сильной половины человечества есть инстинкт защищать и обеспечивать свое жилище и семью. Для того чтобы этот гормон был в норме, мужчине нужна регулярная физическая нагрузка. В период полового созревания уровень этого вещества сильно повышается. Благодаря ему у мужчин растет борода, а голос становится низким.

Щитовидная железа

Какие еще существуют виды гормонов? Щитовидной железой вырабатывается тироксин, тирекальцитонин, трийодтиронин. Первый отвечает за обмен веществ и возбудимость нервной системы. Трийодтиронин отвечает за те же показатели, что и тироксин, усиливая их. При этом заметим, что нехватка гормонов щитовидной железы в детском возрасте грозит задержкой физического и умственного развития. У взрослых людей при гипофункции наблюдается вялость, апатия и сонливость. При избытке гормонов наблюдаются повышенное возбуждение и бессонница. И последний гормон, тиреокальцитонин. Он отвечает за обмен кальция в организме, снижая его уровень в крови и увеличивая в костной ткани.

Также околощитовидные железы вырабатывают паратирин, уровень которого повышается при снижении уровня кальция. Мы рассмотрели виды гормонов и их функции. Теперь вы поняли, почему гормоны щитовидной железы невероятно важны для организма. Не секрет, что этот орган является настоящим защитником.

Гипофиз

Сейчас мы рассмотрим, какие вырабатывает гипофиз виды гормонов. Роста гормон - это соматотропин, который отвечает за физическое развитие и рост тела человека. Он влияет на увеличение в размерах всего организма, стимулирует работу мышц и при этом препятствует отложению жира. При этом если отмечается недостаток этого гормона, то человек болеет карликовостью, а в противном случае - гигантизмом. Тогда же может возникать акромегалия, которая характеризуется повышенной выработкой соматотропина в зрелом возрасте. Из-за этого растут некоторые части тела, но при этом кости могут терять способность к удлинению.

Следующий гормон, который мы рассмотрим - это пролактин. О нём мы уже говорили выше, но повторимся ещё раз. Он отвечает за лактацию, менструальный цикл и молочные железы. Следующий гормон гипофиза - тиреотропин. Главная его задача состоит в стимулировании синтеза тироксина. Ещё одно вещество, которое мы рассмотрим, - это кортикотропин, который занимается стимулированием работы надпочечных желез и образованием кортизола. Однако избыток этого гормона может приводить к синдрому Кушинга, который характеризуется жировыми отложениями в верхней части тела, общей слабостью, лунообразной формой лица.

Гонадотропины стимулируют созревание и развитие сперматозоидов и яйцеклеток. Окситоцин отвечает за нормальное протекание родов, а также улучшает общее психологическое состояние человека. Вазопрессин защищает организм от потери влаги, всасывая её в почки и сохраняя. Если разрушается задняя доля гипофиза, то у человека начинается заболевание несахарный диабет, которое характеризуется потерей огромного количества воды.

Поджелудочная железа

Мы рассмотрели практически все виды гормонов человека, кроме веществ поджелудочной железы. Она вырабатывает глюкагон, который повышает количество глюкозы в крови и способствует расщеплению сахара. Также поджелудочная железа синтезирует инсулин, который понижает сахар в крови и продвигает глюкозу по клетке, делая её «строительным материалом». Если организму не хватает этого соединения, то развивается такое заболевание, как сахарный диабет. Основные симптомы — это кожный зуд, обильное мочеиспускание и сильная жажда. Если долго не лечить заболевание, то оно проявляется болью в конечностях, сниженным аппетитом, нарушением зрения и даже комой.

Надпочечники

Есть гормоны, влияющие на отдельные виды обмена. К ним относятся вещества, которые вырабатываются в надпочечниках. Это кортизол, адреналин и альдостерон. Первый гормон вырабатывается в больших количествах во время стрессовой ситуации. Он активизирует процесс защиты, деятельность сердечной мышцы и работу мозга. Когда повышается уровень кортизола, то на животе, спине и задней части шеи начинается усиленное отложение жира. При этом сильное понижение уровня гормона приводит к ослаблению иммунной системы, и человек в результате этого часто болеет.

Надо срочно обращаться к врачу в таких случаях, так как это может привести к отказу надпочечников. Адреналин — это гормон, который вызывает ощущение опасности и страх.

В таком случае у человека повышается уровень сахара в крови, учащается дыхание, повышается тонус сосудов. Таким образом, человек по максимуму готовится для физических и психических нагрузок. Однако если этого гормона слишком много, то он может притуплять страх, что чревато последствиями. Альдостерон регулирует водно-солевой баланс. Он влияет на почки, подавая им сигнал о том, какие вещества нужно оставлять в организме, а какие - выводить.

Мы рассмотрели виды мужских и женских гормонов, а теперь поговорим о гормоне эпифиза. Это меланин, который отвечает за ритмы тела, цикл сна и отложение жиров. Также все со школы знают, что это вещество отвечает за окрас кожи и волос.

