Hormony ( dr. řecky ὁρμάω - hýbu, navozuji, uvádím do pohybu) - biologicky aktivní látky organické povahy, produkované ve specializovaných buňkách žláz s vnitřní sekrecí ( endokrinní žlázy ), vstupující do krevního řečiště , vázající se na receptory cílových buněk a má regulační účinek na metabolismus a fyziologické funkce. Hormony slouží jako humorální (krví přenášené) regulátory určitých procesů v různých orgánech. Existují další definice, podle kterých je výklad pojmu „hormon“ širší: „signální chemikálie produkované buňkami těla a ovlivňující buňky jiných částí těla “ . Tato definice se zdá být výhodnější, protože zahrnuje nejen mnoho látek tradičně klasifikovaných jako hormony: hormony zvířat zbavených oběhového systému (například ekdysony škrkavek atd .), hormony obratlovců , které se neprodukují v endokrinních žlázách ( prostaglandiny , erytropoetin atd.), rostlinné hormony , ale taková definice zahrnuje také například třídy látek, jako jsou eikosanoidy , steroidy atd.
Hormony mají vzdálený účinek: průtokem krve se dostávají do různých orgánů a systémů těla, regulují činnost orgánu umístěného daleko od žlázy, který je syntetizuje, přičemž i velmi malé množství hormonů může způsobit významné změny v činnosti. orgánu.
Aktivní studium endokrinních žláz a hormonů zahájil anglický lékař T. Addison v roce 1855 . Addison jako první popsal bronzovou nemoc , jejímž příznakem bylo specifické zbarvení kůže a příčinou byla dysfunkce nadledvinek .
Dalším zakladatelem endokrinologie je francouzský lékař K. Bernard , který studoval procesy vnitřní sekrece a příslušné žlázy tělesných orgánů , které vylučují určité látky do krve .
Následně do tohoto vědního oboru přispěl další francouzský lékař - C. Brown-Séquard , který spojil vznik některých onemocnění s nedostatečnou funkcí žláz s vnitřní sekrecí a ukázal, že výtažky z odpovídajících žláz lze s úspěchem používat při léčbě těchto nemocí.
Podle výsledků výzkumu, které jsou v současné době k dispozici, nedostatečná nebo nadměrná syntéza hormonů negativně ovlivňuje molekulární mechanismy, které jsou základem regulace metabolických procesů v těle, a to následně přispívá k rozvoji téměř všech onemocnění žláz s vnitřní sekrecí. .
Samotný termín „hormon“ byl poprvé použit v dílech anglických fyziologů W. Baylisse a E. Starlinga v roce 1902 .
Vědci jej představili v průběhu studia hormonu sekretin , který objevili o tři roky dříve. Tento hormon je produkován v duodenu a je zodpovědný za intenzitu tvorby některých trávicích šťáv. V současné době zná věda více než 100 látek produkovaných žlázami s vnitřní sekrecí, které se vyznačují hormonální aktivitou a které regulují metabolické procesy.
Vnější nebo vnitřní podněty toho či onoho druhu působí na tělesné receptory a vyvolávají v nich impulsy , které nejprve vstupují do centrálního nervového systému a poté do hypotalamu .
V této části mozku se produkují primární účinné látky vzdáleného hormonálního působení - tzv. uvolňující faktory , které jsou naopak odeslány do hypofýzy . Jejich charakteristickým rysem je skutečnost, že jejich transport na místo určení se neprovádí celkovým průtokem krve, ale portálním cévním systémem.
Pod vlivem uvolňujících faktorů se buď zrychlí nebo zpomalí tvorba a uvolňování tropních hormonů hypofýzy .
Ten, který vstoupil do krve a dosáhl s ní specifickou endokrinní žlázu, ovlivňuje syntézu požadovaného hormonu.
V poslední fázi procesu je hormon dodáván oběhovým systémem do určitých specializovaných orgánů nebo tkání (tzv. „cílů“) a vyvolává určité reakce v těle, ať už jsou fyziologické nebo například chemické.
