Основы иерархии гормонов в организме человека
Эндокринная система — одна из самых больших загадок современной медицины. Главной ее задачей в организме человека является регуляция посредством гормонов деятельности практически всех органов и систем тела. Также она выполняет и некоторые другие функции, такие как, например, поддержание постоянства внутренней среды организма и адаптация к внешним условиям. Гормоны синтезируются специализированными железистыми клетками, которые могут быть распространены по всему организму либо собраны в отдельные органы, которые называются эндокринными железами.
К эндокринным железам относятся:
- гипофиз;
- щитовидная железа;
- паращитовидные железы;
- надпочечники;
- эпифиз (или шишковидное тело).
Помимо этого, в организме человека существуют железы смешанной секреции, которые выполняют несколько функций (эндокринную в том числе).
- поджелудочная железа;
- семенники (у мужчин);
- яичники (у женщин).
Самое большое число эндокринных клеток содержится в следующих органах:
- гипоталамус;
- тимус (или вилочковая железа);
- плацента;
- ЖКТ (желудочно-кишечный тракт);
- сердце;
- почки.
Концепция функционирования эндокринной системы довольно ясна. Вот только длинные цепочки связей, благодаря которым гормоны оказывают свой конечный эффект, иногда дают сбой, и тогда необходимо выяснить, какое именно звено в цепи вызвало нарушение функции в той или иной части организма.
Для правильного понимания механизма возникновения патологий в эндокринной системе нужно разобраться в том, как при обычных условиях работают «цепные реакции гормонов» в человеческом организме.
Интересный факт!
Китайская медицина знакома с эндокринологией гораздо дольше всего остального мира. Существуют доказательства того, что в Китае об эндокринной системе было известно еще 2000 лет тому назад.
Еще в 200 году нашей эры целители извлекали гормоны гипофиза и половые гормоны из мочи человека, получая целительные экстракты. Это делали при помощи сульфатного минерала гипса и химического соединения сапонина, который получали из растений. Использовались эти экстракты в лечебных целях, наподобие современных гормональных препаратов.
Иерархическая лестница в системе гормональной регуляции
1. ЦНС (центральная нервная система)
Работа гормональных систем строится на определенной иерархической лестнице. Во главе этой цепи стоит ЦНС, которая воспринимает информацию из окружающей среды, из различных частей организма и перерабатывает ее.
Далее вырабатываются стимулирующие или тормозящие импульсы, которые направляются к гипоталамусу. Он находится в промежуточном мозге, содержит огромное количество клеток, которые регулируют нейроэндокринную деятельность мозга и постоянство гормонов в организме.
2. Гипоталамус
Гипоталамус является второй ступенью иерархической лестницы. Воспринимая полученные нервные импульсы, он реагирует на них выбросом стимулирующих или ингибирующих (тормозящих) веществ.
Стимулирующие вещества называются либеринами, а ингибирующие так же известны как статины. Данные вещества с током крови попадают в гипофиз (известен также как питуитарная железа, расположенная в основании черепа в турецком седле и представляющая собой образование размером с горошину).
3. Гипофиз
Гипофиз представляет собой третье звено в цепи гормональных систем. Эта железа, в свою очередь, синтезирует так называемые тропные гормоны, которые оказывают свое стимулирующее действие на периферические железы (органы эндокринной системы, располагающиеся вне черепной коробки).
Периферические эндокринные железы под действием тропных гормонов секретируют характерные уже для них гормоны. Непосредственно эти гормоны, либо какие-нибудь продукты их активности, оказывают действие уже на ЦНС при помощи систем отрицательной обратной связи.
Система отрицательной обратной связи является самой распространенной, она заключается в том, что сам гормон, или продукт его активности, с током крови попадает в центральные структуры и оказывает тормозящее действие в плане секреции данного гормона. Однако существует так же и система положительной обратной связи. В данном случае действие гормона стимулирует еще большую его секрецию.
Следует отметить, что все-таки конечным и завершающим звеном во всей этой цепочке являются ткани (мышцы, кости, ткани внутренних органов), на которые гормоны периферических желез оказывают свое влияние. Это так называемые ткани-мишени, в которых под действием гормонов происходят определенные биохимические и физиологические реакции.