Прием гормонов для достижения определённых результатов

Теперь поговорим о последствиях приема гормонов для красоты. Очень часто женщины решаются на такой шаг, чтобы добиться определенных результатов и изменить свою внешность. Но дело в том, что принимать такие вещества можно исключительно по указанию врача. В современном мире любую информацию можно найти в интернете, поэтому некоторые девушки решают доверить свое здоровье и жизнь диванным критикам. Начитавшись разных мнений, они идут в аптеку и покупают препараты, которые иногда приводят даже к параличу. Делать это ни в коем случае нельзя, так как даже врач не всегда может объективно сказать, навредит гормон или нет.

Виды действия гормонов бывают разные, именно поэтому если гормонотерапия нужна, то советоваться нужно только с квалифицированным специалистом, который подобными вопросами занимается уже давно. И даже при этом сложно сказать, как поведет себя организм при воздействии на него определенными веществами. Надо понимать, что наше тело — это не механизм, а живая система, которая активно реагирует на раздражители.

Баланс

Мы рассмотрели виды женских гормонов. Из этого многие поняли, как они важны. Однако эти вещества играют ключевую роль в здоровье абсолютно всех людей. Поэтому нужно знать, как наладить гормональный баланс. Сделать это довольно просто при помощи корректировки своего образа жизни.

Во-первых, очень важно соблюдать режим дня. Только при таком условии наладится баланс между отдыхом и работой. Например, во время засыпания у человека вырабатывается соматотропин. Если вы каждый день засыпаете в абсолютно разное время, то это приводит к сбою выработки этого вещества. Это лишь один пример, но на нём понятно, как влияет режим дня на всю систему.

Также очень важно стимулировать выработку активных веществ при помощи физической нагрузки. 2-3 раза в неделю обязательно нужно заниматься фитнесом или танцами. Но не менее важно сбалансированное питание, в котором должно быть достаточное количество белка.

Очень важный фактор, о котором часто забывают, - это питьевой режим. Для здоровья каждому человеку необходимо в день выпивать около 2-2,5 л воды. Всё это позволит наладить гормональный баланс. Если же такие методы не помогают, то необходимо интенсивное лечение. Оно назначается профессионалом, который изучает таблицу гормонов и назначает препараты, содержащие синтетические аналоги человеческих гормонов.

Что такое гормоны, все более или менее представляют. До недавнего времени было принято считать, что их синтезируют эндокринные железы или специализированные эндокринные клетки, разбросанные по всему организму и объединенные в диффузную эндокринную систему. Клетки диффузной эндокринной системы развиваются из того же зародышевого листка, что и нервные, потому называются нейроэндокринными. Где их только не находили: в щитовидной железе, мозговом веществе надпочечников, гипоталамусе, эпифизе, плаценте, поджелудочной железе и желудочно-кишечном тракте. А недавно их обнаружили в пульпе зуба, причем оказалось, что количество нейроэндокринных клеток в ней меняется в зависимости от здоровья зубов.

Честь этого открытия принадлежит Александру Владимировичу Московскому, доценту кафедры ортопедической стоматологии Медицинского института при Чувашском государственном университете им. И. Н. Ульянова. Нейроэндокринные клетки отличаются характерными белками, и их можно выявить иммунологическими методами. Именно так А. В. Московский их и обнаружил. (Это исследование опубликовано в № 9 «Бюллетеня экспериментальной биологии и медицины» за 2007 год.)

Пульпа - мягкая сердцевинка зуба, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды. Ее извлекали из зубов и приготовляли срезы, на которых затем искали специфические белки нейроэндокринных клеток. Делали это в три этапа. Сначала подготовленные срезы обрабатывали антителами к искомым белкам (антигенам). Антитела состоят из двух частей: специфической и неспецифической. После связывания с антигенами они остаются на срезе неспецифической частью вверх. Срез обрабатывают антителами к этой неспецифической части, которые помечены биотином. Затем этот «бутерброд» с биотином сверху обрабатывают специальными реагентами, и место локализации исходного белка проявляется как красноватое пятнышко.

Нейроэндокринные клетки отличаются от клеток соединительной ткани более крупными размерами, неправильной формой и наличием в цитоплазме красновато-коричневых глыбок (окрашенных белков), нередко закрывающих ядро.

В здоровой пульпе нейроэндокринных клеток немного, но при кариесе их количество возрастает. Если зуб не лечить, то болезнь прогрессирует, а нейроэндокринных клеток становится все больше, причем они скапливаются вокруг очага поражения. Пик их численности приходится на кариес столь запущенный, что воспаляются и ткани вокруг зуба, то есть начинается пародонтит.

У пациентов, которые предпочитают долго мучиться дома, чем один раз сходить к врачу, развивается воспаление пульпы и пародонта. На этой стадии количество нейроэндокринных клеток уменьшается (хотя их все равно больше, чем в здоровой пульпе) - их вытесняют клетки воспаления (лейкоциты и макрофаги). Снижается их численность и при хроническом пульпите, но при этом заболевании клеток в пульпе вообще остается мало, им на смену приходят склеротические тяжи.

По мнению А. В. Московского, нейроэндокринные клетки при кариесе и пульпите регулируют в очаге воспаления процессы микроциркуляции и метаболизма. Поскольку нервных волокон при кариесе и пульпите тоже становится больше, эндокринная и нервная системы и в этом вопросе действуют сообща.

Гормоны везде?

