Hormony są chemicznymi składnikami integralnego systemu regulacji funkcji organizmu. Są to substancje o różnej naturze, zdolne do przekazywania sygnałów do komórek. Efektem tych interakcji jest zmiana kierunku i intensywności metabolizmu, wzrost i rozwój organizmu, uruchomienie ważnych funkcji lub ich tłumienie i korekta.
Hormon jest organiczną substancją chemiczną, której synteza odbywa się w gruczołach dokrewnych lub w regionach dokrewnych gruczołów o mieszanym wydzielaniu. Są uwalniane bezpośrednio do środowiska wewnętrznego, przez które rozprzestrzeniają się i są losowo przenoszone do narządów docelowych. Tutaj są w stanie wywierać efekt biologiczny, który jest realizowany przez receptory. Dlatego każdy hormon ma wyjątkową specyficzność dla konkretnego receptora. Oznacza to, że substancje te wpływają na jedną funkcję lub proces w organizmie. Klasyfikacja hormonów według działania, powinowactwa tkankowego i struktury chemicznej pokazuje to wyraźniej.
Ogólnezrozumienie znaczenia hormonów
Współczesna klasyfikacja hormonów uwzględnia te substancje z wielu punktów widzenia. I są zjednoczeni w jednym: tylko substancje organiczne nazywane są hormonami, których synteza zachodzi tylko w ciele. Ich obecność jest charakterystyczna dla prawie wszystkich kręgowców, u których regulacja funkcji organizmu reprezentuje również połączoną pracę układu humoralnego i nerwowego. Ponadto w filogenezie humoralny układ regulacyjny pojawił się wcześniej niż układ nerwowy. Miały go nawet prymitywne zwierzęta, chociaż odpowiadał za najbardziej podstawowe funkcje.
Hormony i substancje biologicznie czynne
Uważa się, że sam system substancji biologicznie czynnych (BAS) i ich specyficznych receptorów jest charakterystyczny nawet dla komórki. Jednak pojęcia „hormon” i „BAS” nie są identyczne. Hormon nazywa się BAS, który jest wydzielany do wewnętrznego środowiska organizmu i oddziałuje na odległą grupę komórek. Z kolei BAS działa lokalnie. Przykładami substancji biologicznie czynnych, zwanych również substancjami hormonopodobnymi, są kalony. Substancje te są wydzielane przez populację komórek, gdzie hamują reprodukcję i regulują apoptozę. Przykładem BAS są również prostaglandyny. Współczesna klasyfikacja hormonów określa dla nich specjalną grupę eikozanoidów. Przeznaczone są do miejscowej regulacji stanu zapalnego w tkankach oraz do realizacji procesów hemostazy na poziomie tętniczek.
Chemiczna klasyfikacja hormonów
Hormony chemicznebudynki są podzielone na kilka grup. To również dzieli je zgodnie z mechanizmem działania, ponieważ substancje te mają różne wskaźniki tropizmu do wody i lipidów. Tak więc klasyfikacja chemiczna hormonów wygląda tak:
- grupa peptydów (wydzielana przez przysadkę, podwzgórze, trzustkę i przytarczyce);
- grupa sterydów (wydzielana przez część dokrewną męskich gonad i obszary korowe nadnerczy);
- grupa pochodnych aminokwasów (wytwarzanych przez tarczycę i rdzeń nadnerczy);
- grupa eikozanoidów (wydzielanych przez komórki, syntetyzowanych z kwasu arachidonowego).
Warto zauważyć, że żeńskie hormony płciowe również należą do grupy sterydów. Jednak w zasadzie nie są one sterydami: wpływ hormonów tego typu nie jest związany z efektem anabolicznym. Jednak ich metabolizm nie prowadzi do powstania 17-ketosteroidów. Hormony jajników, chociaż strukturalnie podobne do innych sterydów, nie są. Ponieważ są syntetyzowane z cholesterolu, są klasyfikowane jako inne steroidy w celu uproszczenia podstawowych klasyfikacji chemicznych.
Klasyfikacja według miejsca syntezy
Substancje hormonalne można również podzielić ze względu na miejsce syntezy. Niektóre powstają w tkankach obwodowych, inne w ośrodkowym układzie nerwowym. Od tego zależy sposób wydzielania i wydalania substancji, co determinuje specyfikę realizacji ich efektów. Klasyfikacja hormonów według miejsca wygląda tak:
- hormony podwzgórza (uwalniające-czynniki);
- przysadka (hormony tropikalne, wazopresyna i oksytocyna);
- tarczyca (kalcytonina, tetrajodotyronina i trijodotyronina);
- przytarczyce (hormon przytarczyc);
- nienadnerczowe (norepinefryna, epinefryna, aldosteron, kortyzol, androgeny);
- seksualne (estrogeny, androgeny);
- trzustka (glukagon, insulina);
- tkanka (leukotrieny, prostaglandyny);
- Hormony APUD (motylina, gastryna i inne).
