Гормоны окситоцин и вазопрессин. Гормоны задней доли гипофиза. Значение вазопрессина для организма

Вазопрессин и окситоцин синтезируются в гипоталамусе, перемешаются в заднюю долю гипофиза, а затем секретируются в кровяное русло. Они представляют собой нонапептиды, причем у обоих гормонов между первым и шестым цистеинами имеются дисульфидные мостики.

Как видно из схем, оба гормона незначительно отличаются друг от друга, а именно различными аминокислотными остатками в третьем и восьмом положении полипептидной цепи.

В настоящее время получено много синтетических производных оксито- цина, причем дезаминирование по цистеину в первом положении приводит к увеличению биологической активности препарата в четыре раза. Это, возможно, объясняется тем, что при отсутствии /V-концевой группы облегчается образование водородной связи между пептидной СО-группой аспарагина и аминной группой тирозина. Образовавшаяся водородная связь способствует стабилизации пространственной структуры окситоцина.

Для пептидных гормонов характерно наличие двух сайтов, отвечающих за биологический эффект: участка связывания с рецептором и участка, ответственного за формирование и передачу сигнала. Для окситоцина сайтом связывания с рецептором является аминокислотный остаток изолейцина в третьем положении. Участок формирования и передачи сигнала соответствует тирозину во втором положении.

Метаболизм окситоцина происходит при помощи специфичной протеазы - окситоциназы, причем степень протеолиза различна в тех или иных тканях.

Биохимические функции. Окситоцин оказывает стимулирующее действие на гладкую мускулатуру матки, а также способствует сокращению миоэпи- телиальных клеток в районе альвеол молочной железы. Расслабляюще действует на гладкие мышцы сосудов, вызывая временную артериальную гипотонию. Молекулярные механизмы эффектов обусловлены генерированием цАМФ и фосфорилированием соответствующих белков.

Вазопрессин часто называют антидиуретическим гормоном, так как он контролирует реабсорбцию воды в почечных канальцах. Действие вазопресси- на осуществляется по мембрано-опосредованному механизму. В результате связывания вазопрессина с рецепторами в почечных канальцах запускается каскад реакций. Образование цАМФ и активация протеинкиназы приводят к фосфорилированию мембранных белков в почках, что влияет на транспорт воды.

Практическое применение. Окситоцин используется в медицинской практике для стимуляции родовой деятельности, атонии матки и маточных кровотечениях. Следует отметить, что окситоцин применяют внутривенно и что период его полувывсдения из организма составляет не более 3 мин. Лекарственный препарат называется синтоцинон или сандопарт.

Препарат алиурекрин на основе вазопрессина из гипофиза крупного рогатого скота показан при несахарном диабете и недержании мочи.

К гормонам задней доли гипофиза вазопрессин и окситоцин относят условно, поскольку синтезируются они в особых нейронах гипоталамуса, откуда перено­сятся разными нейронами в заднюю долю гипофиза и поступают непосредственно в кровь.

Эти гормоны синтезируются рибосомальным путем, причем одновременно в гипоталамусе синтезируются три белка: нейрофизин I, II, III, функция которых заключается в нековалентном связывании окситоцина и вазопрессина и транспорте этих гормонов в нейросекреторные гранулы гипоталамуса; в виде комплексов нейрофи­зин - гормон они далее мигрируют вдоль аксона и достигают задней доли гипофиза, где после диссоциации комплекса свободный гормон секретируется в кровь. Нейрофизины также выделены в чистом виде и выяснена первичная структура двух из них (92 и 97 аминокислотных остатков соответственно); это богатые цистеином белки, содержащие по 7 дисульфидных связей.

Химическое строение обоих гормонов было расшифровано классическими работами В. дю Виньо и соавт., впервые выделивших эти гормоны из задней доли гипофиза и осуществивших их химический синтез. Оба гормона представляют собой нонапеп-тиды следующего строения:

Вазопрессин отличается от окситоцина двумя аминокислотами: он содержит в положении 3 от N-конца фенилаланин вместо изолейцина и в положении 8 аргинин вместо лейцина. Указанная последовательность девяти аминокислот характерна для вазо-прессина человека, обезьяны, лошади, крупного рогатого скота, овцы и собаки; в молекуле вазопрессина из гипофиза свиньи вместо аргинина в положении 8 содержится лизин, откуда и название «лизин-вазопрессин». У всех позвоночных, за исключением млекопитающих, идентифицирован, кроме того, вазотоцин; этот гормон, состоящий из кольца с S -S мостиком окситоцина и боковой цепью вазопрессина, был синтезирован химически В. дю Виньо задолго до выделения природного гормона. Высказывается предположение, что эволюционно все нейрогипофизарные гормоны произошли от одного общего предшественника, а именно аргинин-вазотоцина, из которого путем одиночных мутаций триплетов генов образовались модифицированные гормоны.

Основной биологический эффект окситоцина у млекопитающих связан со стимуляцией сокращения гладкой мускулатуры матки при родах и сокращения мышечных волокон, расположенных вокруг альвеол молочных желез, вызывающего секрецию молока. Вазопрессин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры сосудов, оказывая сильное вазопрессорное действие, однако основная роль его сводится к регуляции водного обмена. Вазопрессин оказывает в небольших концентрациях (0,2 нг на 1 кг массы тела) мощное антидиуретическое действие - стимулирует обратный ток воды через мембраны почечных канальцев. В норме он контролирует осмотическое давление плазмы крови и водный баланс организма человека. При патологии, в частности атрофии задней доли гипофиза, развивается несахарный диабет - заболевание, характеризующееся выделением чрезвычайно больших количеств жидкости с мочой. При этом нарушен обратный процесс всасывания воды в канальцах почек.