В последние годы ученые выяснили, что производство гормонов - отнюдь не прерогатива специализированных эндокринных клеток и желез. Этим занимаются и другие клетки, у которых множество других задач. Их список растет год от года. В него попали различные клетки крови (лимфоциты, эозинофильные лейкоциты, моноциты и тромбоциты), ползающие вне кровеносных сосудов макрофаги, клетки эндотелия (выстилки кровеносных сосудов), эпителиальные клетки тимуса, хондроциты (из хрящевой ткани), клетки амниотической жидкости и плацентарного трофобласта (той части плаценты, которая врастает в матку) и эндометрия (это из самой матки), клетки Лейдига семенников, некоторые клетки сетчатки и клетки Мер-келя, расположенные в коже вокруг волос и в эпителии подногтевого ложа, мышечные клетки. Список синтезируемых ими гормонов тоже довольно длинный.

Взять, к примеру, лимфоциты млекопитающих. Помимо положенной им продукции антител, они синтезируют мелатонин, пролактин, АКТГ (адренокортикотропный гормон) и соматотропный гормон. «Родиной» мелатонина традиционно считают эпифиз - железу, расположенную у человека в глубине мозга. Синтезируют его и клетки диффузной нейроэндокринной системы. Спектр действия мелатонина широк: он регулирует биоритмы (чем особенно знаменит), дифференцировку и деление клеток, подавляет рост некоторых опухолей и стимулирует выработку интерферона. Пролактин, вызывающий лактацию, вырабатывает передняя доля гипофиза, но в лимфоцитах он действует как фактор роста клеток. АКТГ, который также синтезируется в передней доле гипофиза, стимулирует синтез стероидных гормонов коры надпочечников, а в лимфоцитах регулирует образование антител.

А клетки тимуса, органа, в котором образуются Т-лимфоциты, синтезируют лютеинизирующий гормон (гормон гипофиза, вызывающий синтез тестостерона в семенниках и эстрогенов в яичниках). В тимусе он, вероятно, стимулирует клеточное деление.

Синтез гормонов в лимфоцитах и клетках тимуса многие специалисты рассматривают как доказательство существования связи между эндокринной и иммунной системами. Но это еще и весьма показательная иллюстрация современного состояния эндокринологии: нельзя сказать, что некий гормон синтезируется там-то и делает то-то. Мест его синтеза может быть много, функций тоже, и часто они зависят именно от места образования гормона.

Эндокринная прослойка

Иногда скопление неспецифических гормонопроизводящих клеток образует полноценный эндокринный орган, и немаленький, такой, например, как жировая ткань. Впрочем, размеры его переменны, и в зависимости от них меняются спектр «жировых» гормонов и их активность.

Жир, доставляющий современному человеку столько неприятностей, на самом деле представляет собой ценнейшее эволюционное приобретение.

В 1960-е годы американский генетик Джеймс Нил сформулировал гипотезу «бережливых генов». Согласно этой гипотезе, для ранней истории человечества, да и не только для ранней, характерны периоды продолжительного голодания. Выживали те, кто в промежутках между голодными годами успевал отъедаться, чтобы потом было чем худеть. Поэтому эволюция отбирала аллели, которые способствовали быстрому набору веса, а также склоняли человека к малой подвижности - сидючи, жир не растрясешь. (Генов, которые влияют на стиль поведения и развитие ожирения, известно уже несколько сотен.) Но жизнь изменилась, и эти внутренние запасы нам теперь не впрок, а к болезни. Избыток жира вызывает тяжкий недуг - метаболический синдром: комбинацию ожирения, устойчивости к действию инсулина, повышенного артериального давления и хронического воспаления. Пациенту с метаболическим синдромом недолго ждать сердечно-сосудистых заболеваний, диабета второго типа и множества других недугов. И все это - результат действия жировой ткани как эндокринного органа.

Основные клетки жировой ткани, адипоциты, совсем не похожи на секреторные клетки. Однако они не только запасают жир, но и выделяют гормоны. Главный из них, адипонектин, предотвращает развитие атеросклероза и общих воспалительных процессов. Он влияет на прохождение сигнала от рецептора инсулина и тем самым препятствует возникновению инсулинрезистентности. Жирные кислоты в клетках мышц и печени под его действием окисляются быстрее, активных форм кислорода становится меньше, а диабет, если он уже есть, протекает легче. Более того, адипонектин регулирует работу самих адипоцитов.

Казалось бы, адипонектин незаменим при ожирении и может предотвратить развитие метаболического синдрома. Но, увы, чем сильнее разрастается жировая ткань, тем меньше гормона она производит. Адипонектин присутствует в крови в виде тримеров и гексамеров. При ожирении тримеров становится больше, а гексамеров - меньше, хотя гексамеры гораздо лучше взаимодействуют с клеточными рецепторами. Да и само количество рецепторов при разрастании жировой ткани сокращается. Так что гормона не просто становится меньше, он еще и действует слабее, что, в свою очередь, способствует развитию ожирения. Получается порочный круг. Но его можно разорвать - похудеть килограммов на 12, не меньше, тогда количество рецепторов приходит в норму.