Konečná fáze, spojená s vlivem hormonů na metabolismus uvnitř buňky , byla po poměrně dlouhou dobu nejméně prozkoumaná ze všech složek výše uvedeného procesu.
Nyní je známo, že v odpovídajících cílových tkáních existují specifické chemické struktury s místy určenými pro vazbu hormonů – tzv. hormonální receptory.
Jako speciální stádia působí zpravidla sacharidové fragmenty glykoproteinů a gangliosidů .
Vazba hormonů receptory způsobuje určité biochemické reakce, díky nimž je ve skutečnosti realizován konečný účinek hormonu.
Lokalizace receptorů v tomto případě závisí na povaze hormonu: v případě steroidní povahy jsou receptory umístěny v jádře a v případě proteinu nebo peptidu na vnějším povrchu ( plazmatická membrána ). Bez ohledu na umístění existuje vždy jasná strukturální a prostorová korespondence mezi receptorem a hormonem.
Používají se v těle k udržení jeho homeostázy a také k regulaci mnoha funkcí (růst, vývoj, metabolismus, reakce na změny podmínek prostředí).
V souladu s moderními koncepty se hormony vyznačují řadou specifických rysů jejich biologického působení:
Savčí hormony mají na tělo následující účinky:
Hormony také regulují produkci a sekreci dalších hormonů. Hormony také udržují stálé vnitřní prostředí těla ( homeostázu ).
Některé typy funkčních interakcí hormonů: [1]
Všechny hormony realizují svůj účinek na tělo nebo na jednotlivé orgány a systémy pomocí speciálních receptorů pro tyto hormony. Hormonální receptory jsou rozděleny do 3 hlavních tříd:
Všechny receptory se vyznačují fenoménem samoregulace citlivosti prostřednictvím mechanismu zpětné vazby - při nízké hladině určitého hormonu se automaticky zvyšuje počet receptorů ve tkáních a jejich citlivost na tento hormon kompenzační - proces zvaný senzibilizace (senzitizace) receptorů. Naopak při vysoké hladině určitého hormonu dochází k automatickému kompenzačnímu poklesu počtu receptorů ve tkáních a jejich citlivosti na tento hormon – k procesu zvanému desenzibilizace (desenzibilizace) receptorů.
Zvýšení nebo snížení produkce hormonů, stejně jako snížení nebo zvýšení citlivosti hormonálních receptorů a porušení hormonálního transportu vede k endokrinním onemocněním .
Když hormon v krvi dosáhne cílové buňky, interaguje se specifickými receptory; receptory „přečtou poselství“ těla a v buňce začnou docházet k určitým změnám. Každý konkrétní hormon odpovídá výhradně „svým“ receptorům umístěným ve specifických orgánech a tkáních - pouze když s nimi hormon interaguje, vytvoří se komplex hormon-receptor.
Mechanismy působení hormonů mohou být různé. Jednu skupinu tvoří hormony, které se vážou na receptory umístěné uvnitř buněk – obvykle v cytoplazmě . Patří mezi ně hormony s lipofilními vlastnostmi, jako jsou steroidní hormony (pohlavní, gluko- a mineralokortikoidy), stejně jako hormony štítné žlázy . Tyto hormony jsou rozpustné v tucích a snadno pronikají buněčnou membránou a začnou interagovat s receptory v cytoplazmě nebo jádře. Jsou špatně rozpustné ve vodě a při transportu krví se vážou na nosné proteiny.
Předpokládá se, že v této skupině hormonů komplex hormon-receptor působí jako druh intracelulárního relé - po vytvoření v buňce začíná interagovat s chromatinem , který se nachází v buněčných jádrech a skládá se z DNA a proteinu, a tím urychluje nebo zpomaluje práci určitých genů . Selektivním ovlivněním konkrétního genu hormon mění koncentraci odpovídající RNA a proteinu a zároveň koriguje metabolické procesy .
Biologický výsledek působení každého hormonu je velmi specifický. Ačkoli hormony obvykle mění méně než 1 % proteinů a RNA v cílové buňce, je to dostačující k získání odpovídajícího fyziologického účinku.