Относительно механизма действия нейрогипофизарных гормонов известно, что гормональные эффекты, в частности вазопрессина, реализуются через аденилат-циклазную систему. Однако конкретный механизм действия вазопрессина на транспорт воды в почках пока остается неясным.

Меланоцитстимулирующие гормоны (МСГ, меланотропины)

Меланотропины синтезируются и секретируются в кровь промежуточной долей гипофиза. Физиологическая роль меланотропинов заключается в стимулировании мела-ниногенеза у млекопитающих и увеличении количества пигментных клеток (меланоцитов) в кожных покровах земноводных. Возможно также влияние МСГ на окраску меха и секреторную функцию сальных желез у животных.

Адренокортикотропный гормон

Еще в 1926 г. было установлено, что гипофиз оказывает стимулирующее влияние на надпочечники, повышая секрецию гормонов коркового вещества. Накоп­ленные к настоящему времени данные свидетельствуют, что этим свойством наделен АКТГ, вырабатываемый базофильными клетками аденогипофиза. АКТГ, помимо основного действия, - стимуляции синтеза и секреции гормонов коры надпочечников - обладает жиромобилизующей и меланоцитстимулирующей активностью.

Глюкокортикоиды оказывают разностороннее влияние на обмен веществ в разных тканях. В мышечной, лимфатической, соединительной и жировой тканях глюкокор­тикоиды проявляют катаболическое действие и вызывают снижение проницаемости клеточных мембран и соответственно торможение поглощения глюкозы и аминокислот; в то же время в печени они оказывают противоположное действие. Конечным ито­гом действия глюкокортикоидов является развитие гипергликемии, обусловленной главным образом глюконеогенезом. Механизм развития гипергликемии после введения глюкокортикоидов включает, кроме того, снижение синтеза гликогена в мыш­цах, торможение окисления глюкозы в тканях и усиление распада жиров (соответственно сохранение запасов глюкозы, так как в качестве источника энергии используются свободные жирные кислоты).

В ткани печени доказано индуцирующее действие кортизона и гидрокортизона на синтез некоторых белков-ферментов: триптофанпирролазы, тирозинтрансаминазы, серии- и треониндегидратаз и другие, свидетельствующее, что гормоны действуют на первую стадию передачи генетической информации - стадию транскрипции, способ­ствуя синтезу мРНК.

Минералокортикоиды (дезоксикортикостерон и альдостерон) регулируют главным образом обмен натрия, калия, хлора и воды; они способствуют удержанию ионов натрия и хлора в организме и выведению с мочой ионов калия. По-видимому, происходит обратное всасывание ионов натрия и хлора в канальцах почек в обмен на выведение других продуктов обмена, в частности мочевины. Альдостерон получил свое название на основании наличия в его молекуле альдегидной группы у 13-го углеродного атома вместо метильной группы у всех остальных кортикостероидов. Альдостерон является наиболее активным минералокортикоидом среди других кор­тикостероидов, в частности он в 50-100 раз активнее дезоксикортикостерона по влиянию на минеральный обмен.

Относительно судьбы гормонов коркового вещества надпочечников известно, что период полураспада кортикостероидов составляет всего 70 - 90 мин. Кортикостероиды подвергаются или восстановлению за счет разрыва двойных связей (присоеди­нения атомов водорода) или окислению, сопровождающемуся отщеплением боковой цепи у 17-го углеродного атома, теряя в обоих случаях биологическую активность.

Образовавшиеся продукты окисления гормонов коркового вещества надпочечников получили название 17-кетостероидов, которые выводятся с мочой в качестве конечных продуктов обмена. Определение 17-кетостероидов в моче имеет большое клиническое значение

Половые гормоны

Женские половые гормоны

Основным местом синтеза женских половых гормонов - эстрогенов (от греч. oistros - страстное влечение) являются яичники и желтое тело; доказано также образование этих гормонов в надпочечниках, семенниках и плаценте. Впервые эстро­гены обнаружены в 1927 г. в моче беременных женщин, а в 1929 г. А. Бутенандт и одновременно Э. Дойзи выделили из этого источника эстрон, который оказался первым стероидным гормоном, полученным в кристаллическом виде. В настоящее время открыты две группы женских половых гормонов, отличающихся по своей химической структуре и биологической функции: эстрогены (главный представитель - эстрадиол) и прогестины (главный представитель - прогестерон). Приводим химиче­ское строение основных женских половых гормонов:

Наиболее активный эстроген - эстрадиол, преимущественно синтезируемый в фол­ликулах; два остальных эстрогена являются производными эстрадиола и синтези­руются также в надпочечниках и плаценте. Все эстрогены состоят из 18 атомов углерода. Секреция эстрогенов и прогестерона яичником носит циклический характер, зависящий от фазы полового цикла; так, в первой фазе цикла в основном синте­зируются эстрогены, а во второй - преимущественно прогестерон. Предшественником этих гормонов в организме является, как и в случае кортикостероидов, холестерин, который подвергается последовательным реакциям гидроксилирования, окисле­ния и отщепления боковой цепи с образованием прегненолона. Завершается синтез эстрогенов уникальной реакцией ароматизации первого кольца, катализируемой ферментным комплексом микросом - ароматазой; предполагается, что процесс аромати­зации включает минимум три оксидазные реакции и все они зависят от цитохрома Р-450.