Еще один замечательный гормон жировой ткани - лептин. Как и адипокинетин, его синтезируют адипоциты. Лептин известен тем, что подавляет аппетит и ускоряет расщепление жирных кислот. Такого эффекта он достигает, взаимодействуя с определенными нейронами гипоталамуса, а уж дальше гипоталамус сам распоряжается. При избыточной массе тела продукция лептина увеличивается в разы, а нейроны гипоталамуса снижают к нему чувствительность, и гормон бродит по крови несвязанный. Поэтому, хотя уровень лептина в сыворотке больных ожирением повышен, люди не худеют, поскольку гипоталамус его сигналы не воспринимает. Однако рецепторы к лептину есть и в других тканях, их чувствительность к гормону остается на прежнем уровне, и они охотно реагируют на его сигналы. А лептин, между прочим, активирует симпатический отдел периферической нервной системы и повышает кровяное давление, стимулирует воспаление и способствует образованию тромбов, иными словами, вносит посильную лепту в развитие гипертонии и воспаления, свойственных метаболическому синдрому.

Развитие воспаления и устойчивость к инсулину вызывает и еще один гормон адипоцитов, резистин. Резистин представляет собой антагонист инсулина, под его действием клетки сердечной мышцы снижают потребление глюкозы и накапливают внутриклеточные жиры. А сами адипоциты под влиянием резистина синтезируют намного больше факторов воспаления: хемотаксического для макрофагов белка 1, интерлейкина-6 и фактора некроза опухоли-б (МСР-1, IL-6 и TNF-б). Чем больше резистина в сыворотке, тем выше систолическое давление, шире талия, больше риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Справедливости ради надо отметить, что разрастающаяся жировая ткань стремится исправить вред, причиняемый ее гормонами. С этой целью адипоциты больных ожирением в избытке производят еще два гормона: висфатин и апелин. Правда, их синтез происходит и в других органах, в том числе в скелетных мышцах и печени. В принципе эти гормоны противостоят развитию метаболического синдрома. Висфатин действует подобно инсулину (связывается с инсулиновым рецептором) и снижает уровень глюкозы в крови, а еще очень сложным образом активирует синтез адипонектина. Но безусловно полезным этот гормон назвать нельзя, поскольку висфатин стимулирует синтез сигналов воспаления. Апелин подавляет секрецию инсулина, связываясь с рецепторами бета-клеток поджелудочной железы, понижает артериальное давление, стимулирует сокращение клеток сердечной мышцы. При уменьшении массы жировой ткани его содержание в крови снижается. К сожалению, апелин и висфатин не могут противостоять действию других адипоцитных гормонов.

Гормональная активность жировой ткани объясняет, почему избыточный вес приводит к таким серьезным последствиям. Однако недавно ученые обнаружили в организме млекопитающих эндокринный орган покрупнее. Оказывается, наш скелет вырабатывает по крайней мере два гормона. Один регулирует процессы минерализации кости, другой - чувствительность клеток к инсулину.

Кость заботится о себе

Читатели «Химии и жизни» знают, конечно, что кость живая. Ее строят остеобласты. Эти клетки синтезируют и выделяют большое количество белков, главным образом коллагена, остеокальцина и остеопонтина, создающих органический матрикс кости, который затем минерализуется. При минерализации ионы кальция связываются с неорганическими фосфатами, образуя гидроксиапатит . Окружив себя минерализованным органическим матриксом, остеобласты превращаются в остеоциты - зрелые, многоотростчатые веретенообразные клетки с крупным округлым ядром и малым количеством органелл. Остеоциты не соприкасаются с кальцинированным матриксом, между ними и стенками их «пещерок» существует зазор шириной около 0,1 мкм, а сами стенки выстланы тонким, 1–2 мкм, слоем неминерализованной ткани. Остеоциты связаны друг с другом длинными отростками, проходящими по специальным канальцам. По этим же канальцам и полостям вокруг остеоцитов циркулирует тканевая жидкость, питающая клетки.

Минерализация кости протекает нормально при соблюдении нескольких условий. Прежде всего необходима определенная концентрация кальция и фосфора в крови. Эти элементы поступают с пищей через кишечник, а выходят с мочой. Поэтому почки, фильтруя мочу, должны задерживать ионы кальция и фосфора в организме (это называется реабсорбцией).

Должное всасывание кальция и фосфора в кишечнике обеспечивает активная форма витамина D (кальцитриол). Она же влияет на синтетическую активность остеобластов. Витамин D превращается в кальцитриол под действием фермента 1б-гидроксилазы, который синтезируется главным образом в почках. Еще один фактор, влияющий на уровень кальция и фосфора в крови и активность остеобластов, - паратиреоидный гормон (ПТГ), продукт паращитовидных желез. ПТГ взаимодействует с костной, почечной и кишечной тканями и ослабляет реабсорбцию.

Но недавно ученые обнаружили еще один фактор, регулирующий минерализацию кости - белок FGF23, фактор роста фибробластов 23. (Большой вклад в эти работы внесли сотрудники фармацевтической исследовательской лаборатории пивоваренной компании «Кирин» и кафедры нефрологии и эндокринологии Токийского университета под руководством Такэёси Ямасита. Синтез FGF23 происходит в остеоцитах, а действует он на почки, контролируя уровень неорганических фосфатов и кальцитриола.

