Steroidni hormoni. kratke informacije

Najvažniji hormoni za praksu seksologa, koji direktno regulišu polne funkcije, po hemijskoj prirodi spadaju u sledeće grupe: 1) proteinsko-peptidni hormoni(oslobađajući hormoni hipotalamusa, koji stimulišu oslobađanje tropskih hormona prednje hipofize, kao i većine ovih hormona - ACTH, folikulostimulirajući, luteinizirajući, hormon rasta, itd.); 2) steroidni hormoni[proizveden u nadbubrežnim žlijezdama, testisima, jajnicima i posteljici; to su muški polni hormoni (androgeni), ženski polni hormoni (estrogeni i progestini) i hormoni koje luči kora nadbubrežne žlijezde (kortikosteroidi)].

Svi steroidni hormoni potiču od steranskog ugljovodonika, čija je strukturna osnova jezgro ciklopentanperhidrofenantrena (slika 15), formirano od četiri međusobno povezana ugljenična prstena (A, B, C, D): tri prstena sastoje se od 6, a četvrti - od 5 atoma ugljika.

Molekul ciklopentanperhidrofenantrena sadrži 17 atoma ugljika; na steran je često vezan bočni lanac različitih dužina, čiji su atomi ugljika označeni brojevima, počevši od 18. Steroidni hormoni se dijele u tri grupe:

1. Estran, formiran vezivanjem CH3 metil grupe za steran, je matično jedinjenje za sve estrogene hormone, koji uključuju 18 atoma ugljenika, C18 grupu (Slika 16).

Rice. 16. Tri glavna (roditeljska) jedinjenja: estran (18 atoma ugljenika), od kojih se formiraju estrogeni; androstan (19 atoma ugljika), na osnovu kojeg nastaju androgeni; grupa C 21 (21 atom ugljika) - osnova za stvaranje kortikoida i gestagena

2. Androstan, formiran vezivanjem dve metil grupe za steran, je matično jedinjenje za androgene (C 19 , slika 16).

3. Grupa sa 21 ugljenikom(C 21), koji uključuje gestagens(jedinjenja progesterona), kao i kortikoidi. Sadrže dvije metil grupe (CH 3), a etil grupa CH 2 - CH 3 je vezana za 17. atom ugljika (vidi sliku 16).

Obično se simbol CH 3, posebno na 10. i 13. atomu ugljika, ne piše radi jednostavnosti, već je samo veza označena u obliku crtice usmjerene prema gore.

Ako u molekuli nema dvostrukih veza, tada naziv spoja ima završetak "an" (na primjer, estran, androstan, itd.). Ako u molekulu postoji dvostruka veza, tada ime dobija završetak "en" (sa dvije dvostruke veze - "dien", sa tri - "trien"). Dvostruke veze se mogu označiti i sa Δ (u ovom slučaju pored slova se pišu brojevi, serijski broj atoma ugljika od kojeg počinje dvostruka veza).

Ako se vodonik vezan za jedan od atoma ugljika zamijeni kisikom kako bi se formirala hidroksilna (ili alkoholna) grupa, tada naziv hormona završava na "ol" (što označava prisustvo OH grupe). Kod dvije OH grupe završetak se mijenja u "diol", sa tri - u "triol". Ako steroidna jedinjenja sadrže ketonsku grupu C = O, tada ime završava na "he" (sa dve ketonske grupe - "dion", sa tri - "trion").

Pored gore navedenih oznaka, koriste se i druge: "deoksi" - kada je primarni molekul izgubio atom kiseonika, "dehidro" - kada je molekul izgubio dva atoma vodika.

Konačno, u nomenklaturi steroidnih hormona postoje prefiksi "hidroksi" ili "oksi", koji označavaju da je atom vodika u molekuli zamijenjen OH grupom. Prefiks "keto" također znači da je umjesto vodonika kisik vezan za jedan od ugljika (C \u003d O), inače se ista grupa može označiti završetkom "he".

Biosintezu steroida u tijelu provode uglavnom testisi, kora nadbubrežne žlijezde i jajnici uz sudjelovanje jetre. Formiranje estrogena u organizmu odvija se uglavnom iz androgena (slika 17). Istovremeno, enzimski sistem koji uzrokuje aromatizaciju, sposoban da pretvori androstendiol, odnosno testosteron, u estron i estradiol, čest je u mnogim tkivima i organima (na primjer, u masnom tkivu, limbičkim strukturama, hipotalamusu, placenti, kosi) . Ovako široka zastupljenost enzimskog sistema koji osigurava stvaranje "ženskih" polnih hormona pretvaranjem androgena u estrogene (zajedno sa proizvodnjom potonjih u jajnicima) stvara niz prednosti za tijelo: ovim mehanizmom hormon ulazi u ciljnu ćeliju u aktivnom stanju (zaštićen od inaktivirajućeg djelovanja proteina plazme), a biološki odgovori u ciljnim stanicama mogu biti posredovani intracelularnim estrogenima, o čemu svjedoči fenomen utiskivanja enzima i rast kose u određenim područjima tijelo.

Uočena je zajedničkost ranih faza sinteze androgena u testisima, jajnicima i korteksu nadbubrežne žlijezde. Međutim, uprkos činjenici da je, generalno, biosinteza steroida ista u svim tkivima i organima, odnos aktivnosti različitih enzima određuje različite relativne količine i vrste izlučenih hormona. U intersticijskim ćelijama testisa, na primjer, aktivnost enzimskih sistema koji obezbjeđuju aromatizaciju je niska, te stoga ovo tkivo uglavnom proizvodi androstendion i testosteron. U patologiji, kada se intenziviraju procesi aromatizacije, na primjer, u slučaju tumora muških polnih žlijezda, shodno tome se povećava sinteza i izlučivanje estrogena [Starkova N. T., 1973].