Ведущую роль в регуляции синтеза эстрогенов и прогестерона играют гонадотропные гормоны гипофиза (фоллитропин и лютропин), которые опосредованно, через рецепторы клеток яичника и систему аденилатциклаза - цАМФ и, возможно, путем синтеза специфического белка контролируют синтез гормонов. Основная био­логическая роль эстрогенов и прогестерона, синтез которых начинается после на­ступления половой зрелости, заключается в обеспечении репродуктивной функции организма женщины. В этот период они вызывают развитие вторичных половых признаков и создают оптимальные условия, обеспечивающие возможность оплодотво­рения яйцеклетки после овуляции. Прогестерон выполняет в организме ряд специфи­ческих функций: подготавливает слизистую оболочку матки к успешной имплантации яйцеклетки в случае ее оплодотворения; при наступлении беременности основная роль сводится к сохранению беременности; прогестерон оказывает тормозящее влияние на овуляцию и стимулирует развитие ткани молочной железы. Эстрогены оказывают анаболическое действие на организм, стимулируя синтез белка.

Распад эстрогенов, по-видимому, происходит в печени

Мужские половые гормоны

Гормон, выделенный из ткани семенников, оказался активнее андростерона почти в 10 раз и был идентифицирован в виде тестостерона (от лат. testis - семенник). Строение всех трех андрогенов может быть представлено в сле­дующем виде.

Андрогены в отличие от эстрогенов в противоположность ароматическому характеру кольца А эстрогенов тестостерон, кроме того, содержит кетонную группу (как и кортикостероиды).

Биосинтез андрогенов осуществляется главным образом в семенниках и частично в яичниках и надпочечниках. Основными источниками и предшественниками андро­генов, в частности тестостерона, являются уксусная кислота и холестерин. Существуют экспериментальные доказательства, что путь биосинтеза тестостерона со стадии холе­стерина включает несколько последовательных ферментативных реакций через прег-ненолон и 17-я-оксипрегненолон. Регуляция биосинтеза андрогенов в семенниках осуществляется гонадотропными гормонами гипофиза (Л Г и ФСГ), хотя механизм их первичного эффекта до сих пор не раскрыт; в свою очередь андрогены регу­лируют секрецию гонадотропинов по механизму отрицательной обратной связи, блокируя соответствующие центры в гипоталамусе.

Биологическая роль андрогенов в мужском организме в основном связана с дифференцировкой и функционированием репродуктивной системы, причем в отли­чие от эстрогенов андрогенные гормоны уже в эмбриональном периоде оказывают существенное влияние на дифференцировку мужских половых желез, а также на дифференцировку других тканей, определяя характер секреции гонадотропных гормонов во взрослом состоянии. Во взрослом организме андрогены регулируют развитие мужских вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и т. д. Следует отметить, что андрогены обладают значительным анаболическим действием, выра­жающимся в стимуляции синтеза белка во всех тканях, но в большей степени в мышцах; для реализации анаболического эффекта андрогенов необходимым усло­вием является присутствие соматотропина. Имеются данные, свидетельствующие об участии андрогенов, кроме того, в регуляции биосинтеза макромолекул в женских репродуктивных органах, в частности синтеза мРНК в матке. Распад мужских половых гормонов в организме осуществляется в основном в печени.

- От нейросекреторных ядер гипоталамуса (супраоптического и паравентрикулярного) отходят аксоны к гипофизу

- По этим аксонам в заднюю долю гипофиза приходят упакованные в гранулы гормоны

- В задней доле гипофиза (нейрогипофиз) синтеза гормонов не происходит

- В передней части гипофиза (аденогипофиз) секретируется целый набор пептидных гормонов. Аденогипофиз находится под контролем особых химических факторов, которые секретируются нейронами гипоталамуса и выделяются из окончаний аксонов этих клеток в срединном возвышении в основании ножки гипофиза, откуда током крови достигают клеток аденогипофиза. Четыре из этих факторов называются либерины, а три- статинами

- Либерины стимулируют секрецию соответствующих гормонов клетками аденогипофиза

- Статины тормозыт секрецию соответствующих гормонов

- Либерины и статины- короткие пептиды, состоят из небольшого числа

аминокислотных остатков. Характерен мембранный тип рецепции.

Кортиколиберин вырабатывается в гипоталамусе, стимулирует выброс в кровь АКТГ

Тиреолиберин гипоталамуса (короткий пептид) состоит из 3 аминокислотных остатков регулиерует синтез и выброс тиреотропного гормона, способен непосредственно влиять на клетки мозга, активируя эмоциональное поведение и поддерживая бодрствование, учащая дыхание, подавляя аппетит, смягчая течение депрессий

Люлиберин- гипоталамический либерин, контролирующий регуляцию гонадотропинов (фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны) состоит из 10 аминокислотных остатков; также способен действовать на клетки мозга, активируя половое поведение, повышая эмоциональность и улучшая обучение и память.