Ostatnia grupa substancji hormonalnych nie jest w pełni poznana. Jest syntetyzowany w największej grupie gruczołów dokrewnych zlokalizowanych w jelitach górnych, w wątrobie i trzustce. Ich celem jest regulacja wydzielania zewnątrzwydzielniczych gruczołów trawiennych oraz motoryki jelit.
Klasyfikacja hormonów według rodzaju efektu
Różne substancje hormonalne mają różny wpływ na tkanki biologiczne. Są one podzielone na następujące grupy:
- regulatory metaboliczne (glukagon, trijodotyronina, tetrajodotyronina, kortyzol, insulina);
- regulatory funkcji innych gruczołów dokrewnych (czynniki uwalniające podwzgórza, hormony tropowe przysadki mózgowej);
- regulatory metabolizmu wapnia i fosforu (parathormon, kalcytonina i kalcytriol);
- regulatory równowagi wodno-solnej (wazopresyna, aldosteron);
- regulatory funkcji rozrodczych (hormony płciowe);
- hormony stresu (norepinefryna, adrenalina, kortyzol);
- regulatory limitów i tempa wzrostu, podział komórek(somatotropina, insulina, tetrajodotyronina);
- regulatory funkcji ośrodkowego układu nerwowego, układu limbicznego (kortyzol, hormon adrenokortykotropowy, testosteron).
Wydzielanie i transport hormonów
Wydzielanie hormonów następuje natychmiast po ich syntezie. Dostają się bezpośrednio do krwi lub płynu tkankowego. Ostatnie miejsce wydzielania jest typowe dla eikozanoidów: nie powinny działać daleko od komórki, gdyż regulują funkcje całej populacji tkanek. A hormony jajników, przysadki mózgowej, trzustki i innych muszą być przenoszone z krwią po całym ciele w poszukiwaniu narządów docelowych, które mają dla nich specyficzne receptory. Z krwi przedostają się do płynu międzykomórkowego, skąd są przesyłane do komórki narządu docelowego.
Transmisja sygnału do receptora
Powyższa klasyfikacja hormonów odzwierciedla wpływ substancji na tkanki i narządy. Chociaż jest to możliwe dopiero po związaniu substancji chemicznej z receptorem. Te ostatnie są różne i znajdują się zarówno na powierzchni komórki, jak iw cytoplazmie, na błonie jądrowej i wewnątrz jądra. Dlatego, zgodnie z metodą transmisji sygnału, substancje dzielą się na dwa rodzaje:
- mechanizm transmisji pozakomórkowej;
- sygnalizacja wewnątrzkomórkowa.
Ta podstawowa klasyfikacja hormonów pozwala wyciągnąć wnioski na temat szybkości sygnalizacji. Na przykład mechanizm zewnątrzkomórkowy jest znacznie szybszy niż wewnątrzkomórkowy. Jest charakterystyczny dla adrenaliny, noradrenaliny i innych hormonów peptydowych. mechanizm wewnątrzkomórkowycharakterystyczne dla sterydów lipofilowych. Co więcej, szybciej osiąga się korzyści dla organizmu dzięki syntezie peptydów. W końcu produkcja hormonów steroidowych jest znacznie wolniejsza, a ich mechanizm przekazywania sygnału jest również spowalniany przez konieczność syntezy i dojrzewania białek.
Charakterystyka typów transmisji sygnału
Zewnątrzkomórkowy mechanizm jest charakterystyczny dla hormonów peptydowych, które nie mogą przedostać się poza błonę cytoplazmatyczną do cytoplazmy bez specyficznego białka nośnikowego. Nie jest to przewidziane, a sam sygnał jest przekazywany przez system cyklazy adenylanowej poprzez zmianę konformacji kompleksów receptorowych.
Mechanizm wewnątrzkomórkowy jest znacznie prostszy. Przeprowadza się go po wniknięciu substancji lipofilowej do komórki, gdzie spotyka się z receptorem cytoplazmatycznym. Dzięki niemu tworzy kompleks hormon-receptor, który penetruje jądro i wpływa na określone geny. Ich aktywacja prowadzi do uruchomienia syntezy białek, czyli molekularnego działania tego hormonu. Rzeczywistym efektem jest już białko, które reguluje daną funkcję już po jej syntezie i utworzeniu.