Самые интересные гормоны гипофиза
Раньше ученые предполагали, что вазопрессин и антидиуретический гормон – это два разных вещества, но, как оказалось, это один и тот же гормон задней доли гипофиза, который отвечает за всасывание жидкости в почках, сужение сосудов и повышение артериального давления.
Интересный факт!
Интересно, что вместе с потреблением алкоголя замедляется продукция антидиуретического гормона. Алкоголь выводит большое количество жидкости с мочой и приводит организм в состояние обезвоживания (патологическое состояние, характеризующееся сниженным содержанием воды в организме).
Еще одним гормоном нейрогипофиза (задняя доля гипофиза) является окситоцин, необходимый для стимуляции матки и образования молока в молочных железах. Окситоцин также известен как гормон любви или связующий гормон. Согласно исследованиям, содержание окситоцина повышено у людей, состоящих в романтических отношениях, так как они, например, обнимаются чаще других. Из результатов эксперимента следует, что уровень окситоцина больше растет у женщин, при этом уровень кортизола, также известного как гормон стресса, снижается после объятий. Выяснилось, что объятия на протяжении 20 секунд снижают артериальное давление и благотворно влияют на сердечно-сосудистую систему. Наблюдатели сделали вывод о том, что социальная поддержка во время стресса является неотъемлемым компонентом для сохранения здоровья человека. Подробнее об исследовании Вы узнаете, перейдя по ссылке в списке литературы.
Гипофиз состоит из передней, средней и задней доли. В средней доле гипофиза вырабатывается меланоцитостимулирующий гормон. Этот гормон стимулирует синтез меланина, который придает окраску волосам, коже, глазам, а также выступает в роли защитного фактора от ожогов кожи и сетчатки. Именно благодаря этому веществу после нахождения под солнцем у Вас не появляются ожоги кожи и сетчатки, даже если Вы не использовали солнцезащитный крем и очки.
Примеры гормональных иерархических пирамид
Теперь построим несколько иерархических пирамид для внесения большей ясности в понимание принципа работы эндокринной системы человека.
Гормоны щитовидной железы
Ярким примером может послужить влияние вышележащих структур на синтез гормонов щитовидной железы. ЦНС, воспринимая информацию из окружающей среды, посылает нервные импульсы в гипоталамус, где синтезируется тиреотропин — рилизинг-гормон. Рилизинг-гормоны – это гормоны гипоталамуса, которые стимулируют синтез и секрецию тропных гормонов гипофиза. Под влиянием гормона гипоталамуса в гипофизе секретируется ТТГ (тиреотропный гормон), который стимулирует синтез и секрецию трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4).
По данной системе и классифицируют заболевания, связанные с нарушением синтеза и секреции гормонов щитовидной железы. Например, гипертиреоидизм (синдром повышения функции щитовидной железы с избытком ее гормонов) будет называться первичным в случае поражения непосредственно щитовидной железы (орган может быть поражен опухолью или каким-либо еще заболеванием). При первичной патологии щитовидной железы структуры ЦНС, гипоталамуса и гипофиза функционируют правильно, в них нет никаких повреждений. При вторичном гипертиреоидизме будет поражен уже гипофиз, а при третичном имеется поражение гипоталамуса.
Гормоны надпочечников
Кортикотропин – рилизинг-гормон (гормон гипоталамуса) вызывает высвобождение АКТГ (адренокортикотропного гомона) в гипофизе, за счет чего стимулируется секреция гормонов надпочечниками (кортизол, альдостерон и андрогены).
Подобно патологиям щитовидной железы в данном случае так же в зависимости от того, какое звено поражено, так и будет называться патология. При первичном заболевании наблюдается поражение надпочечников, при вторичном — гипофиза, а при третичном — гипоталамуса.
Гормон роста
В регуляции секреции гормона роста участвует два гормона — стимулирующий соматотропин (гормон передней доли гипофиза) и тормозящий соматостатин (гормон гипоталамуса).
Половые гормоны
Для регуляции синтеза и секреции половых гормонов также необходимы гормоны гипоталамуса и гипофиза. Так, гипоталамус синтезирует так называемый гонадотропин – рилизинг-гормон, который, в сою очередь, действует на ткань гипофиза. Там синтезируются лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормон (ФСГ).