Как выяснили японские ученые, ген FGF23 (здесь и далее гены, в отличие от их белков, обозначаются курсивом) ответствен за две серьезные болезни: аутосомный доминантный гипофосфатемический рахит и остеомаляцию. Если проще, то рахит представляет собой нарушенную минерализацию растущих детских костей. А слово «гипофосфатемический» означает, что болезнь вызвана нехваткой фосфатов в организме. Остеомаляция - это деминерализация (размягчение) кости у взрослых, вызванная нехваткой витамина D. У пациентов, страдающих этими недугами, повышен уровень белка FGF23. Иногда остеомаляция возникает в результате развития опухоли, причем отнюдь не костной. В клетках таких опухолей также повышена экспрессия FGF23.

У всех больных с гиперпродукцией FGF23 понижено содержание фосфора в крови, а почечная реабсорбция ослаблена. Если бы описанные процессы находились под контролем ПТГ, то нарушение фосфорного обмена повлекло бы за собой усиленное образование кальцитриола. Но этого не происходит. При остеомаляции обоих видов концентрация кальцитриола в сыворотке остается низкой. Следовательно, в регуляции фосфорного обмена при этих заболеваниях первую скрипку играет не ПТГ, а FGF23. Как выяснили ученые, этот фермент подавляет синтез 1б-гидроксилазы в почках, поэтому и возникает нехватка активной формы витамина D.

При недостатке FGF23 картина обратная: фосфора в крови в избытке, кальцитриола тоже. Аналогичная ситуация имеет место и у мутантных мышей с повышенным уровнем белка. А у грызунов с отсутствующим геном FGF23 все наоборот: гиперфосфатизация, усиление почечной реабсорбции фосфатов, высокий уровень кальцитриола и повышенная экспрессия 1б-гидроксилазы. В результате исследователи пришли к выводу, что FGF23 регулирует фосфатный обмен и метаболизм витамина D, причем этот путь регуляции отличен от ранее известного пути с участием ПТГ.

В механизмах действия FGF23 ученые сейчас разбираются. Известно, что он сокращает экспрессию белков, отвечающих за поглощение фосфатов в почечных канальцах, а также экспрессию1б-гидроксилазы. Поскольку FGF23 синтезируется в остеоцитах, а действует на клетки почек, попадая туда через кровь, этот белок можно назвать классическим гормоном, хотя кость никто не рискнул бы назвать эндокринной железой.

Уровень гормона зависит от содержания фосфат-ионов в крови, а также от мутаций в некоторых генах, также влияющих на минеральный обмен (FGF23 ведь не единственный ген с такой функцией), и от мутаций в самом гене. Этот белок, как и всякий другой, находится в крови определенное время, а затем расщепляется специальными ферментами. Но если в результате мутации гормон приобретает устойчивость к расщеплению, его станет слишком много. А есть еще ген GALNT3, продукт которого расщепляет белок FGF23. Мутация в этом гене вызывает усиленное расщепление гормона, и при нормальном уровне синтеза больной испытывает недостаток FGF23 со всеми вытекающими последствиями. Есть белок KLOTHO, необходимый для взаимодействия гормона с рецептором. И как-то FGF23 взаимодействует с ПТГ, конечно. Исследователи предполагают, что он подавляет синтез паратиреоидного гормона, хотя до конца в этом не уверены. Но ученые продолжают работу и скоро, видимо, разберут все действия и взаимодействия FGF23 до последней косточки. Подождем.

Скелет и диабет

Безусловно, должная минерализация костей невозможна без поддержания нормального уровня кальция и фосфатов в сыворотке крови. Поэтому вполне объяснимо, что кость «лично» контролирует эти процессы. Но что ей, спрашивается, до чувствительности клеток к инсулину? Однако в 2007 году исследователи из Колумбийского университета (Нью-Йорк) под руководством Джерарда Карсенти обнаружили, к величайшему удивлению научного сообщества, что на чувствительность клеток к инсулину влияет остеокальцин. Это, как мы помним, один из ключевых белков костного матрикса, второй по значению после коллагена, а синтезируют его остеобласты. Сразу после синтеза специальный фермент карбоксилирует три остатка глутаминовой кислоты остеокальцина, то есть вводит в них карбоксильные группы. Именно в таком виде остеокальцин и включается в состав кости. Но часть молекул белка остается некарбоксилированной. Такой остеокальцин обозначают uOCN, он и обладает гормональной активностью. Процесс карбоксилирования остеокальцина усиливает остеотестикулярный белок тирозинфосфатаза (OST-PTP), понижающий, таким образом, активность гормона uOCN.