Снижение люлиберина обнаруживается при нервной анорексии

Соматолиберин стимулирует образование и выброс соматотропина

Соматостатин тормозит эти процессы

Так же стоит отметить что в островках Ларгенганса(поджелудочная железа), в дельта(15%), вырабатывается соматостатин.

ПРОЛАКТО-СТАТИН(Пролактин) из дофамина

Меланостатин тормозит выброс меланоцитстимулирующего гормона. Помимо прямого влиянии на гипофиз, активирует эмоциональную и двигательную активность, воздействуя прямым образом на функции мозга. Обладает антидепрессивным эффектом и применяется при Паркинсонизме

- Из нервных окончаний клеток гипоталамуса в сосуды задней доли гипофиза поступают 2 пептидных гормона, каждый из которых состоит из 9 аминокислотных остатков: антидиуритический гормон (АДГ= вазопрессин) и окситоцин

- Орган-мишень для вазопрессина- почки

- Вазопрессин вырабатывается в нейронах супраоптического ядра гипоталамуса, по аксонам поступает в заднюю долю гипофиза, а оттуда с током крови достигает собирательных трубочек и выводных протоков почек

- Под действием вазопрессина повышается обратное всасывание воды из мочи, что препятствует большим потерям жидкости

- В повышенных концентрациях вазопрессин действует на мышцы стенок артерий: они сокращаются, сосуды сужаются и давление крови повышается

- Вазопрессин- «сужающий сосуды»

- Выброс вазопрессина в кровь усиливается при больших потерях крови, когда давление падает и его нужно поднять

- Вазопрессин также воздействует на мозг, является природным стимулятором обучения и памяти

- В малых дозах способен ускорять обучение, замедлять забывание, восстанавливать память после тяжелых травм

- При уменьшении доз вазопрессина (из-за черепно-мозговых травм, опухолей мозга и менингитов) развивается НЕСАХАРНЫЙ диабет

- Симптомы болезни:

1) резкое увеличение объема мочи (до 20 литров в сутки)

При этом избытка сахара в мочи как при сахарном диабете нет. Связано это с тем, что без вазоперссина невозможно обеспечить обратное поглощение воды из мочи в кровь

Сейчас вазопрессин научились получать синтетически и лечат им несахарный диабет

В тяжелых случаях орган-мишень не способен реагировать даже на большие концентрации вазопрессина, это происходит из-за того, что рецепторы вазопрессина, расположенные в собирательных трубочках и выводных протоках, теряют чувствительность к гормону.

Окситоцин (ОТ) в большинстве случаев вырабатывается в нейронах паравентрикулярного ядра гипоталамуса, транспортируется по аксонам в нейрогипофиз и оттуда поступает в кровь

Ткани-мишени ОТ: гладкие мышцы матки и мышечные клетки, окружающие протоки молочных желез и семенников

К концу беременности (после 280 дня) секреция окситоцина повышается, что приводит к сокращению гладкой мускулатуры матки, плод продвигается к шейке матки и к влагалищу, что приводит к родам. После родов секреция окситоцина тормозится

При недостаточной секреции окситоцина роды невозможны: приходится прибегать к искусственной стимуляции, вводя роженице синтетический окситоцин

Из всех гормонов наиболее хорошо изучен АКТГ, основной физиологической функцией которого является стимуляция синтеза и секреции стероидных гормонов надпочечников. Но кроме этого АКТГ может проявлять меланоцитстимулирующую и липотропную активность. В 1953 году АКТГ был выделен в чистом виде, а чуть позже была установлена его химическая структура, состоящая из 39 аминокислот. АКТГ не обладает видовой специфичностью, т. е. различий между человеческим и АКТГ животного нет.

Гормон гипофиза - ТТГ

ТТГ — основной регулятор развития и функционирования щитовидной железы, процессов синтеза и секреции тиреоидных гормонов. Это сложный белок, который состоит из двух субъединиц (α и β), соединенных между собой. Биологические свойства гормона обусловлены действием β-субъединицы, которая отличается у человека и животных.

Гонадотропные гормоны гипофиза

Гонадотропные гормоны гипофиза представлены в виде ЛГ и ФСГ. Основной функцией этих гормонов является обеспечение репродуктивной функции человека обоих полов. Они, как и ТТГ, являются сложными белками — гликопротеидами, т. е. аминокислотами, соединенными с углеводами. ФСГ индуцирует (способствует) созревание фолликулов в яичниках у женщин и сперматогенез у мужчин.

ЛГ вызывает разрыв фолликула и выход яйцеклетки, образование желтого тела и стимулирует секрецию эстрогенов и прогестерона. А у мужчин ЛГ ускорят развитие интерстициальной ткани и секрецию андрогенов. Эффекты действия гонадотропинов зависимы друг от друга и протекают синхронно. Динамика секреции у женщин меняется в ходе менструального цикла. В фолликулярную (первую) фазу цикла ЛГ находится на низком уровне, а ФСГ — увеличен.

По мере созревания фолликула секреция эстрадиола повышается, что способствует повышению продукции гонадотропинов и возникновению циклов как ЛГ, так и ФСГ, т. е. гормоны половых желез стимулируют секрецию гонадотропинов.