ЛГ вызывает повышение синтеза тестостерона (основной мужской половой гормон).
Тестостерон обладает свойством проходить через гематоэнцефалический барьер (полупроницаемая мембрана в ткани мозга, которая служит защитным механизмом, так как она пропускает через себя лишь некоторые вещества). При этом в мозге он превращается в эстроген, поэтому у мужчин в мозге больше эстрогена, чем у женщин.
У женщин под влиянием ЛГ происходит повышение синтеза и секреции прогестерона (гормон, который регулирует менструальный цикл и беременность), стимулируется овуляция и формирование желтого тела.
ФСГ стимулирует образование спермы у мужчин и рост фолликулов (область, в которой содержится яйцеклетка) в яичниках у женщин.
Пролактин – это гормон гипофиза, который отвечает за развитие молочных желез у женщин и образование молока в период грудного вскармливания. Согласно иерархической системе регуляции, в гипоталамусе секретируется гормон, тормозящий действие пролактина на организм, известный как пролактостатин (пролактин-ингибирующий фактор или ПИФ).
Регуляция гормональной секреции
Не секрет, что гормоны в организме человека синтезируются в сравнительно небольших количествах. Для каждого гормона существует своя определенная концентрация в крови, при которой будет производиться необходимый эффект на ткани. Концентрация гормонов варьирует от 10ˉ¹² до 10ˉ³ граммов в 1 миллилитре крови. Давайте попробуем разобраться, существует ли какой-то механизм регуляции секреции гормонов, и каким образом информация о содержании гомона в крови достигает центральных структур.
Наиболее распространенным способом регуляции гормональной секреции является механизм отрицательной обратной связи, который характерен для абсолютного большинства гормонов в человеческом организме. Механизм этот довольно прост на первый взгляд и состоит в том, что после секреции железой гормона, он попадает в кровь, а с током крови информация о его концентрации поставляется в центральные структуры. Таким образом, сам гормон, реакция, вызванная этим гормоном, продукты активности или метаболизма оказывают тормозящий эффект, и секреция гормона на какое-то время замедляется.
Например, синтез гормонов щитовидной железы контролируется гормонами гипоталамуса и гипофиза. При увеличении содержания в крови гормонов щитовидной железы происходит снижение продукции ТТГ гипофизом.
Интересный факт!
Даже если отделить гипофиз от гипоталамуса, наблюдается снижение выработки ТТГ гипофизом в ответ на повышение в крови гормонов щитовидной железы. Существует предположение, что это происходит, потому что уровень щитовидных гормонов оказывает свое влияние непосредственно на гипофиз, минуя гипоталамус.
Примером отрицательной обратной связи, осуществляемой за счет метаболитов или субстратов, может служить зависимость между концентрацией глюкозы и гормона инсулина в крови. Повышение содержания в крови глюкозы (например, после приема пищи) является стимулом для синтеза инсулина (гормон поджелудочной железы), который снижает уровень глюкозы в крови, способствуя ее утилизации клетками. В то же время, после снижения гликемии (содержания глюкозы в крови) секреция инсулина в больших количествах прекращается.
Интересно, что другой гормон поджелудочной железы — глюкагон оказывает совершенно противоположное инсулину действие в отношении глюкозы. При повышенном содержании глюкозы в крови уровень глюкагона падает, а при ее снижении концентрация глюкагона растет.
Интересный факт!
Даже одна единственная бессонная ночь стимулирует развитие резистентности клеток к действию инсулина, что является характерным фактором для сахарного диабета. По этой причине очень важно соблюдать правильный режим сна.
Существует также и механизм положительной обратной связи, который заключается в том, что биологическое действие гормона вызывает его дополнительную секрецию. Например, секреция ЛГ возрастает перед овуляцией под действием эстрогенов (эстрон, эстрадиол, эстриол), а секретируемый ЛГ стимулирует еще большую продукцию эстрогенов. Такой механизм регуляции продолжается до тех пор, пока ЛГ не достигнет определенной характерной для него концентрации в крови.