U krvi V. spermatica kod odraslih muškaraca utvrđen je testosteron, androstendion i dehidroepiandrosteron u koncentraciji od 47,9; 2,9 i 4,5 µg/100 ml plazme. U prosjeku, testisi luče oko 6,9 mg/dan testosterona, dok korteks nadbubrežne žlijezde luči dihidroepiandrosteron i androstendion u velikim količinama. U tkivima ciljnih organa koncentracija ovih hormona je veća nego u krvnoj plazmi (na primjer, testosteron se akumulira u velikim količinama u prostati i sjemenim mjehurićima). Akumulacija steroidnih hormona "u ciljnim ćelijama ne znači da postoji neki poseban mehanizam za njihovo transportovanje do ovih ćelija: dovoljno je da se molekuli zadrže u njima. U ostalim ćelijama tela hormon prolazi kroz plazma membranu u oba smjera, a njena koncentracija u ćeliji stoga se ispostavlja da nije veća nego u krvi. U tkivima ciljnih organa molekuli hormona nastavljaju difundirati u stanice, ali samo nekoliko vraćaju se nazad, tako da se njihova unutarćelijska koncentracija povećava.

Lučenje testosterona kod muškaraca se dramatično povećava tokom puberteta (puberteta) i održava se na prosječnom nivou do starosti. Uz to, međutim, čak i kod zdravih osoba postoje ciklične fluktuacije u intenzitetu lučenja testosterona u trajanju od 8 do 30 dana i amplitudom od 14 do 42%. Glavni put transporta polnih hormona je krv, mada i limfa igra značajnu ulogu u ovom procesu, posebno u distribuciji hormona unutar samih polnih žlijezda.

Od "muških" polnih hormona (androgena), testosteron je najaktivniji. Ostali prirodni androgeni (androstendion, androsteron) su 6-10 puta manje aktivni od testosterona, a dehidroepiandrosteron i epitestosteron su 25-50 puta manje aktivni.

Mehanizam djelovanja steroidnih hormona povezan je s regulacijom procesa biosinteze proteina i enzima na nivou gena. Na primjer, testosteron, koji iz krvi ulazi u stanice, veže se za specifične receptorske proteine, podvrgava se enzimskoj transformaciji sa stvaranjem aktivnog oblika - dihidrotestosterona, koji stimulira proces replikacije DNK, prijenos genetskih informacija s DNK na RNK i biosinteza proteina na ribosomima. To uzrokuje povećanje metabolizma u stanicama ciljnih organa i na kraju se manifestira kao anabolički učinak.

Period cirkulacije polnih hormona u krvi je kratak, njihov nestanak iz krvi prolazi kroz dvije faze. Poluvrijeme cirkulacije u krvi u prvoj fazi je 5-20 minuta, a zatim se povećava na 2,5-3 sata.Oslobađanje hormona iz krvi je u velikoj mjeri olakšano njihovom apsorpcijom u tkivima, gdje se intenzivno metaboliziraju. Dakle, značajna količina steroidnih hormona difundira iz krvi u masno tkivo: služi kao svojevrsno depo za polne hormone, posebno za progesteron.

Testosteron se inaktivira u tijelu oksidacijom OH grupe povezane sa 17. atomom ugljika, ili redukcijom ketonske grupe povezane s ugljikom-3 u hidroksilnu grupu. U tom slučaju nestaje i dvostruka veza u prstenu A (vidi sliku 15). Testosteron, nastao u testisima, pretvara se u neaktivna ili potpuno neaktivna steroidna jedinjenja grupe 17-ketosteroida (17-KS), koja se izlučuju iz organizma urinom. Glavni metaboliti testosterona testisa su etioholanolon, androsteron i epiandrosteron. Testosteron, formiran u korteksu nadbubrežne žlijezde, pretvara se u dehidroepiandrosteron (slika 18). Metaboliti testisa (frakcija α) čine oko 1/3, nadbubrežne (frakcija β) - oko 2/3 ukupne količine 17-KS sadržane u urinu. Metabolizam testosterona u velikoj mjeri ovisi o funkciji jetre. Kod ciroze jetre, androgeni lijekovi, derivati ​​testosterona, uzeti oralno, nisu potpuno inaktivirani, već se pretvaraju u estrogene. Endogeni testosteron se u ovakvim slučajevima takođe mnogo lakše pretvara u estrogene, što dovodi do razvoja ginekomastije kod pacijenata sa zatajenjem jetre ili kod osoba oslabljenih dugom bolešću.

Najveći broj steroidnih hormona sintetizira se u korteksu nadbubrežne žlijezde, tzv kortikosteroidi. Najvažniji od njih su hidrokortizon, kortikosteron i aldosteron. U polnim žlijezdama se sintetiziraju muški i ženski polni hormoni povezani sa steroidima. (Mala količina polnih hormona se formira i u nadbubrežnom korteksu.) Muški polni hormoni se formiraju u testisima - androgeni od kojih je najvažniji testosteron. Jajnici proizvode ženske polne hormone estrogeni i progestini. Glavni predstavnik estrogena je estradiol.

Za razliku od peptidnih hormona, receptori za steroidne hormone nisu smješteni u vanjskoj ćelijskoj membrani, već u citoplazmi ciljnih stanica. Ova razlika je određena činjenicom da steroidni hormoni mogu proći kroz vanjsku lipidnu membranu stanica, dok peptidni hormoni nisu. Kada hormon stupi u interakciju sa specifičnim receptorom, formira se kompleks hormon-receptor koji se transportuje do ćelijskog jezgra. U jezgru se ovaj kompleks vezuje za specifičnu DNK regiju, aktivirajući njenu transkripciju, što dovodi do sinteze određenih mRNA, a potom i odgovarajućih proteina odgovornih za neophodan biološki efekat (slika 12).

