Гормоны ( часть1)

1. Гормоны

Вопросы:
1.
Введение.
2.
Эндокринная система.
3.
Общая характеристика гормонов.
4.
Специфические свойства гормонов.
5.
Химическая структура гормонов.
6.
Классификация гормонов.
7.
Механизмы действия гормонов.
8.
Транспорт гормонов.
9.
Стероидные гормоны.

2. Системы регуляции:

3 уровня регуляции:
1. ЦНС (сигналы из внешней и внутренней среды
преобразуются нервными клетками в форму нервного
импульса и передаются через синапсы, используя хим.
сигналы – медиаторы)
2. Эндокринная система – эндокринные органы
синтезируют гормоны и высвобождают их в кровь.
3. Внутриклеточный- изменения метаболизма внутри
клетки или отдельного метаболического пути.
изменение активности ферментов;
изменение количества ферментов;
изменение скорости транспорта в-в через
мембраны;

3. История развития эндокринологии

1855 г.Т. Аддисон впервые описал бронзовую
болезнь, связанную с поражением надпочечников и
сопровождающуюся специфической пигментацией
кожных покровов.
Клод Бернар ввел понятие о железах внутренней
секреции,
т.е.
органах,
выделяющих
секрет
непосредственно в кровь.
Термин «гормоны» введён англ. физиологами У.
Бейлиссом и Э. Старлингом в 1902 г.
Гормоны - (от греч. hormáo - привожу в движение,
побуждаю),
биологически
активные
вещества,
вырабатываемые эндокринными железами, или
железами внутренней секреции, и выделяемые ими
непосредственно в кровь.

4.

5. Секретирующие железы

6. Эндокринная система человека

Эндокринная система - система желез внутренней секреции,
локализованных в различных органах и тканях.
К железам внутренней
секреции относятся:
Гипофиз
Гипоталамус
Щитовидная железа
Паращитовидная железа
Поджелудочная железа
Надпочечники
Половые железы
Общий вес всех желез составляет не более100гр.

7. Гормоны - вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желез внутренней секреции, поступающие в

кровь или лимфу , и оказывающие регулирующее
влияние на обмен веществ и физиологические функции организма.
Специфические свойства гормонов:
1. выделятся железами внутренней секреции непосредственно во
внеклеточное пространство и кровь;
2. обладают высокой биологической активностью ( 10-6-1012моль/л);
3. специфически взаимодействуют с клетками, имеющими
рецепторы для данного гормона( клетками-мишенями);
4. не являются структурными компонентами клетки и не
используются как источник энергии;
5. дистантность действия ( действуют на расстоянии от места их
синтеза);
6. небольшой период полужизни (обычно меньше 1 ч);

8.

9.

10.

11.

12. Типы секреции гормонов

Выделяют три основных типа секреции :
•белково - пептидные гормоны и
катехоламины — накапливаются в
секреторных гранулах и освобождаются
секреторных гранул путем экзоцитоза;
из
•тироидные гормоны — хранятся в клетках в
виде капельных включений и
освобождаются из связанной с белком формы;
•стероидные гормоны — не накапливаются в
секреторных гранулах, а секретируются по мере
синтеза и
относительно свободно диффундируют
через клеточные мембраны во внутреннюю среду
рганизма.

13.

Оба типа синтезируются в печени. В свободной циркуляции
в крови находится лишь менее 2% яичниковых стероидных
гормонов, остальные преимущественно связаны с ПГСГ и
альбумином.

14. Основные формы передачи сигнала

действие
оказывают
гормоны,
высвобождающиеся из клетки и действующие на нее же
•Паракринным
действием обладают
вещества,
поступающие из клетки в межклеточное пространство
путем местной диффузии
И влияющие на соседние клетки.
•Аутокринное
Аутокринным и паракринным действием действуют гастроинтестинальные
гормоны и так называемые местные тканевые гормоны (аутокоиды) —
простогландины, вазоактивные кинины, серотонин, гистамин, а также метаболиты.
•Эндокринное действие — гормон секретируется в
кровь и достигает клеток-мишеней, которые находятся
на значительном удалении от места образования.
действие
обеспечивается
нейросекретами белковой и пептидной природы
(регуляторные пептиды, нейрогормоны), которые
высвобождаются из окончаний нейросекреторных
клеток, нервных окончаний и выполняют функцию
нейротрансмиттера или нейромодулятора, т.е.
вещества,
изменяющего
(обычно
усиливающего)
действие гормона.
•Нейрокринное

15. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ ГОРМОНОВ

Продолжительность жизни включает в себя: начала синтеза, транспорта
и
период полураспада. Период полураспада начинается с момента
рецепции и включает в себя расщепления и инактивирования половины
имеющегося гормона. Время от момента рецепции гормонального сигнала
до появления специфической клеточной реакции называется латентный
период. Продолжительность жизни может быть представлена в
следующей последовательности:
пептиды — секунды-минуты;
белки и гликопротеины — минуты-часы;
стероиды — часы;
йодсодержащие гормоны — сутки.
Однако в каждой из групп есть свои варианты периода жизни.
Белково-пептидные гормоны:
Вазопрессин < 1 мин; Инсулин 7 мин; Пролактин 12 мин; АКТГ 1225 мин; Л Г 15—45 мин; ФСГ 180 мин.
7 сут.
Производные
аминокислот:
Адреналин 10 с; Норадреналин 15 с; Трийодтиронин 1 сут; Тироксин
Стероиды: Альдостерон 30 мин; Кортизол 90—100 мин;1,25Дигидроксивитамин D3 15ч; витамин D3 - 15 сут.