Регуляция гормональной секреции также зависит от возраста человека, а также от суточных и сезонных изменений. Например, гормон роста образуется в больших количествах во время ранних фаз сна, а на поздних стадиях его продукция уменьшается.
Интересный факт!
Бытует мнение, что если принимать мелатонин, также известный как гормон сна, то качество сна улучшится. Ученые придерживаются мнения, что мелатонин, скорее, является гормоном ночи или темноты, так как он вырабатывается именно в темное время суток. Возможно, качество сна значительно улучшится вместе с приемом препаратов на основе данного гормона, но не исключено, что они будут и бесполезны. Особенно бесполезен прием таких препаратов днем или при наличии какого-либо источника света. Принимать такие лекарственные средства необходимо только по назначению врача.
Что еще, кроме эндокринных желез, способно синтезировать гормоны?
Не только эндокринные железы способны вырабатывать гормоны. Их могут синтезировать также и некоторые внутренние органы. Вот только знаете ли Вы, какие именно органы способны это делать?
Почки
Почки являются одним из гормонально активных органов. Ими синтезируется гормон, играющий важную роль в регуляции артериального давления и поддержании необходимого количества жидкости в организме. Называется это гормон ренин. Другой почечный гормон – эритропоэтин усиливает продукцию эритроцитов.
Сердце
Главный орган сердечно-сосудистой системы, прокачивающий кровь по сосудам, тоже секретирует особый гормон. Называется он предсердный натрийуретический пептид. Этот гормон необходим для снижения артериального давления и выделения из организма солей натрия с мочой.
ЖКТ (Желудочно-кишечный тракт)
Желудочно-кишечный тракт человека также синтезирует определенные гормоны. В желудке синтезируется гастрин, необходимый для секреции соляной кислоты. В тонком кишечнике вырабатывается секретин для стимуляции работы поджелудочной железы, а также холецистокинин, необходимый для высвобождения ферментов поджелудочной железы посредством стимуляции сокращений желчного пузыря.
Интересный факт!
Витамин D — единственный витамин, который является и гормоном в том числе. Активная форма витамина D называется кальцитриолом и активируется под действием ультрафиолетовых лучей. Вместе с кальцитонином (гомон щитовидной железы) и паратгормоном (гормон паращитовидных желез) он регулирует обмен кальция и фосфора в организме.
Источник статьи: http://www.polismed.com/articles-ierarkhiya-gormonov.html
Гормоны гипофиза и их функции в организме
Гипофиз – это центральный орган эндокринной системы. Гормоны гипофиза оказывают стимулирующее действие на ряд органов – надпочечники, щитовидную железу, матку, яичники и яички, молочные железы. Кроме того, они стимулируют рост и развитие организма. Поражение гипофиза может привести к самым разнообразным нарушениям, начиная от карликовости и гигантизма, заканчивая несахарным диабетом.
Гипофиз: что это такое
Гипофиз (питуитарная железа) – это эндокринный орган, который является частью головного мозга. Он непосредственно связан с гипоталамусом и подвержен его влиянию.
Размеры гипофиза небольшие (5–10 мм, 0,5–0,7 г), но влияние на организм человека – огромное. Он регулирует деятельность эндокринной системы – надпочечников, щитовидной железы, а также влияет на половые органы у женщин и мужчин.
В гипофизе выделяют три части:
- аденогипофиз (передняя доля);
- средняя (промежуточная) доля;
- нейрогипофиз (задняя доля).
Гормоны гипофиза называются тропными, так как они стимулируют работу других эндокринных органов.
Таблица. Какие гормоны вырабатывает гипофиз
Гормоны аденогипофиза (передней доли)
Нейрогипофиза (задней доли)
В нейрогипофизе гормоны не вырабатываются, а только активируются и накапливаются вазопрессин и окситоцин. Местом синтеза окситоцина и вазопрессина является гипоталамус
Функции гормонов гипофиза
Адренокортикотропный гормон стимулирует работу коры надпочечников. Под его воздействием запускается секреция глюкокортикоидов – кортизола, кортикостерона, кортизона. Глюкокортикоиды имеют несколько важных функций:
- уменьшение воспаления;
- подавление аллергических реакций;
- влияние на углеводный, белковый, жировой, водно-электролитный обмен;
- противошоковое действие.