Rice. 12. Šema interakcije steroidnog hormona sa ćelijom. 1 - hormon, 2 - receptor, 3 - ćelija, 4 - jezgro, 5 - hormon-receptorski kompleks, 6 - ćelijska membrana

Podaci o steroidnim hormonima koji se koriste za procjenu funkcionalnog stanja sportista prikazani su u tabeli 5.

Fizička aktivnost utiče na nivo steroidnih hormona, što zavisi od stepena kondicije organizma i snage obavljenog posla. Kod netreniranih muškaraca kratkotrajno vježbanje uzrokuje povećanje testosterona u krvi, a dugotrajno vježbanje - njegovo smanjenje. Kod dobro obučenih sportista koncentracija testosterona se ne smanjuje čak ni tokom dužeg fizičkog rada, na primjer, pri trčanju od 21 km. Proučavanje sinteze estrogena kod muškaraca tokom fizičkog napora otkrilo je njeno smanjenje kod treniranih osoba i povećanje kod netreniranih osoba. Kod žena, tokom teškog rada, uočava se povećanje koncentracije estrogena u krvi.

Tabela 5

Steroidni hormoni koji se koriste za procjenu funkcionalnosti

stanje sportista

Steroidni hormoni sa anaboličkim dejstvom, tj. stimulativni procesi biosinteze se koriste kao biološki stimulansi. Po prvi put, ovi spojevi počeli su se koristiti u medicini za liječenje određenih bolesti i oporavak u postoperativnom periodu, kako bi se povećala brzina anaboličkih procesa, posebno popravka tkiva.

U sportu su anabolički steroidi počeli da se široko koriste 50-ih godina. Prvo su ih počeli koristiti dizači tegova i bodibilderi, a zatim - bacači i gurači. Redovna upotreba anaboličkih steroida pokazala se prilično efikasnom i dovela do značajnog poboljšanja atletskih performansi.

Svi steroidi imaju androgeni učinak, tako da anabolički steroidi, kada se redovno koriste, djeluju depresivno na aktivnost muških spolnih žlijezda mehanizmom povratne sprege (što se više androgena unosi u tijelo, to se manje sintetizira u samom tijelu) . Dakle, redovna upotreba anaboličkih steroida povlači za sobom kršenje normalnog seksualnog života. Naravno, žene su osjetljivije na takve lijekove. Pokazalo se da primjena testosterona novorođenim ženkama pacova uzrokuje dalje ponašanje muškaraca i neplodnost kod njih.

Anabolički steroidi utiču na aktivnost niza enzima, povećavajući njihovu sintezu i mijenjajući metabolizam općenito, što može dovesti do ozbiljnih metaboličkih poremećaja. Osim toga, brojni steroidni hormoni uzrokuju značajnu supresiju imunoloških odgovora. U literaturi su prikupljeni opsežni podaci o negativnom uticaju anaboličkih steroida na organizam sportista.

Široka upotreba anaboličkih steroida u velikim sportovima dovela je do uvrštavanja ovih lijekova na doping listu, budući da njihova upotreba, s jedne strane, nije kompatibilna s etičkim principima sporta, as druge strane, ima jasan negativan uticaj na organizam sportista.

Steroidni hormoni lako prodiru u ćeliju kroz površinsku plazma membranu zbog svoje lipofilnosti i interaguju u citosolu sa specifičnim receptorima. U citosolu se formira hormon-receptorski kompleks

kreće u srž. U jezgri se kompleks razgrađuje i hormon stupa u interakciju s nuklearnim hromatinom. Kao rezultat toga dolazi do interakcije sa DNK, a zatim - do indukcije glasničke RNK. U nekim slučajevima, steroidi, na primjer, stimuliraju stvaranje 100-150 tisuća mRNA molekula u jednoj ćeliji, u kojoj je kodirana struktura od samo 1-3 proteina. Dakle, prva faza djelovanja steroidnih hormona je aktivacija procesa transkripcije. Istovremeno se aktivira RNA polimeraza, koja vrši sintezu ribosomalne RNK (rRNA). Zbog toga se stvara dodatni broj ribozoma koji se vežu za membrane endoplazmatskog retikuluma i formiraju polisome. Zbog čitavog kompleksa događaja (transkripcija i translacija), 2-3 sata nakon izlaganja steroidu uočava se pojačana sinteza indukovanih proteina. U jednoj ćeliji steroid utječe na sintezu ne više od 5-7 proteina. Također je poznato da u istoj ćeliji steroid može inducirati sintezu jednog proteina i potisnuti sintezu drugog proteina. To je zbog činjenice da su receptori ovog steroida heterogeni.

2. Mehanizam djelovanja tiroidnih hormona.

Receptori se nalaze u citoplazmi i u jezgru. Hormoni štitnjače (tačnije, trijodtironin, budući da tiroksin mora donirati jedan atom joda i pretvoriti se u trijodtironin prije nego što počne djelovati) vezuju se za nuklearni kromatin i induciraju sintezu 10-12 proteina - to se događa zbog aktivacije transkripcionog mehanizma. Hormoni štitnjače aktiviraju sintezu mnogih enzimskih proteina, regulatornih proteinskih receptora. Hormoni štitnjače induciraju sintezu enzima uključenih u metabolizam i aktiviraju procese proizvodnje energije. Istovremeno, tiroidni hormoni povećavaju transport aminokiselina i glukoze kroz ćelijske membrane, pojačavaju isporuku aminokiselina ribozomima za potrebe sinteze proteina.