16. Классификация гормонов

по химической природе
Производные аминокислот:
• тирозина (дофамин, норадреналин, адреналин); йодсодержащие
гормоны щитовидной железы - тироксин, трийодтиронин);
•триптофана (серотонин, мелатонин);
•гистидина (гистамин).
Белково-пептидные гормоны:
•полипептиды
(кортикотропин,
меланотропин,
вазопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и
кишечника);
•белки (инсулин, глюкагон, соматотропин);
•сложные белки (гликопротеиды) —
тиротропин,
фоллитропин,
лютропин.
Стероидные гормоны
•(производныехолестерина):
глюкокортикоиды,
минералокортикоиды, андрогены эстрогены и прогестерон. К этой
группе можно отнести
гормональную форму витамина D —
кальцитриол.
Производные арахидоновой кислоты
•К
ним
относятся
простагландины,
простациклины,
тромбоксаны, лейкотриены, многие из них функционируют только

17. Представления о рецепции гормонов

Гормоны осуществляют свое биологическое действие, образуя комплекс с
Рецепторами (R) – информационными молекулами,
трансформирующими гормональный сигнал в гормональное действие.
Последовательность гормонального сигнала может быть представлена в
виде упрощѐнной схемы:
гормон(лиганда)→рецептор→
второй
посредник
→
эффекторные структуры → физиологический ответ
клетки.
Вторичный посредник – вещество, которое образуется в цитоплазме
после действия лиганда на рецептор.
Для группы белково-пептидных гормонов, а также производных
триптофана и гистидина, катехоламинов имеющих липофобную
природу
рецепторы(R)
расположены
на
плазматических
мембранах клеток.
Для группы гормонов имеющих липофильную природу (R)
локализованы внутриклеточно.

18.

19.

20. Механизмы действия гормонов

Клетки-мишени -это клетки, которые специфически
связываются с гормонами с помощью специальных белковрецепторов.
Белок-рецептор(БР): располагается на наружной мембране,
в цитоплазме,на ядерной мембране.
БР состоит из 2 доменов:
- узнавание гормона;
- преобразование и передача полученного сигнала в клетку;
Существует 2 механизма действия гормонов:
Внутриклеточный механизм:
стероидные гормоны и гормоны производные аминокислот)
Мембранный механизм :
белково-пептидные гормоны, адреналин,норадреналин.

21. Рецепторы гормонов

22. Рецепторы гормонов

23.

24.

25.

26.

27. Механизмы действия стероидных гормонов (внутриклеточный механизм действия)

28.

29. Механизм действия гормонов через рецепторы расположенные в цитоплазме клетки

1)Цитозольные рецепторы связаны с
белком-шапероном,
который
присоединяются к (R) таким образом, что
закрывают его ДНК-связывающий домен.
Когда гормон взаимодействует с (R), то
белок-ингибитор шаперон отделяется от
(R), в результате чего (R) активируется.
Активированный
гормон-рецепторный
комплекс перемещается в ядро, где он
взаимодействует
со
строго
гормон-узнающими
определенными
элементами ДНК
2) (R) тиреоидных гормонов находятся в
ядре
в
связанном
с
хроматином
состоянии. После взаимодействия с
гормоном изменяется конформация (R), и
(R)
может
связываться
со
специфическими генами в ядре и
регулировать экспрессию генов.

30. Рецепторы стероидных гормонов

Двухстадийная модель
Ядерная модель

31.

32. Особенности стероидных гормонов

Общность происхождения (предшественник –
холестерин)
Жирорастворимые, потому легко проникают
через мембраны
Не сохраняются и не запасаются в эндокринной
ткани, секретируются сразу же после синтеза
Регулируется синтез, а не высвобождение
Ферменты биосинтеза стероидных гормонов
локализованы в митохондриях и гладком ЭПР
Транспорт с кровью требует наличия
специальных гормон-связывающих белковпереносчиков
В некоторых случаях могут быть конвертированы
в формы с измененной биологической
активностью неэндокринными тканями (печень,
ткани-мишени)

33.