Гормон гипофиза - пролактин

В процессах репродукции принимает активное участие еще один гормон — пролактин (лактогенный гормон). Основной функцией этого гормона гипофиза является стимуляция развития молочных желез и лактации, роста сальных желез и внутренних органов. Он способствует проявлению вторичных половых признаков, стимулирует секрецию гормонов желтым телом и участвует в регуляции жирового обмена.

Более подробное описание свойств этого гормона читайте в статье «Что такое пролактин, когда и где он вырабатывается, какие его нормы».

В последнее время много внимания уделяется пролактину как регулятору материнского поведения. Это один из древних гормонов, который обнаруживается даже у амфибий. Рецепторы пролактина активно связывают как сам пролактин, так и гормон роста (СТГ) и плацентарный лактоген, что свидетельствует о едином механизме действия этих трех гормонов. При увеличении пролактина возможно развитие бесплодия.

Гормон гипофиза - СТГ

Более широким спектром действия, чем пролактин, является гормон роста — СТГ (соматотропин, соматотропный гормон). СТГ стимулирует рост скелета, активирует биосинтез белка, дает жиромобилизирующий эффект, способствует увеличению размеров тела. Кроме этого, он координирует обменные процессы. Этот факт доказан тем, что его секреция резко повышается при снижении сахара в крови. Химическая структура в настоящее время уже полностью установлена — 191 аминокислоты.

Гормон гипофиза - МСГ

Меланоцитстимулирующий гормон стимулирует синтез кожного пигмента меланина, способствует увеличению размеров и количества пигментных клеток меланоцитов.

Гормоны гипофиза - вазопрессин и окситоцин

Вазопрессин и окситоцин — первые гормоны гипофиза, у которых полностью была установлена аминокислотная последовательность. Оба гормона оказывают разное действие. Вазопрессин стимулирует транспорт воды и солей через мембраны, оказывает сосудосуживающее действие. Окситоцин оказывает сокращение мышц матки при родах, повышает секрецию молочных желез. Основным регулятором секреции вазопрессина является потребление воды.

Таким образом, гипофиз, связанный через гипоталамус с нервной системой, объединяет в одно целое эндокринную систему, которая участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). Внутри эндокринной системы регуляция гомеостаза осуществляется на основе принципа обратной связи между передней долей гипофиза и железами-«мишенями» (щитовидная железа, надпочечники, половые железы).

Избыток гормона, который вырабатывается железой-«мишенью», тормозит, а его недостаток стимулирует секрецию и выделение соответствующего тропного гормона. В эту систему неизбежно включается гипоталамус. Именно в нем находятся чувствительные рецепторные зоны, которые, связываясь с гормонами крови, меняют ответную реакцию в зависимости от их концентрации. Рецепторы гипоталамуса передают сигналы в гипоталамические центры, которые затем координируют работу гипофиза. Таким образом, гипоталамус можно рассматривать как нейроэндокринный мозг.

Что относится к железам внутренней секреции

Органы, относящиеся к железам внутренней секреции, и производимые ими гормоны представлены в таблице:

*Поджелудочная железа обладает как внешней, так и внутренней секрецией.

В некоторых источниках к эндокринным железам относят также тимус (вилочковую железу), в котором образуются вещества, необходимые для регуляции работы иммунной системы. Как и все ЖВС, он действительно не имеет протоков и секретирует свои продукты непосредственно в кровоток. Однако тимус активно функционирует до подросткового возраста, в дальнейшем происходит его инволюция (замещение паренхимы жировой тканью).

Анатомия и функции эндокринного аппарата

Все эндокринные железы имеют разную анатомию и набор синтезируемых гормонов, поэтому и функции каждой из них кардинально отличаются.

К ним относятся гипоталамус, гипофиз, эпифиз, щитовидная, паращитовидные, поджелудочная и половые железы, надпочечники.

Гипоталамус

Гипоталамус является важным анатомическим образованием центральной нервной системы, которое имеет мощное кровоснабжение и хорошо иннервируется. Помимо регуляции всех вегетативных функций организма, он секретирует гормоны, которые стимулируют или угнетают работу гипофиза (рилизинг-гормоны).

Активизирующие вещества:

• тиролиберин;
• кортиколиберин;
• гонадолиберин;
• соматолиберин.

К гормонам гипоталамуса, тормозящим активность гипофиза, относятся:

• соматостатин;
• меланостатин.

Большинство рилизинг-факторов гипоталамуса не являются избирательными. Каждый действует сразу на несколько тропных гормонов гипофиза. Например, тиролиберин активирует синтез тиротропина и пролактина, а соматостатин подавляет образование большинства пептидных гормонов, но в основном — соматотропного гормона и кортикотропина.

В передне-боковой области гипоталамуса есть скопления специальных клеток (ядра), в которых образуются вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин.

Вазопрессин, воздействуя на рецепторы дистальных почечных канальцев, стимулирует обратную реабсорбцию воды из первичной мочи, тем самым задерживая жидкость в организме и снижая диурез. Еще один эффект вещества - повышение общего периферического сосудистого сопротивления (спазм сосудов) и увеличение артериального давления.

Окситоцин обладает в малой степени теми же свойствами, что и вазопрессин, но основной его функцией является стимуляция родовой деятельности (маточных сокращений), а также усиление выделения молока из молочных желез. Задача этого гормона в мужском организме к настоящему моменту не установлена.