3. Mehanizam djelovanja proteinskih hormona, kateholamina, serotonina, histamina.

Ovi hormoni stupaju u interakciju s receptorima koji se nalaze na površini ćelije, a konačni učinak djelovanja ovih hormona može biti smanjenje, povećanje enzimskih procesa, na primjer, glikogenoliza, povećanje sinteze proteina, povećanje sekrecije itd. U svim ovim slučajevima leži proces fosforilacije proteina - regulatori, prenos fosfatnih grupa sa ATP na hidroksilne grupe serina, treonina, tirozina, proteina. Ovaj proces unutar ćelije odvija se uz učešće enzima protein kinaze. Protein kinaze su ATP fosfotransferaze. Ima ih mnogo varijanti, svaki protein ima svoju protein kinazu. Na primjer, za fosforilazu, koja je uključena u razgradnju glikogena, protein kinaza se naziva "fosforilaza kinaza".

U ćeliji su proteinske kinaze neaktivne. Protein kinaze aktiviraju hormoni koji djeluju na površno locirane receptore. U ovom slučaju, signal sa receptora (nakon interakcije hormona sa ovim receptorom) na protein kinazu se prenosi uz učešće specifičnog posrednika, odnosno sekundarnog glasnika. Trenutno je otkriveno da takav glasnik može biti: a) cAMP, b) Ca joni, c) diacilglicerol, d) neki drugi faktori (drugi glasnici nepoznate prirode). Dakle, protein kinaze mogu biti cAMP zavisne, Ca zavisne, diacilglicerol zavisne.

Poznato je da cAMP djeluje kao sekundarni glasnik pod djelovanjem hormona kao što su ACTH, TSH, FSH, LH, horionski gonadotropin, MSH, ADH, kateholamini (beta-adrenoreceptorski efekat), glukagon, paratirin (parathormon), kalcitonin, sekretin , gonadotropin, tiroliberin, lipotropin.

Grupa hormona za koje je kalcijum glasnik: oksitocin, vazopresin, gastrin, holecistokinin, angiotenzin, kateholamini (alfa efekat).

Za neke hormone medijatori još nisu identificirani: na primjer, hormon rasta, prolaktin, korionski somatomamatropin (placentalni laktogen), somatostatin, inzulin, faktori rasta slični insulinu, itd.

Razmislite o poslu cAMP kao glasnik: cAMP (ciklički adenozin monofosfat) nastaje u ćeliji pod uticajem enzima adenilat ciklaze iz ATP molekula,

ATP cAMP. Nivo cAMP u ćeliji zavisi od aktivnosti adenilat ciklaze i od aktivnosti enzima koji uništava cAMP (fosfodiesteraza). Hormoni koji djeluju kroz cAMP obično uzrokuju promjenu aktivnosti adenilat ciklaze. Ovaj enzim ima regulatorne i katalitičke podjedinice. Regulatorna podjedinica je na ovaj ili onaj način povezana s hormonskim receptorom, na primjer, preko G-proteina. Kada je izložena hormonu, aktivira se regulatorna podjedinica (u mirovanju ova podjedinica je povezana sa gvanizin difosfat, i pod uticajem hormona vezuje se za gvanizin trifosfat i stoga aktiviran). Kao rezultat, povećava se aktivnost katalitičke podjedinice, koja se nalazi na unutrašnjoj strani plazma membrane, a samim tim i sadržaj cAMP-a. To pak uzrokuje aktivaciju protein kinaze (tačnije cAMP-zavisne protein kinaze), što dalje uzrokuje fosforilaciju, što dovodi do konačnog fiziološkog efekta, na primjer, pod utjecajem ACTH, nadbubrežne stanice proizvode velike količine glukokortikoidi, a pod uticajem adrenalina u SMC koji sadrži beta-adrenergičke receptore, aktivira se pumpa kalcijuma i relaksira se MMC.

Dakle: hormon + receptor aktivacija adenilat ciklaze aktivacija protein kinaze fosforilacija proteina (na primjer, ATPaza).

Messenger - joni kalcijuma. Pod uticajem hormona (npr. oksitocina, ADH, gastrina) dolazi do promene sadržaja kalcijumovih jona u ćeliji. To se može dogoditi zbog povećanja permeabilnosti stanične membrane za jone kalcija ili zbog oslobađanja slobodnih jona kalcija iz unutarćelijskih depoa. U budućnosti, kalcij može izazvati niz procesa, na primjer, povećanje permeabilnosti membrane za jone kalcija i natrijuma, može stupiti u interakciju sa mikrotubularno-viloznim sistemom ćelije, i konačno, može izazvati aktivaciju protein kinaza zavisnih od jona kalcijuma. Proces aktivacije protein kinaza povezan je prvenstveno sa interakcijom jona kalcijuma sa regulatornim proteinom ćelije - kalmodulinom. To je protein vrlo osjetljiv na kalcij (sličan troponinu C u mišićima), koji sadrži 148 aminokiselina i ima 4 mjesta za vezanje kalcija. Sve ćelije sa jezgrom sadrže ovaj univerzalni protein koji vezuje kalcijum. U uslovima „mirovanja“, kalmodulin je u neaktivnom stanju i stoga nije u stanju da izvrši svoj regulatorni efekat na enzime, uključujući protein kinaze. U prisustvu kalcijuma aktivira se kalmodulin, usled čega se aktiviraju protein kinaze i dolazi do dalje fosforilacije proteina. Na primjer, kada adrenalin stupi u interakciju s adrenoreceptorima (beta-AR), aktivira se glikogenoliza u stanicama jetre (razgradnja glikogena do glukoze). Ovaj proces počinje pod uticajem fosforilaze A, koja je u ćeliji u neaktivnom stanju. Ciklus događaja ovdje je sljedeći: adrenalin + beta-AR povećanje intracelularne koncentracije kalcija -> aktivacija kalmodulina -> aktivacija fosforilaze kinaze (aktivacija protein kinaze) -> aktivacija fosforilaze B, pretvarajući je u aktivni oblik - fosforilazu A -> početak glikogenolize.