Выработка глюкокортикоидов регулируется АКТГ по принципу отрицательной обратной связи – повышенный уровень глюкокортикоидов подавляет работу АКТГ, пониженный, наоборот, стимулирует.
Также АКТГ стимулирует выработку половых гормонов корой надпочечников – повышается уровень прогестерона, андрогенов, эстрогенов. В меньшей мере АКТГ влияет на выработку минералокортикоидов (альдостерона).
Выработка тиреотропного гормона регулируется несколькими факторами:
- влиянием рилизинг-факторов гипоталамуса;
- отрицательной обратной связью;
- суточным ритмом – наибольшая концентрация ТТГ наблюдается ночью.
Тиреотропин стимулирует работу щитовидной железы и синтез тироксина. Также под воздействием ТТГ активируется синтез белков, потребление йода, увеличивается размер тиреоидных клеток.
Пролактин
Основной орган, на который действует пролактин – молочные железы. Он стимулирует их рост и развитие. Также пролактин необходим для лактации – он вызывает образование молока после беременности.
Пролактин влияет не только на лактогенез, дополнительно он отвечает за торможение овуляционного цикла. Это достигается благодаря подавлению секреции ФСГ.
Выработка ФСГ регулируется гипоталамусом. Основные органы, на которые он действует – это яичники у женщин и яички у мужчин.
У женщин ФСГ ускоряет развитие фолликулов и выработку эстрогенов.
У мужчин влияет на клетки яичек – стимулирует сперматогенез.
У женщин уровень ФСГ зависит от фазы менструального цикла.
ЛГ в организме человека необходим для репродукции. В организме женщины под действием ЛГ происходит превращение остаточного фолликула в желтое тело. В дальнейшем желтое тело начинает выработку прогестерона – главного гормона беременности. У мужчин ЛГ влияет на клетки яичек, которые вырабатывают тестостерон.
Соматотропин – это гормон роста у детей и подростков. Он оказывает следующее действие на организм:
- активирует рост в длину (рост длинных трубчатых костей);
- усиливает синтез и тормозит распад белка;
- увеличивает содержание мышечной ткани;
- уменьшает содержание жировой ткани.
- влияет на углеводный обмен – является антагонистом инсулина.
Гормоны промежуточной доли
Меланоцитостимулирующий гормон отвечает за выработку пигментов кожи, волос, а также сетчатки глаз.
Липотропин стимулирует липолиз (распад жиров) и активизирует мобилизацию жирных кислот. Основная функция липотропина заключается в образовании эндорфинов.
Вазопрессин
Вазопрессин вырабатывается в гипоталамусе, а накапливается в нейрогипофизе. Основное влияние вазопрессин оказывает на водный обмен. Он способствует сохранению воды в организме. Это достигается благодаря увеличению проницаемости собирательной трубки. Это приводит к усилению обратного всасывания воды, уменьшению суточного диуреза, увеличению объема циркулирующей крови.
Кроме того, вазопрессин влияет и на сердечно-сосудистую систему. Он повышает тонус сосудов, что приводит к повышению артериального давления.
Окситоцин
Основное действие окситоцин оказывает на матку – он стимулирует сокращение миометрия. Особенно важно это для стимуляции родового процесса.
Также окситоцин влияет на сексуальное поведение и формирует чувство привязанности и доверия.
Нарушение секреции гормонов
Может наблюдаться при разных патологиях:
Болезнь Иценко-Кушинга – заболевание, при котором первичное повышение уровня АКТГ приводит к дефициту глюкокортикоидов.
Болезнь Аддисона – повышение АКТГ возникает вторично из-за недостаточности коры надпочечников.
Эктопические опухоли, которые продуцируют АКТГ.
Синдром Кушинга – дефицит АКТГ возникает в ответ на повышенную продукцию глюкокортикоидов.
При повышении уровня ТТГ важно исследовать уровень тироксина. Повышение ТТГ и снижение Т4 указывает на первичный гипотиреоз.
Снижение может указывать как на повышение, так и снижение функции щитовидной железы.
Снижение ТТГ и тироксина указывает на центральный гипотиреоз.