Гипофиз

Гипофиз является центральной железой в организме человека, регулирующей работу всех гипофиззависимых желез (кроме поджелудочной, эпифиза и паращитовидных). Он располагается в турецком седле клиновидной кости, имеет очень малые размеры (вес около 0,5 г; диаметр — 1 см). В нем выделяют 2 доли: переднюю (аденогипофиз) и заднюю (нейрогипофиз). По ножке гипофиза, связанной с гипоталамусом, к аденогипофизу поступают рилизинг-гормоны, а к нейрогипофизу - окситоцин и вазопрессин (здесь происходит их накопление).

Гормоны, с помощью которых гипофиз управляет периферическими железами, называются тропными. Регуляция образования этих веществ происходит не только за счет рилизинг-факторов гипоталамуса, но и продуктов деятельности самих периферических желез. В физиологии этот механизм называется отрицательной обратной связью. Например, при чрезмерно высокой продукции гормонов щитовидной железы происходит угнетение синтеза тиротропина, а при снижении уровня тиреоидных гормонов его концентрация повышается.

Единственным нетропным гормоном гипофиза (то есть реализующим свой эффект не за счет других желез) является пролактин. Его основная задача - стимуляция лактации у кормящих женщин.

Соматотропный гормон (соматотропин, СТГ, гормон роста) также условно относится к тропным. Основная роль этого пептида в организме - стимуляция развития. Однако этот эффект реализуется не самим СТГ. Он активирует в печени образование так называемых инсулиноподобных факторов роста (соматомединов), которые и оказывают стимулирующее влияние на развитие и деление клеток. СТГ вызывает ряд других эффектов, например, участвует в углеводном обмене путем активации глюконеогенеза.

Адренокортикотропный гормон (кортикотропин) - вещество, регулирующее работу коры надпочечников. Однако на образование альдостерона АКТГ влияние практически не оказывает. Его синтез регулируется ренин-ангиотензин-альдостероновой системой. Под действием АКТГ происходит активация продукции кортизола и половых стероидов в надпочечниках.

Тиреотропный гормон (тиреотропин) оказывает стимулирующее влияние на функцию щитовидной железы, повышая образование тироксина и трийодтиронина.

Гонадотропные гормоны - фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) активируют деятельность половых желез. У мужчин они необходимы для регуляции синтеза тестостерона и формирования сперматозоидов в яичках, у женщин - для осуществления овуляции и образования эстрогенов и прогестогенов в яичниках.

Эпифиз

Эпифиз — маленькая железа весом всего 250 мг. Располагается этот эндокринный орган в области среднего мозга.

Функция эпифиза к настоящему моменту до конца не изучена. Единственным известным соединением является мелатонин. Это вещество представляет собой «внутренние часы». Благодаря изменению его концентрации человеческий организм распознает время суток. Именно с функцией эпифиза связана адаптация к другим часовым поясам.

Щитовидная железа

Щитовидная железа (ЩЖ) расположена на передней поверхности шеи под щитовидным хрящом гортани. Она состоит из 2 долей (правой и левой) и перешейка. В ряде случаев от перешейка отходит дополнительная пирамидальная доля.

Размеры ЩЖ весьма вариабельны, поэтому при определении соответствия норме говорят об объеме щитовидки. У женщин он не должен превышать 18 мл, у мужчин - 25 мл.

В ЩЖ образуются тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), которые играют важную роль в жизни человека, оказывая влияние на обменные процессы всех тканей и органов. Они повышают потребление кислорода клетками, тем самым стимулируя образование энергии. При их недостатке организм страдает от энергетического голода, а при избытке в тканях и органах развиваются дистрофические процессы.

Особенно важны эти гормоны в период внутриутробного роста, так как при их нехватке нарушается формирование головного мозга плода, что сопровождается умственной отсталостью и нарушением физического развития.

В С-клетках ЩЖ продуцируется кальцитонин, основной функцией которого является снижение уровня кальция в крови.

Паращитовидные железы

Паращитовидные железы расположены на задней поверхности ЩЖ (в ряде случаях включены в состав щитовидки или находятся в атипичных местах - тимусе, паратрахеальной борозде и др.). Диаметр этих округлых образований не превышает 5 мм, а количество может варьироваться от 2 до 12 пар.

Паращитовидные железы продуцируют паратгормон, который оказывает влияние на фосфорно-кальциевый обмен:

• повышает резорбцию костной ткани, высвобождая кальций и фосфор из костей;
• увеличивает выделение фосфора с мочой;
• стимулирует образование кальцитриола в почках (активная форма витамина D), что приводит к усилению всасывания кальция в кишечнике.

Под действием паратгормона происходит повышение уровня кальция и снижение концентрации фосфора в крови.

Надпочечники

Правый и левый надпочечники расположены над верхними полюсами соответствующих почек. Правый по своим очертаниям напоминает треугольник, а левый - полулуние. Вес этих желез около 20 г.

На разрезе в надпочечнике выделяют корковое и мозговое вещества. В первом находятся 3 микроскопических функциональных слоя:

• клубочковый (синтез альдостерона);
• пучковый (производство кортизола);
• сетчатый (синтез половых стероидов).

Альдостерон отвечает за регуляцию электролитного баланса. Под его действием в почках повышается обратная реабсорбция натрия (и воды) и выведение калия.