Началось с того, что американские ученые создали линию «безостеокальцинных» мышей. Синтез костного матрикса у таких животных проходил с большей скоростью, чем у обычных, поэтому кости оказались более массивными, но свои функции выполняли хорошо. У этих же мышей исследователи обнаружили гипергликемию, низкий уровень инсулина, малое количество и пониженную активность вырабатывающих инсулин бета-клеток поджелудочной железы и повышенное содержание висцерального жира. (Жир бывает подкожный и висцеральный, отложенный в брюшной полости. Количество висцерального жира зависит главным образом от питания, а не от генотипа.) Зато у мышей, дефектных по гену OST-PTP, то есть с избыточной активностью uOCN, клиническая картина обратная: слишком много бета-клеток и инсулина, повышенная чувствительность клеток к инсулину, гипогликемия, жира почти нет. После инъекций uOCN у нормальных мышей увеличивается количество бета-клеток, активность синтеза инсулина и чувствительность к нему. Уровень глюкозы приходит в норму. Так что uOCN - это гормон, который синтезируется в остеобластах, действует на клетки поджелудочной железы и мышечные клетки. И влияет он на продукцию инсулина и чувствительность к нему соответственно.

Все это было установлено на мышах, а что же люди? По данным немногочисленных клинических исследований, уровень остеокальцина положительно ассоциируется с чувствительностью к инсулину, и в крови диабетиков он значительно ниже, чем у людей, не страдающих этой болезнью. Правда, в этих исследованиях медики не различали карбоксилированный и некарбоксилированный остеокальцин. В том, какую роль играют эти формы белка в человеческом организме, еще предстоит разбираться.

Но какова роль скелета, оказывается! А мы-то думали - опора для мышц.

FGF23 и остеокальцин - классические гормоны. Они синтезируются в одном органе, а влияют на другие. Однако на их примере видно, что синтез гормонов не всегда есть специфическая функция избранных клеток. Она скорее общебиологическая и присуща любой живой клетке, независимо от ее основной роли в организме.

Стерта не только грань между эндокринными и неэндокринными клетками, само понятие «гормон» становится все более расплывчатым. Например, адреналин, дофамин и серотонин, безусловно, гормоны, но они же и нейромедиаторы, ибо действуют и через кровь, и через синапс. А адипонектин оказывает не только эндокринное действие, но и паракринное, то есть действует не только через кровь на отдаленные органы, но и через тканевую жидкость на соседние клетки жировой ткани. Так что предмет эндокринологии меняется на глазах.

Что такое гормоны?

Гормоны производятся в ничтожно малых количествах эндокринными железами и некоторыми клетками в неэндокринных органах. Это химические курьеры - вещества, которые координируют активность клеток и органов, активизируя ферменты.

Попадая в кровь, гормоны начинают циркулировать по всему телу, но действуют только на те клетки и органы (называемые целевыми клетками и органами), которые чувствительны к ним.

Эти целевые клетки и органы имеют рецепторы, которые «улавливают» определенные гормоны. Когда происходит это «улавливание», рецептор активизируется, и клетка «включается».

Типы гормонов

Существует два главных типа гормонов, которые циркулируют по всему телу.

Полипептиды, которыми является большинство гормонов, представляют собой производные от аминокислот.
. Стероиды, производимые яичками, яичниками и корковым веществом надпочечников, - это производные от холестерина.
. Еще один тип - это простагландин. Иногда его называют тканевым гормоном. Это не гормон в полном смысле этого слова, а вещество, имеющее эффект, похожий на эффект гормонов. Они не циркулируют по телу, но влияют только на те клетки, которые производят простагландин.

Работа гормонов

Отрицательная обратная связь

Уровень гормонов в крови контролируется механизмом отрицательной обратной связи. Это помогает сохранять равновесие: если уровень гормонов в крови падает, его выработка усиливается; если его уровень высок, его производится меньше. Некоторые болезни и нарушения, например опухоли, могут привести к гиперсекреции (слишком большой выработке гормонов) или гипосекреции (недостаточной выработке гормонов).

Как «запускается» производство гормонов

Секреция гормонов происходит в результате воздействия гормональных, гуморальных (относящихся к жидким тканям организма) и нервных стимулов.

Гормональный стимул

Эндокринные органы вырабатывают свои гормоны под влиянием других гормонов. Например, гипоталамус производит гормон, который стимулирует переднюю долю гипофиза. Она, в свою очередь, начинает производить свои гормоны, которые стимулируют другие эндокринные железы, включая щитовидную железу, корковое вещество надпочечников и - у мужчин - яички. Когда количество гормонов, произведенных этими железами, достигает определенного уровня в крови, отрицательная обратная связь блокирует дальнейшее производство гормонов передней доли гипофиза.

Гуморальный стимул

Присутствие в крови других веществ (не гормонов) может стимулировать выработку гормонов. Например, когда уровень кальция (естественного вещества в крови) начинает падать, это стимулирует паращитовидную железу к выработке паратгормона (паратиреоидного гормона). Этот гормон действует так, что уровень кальция повышается, что приводит к отмене стимула производить паратгормон.

Нервный стимул

Иногда нервная система тоже стимулирует выработку гормонов. Например, во время стресса нервы стимулируют мозговое вещество надпочечников выделять гормон норэпинефрин и эпинефрин.

Стимулы, запускающие процесс производства гормонов

Что такое гормоны?

Гормоны (от греч. hormao - «приводить в движение», «побуждать») - это биологически активные вещества образующиеся в основном в железах внутренней секреции (эндокринных железах) и оказывающие регулирующее влияние на функции организма.

Где образуются гормоны?

В основном гормоны образуются в эндокринных железах. В таблице приведены основные гормоны организма человека.