U slučaju kada se odvija drugi proces, slijed događaja je sljedeći: hormon + receptor -> povećanje nivoa kalcijuma u ćeliji -> aktivacija kalmodulina -> aktivacija protein kinaze -> fosforilacija proteina regulatora -> fiziološki čin.

Glasnik je diacilglicerol.Ćelijske membrane imaju fosfolipidi, posebno fosfatidilinozitol - 4,5-bisfosfat. Kada hormon stupi u interakciju sa receptorom, ovaj fosfolipid se raspada na dva fragmenta: diacilglicerol i inozitol trifosfat. Oba ova rpsolka su instant messengeri. Konkretno, diacilglicerol dalje aktivira protein kinazu, što dovodi do fosforilacije ćelijskih proteina i odgovarajućeg analognog efekta.

Drugi glasnici. Nedavno, brojni istraživači vjeruju da prostaglandini i njihovi derivati ​​mogu djelovati kao glasnici. Pretpostavlja se da je kaskada reakcija sljedeća: receptor + hormon -> aktivacija fosfolipaze A2 -> destrukcija membranskih fosfolipida sa stvaranjem arahidonske kiseline -> stvaranje prostaglandina kao što su PGE, PHF, tromboksani, prostaciklini, leukotrieni - > fiziološki efekat.

REGULACIJA LUKANJA HORMONA

Postoje različiti načini endogene regulacije lučenja hormona,

1. Hormonska regulacija. Hipotalamus proizvodi 6 liberina i 3 statina (kortikoliberin, tiroliberin, gonadoliberin, melanoliberin, prolaktoliberin, somatoliberin, somatostatin, melanostatin, prolaktostatin), koji preko portalnog sistema hipofize iz hipotalamusa ulaze u adenohipostatine (adenohipostatine) proizvodnju odgovarajućih hormona. Hormoni adenohipofize - ACTH, LH, hormon rasta, TSH - zauzvrat izazivaju promjenu u proizvodnji hormona. Na primjer, TSH povećava proizvodnju hormona štitnjače. Epifiza proizvodi melatonin, koji modulira funkciju nadbubrežne žlijezde, štitne žlijezde i spolnih žlijezda.

2. Regulacija proizvodnje hormona putem negativne povratne sprege. Proizvodnja tiroidnih hormona od strane štitne žlijezde regulirana je tiroliberinom hipotalamusa, koji djeluje na adenohipofizu, koja proizvodi TSH, što povećava proizvodnju hormona štitnjače. Ulaskom u krv, T3 i T4 djeluju na hipotalamus i adenohipofizu i inhibiraju (ako je nivo hormona štitnjače visok) proizvodnju tiroliberina i TSH.

Postoji i varijanta pozitivne povratne informacije: na primjer, povećanje proizvodnje estrogena uzrokuje povećanje proizvodnje LH u hipofizi. Općenito, princip povratne sprege je nazvan principom "plus-minus-interakcija" (prema M. M. Zavadskom).

3. Regulativa koja uključuje CNS strukture. Simpatički i parasimpatički nervni sistem izazivaju promjenu u proizvodnji hormona. Na primjer, kada se aktivira simpatički nervni sistem, povećava se proizvodnja adrenalina u meduli nadbubrežne žlijezde. Strukture hipotalamusa (i svega što na njih utječe) uzrokuju promjenu u proizvodnji hormona. Na primjer, aktivnost suprahijazmatskog jezgra hipotalamusa, zajedno s aktivnošću epifize, osigurava postojanje biološkog sata, uključujući i hormonsku sekreciju. Na primjer, poznato je da je proizvodnja ACTH maksimalna između 6 i 8 sati. a minimum u večernjim satima - od 19 do 2-3 sata. Emocionalni, mentalni uticaji kroz strukture limbičkog sistema, preko hipotalamusa mogu značajno uticati na aktivnost ćelija koje proizvode hormone.

proteinski hormoni. Nedavni podaci o sintezi proteina i manjih polipeptidnih hormona (manje od 100 aminokiselinskih ostataka po lancu) pokazali su da ovaj proces uključuje sintezu prekursora koji su veći od konačno izlučenih molekula i koji se cijepanjem tokom translokacije pretvaraju u konačne ćelijske proizvode. , koji se javlja u specijalizovanim subćelijskim organelama sekretornih ćelija.

Steroidni hormoni. Biosinteza steroidnih hormona uključuje složeni niz koraka kontroliranih enzimima. Najbliži hemijski prekursor nadbubrežnih steroida je holesterol, koji ne samo da apsorbuju ćelije kore nadbubrežne žlezde iz krvi, već se i formira unutar ovih ćelija.

Kolesterol, bilo da se apsorbira iz krvi ili sintetizira u korteksu nadbubrežne žlijezde, akumulira se u citoplazmatskim lipidnim kapljicama. Zatim, u mitohondrijima, holesterol se pretvara u pregnenolon formiranjem prvo 20-hidroksiholesterola, zatim 20, 22-dioksiholesterola, i konačno, cijepanjem lanca između 20. i 22. atoma ugljika da bi se formirao pregnenolon. Vjeruje se da je konverzija kolesterola u pregnenolon korak koji ograničava brzinu u biosintezi steroidnih hormona i da ovaj korak kontroliraju stimulansi nadbubrežne žlijezde ACTH, kalij i angiotenzin II. U nedostatku stimulansa, nadbubrežne žlijezde proizvode vrlo malo pregnenolona i steroidnih hormona.

Pregnenolon se pretvara u glukokortikoide, mineralokortikoide i polne hormone tri različite enzimske reakcije.