Většina ostatních hormonů se vyznačuje třemi znaky:
Mechanismus účinku komplexu hormon-receptor takových hormonů nutně zahrnuje mediátory, které indukují buněčnou odpověď. Nejdůležitějšími z těchto mediátorů jsou cAMP ( cyklický adenosinmonofosfát ), inositoltrifosfát a ionty vápníku .
Takže v prostředí bez vápníkových iontů nebo v buňkách s jejich nedostatečným množstvím je působení mnoha hormonů oslabeno; při použití látek zvyšujících intracelulární koncentraci vápníku dochází k účinkům shodným s účinky některých hormonů.
Účast iontů vápníku jako mediátoru poskytuje na buňky účinek hormonů, jako je vasopresin a katecholaminy .
Jakmile je jejich úkol splněn, hormony se buď rozloží v cílových buňkách nebo v krvi, transportují se do jater , kde se rozloží, nebo se nakonec z těla vyloučí primárně močí (např. adrenalin ).
V současné době existují poměrně podrobné informace o chemické povaze téměř všech vědě známých hormonů, ale obecné principy jejich názvosloví ještě nebyly vyvinuty. Struktura látky je přesně vyjádřena jejím chemickým názvem, je však zpravidla těžkopádný a obtížně se používá a pamatuje; proto se častěji používají triviální názvy, které označují zdroj (například „ inzulin “) nebo funkci hormonu v těle (například prolaktin ). Všechny hormony hypotalamu a některé hormony hypofýzy mají své pracovní názvy.
S ohledem na rozdělení hormonů do tříd je známa zejména anatomická klasifikace, která spojuje hormony se specifickými žlázami, které provádějí jejich syntézu. Na tomto základě se izolují hormony hypotalamu, hypofýzy, nadledvin atd. Je však třeba poznamenat, že tato klasifikace není zcela spolehlivá, neboť hormony mohou být např. syntetizovány v jedné žláze a uvolňovány do krev od jiného. V tomto ohledu byl vyvinut alternativní systém, který se opírá o chemickou povahu hormonů [2] .
Podle chemické struktury jsou známé hormony obratlovců rozděleny do hlavních tříd:
Struktura hormonů obratlovců, respektive jejích základů, se nachází u bezobratlých, rostlin a jednobuněčných organismů. Struktura hormonů zřejmě vznikla před 3,5 miliardami let, ale hormonální funkce získala až v posledních 500 milionech let ve fylogenezi světa zvířat. Zároveň se v procesu evoluce měnila nejen struktura, ale i funkce hormonálních sloučenin (Barrington, 1987). Největší změnou prošla chemická struktura protein-peptidových hormonů. Ve většině případů má homologní hormon vyšších obratlovců schopnost reprodukovat fyziologické účinky u nižších obratlovců, opačný vzorec je však pozorován mnohem méně často [3] .
Hormony této třídy jsou polycyklické chemické sloučeniny lipidové povahy, jejichž struktura je založena na steranovém jádru ( cyklopentanperhydrofenantren ), kondenzovaném ze tří nasycených šestičlenných kruhů (latinsky označovaných: A, B a C) a jednoho nasyceného pěti -členný kroužek (D). Steranové jádro určuje shodnost (jednotu) polymorfní třídy steroidních hormonů a kombinace relativně malých modifikací steranového skeletu určuje divergenci vlastností hormonů této třídy [3] .
Tyto sloučeniny, které jsou nestabilní a mají lokální účinek na buňky v blízkosti místa jejich produkce, se také nazývají eikosanoidy. Patří mezi ně prostaglandiny , tromboxany a leukotrieny .
Tato třída hormonů se skládá hlavně z derivátů tyrosinu : adrenalinu a noradrenalinu , tyroxinu atd. První dva jsou syntetizovány nadledvinami, třetí - štítnou žlázou .
Mezi protein-peptidové hormony patří hormony slinivky břišní ( glukagon , inzulín ), dále hypotalamus a hypofýza ( růstový hormon , kortikotropin atd.). Jejich složení může zahrnovat nejrozmanitější počet aminokyselinových zbytků – od 3 do 250 i více [2] .