Кортизол оказывает на организм различные эффекты. Он является гормоном, адаптирующим человека к стрессу. Основные функции:

• повышение уровня глюкозы в крови за счет активации глюконеогенеза;
• усиление распада белков;
• специфическое влияние на жировой обмен (увеличение синтеза липидов в подкожно-жировой клетчатке верхних отделов туловища и повышение распада в клетчатке конечностей);
• снижение реактивности иммунной системы;
• угнетение синтеза коллагена.

Половые стероиды (андростендион и дигидроэпиандростерон) вызывают эффекты, аналогичные тестостерону, но уступают ему по своей андрогенной активности.

В мозговом веществе надпочечников синтезируются адреналин и норадреналин, которые являются гормонами симпатико-адреналовой системы. Их основные эффекты:

• учащение сердцебиения, повышение сердечного выброса и артериального давления;
• спазм всех сфинктеров (задержка мочеиспускания и дефекации);
• замедление выделения секретов экзокринными железами;
• увеличение просвета бронхов;
• расширение зрачка;
• повышение уровня глюкозы крови (активация глюконеогенеза и гликогенолиза);
• ускорение метаболизма в мышечной ткани (аэробный и анаэробный гликолиз).

Действие этих гормонов направлено на быструю активацию организма в чрезвычайных условиях (необходимость бегства, защиты и др.).

Эндокринный аппарат поджелудочной железы

По своему значению поджелудочная железа является органом смешанной секреции. У нее имеется протоковая система, по ней в кишечник поступают пищеварительные ферменты, но в составе есть и эндокринная - островки Лангерганса, большая часть которых расположена в хвосте. В них образуются следующие гормоны:

• инсулин (бета-клетки островков);
• глюкагон (альфа-клетки);
• соматостатин (Д-клетки).

Инсулин регулирует различные виды обмена:

• снижает уровень глюкозы крови за счет стимуляции поступления глюкозы в инсулинзависимые ткани (жировая ткань, печень и мышцы), угнетает процессы глюконеогенеза (синтеза глюкозы) и гликогенолиза (распада гликогена);
• активирует производство белка и жиров.

Глюкагон является контринсулярным гормоном. Основная его функция — активация гликогенолиза.

Соматостатин подавляет продукцию инсулина и глюкагона.

Половые железы

Гонады вырабатывают половые стероиды.

У мужчин главным половым гормоном является тестостерон. Вырабатывается он в яичках (клетки Лейдига), которые в норме расположены в мошонке и имеют размеры 35-55 и 20-30 мм в среднем.

Основные функции тестостерона:

• стимуляция роста скелета и распределения мышечной ткани по мужскому типу;
• развитие половых органов, голосовых связок, появление волос на теле по мужскому типу;
• формирование мужского стереотипа сексуального поведения;
• участие в сперматогенезе.

Для женщин основными половыми стероидами являются эстрадиол и прогестерон. Эти гормоны образуются в фолликулах яичника. В созревающем фолликуле основным веществом является эстрадиол. После разрыва фолликула в момент овуляции на его месте происходит формирование желтого тела, которое секретирует в основном прогестерон.

Яичники у женщин расположены в малом тазу по бокам от матки и имеют размеры 25-55 и 15-30 мм.

Основные функции эстрадиола:

• формирование телосложения, распределение подкожного жира по женскому типу;
• стимуляция пролиферации протокового эпителия молочных желез;
• активизация формирования функционального слоя эндометрия;
• стимуляция овуляторного пика гонадотропных гормонов;
• формирование женского типа сексуального поведения;
• стимуляция положительного метаболизма костной ткани.

Основные эффекты прогестерона:

• стимуляция секреторной активности эндометрия и его подготовка к имплантации эмбриона;
• подавление сократительной деятельности матки (сохранение беременности);
• стимуляция дифференцировки протокового эпителия молочных желез, подготовка их к лактации.

Вазопрессин представляет собой белковый гормон, состоящий из 9 аминокислот, который необходим для регулирования обмена воды в теле человека, в его органах и тканях (синонимы - АДГ, антидиуретический гормон). В закодированном виде хранится на 20-й хромосоме.

Вазопрессин вырабатывается , способствует удержанию воды в организме, сокращению сосудов, повышает показатель свертываемости крови благодаря его влиянию на синтез простациклинов и простаглиндинов.

С латинского название «вазопрессин» расшифровывается путем перевода двух составляющих слов - «вазо», что значит «сосуд» и «пресс» - давление. Дословно - повышающий давление. Гормон разрушается в почках и печени примерно за 20 минут. Известно, что синтезом небольшого количества АДГ занимаются половые железы, но пока остается загадкой назначение этого процесса.

Гормон вырабатывается в следующих ядрах гипоталамуса головного мозга:

• в паравентрикулярном, расположенном около желудочка головного мозга;
• в супраоптическом, расположенном над зрительным нервом.

После выработки, гранулы АДГ отправляются в заднюю долю гипофиза, и там происходит их скапливание. По телу гормон распространяется при помощи спинно-мозговой жидкости, в которую он попадает в самом минимальном количестве. Регулированием выработки АДГ занимается гипофиз, который контролирует его запасы и уровень в крови.