Glukokortikoidi. Glavni put koji se vidi u zoni snopa uključuje dehidrogenaciju 3β-hidroksilne grupe pregnenolona kako bi se formirao preg-5-en-3,20-dion, koji se zatim podvrgava izomerizaciji u progesteron. Kao rezultat niza hidroksilacija, progesteron se pod uticajem 17-hidroksilaznog sistema pretvara u 17-oksiprogesteron, a zatim u 17,21-dioksiprogesteron (17a-oksidoksikortikosteron, 11-deoksikortikosteron i jedinjenje) , konačno, do kortizola u toku 11-hidroksilacije (jedinjenje P).

Kod štakora, glavni kortikosteroid sintetiziran u kori nadbubrežne žlijezde je kortikosteron; Mala količina kortikosterona se također proizvodi u ljudskom korteksu nadbubrežne žlijezde. Put sinteze kortikosterona je identičan onom kod kortizola, osim u odsustvu koraka 17-hidroksilacije.

Mineralokortikoidi. Aldosteron se formira iz pregnenolona u ćelijama zona glomerula. Sadrži 17-hidroksilaze i stoga nema sposobnost da sintetiše kortizol. Umjesto toga nastaje kortikosteron čiji se dio pod djelovanjem 18-hidroksilaze pretvara u 18-hidroksikortikosteron, a zatim pod djelovanjem 18-hidroksisteroid dehidrogenaze u aldosteron. Budući da se 18-hidroksisteroid dehidrogenaza nalazi samo u zoni glomerula, vjeruje se da je sinteza aldosterona ograničena na ovu zonu.

polni hormoni. Iako su glavni fiziološki značajni steroidni hormoni koje proizvodi kora nadbubrežne žlijezde kortizol i aldosteron, ova žlijezda također proizvodi male količine androgena (muški polni hormoni) i estrogena (ženski polni hormoni). 17,20-desmolaza pretvara 17-hidroksiprognenolon u dehidroepiandrosteron, a 17-hidroksiprogesteron u dehidroepiandrosteron i 1)4-androstendiol su slabi androgeni (muški polni hormoni). Male količine ovih androgena se pretvaraju u androsg-4-en-3,17-dion i testosteron. Po svoj prilici, male količine estrogena 17-estradiola se takođe formiraju iz testosterona.

Tiroidni hormoni. Glavne supstance koje se koriste u sintezi hormona štitnjače su jod i tirozin. Štitnu žlijezdu odlikuje visoko efikasan mehanizam za hvatanje joda iz krvi, te u

Kao izvor tirozina, sintetiše i koristi veliki glikoprotein tiroglobulin.

Ako se tirozin nalazi u tijelu u velikim količinama i dolazi iz hrane i endogenih proteina koji se raspadaju, tada je jod prisutan samo u ograničenoj količini i dolazi samo iz hrane. U crijevima se tokom varenja hrane jod odvaja, apsorbira u obliku jodida i u tom obliku cirkulira krvlju u slobodnom (nevezanom) stanju.

Jodid, koji iz krvi preuzimaju tiroidne (folikularne) stanice, i tireoglobulin, sintetiziran u tim stanicama, se luče (endocitozom) u ekstracelularni prostor unutar žlijezde, koji se naziva folikularni lumen ili koloidni prostor, okružen folikularnim stanicama. Ali jodid se ne kombinuje sa aminokiselinama. U lumenu folikula ili (vjerovatnije) na apikalnoj površini ćelija okrenutih prema lumenu, jodid se pod utjecajem peroksidaze, citokrom oksidaze i enzima flavin oksidira u atomski jod i druge oksidirane produkte i kovalentno je vezan fenolnim prstenovi tirozinskih ostataka sadržani u polipeptidnom okviru.tiroglobulin. Oksidacija joda može se desiti i na neenzimski način u prisustvu jona bakra i gvožđa i tirozina, koji naknadno prihvata elementarni jod. Vezivanje joda za fenolni prsten se dešava samo na 3. poziciji, ili na 3. i 5. poziciji, što rezultira stvaranjem monojodotirozina (MIT) i dijodotirozina (DIT), respektivno. Ovaj proces jodiranja tirozinskih ostataka tireoglobulina poznat je kao korak orginifikacije u biosintezi tiroidnih hormona. Omjer monojodotirozina i dijodotirozina u štitnoj žlijezdi je 1:3 ili 2:3. Jodiranje tirozina ne zahtijeva intaktnu ćelijsku strukturu žlijezde i može se dogoditi u preparatima žlijezde bez ćelija pomoću enzima tirozin jodinaze koji sadrži bakar. Enzim je lokaliziran u mitohondrijima i mikrosomima.

Treba napomenuti da se samo 1/3 apsorbiranog joda koristi za sintezu tirozina, a 2/3 se uklanja urinom.

Sljedeći korak je kondenzacija jodotirozina sa stvaranjem jodotironina. I dalje ostajući u strukturi tireoglobulina, MIT i DIT molekuli (MIT + DIT) kondenziraju se u trijodtironin (T 3), a na sličan način, dva DIT molekula (DIT + DIT) kondenziraju se u molekulu L-tiroksina (T 4 ). U ovom obliku, tj. povezani sa tireoglobulinom, jodtironini, kao i nekondenzirani jodotirozini, pohranjeni su u folikulu štitnjače. Ovaj kompleks jodiranog tireoglobulina često se naziva koloidom. Dakle, tireoglobulin, koji čini 10% vlažne težine štitne žlijezde, služi kao protein nosač, odnosno prekursor akumuliranih hormona. Odnos tiroksina i trijodtironina je 7:1.

Dakle, tiroksin se normalno proizvodi u mnogo većim količinama od trijodtironina. Ali potonji ima veću specifičnu aktivnost od T4 (prevazilazeći ga 5-10 puta u smislu njegovog učinka na metabolizam). Proizvodnja T 3 je pojačana u uslovima umerenog nedostatka ili ograničenog snabdevanja štitaste žlezde jodom. Lučenje hormona štitnjače – proces koji se javlja kao odgovor na metaboličke potrebe i posredovan je djelovanjem tireostimulirajućeg hormona (TSH) na tiroidne stanice – uključuje oslobađanje hormona iz tireoglobulina. Ovaj proces se događa u apikalnoj membrani apsorpcijom koloida koji sadrži tireoglobulin (proces poznat kao endocitoza).