Lidské hormony jsou produkovány po celý život.
Seznam toho nejdůležitějšího:
| Struktura | název | Snížení | Místo syntézy | Mechanismus působení | Fyziologická role |
|---|---|---|---|---|---|
| tryptamin | melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamin) | epifýza | Regulace spánku | ||
| tryptamin | serotonin | 5-HT | enterochromafní buňky | Regulace citlivosti systému bolesti, "hormonu štěstí" | |
| derivát tyrosinu | tyroxin | T4 | Štítná žláza | jaderný receptor | Aktivace metabolických procesů |
| derivát tyrosinu | trijodtyronin | T3 | Štítná žláza | jaderný receptor | Stimuluje růst a vývoj těla |
| derivát tyrosinu ( katecholamin ) | adrenalin (adrenalin) | dřeň nadledvin | Mobilizace těla k odstranění hrozby | ||
| derivát tyrosinu ( katecholamin ) | norepinefrin (norepinefrin) | dřeň nadledvin |
způsobuje zvýšení srdečního výdeje | ||
| derivát tyrosinu ( katecholamin ) | dopamin | DA | hypotalamu | ||
| peptid | anti -Müllerian hormon (inhibiční látka Müllerian) | AMG | Sertoliho buňky | ||
| peptid | adiponektin | tukové tkáně | |||
| peptid | adrenokortikotropní hormon (kortikotropin) | ACTH | přední hypofýzy | tábor | |
| peptid | angiotensin , angiotenzinogen | játra | IP 3 | ||
| peptid | antidiuretický hormon (vazopresin) | ADG | hypotalamus (hromadí se v zadní hypofýze ) | Zvýšení krevního tlaku (stažením cév), snížení množství moči zvýšením její koncentrace | |
| peptid | atriální natriuretický peptid | ANF | Sekreční kardiomyocyty pravé srdeční síně | cGMP | |
| peptid | inzulinotropní polypeptid závislý na glukóze | GUI | K-buňky duodena a jejuna | ||
| peptid | kalcitonin | Štítná žláza | tábor | Snížení množství vápníku v krvi | |
| peptid | hormon uvolňující kortikotropin | AKGG | hypotalamu | tábor | |
| peptid | cholecystokinin (pankreozymin) | CCK | I-buňky duodena a jejuna | ||
| peptid | erytropoetin | ledviny | |||
| peptid | folikuly stimulující hormon | FSH | přední hypofýzy | tábor | |
| peptid | gastrin | G-buňky žaludku | |||
| peptid | ghrelin (hormon hladu) | Epsilon buňky pankreatických ostrůvků , hypotalamus | |||
| peptid | glukagon (antagonista inzulínu) | alfa buněk pankreatických ostrůvků | tábor | Stimuluje přeměnu glykogenu na glukózu v játrech (a tím reguluje množství glukózy ) | |
| peptid | gonadoliberin ( hormon uvolňující gonadotropin , luliberin) | GnRH | hypotalamu | IP 3 | |
| peptid | somatoliberin ( hormon uvolňující somatotropin , hormon uvolňující „růstový hormon“) | GHRH | hypotalamu | IP 3 | |
| peptid | lidský choriový gonadotropin | hCG, hCG | placenta | tábor | |
| peptid | placentární laktogen | PL, HPL | placenta | ||
| peptid | růstový hormon (růstový hormon) | GH nebo hGH | přední hypofýzy | ||
| peptid | inhibin | ||||
| peptid | inzulín | beta buňky pankreatických ostrůvků | Tyrosin kináza , IP 3 | Stimuluje přeměnu glukózy na glykogen v játrech (a tím reguluje množství glukózy) | |
| peptid | inzulínu podobný růstový faktor (somatomedin) | IGF, IGF | Tyrosin kináza | ||
| peptid | leptin (hormon sytosti) | tukové tkáně | |||
| peptid | luteinizační hormon | LG, LH | přední hypofýzy | tábor | |
| peptid | hormon stimulující melanocyty | MSG | přední hypofýzy | tábor | |