Снижение ТТГ на фоне повышения уровня тироксина указывает на гипертиреоз.
Изменение концентрации тироксина связано с системой отрицательной обратной связи.
Повышение называется гиперпролактинемией. Физиологическая пролактинемия чаще всего развивается при кормлении грудью, патологическая может развиваться при следующих состояниях: опухоль гипофиза (пролактинома), заболевания гипоталамуса, цирроз печени, эктопированная секреция пролактина.
Гиперпролактинемия может вызывать нарушение менструального цикла у женщин.
Синдром Шихана, переношенная беременность, прием нейролептиков.
Указывает на нарушение в системе отрицательной обратной связи между гипофизом и яичниками (яичками).
Приводит к снижению уровня женских или мужских половых гормонов. У женщин следствием является аменорея, у мужчин – снижение количества сперматозоидов.
Избыток соматотропина в детском возрасте приводит к гигантизму. У взрослых избыток соматотропина приводит к акромегалии – увеличению отдельных частей тела.
Недостаток соматотропина в детском возрасте приводит к нанизму – задержке роста, а также к задержке полового развития.
При уменьшении секреции вазопрессина развивается синдром Пархона – редкая патология, которая сопровождается задержкой жидкости в организме, снижением выделения мочи и недостатком натрия в крови.
Избыток вазопрессина приводит к развитию несахарного диабета. Заболевание проявляется повышенным выделением мочи (больше 10 л в сутки), усиленной жаждой, несмотря на употребление большого количества воды.
Повышение уровня окситоцина в крови приводит к гипертонусу матки.
Дефицит окситоцина приводит к слабости родовой деятельности.
Видео
Предлагаем к просмотру видеоролик по теме статьи.
Образование: Ростовский государственный медицинский университет, специальность «Лечебное дело».
Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.
Вес человеческого мозга составляет около 2% от всей массы тела, однако потребляет он около 20% кислорода, поступающего в кровь. Этот факт делает человеческий мозг чрезвычайно восприимчивым к повреждениям, вызванным нехваткой кислорода.
Человек, принимающий антидепрессанты, в большинстве случаев снова будет страдать депрессией. Если же человек справился с подавленностью своими силами, он имеет все шансы навсегда забыть про это состояние.
Во время чихания наш организм полностью прекращает работать. Даже сердце останавливается.
Согласно исследованиям, женщины, выпивающие несколько стаканов пива или вина в неделю, имеют повышенный риск заболеть раком груди.
На лекарства от аллергии только в США тратится более 500 млн долларов в год. Вы все еще верите в то, что способ окончательно победить аллергию будет найден?
Первый вибратор изобрели в 19 веке. Работал он на паровом двигателе и предназначался для лечения женской истерии.
Общеизвестный препарат «Виагра» изначально разрабатывался для лечения артериальной гипертонии.
Средняя продолжительность жизни левшей меньше, чем правшей.
В нашем кишечнике рождаются, живут и умирают миллионы бактерий. Их можно увидеть только при сильном увеличении, но, если бы они собрались вместе, то поместились бы в обычной кофейной чашке.
Согласно мнению многих ученых, витаминные комплексы практически бесполезны для человека.
В четырех дольках темного шоколада содержится порядка двухсот калорий. Так что если не хотите поправиться, лучше не есть больше двух долек в сутки.
В Великобритании есть закон, согласно которому хирург может отказаться делать пациенту операцию, если он курит или имеет избыточный вес. Человек должен отказаться от вредных привычек, и тогда, возможно, ему не потребуется оперативное вмешательство.
Работа, которая человеку не по душе, гораздо вреднее для его психики, чем отсутствие работы вообще.
Печень – это самый тяжелый орган в нашем теле. Ее средний вес составляет 1,5 кг.
Большинство женщин способно получать больше удовольствия от созерцания своего красивого тела в зеркале, чем от секса. Так что, женщины, стремитесь к стройности.
Каждый человек может столкнуться с ситуацией, когда он теряет зуб. Это может быть плановая процедура, проведенная стоматологам, или следствие травмы. В каждом и.
Источник статьи: http://www.neboleem.net/stati-o-zdorove/19492-gormony-gipofiza-i-ih-funkcii-v-organizme.php