Tireoglobulin se zatim hidrolizira u ćeliji pod utjecajem proteaza, a tako oslobođeni hormoni štitnjače se oslobađaju u krvotok.

Sumirajući gore navedeno, proces biosinteze i lučenja hormona štitnjače može se podijeliti u sljedeće faze: 1 - biosinteza tireoglobulina, 2 - hvatanje jodida, 3 - organizacija jodida, 4 - kondenzacija, 5 - apsorpcija ćelijama i proteoliza koloida , 6 - sekret.

Biosinteza tiroksina i trijodtirozina se ubrzava pod uticajem hormona koji stimuliše štitnjaču iz hipofize. Isti hormon aktivira proteolizu tireoglobulina i ulazak tiroidnih hormona u krv. U istom pravcu utiče i na uzbuđenje centralnog nervnog sistema.

U krvi se 90-95% tiroksina i, u manjoj mjeri, T 3 reverzibilno vezuju za serumske proteine, uglavnom za 1- i -2-globuline. Dakle, koncentracija joda vezanog na proteine ​​u krvi (PBI) odražava količinu jodiranih tiroidnih hormona koji ulaze u cirkulaciju i omogućava objektivnu procjenu stepena funkcionalne aktivnosti štitne žlijezde.

Tiroksin i trijodtironin vezan za proteine ​​cirkulišu u krvi kao transportni oblik hormona štitnjače. Ali u ćelijama efektorskih organa i tkiva jodtironini prolaze kroz deaminaciju, dekarboksilaciju i dejodinaciju. Kao rezultat deaminacije iz T 4 i T 3, dobivaju se tetrajodotiropropionska i tetrajodotirooctena (i također, respektivno, trijodtiropropionska i trijodotirooctena) kiselina.

Produkti razgradnje jodotironina potpuno se inaktiviraju i uništavaju u jetri. Odcijepljeni jod sa žuči ulazi u crijevo, odatle se ponovo apsorbira u krv i ponovno koristi štitna žlijezda za biosintezu novih količina tiroidnih hormona. U vezi sa ponovnom upotrebom, gubitak joda sa izmetom i urinom je ograničen na samo 10%. Važnost jetre i crijeva u reciklaži joda jasno daje do znanja zašto uporni poremećaji probavnog trakta mogu dovesti do stanja relativnog nedostatka joda u organizmu i biti jedan od etioloških uzroka sporadične strume.

Kateholamini. Kateholamini su dihidroksilirani fenolni amini i uključuju dopamin, epinefrin i norepinefrin. Ova jedinjenja se proizvode samo u nervnom tkivu i tkivima izvedenim iz nervnog lanca, kao što su moždina nadbubrežne žlezde i Zuckerkandlovi organi. Norepinefrin se prvenstveno nalazi u simpatičkim neuronima perifernog i centralnog nervnog sistema i deluje lokalno kao neurotransmiter na glatke mišićne ćelije vaskularnog, mozga i jetre. Adrenalin se uglavnom proizvodi u meduli nadbubrežne žlijezde, odakle ulazi u krvotok i djeluje kao hormon na udaljene ciljne organe. Dopamin ima dvije funkcije: služi kao biosintetski prekursor za epinefrin i norepinefrin, i djeluje kao lokalni neurotransmiter u određenim područjima mozga vezanim za regulaciju motoričkih funkcija.

Aminokiselina tirozin služi kao početni supstrat za njihovu biosintezu. Za razliku od onoga što se uočava u biosintezi tiroidnih hormona, kada je tirozin, koji je takođe biosintetski prekursor, kovalentno vezan peptidnom vezom za veliki protein (tireoglobulin), tirozin se koristi u sintezi kateholamina u obliku slobodna aminokiselina. Tirozin ulazi u organizam uglavnom hranom, ali se donekle formira i u jetri hidroksilacijom esencijalne aminokiseline fenilalanin.

Korak koji ograničava brzinu u sintezi kateholamina je konverzija tirozina u DOPA pomoću tirozin hidroksilaze. DOPA se podvrgava dekarboksilaciji (enzim - dekarboksilaza) sa stvaranjem dopamina. Dopamin se aktivno transportuje putem ATP-ovisnog mehanizma do citoplazmatskih vezikula ili granula koje sadrže enzim dopamin hidroksilazu. Unutar granula, hidroksilacijom, dopamin se pretvara u norepinefrin, koji se pod uticajem feniletanolamin-M-metiltransferaze medule nadbubrežne žlezde pretvara u adrenalin.

Sekrecija se odvija egzocitozom.

Općenito govoreći, endokrine žlijezde luče hormone u obliku koji je aktivan u ciljnim tkivima. Međutim, u nekim slučajevima njegove metaboličke transformacije u perifernom tkivu dovode do konačnog stvaranja aktivnog oblika hormona. Na primjer, testosteron, glavni proizvod testisa, pretvara se u dihidrotestosteron u perifernim tkivima. Upravo ovaj steroid određuje mnoge (ali ne sve) androgene efekte. Glavni aktivni hormon štitnjače je trijodtironin, međutim, štitna žlijezda proizvodi samo određenu količinu, ali glavna količina hormona nastaje kao rezultat monodejodinacije tiroksina u trijodtironin u perifernim tkivima.