Вазопрессин вырабатывается по следующим причинам:

• повышение содержания натрия в крови;
• слабое наполнение предсердий сердца;
• сниженный показатель уровня артериального давления;
• сниженный показатель содержания глюкозы в крови;
• испытываемые чувства страха, боли, стресса или полового возбуждения;
• рвота;
• тошнота.

Функции антидиуретического гормона

АДГ выполняет следующие биологические функции для организма:

• Повышает показатель процесса обратно всасывания воды.
• Снижает концентрацию натрия в крови.
• Увеличивает объем крови в сосудах.
• Способствует повышению объема воды в органах и тканях.
• Оказывает влияние на тонус гладких мышечных волокон, тем самым повышая тонус артерий и капилляров, и, как следствие, артериальное давление.
• Участвует в интеллектуальных процессах, протекающих в мозге (отвечает за память и способность к обучению).
• Способствует формированию определенных форм социального поведения (контролирует агрессию, влияет на показатели и аспекты семейной жизни и родительского поведения).
• Оказывает непосредственное воздействие на центр жажды головного мозга.
• Обладает кровоостанавливающим действием.
• Оказывает влияние на процесс выведения жидкости из почек.

Последствия недостатка вазопрессина в крови

Недостаток АДГ сказывается на способности захвата жидкости в почечных каналах. Следствием этого является развитие сахарного диабета. Одними из основных первых признаков дефицита гормона являются чувства сухости во рту, постоянной не проходящей жажды, пересыхания слизистых оболочек.

Недостаток антидиуретического гормона становится причиной развития тяжелой стадии обезвоживания организма, потерей веса, пониженным артериальным давлением и связанными с этим чувством усталости, головокружением. Нервная система человека постепенно разрушается.

Уровень вазопрессина гормона может быть определен только в лабораторных условиях на основании проб мочи и крови. Часто причиной его снижения в крови являются генетические нарушения и предрасположенности к заболеванию.

Выделяют следующие факторы повышенного уровня АДГ:

• холод;
• воздействие отравляющего углекислого газа;
• нарушения в работе гипофиза, прекращение его функционирования;
• употребление в день более 2 л жидкости, в результате чего происходит первичная полидипсия.

Причины, по которым врач может назначить анализ на выявление уровня АДГ в крови следующие:

• резкое повышение жажды;
• полное отсутствие чувства жажды;
• выделение постоянного большого объема мочи;
• наличие изменений в показателях минералограммы;
• постоянное нахождение артериального давления на низком уровне;
• подозрение на образование опухолей в участках головного мозга;
• низкий удельный вес мочи;
• частые позывы к мочеиспусканию;
• судороги, которые могут развиваться на фоне обезвоживания;
• повышенная усталость, утомляемость;
• - нарушения сознания;
• состояние комы.

Дефицит АДГ может развиваться из-за наличия растущих опухолей головного мозга, которые оказывают сдавливающее воздействие на гипофиз и гипоталамус. Больному в этом случае можно помочь только хирургическим методом.

Последствия избыточной секреции АДГ

Избыток гормона негативно сказывается на здоровье организма, приводя к его водной интоксикации. Первыми признаками переизбытка вазопрессина являются:

• резкое увеличение массы тела, не связанное с каким-либо другими причинами;
• головная боль;
• тошнота;
• пропавший аппетит;
• малый объем выделяемой мочи;
• повышенная слабость и утомляемость;
• судороги.

Вазопрессин и его повышенное содержание при отсутствии лечения, неизбежно приводит к отеку головного мозга, состоянию комы и летальному исходу.

Среди причин повышенной выработки АДГ можно выделить:

• опухоли участков головного мозга;
• бронхолегочная патология;
• опухоль легких;
• муковисцидоз;
• в качестве реакции на индивидуальную непереносимость каких-либо лекарственных препаратов или их компонентов;
• потеря значительного объема крови;
• повышенная температура тела;
• переносимые острые боли;
• наркоз;
• пониженное содержание в крови калия;
• испытываемые эмоциональные потрясения;
• опухоли в участках головного мозга;
• различные заболевания нервной системы (травмы головного мозга, эпилепсия, опухоли, инсульт, энцефалит, психоз, тромбоз, энцефалит и пр.);
• поражения органов дыхательной системы (астма, бронхит, пневмония, острая дыхательная недостаточность, туберкулез и пр.);
• тяжелые инфекционные заболевания, такие как СПИД, ВИЧ, герпес, малярия;
• заболевания крови и кроветворной системы.

Методы лечения нарушенного уровня АДГ

Единственным эффективным методом регулирования нарушенного уровня вазопрессина в крови является устранение причины патологии. В качестве дополнительного метода к основной терапии применяю контроль уровня потребляемой жидкости. Часто лечащим врачам назначается курс приема медикаментозных препаратов, которые блокируют воздействие АДГ на организм человека. К таким средствам относят лекарства, содержащие карбонат лития.

Если в результате проведенного обследования выявлена высокая концентрация гормона в почках и гипофизе, то в этом случае назначают препараты, блокирующие его накопление, а также нормализующие выработку в головном мозге.

Воздействие вазопрессина на организм до конца не изучено. Этой проблемой занимается множество ученых по всему миру. При нарушениях в выработке важно своевременно и правильно выявить первопричину и устранить ее. Только такой подход дает высокие шансы на благоприятный исход лечения нарушенного уровня вазопрессина.