| peptid | neuropeptid Y | ||||
| peptid | oxytocin | hypotalamus (hromadí se v zadní hypofýze) | IP 3 | Stimuluje laktaci a děložní kontrakce | |
| peptid | pankreatický polypeptid | PP | PP buňky pankreatických ostrůvků | ||
| peptid | parathormon ( parathormon ) | PTH | příštítná tělíska | tábor | |
| peptid | prolaktin | přední hypofýzy | |||
| peptid | relaxovat | ||||
| peptid | sekretin | SCT | S-buňky sliznice tenkého střeva | ||
| peptid | somatostatin | SRIF | delta buňky pankreatických ostrůvků , hypotalamus | ||
| peptid | trombopoetin | játra , ledviny | |||
| peptid | hormon stimulující štítnou žlázu | přední hypofýzy | tábor | ||
| peptid | tyreoliberin | TRH | hypotalamu | IP 3 | |
| glukokortikoid | kortizol | kůra nadledvin | rovný | ||
| mineralokortikoid | aldosteron | kůra nadledvin | rovný | ||
| pohlavní steroid ( androgen ) | testosteron | varlata | jaderný receptor | Reguluje vývoj mužských pohlavních znaků | |
| pohlavní steroid ( androgen ) | dehydroepiandrosteron | DHEA | kůra nadledvin | jaderný receptor | |
| pohlavní steroid ( androgen ) | androstendiol | vaječníky , varlata | rovný | ||
| pohlavní steroid ( androgen ) | dihydrotestosteron | množný | rovný | ||
| pohlavní steroid ( estrogen ) | estradiol | ovariální folikulární aparát , varlata | rovný | ||
| pohlavní steroid ( progestin ) | progesteronu | žluté tělísko vaječníků | jaderný receptor | Regulace menstruačního cyklu u žen, zajišťující sekreční změny v endometriu dělohy během druhé poloviny měsíčního ženského sexuálního cyklu | |
| sterol | kalcitriol | ledviny | rovný | ||
| eikosanoid | prostaglandiny | sperma | |||
| eikosanoid | leukotrieny | bílé krvinky | |||
| eikosanoid | prostacyklin | endotel | |||
| eikosanoid | tromboxan | krevní destičky |
| Endokrinologie | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nozologie |
| ||||||||||||||||||
| Hormony a mediátory | Proteinové hormony: Peptidové hormony : ACTH , STH , hormon stimulující melanocyty , prolaktin , parathormon , kalcitonin , inzulin , glukagon ; Hormony trávicího traktu Gastrin , cholecystokinin (pancreozymin), sekretin , VIP , pankreatický polypeptid , somatostatin ; Hormony systému APUD Angiotensinogen , Angiotensin , Atriální natriuretický peptid , Glukózově závislý inzulinotropní polypeptid , Erytropoetin , Trombopoetin , Ghrelin (hormon hladu), Leptin (hormon sytosti), Lidský choriový gonadotropin , Placentární laktogen , Neuropeptid , Relaxin Y , Relaxin Glykoproteiny TSH , FSH , LH , tyreoglobulin . Steroidní hormony : Hormony kůry nadledvin Kortizol , Kortizon , Hydrokortison , Kortikosteron , Aldosteron , Dehydroepiandrosteron , Pregnan , Prednisolon . pohlavní hormony Androsteron , Androstenediol , Testosteron , Dihydrotestosteron , Methyltestosteron , Estron , Estradiol , Estriol , Ethinylestradiol . hormon žlutého tělíska Progesteron . Deriváty aminokyselin : Deriváty tyrosinu Hormony štítné žlázy ( T3 , T4 ) , Adrenalin , Norepinefrin , Dopamin . Tryptaminy Melatonin , Serotonin . Eikosanoidy prostaglandiny (třída D, E, F); Prostacyklin Tromboxan Leukotrieny . | ||||||||||||||||||
| Diabetologie | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||