Орган	Части органа	Основные гормоны
Гипоталамус		Тиротропин-рилизинг-гормон, кортикотропин-рилизинг-гормон, гонадолиберин-рилизинг-гормон, соматотропин-рилизинг-гормон, соматостатин, пролактолиберин и другие гормоны, стимулирующие или ингибирующие синтез и секрецию гормонов другими железами внутренней секреции.
Гипофиз	Гормоны передней доли гипофиза	Тиреотропный гормон, лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), адренокортикотропный гормоны (АКТГ), пролактин, гормон роста и др.
	Гормоны задней доли гипофиза	Вазопрессин, окситоцин.
Эпифиз		Мелатонин, серотонин
Щитовидная железа	Для синтеза гомонов щитовидной железы необходим йод. Предшественник гормонов щитовидной железы - тиреоглобулин .	Тироксин (Т4) Трийодтиронин (Т3) Биологический эффект обеспечивается свободными фракциями (не связанными с белками): Тироксин (Т4) свободный Трийодтиронин (Т3) свободный
		Кальцитонин
Паращитовидная железа		Паратгормон
Надпочечники	Кора надпочечников	Глюкокортикоиды или глюкокортикостероиды (кортизол, кортизон) Предшественник кортизола - 17-ОН-прогестерон (17-гидроксипрогестерон)
		Минералкортикоиды (альдостерон)
		Андрогены (общий тестостерон, дигидроэпиандростерон-сульфат, андростендион)
	Мозговой слой надпочечников	Катехоламины (адреналин, норадреналин)
Поджелудочная железа		Инсулин - главный анаболический гормон.
		Глюкагон
Яичники		Эстрон, эстрадиол, эстриол, андрогены (андростендион, общий тестостерон), прогестерон, ингибин В
Яички		Андрогены (общий тестостерон, дигидроэпиандростерон-сульфат, андростендион), ингибин В
Почки		Эритропоэтин
Гормоны плаценты		ХГЧ, плацентарный лактоген, ингибин А, свободный эстриол

Как работают гормоны?

Гормоны оказывают действие на клетки организма через рецепторы клеток-мишеней. Связывание гормона с рецептором приводит к образованию сигнала внутри клетки. Это вызывает определенный биологический эффект. Мишенью гормонов могут быть одна или несколько разных тканей.

Какие гормоны проверяют у мужчин?

«Мужские» половые гормоны - андрогены .

«Женские» половые гормоны

Основные «женские» половые гормоны - эстрогены и прогестерон .

Что происходит, если уровень гормонов слишком высокий или низкий?

Нарушение функций эндокринной системы проявляется разнообразными нарушениями. Например, недостаток гормона роста у детей проявляется карликовостью, избыток гормонов щитовидной железы - тиреотоксикозом, недостаток эритропоэтина - анемией.

Развитие и функционирование половой системы женского организма обеспечивают женские гормоны, поэтому важно знать соответствующий норме уровень каждого из них, чтобы не допустить дисбаланса. От количества вырабатываемых гормонов зависит психологическое состояние, внешний вид, способность к зачатию и вынашиванию ребенка. Если присутствует чувство дискомфорта в какой-либо из перечисленных сфер, стоит сдать анализы, чтобы проверить уровень гормонального фона.

Что такое гормоны

Обобщенное описание понятия "гормоны" сводится к выделению их основного качества - воздействия на другие клетки. Это биологически активные вещества, вырабатываемые организмом, которые, попадая в кровь, оказывают влияние на функционирование физиологических систем. Благодаря этим веществам, каждый отдельный вид живых существ имеет свои отличительные особенности в способе репродукции и внешнем половом различии.

Половые гормоны человека обуславливают формирование телосложения и внутренних половых органов по женскому или мужскому типу. Синтезируемые половыми железами, эти вещества воздействуют на рецепторы клеток-мишеней, чем обеспечивается репродуктивная способность человека. Любое отклонение от нормы по их количеству или качеству отражается как на женском, так и на мужском здоровье.

Женские половые гормоны

Эндокринология выделяет два основных гормона, которые играют существенную роль для женского организма. Первый - это эстроген, представленный тремя видами: эстрон, эстрадиол, эстриол. Синтезируясь в яичниках, он оказывает влияние не только на половую систему, но и на функционирование других систем. Второй - прогестерон, выработка которого происходит после выхода яйцеклетки из фолликула и образования желтого тела. Эти гормоны у девушек действуют только сообща, оказывая противоположное влияние на организм, чем достигается целостность системы.

Помимо главных, существуют другие женские гормоны, не менее важные для жизнедеятельности организма. Им отведена второстепенная роль только потому, что они включаются в работу на определенных стадиях жизни. Так, например, пролактин вызывает выработку молока в лактационный период, окситоцин стимулирует сокращение матки во время беременности, а лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ) отвечают за развитие вторичных половых признаков и менструальный цикл.