U mnogim slučajevima, određeni dio hormona koji cirkuliraju u krvi vezan je za proteine ​​plazme. Specifični proteini koji vezuju insulin, tiroksin, hormon rasta, progesteron, hidrokortizon, kortikosteron i druge hormone u krvnoj plazmi su prilično dobro proučavani. Hormoni i proteini vezani su nekovalentnom vezom koja ima relativno nisku energiju, pa se ovi kompleksi lako uništavaju, oslobađajući hormone. Kompleksacija hormona sa proteinima:

1) omogućava održavanje dijela hormona u neaktivnom obliku,

2) štiti hormone od hemijskih i enzimskih faktora,

3) jedan je od transportnih oblika hormona,

4) omogućava vam da rezervišete hormon.

Lijekovi kao što su steroidni hormoni ili kako ih u narodu zovu steroidi su elementi koji kontroliraju procese vitalne aktivnosti u ljudskom tijelu. Osobito je važno da osobe koje prate svoje zdravlje znaju specifičnosti ovih lijekova.

Gdje se primjenjuju?

Steroidi su vrlo važna karika u tijelu svake osobe. Što je kompetentnije izgrađen lanac njihovog rada, to je ljudsko tijelo zdravije. Takva promjena u tijelu je posljedica njihovog snažnog utjecaja.

O steroidnim lijekovima možete čuti u sportskim krugovima, najčešće se tamo koriste. Anabolički steroidi su posebno popularni u takvim sportovima snage:

• powerlifting;
• Dizanje tegova;
• crossfit.

Takvi lijekovi pomažu u postizanju različitih ciljeva, od dobivanja mišićne mase do oslobađanja od viška kilograma.

Adrenalni steroidi

Moderno tržište je prezasićeno lijekovima i sportskom ishranom i ponekad je teško razumjeti ovo bogatstvo. Lista steroida uključuje nekoliko grupa.

Adrenalni steroidi su vrsta steroida koje tijelo proizvodi u nadbubrežnim žlijezdama. Ovi organi obavljaju nezamjenjiv posao i proizvode sljedeće:

• Hidrokortizon, ili kako se češće naziva -. Naziva se i glukokortikoidom. Ima jednu od ključnih uloga u metabolizmu – metabolizmu i regulaciji krvnog pritiska. Ovaj hormon ima mnogo imena, a najpopularnije među njima je "". Kortizol se proizvodi u organizmu tokom stresnih situacija (iskustva, uzbuđenje, post, nedostatak sna). Zbog proizvodnje kortizola dolazi do raspadanja mišićnih vlakana, pogoršanja imuniteta. Stoga se ova tvar smatra negativnom zbog svog učinka na tijelo, vrijedno je kontrolirati njegovu proizvodnju.
• Kortikosteron je supstanca odgovorna za razgradnju proteina. Također potiče preradu aminokiselina u složene ugljikohidrate, koji služe kao gorivo za tijelo i daju mu energiju. Također pomaže jetri da proizvodi glikogen, koji se nalazi u mišićima i također se koristi kao izvor energije.
• - Ovaj hormon je uključen u rad krvnog pritiska. Takođe, ovaj steroid kontroliše vrednost kalijuma i natrijuma u ljudskom telu. Poziva bubrege da apsorbuju natrijum i eliminišu kalijum iz urina ako je potrebno.

seksualni steroidi

Ništa manje popularne su seksualne supstance:

• (androgen - muški polni hormon) - glavni androgen među muškim genitalnim organima je testosteron. Testosteron proizvodi muško tijelo u testisima i obavlja važne funkcije u tijelu. Testosteron je direktno odgovoran za seksualne karakteristike muškarca, a kao što su linija kose na licu, grudima i drugim dijelovima tijela, za razliku od žena. Ovaj androgen čini glas grubim, daje mu bariton. Testosteron je također odgovoran za razvoj mišića i seksualne želje. Sve ove funkcije obavlja androgen.
• Estrogeni (ženski polni hormoni) - ove supstance proizvode žene u folikularnom aparatu jajnika. Klasa estrogena uključuje tri vrste hormona: estradiol, estriol i estron. Estrogeni doprinose razvoju materice, jajovoda, vagine, pigmentacije u bradavicama i genitalijama. Povećavaju koncentraciju tiroksina, željeza i bakra u krvi. Ako postoji nedostatak estrogena u tijelu žene, postoji mogućnost razvoja osteoporoze.

Anabolički steroidi su steroidi koji uzrokuju androgenu aktivnost u ljudskom tijelu i slični su po svom djelovanju muškom hormonu testosteronu.

Takvi lijekovi se gusto nalaze u sportovima snage. Sportisti koriste anaboličke agense kako bi poboljšali svoje fizičko stanje i atletske performanse. Ova vrsta lijeka djeluje na mišićno tkivo i povećava njihov volumen zbog pojačanog metabolizma i sinteze proteina. Sredstva anaboličkog djelovanja mogu se pripisati i osobama koje pate od distrofije.

Poznate droge

Provjereni lijekovi u sportskim krugovima su:

• Hydrocortisone;
• deksametazon;
• prednizon;
• Estriol;
• Prednizolon.

Prije upotrebe ovih lijekova potrebno je konsultovati svog ljekara.

Nuspojave

Steroidni hormoni (posebno androgeni) takođe mogu negativno uticati na organizam:

• suzbijanje proizvodnje vlastitog testosterona;
• oštećenje tkiva jetre;
• razvoj ;
• akne (akne);
• povećanje nivoa holesterola u krvi;
• problemi sa kardiovaskularnim sistemom;
• povišen krvni pritisak;
• problemi s bubrezima;
• mentalni poremećaji;
• zaustavljanje rasta;
• hipertrofija prostate;
• neplodnost;
• formiranje tromba.

Upotreba steroida zahtijeva najveću pažnju i savjesnost od osobe. Steroidni hormoni sveobuhvatno utiču na ljudski organizam. Nemojte koristiti neprovjerene hormonske lijekove bez konsultacije sa specijalistom.