Скелет стероидных гормонов
1,2-Циклопентанопергидрофенантрен
4 углеводородных кольца
(3 шестичленных и 1
пятичленное)
Положения заместителей
указаны стрелками
Возможные заместители:
метил-, гидрокси-, оксо-,
карбоксил-, ацетил-,
гидроксиацетил-,
карбоксиалкил- и др.
© 2007, В.Г.Зайцев

34.

35. Биосинтез стероидных гормонов

36. Общая схема биосинтеза стероидных гормонов

37.

38.

39.

40.

41. Андрогенные стероиды

Места синтеза
Семенники
Кора надпочечников
Андрогенная активность
Рост и развитие мужских половых органов
Вовлечены в определение пола плода
Влияют на пол-специфические особенности поведения
Определяют проявление вторичных половых признаков
Стимуляторы и регуляторы сперматогенеза
Анаболическое действие
Развитие мышечной массы
Развитие скелета и соединительной ткани
Развитие волосяного покрова
Вызывают обращение катаболических процессов,
приводящих к снижению массы отдельных видов тканей
Стимуляция синтеза белка, подавление его распада

42. Анаболические стероиды

43. Эстрогенные стероиды

Эстрон
Эстрадиол
3-гидроксиэстр-1,3,5-триен-17-он
эстр-1,3,5-триен-3,17β-диол
Эстриол
Эстр-1,3,5-триен-3,16α,17β-триол

44. Эстрогенные стероиды

Места синтеза
Яичники
Плацента
В небольших количествах – надпочечники,
гипоталамус, аденогипофиз, семенники
Физиологическая активность природных
эстрогенов
Регуляция репродукции
Развитие женских половых органов
Регуляция овуляции
Подготовка организма женщины к беременности и
регуляция стадий беременности
Регуляция обмена костной ткани (рост)
Регуляция характера жировых отложений

45. Синтетические эстрогены

- Сильнее, чем природные эстрогены, подавляют овуляцию
- Входят в состав оральных контрацептивов

46. Прогестины

Места синтеза
Желтое тело яичников
Плацента
Семенники
Кора надпочечников
Физиологическая активность
природных эстрогенов
Сохранение и поддержание
беременности
Подавление созревания
фолликулов и овуляции
Предотвращение спонтанных
сокращений матки
Развитие молочных желез
Прогестерон
прег-4-ен-3,20-дион

47.

Минералокортикоиды
Места синтеза
Кора надпочечников
Физиологическая активность
Регуляция уровня и баланса электролитов (усиливают
реабсорбция натрия и экскрецию калия)
Регуляция водного обмена
Повышение артериального давления
Альдостерон
11β,21-дигидроксипрегн-4-ен-3,18,20-трион

48. Глюкокортикоиды

Места синтеза
Кора надпочечников (zona fasciculata)
Физиологическая активность
Регуляция обмена углеводов (глюконеогенез ), белков
(протеолиз ), жиров (липолиз ), кальция
Супрессия активности иммунной системы, регуляция,
воспалительных и аллергических реакций
Одни из стрессовых гормонов
Вовлечены в формирование памяти, обучаемости,
настроения, суточных ритмов

49. Синтез стероидов в надпочечниках

50. Инактивация стероидных гормонов

51. Заболевания, связанные с нарушениями обмена стероидов

ГИРСУТИЗМ
(избыточная продукция
дегидроэпиандростерона, дефект одного из 3-х
ферментов биосинтеза)
БОЛЕЗНЬ АДДИСОНА (гипокортицизм)
СИНДРОМ КУШИНГА (гиперкортицизм – опухоли
надпочечников или гипофиза)
ГИПЕРКОРТИЦИЗМ без синдрома Кушинга
СИНДРОМ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К АНДРОГЕНАМ
(тестикулярная феминизация)

52. Гирсутизм

53.

Болезнь Аддисона

54.

55. Синдром Иценко-Кушинга 

Синдром Иценко-Кушинга
Синдром Иценко-Кушинга объединяет группу заболеваний,
возникших в результате длительного гиперкортицизма —
воздействия на организм избыточного количества гормонов коры
надпочечников — прежде всего глюкокортикоидов, но и
андрогенов тоже.

56. Синдром Кушинга

57. Органы с эндокринными клетками

Диффузная нейроэндокринная система (ДЭС) – отдельные
нейросекреторные клетки, называемые апудоцитами,
рассредоточенные в различных тканях.
ДЭС
также имеет название APUD-система, еѐ клетки характеризуются
высоким содержанием аминов и способностью к их образованию.
К (ДЭС) ОТНОСЯТСЯ:
1)эндокринные клетки слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта);
2)клетки почечных телец (вырабатывают ренин),
3)клетки печени синтезируют соматомедины ,
4)кардиомиоциты преимущественно правого предсердия продуцируют натрийуретический пептид
5)хромаффинные клетки (вырабатывают норадреналин, адреналин в
вегетативных ганглиях,
частично в стенках
магистральных сосудов.)
6)тимуса
7)специализированные тканевые образования.