Где вырабатываются

Основными органами эндокринной системы, которые отвечают за то, что половые гормоны у женщин вырабатываются в необходимом количестве, являются яичники и гипофиз. Информация о вырабатывающих железах представлена в таблице:

Название	Где вырабатываются
Эстроген	Оболочка фолликула яичника, надпочечники, желтое тело
Прогестерон
Соматотропин
Норадреналин	Надпочечники
Окситоцин
Серотонин и его индольное производное мелатонин	Шишковидная железа
Тиреоидная группа (тироксин, трийодтиронин)	Щитовидная железа
Тестостерон	Надпочечники

Пролактин
	Поджелудочная железа

Норма половых гормонов

Первые симптомы, указывающие на дисфункцию какой-либо системы, являются сигналом о том, что следует сдать гормональные анализы для женщин. Результаты диагностики выдаются на руки и содержат информацию о том, сколько гормонов в организме женщины. Для того чтобы понять, являются ли показатели, указанные в расшифровке, нормальными – стоит узнать нормы половых гормонов. В таблице представлены данные о предельных границах допустимого количества (в установленных единицах измерения):

Название	Нижняя граница	Верхняя граница
Эстрадиол
Прогестерон
Тестостерон
Пролактин


Тироксин
Трийодтиронин

Влияние гормонов на организм женщины

Каждая женщина, пусть и неосознанно, но ощущает на себе воздействие гормонов. Оно проявляется в постоянной изменчивости характера, переменах во внешности, изменениях самочувствия. Гормоны для женщин способны влиять на происходящие в организме процессы, а самые значимые среди них:

Обретение женственных пропорций фигуры во время полового созревания девушки - происходит за счет резкого выброса эстрогена.
Приливы нежности у женщины - свидетельство поступления в мозг сигнала о подготовке к синтезу лютеинизирующих гормонов, так как организм готов к оплодотворению.
Усиление аппетита после овуляции - следствие резкого выброса эстрогена ввиду того, что химические вещества продолжают свою работу по подготовке к вынашиванию ребенка, независимо от того, произошло зачатие или нет.
Период беременности - характеризуется резким повышением уровня эстрогенов и прогестерона, затем к ним подключается окситоцин и пролактин.
Начало менопаузы и климакса в зрелом возрасте - происходит снижение уровня эстрогенов.

Какие гормоны за что отвечают

Женский организм представляет собой слаженную работу взаимосвязанных процессов. Каждый участник этой системы выполняет определенные функции и у каждого есть своя сфера ответственности. Информация об этом приведена в таблице:

Название	Область ответственности
Эстроген	Развитие половых органов, подготовка к воспроизведению потомства
Прогестерон	Способность яйцеклетки к оплодотворению, стимуляция увеличения матки во время беременности
Соматотропин	Укрепление мышц для обеспечения возможности вынашивания плода
Норадреналин	Снижение уровня стресса во время гормональных перепадов при беременности
Окситоцин	Стимулирование сокращения матки во время схваток
Серотонин	Снижает болевые ощущения при родовой деятельности
Тиреоидная группа	Формирование и поддержание функционирования щитовидной железы у плода
Тестостерон	Влечение к противоположному полу
	Управление созреванием яйцеклетки
Пролактин	Способствует началу выработки молока в период лактации

Избыток гормонов

Отклонение в количестве химических веществ в ту или иную сторону может свидетельствовать о наличии патологии, избыточная их выработка приводит к появлению таких заболеваний:

гиперандрогении - повышенной выработке тестостерона, приводящей к маскулинности, проблемам с зачатием;
тиреотоксикоза - избытка тироксина, что характеризуется нарушением терморегуляции и, как следствие, возможностью появления осложнений в виде тиреоидита;
гиперпролактинемии - повышению выработки пролактина, при этом возникает нарушение менструального цикла;
гиперэстрогении - избытка эстрогенов, что вызывает ожирение, нарушение обмена веществ.

Недостаток гормонов

Пониженное продуцирование гормонов у женщин представляет угрозу выкидыша при беременности, невозможности вынашивания плода, неспособности к оплодотворению. Помимо этого, существует ряд заболеваний, вызванных недостатком определенных веществ, среди них самыми распространенными являются:

гипотиреоз - недостаток тироксина и трийодтиронина;
сахарный диабет - слабая выработка инсулина;
депрессия - низкий уровень окситоцина.

Анализы на гормональный фон у женщин

Уровень гормонов определяется посредством сдачи венозной крови. Диагностика проводится в лабораторных условиях и занимает от 2 до 5 дней. Для анализа на определение количественного состава каждого вида химических веществ необходимо выполнение определенных условий, связанных с фазой менструального цикла. Ознакомиться с инструкцией и правилами сдачи анализов на женские гормоны можно в диагностическом центре.

Как повысить женские гормоны

Если результаты анализов показали нехватку биологически активных веществ, существует несколько вариантов, как повысить уровень женских гормонов. К способам повышения гормонального фона относят:

Гормонозаместительную терапию - лечение с помощью синтетических заменителей.
Употребление в пищу продуктов, содержащих фитоэстрогены.
Народные средства.

Гормоны в таблетках

Препараты, назначаемые врачом, необходимо принимать в точном соответствии с рекомендациями. Женские половые гормоны в таблетках бывают: комбинированные и прогестиновые. Комбинированные предназначены как для предотвращения беременности, так и для ускорения ее наступления. Прогестиновые предотвращают развитие тромбозов и атеросклероза в климактерический период.