Steroide hormoner. kort information

De vigtigste hormoner for en sexologs praksis, som direkte regulerer seksuelle funktioner af kemisk natur, tilhører følgende grupper: 1) protein-peptidhormoner(frigivelse af hormoner i hypothalamus, stimulerer frigivelsen af ​​tropiske hormoner i den forreste hypofyse, såvel som de fleste af disse hormoner - ACTH, follikelstimulerende, luteiniserende, væksthormon osv.); 2) steroidhormoner[fremstillet i binyrerne, testiklerne, æggestokkene og placenta; disse er mandlige kønshormoner (androgener), kvindelige kønshormoner (østrogener og gestagen) og hormoner udskilt af binyrebarken (kortikosteroider)].

Alle steroidhormoner stammer fra steran-carbonhydriden, hvis strukturelle grundlag er cyclopentanperhydrophenanthrene-kernen (fig. 15), dannet af fire indbyrdes forbundne kulstofringe (A, B, C, D): tre ringe består af 6, og den fjerde - med 5 carbonatomer.

Cyclopentanperhydrophenanthren-molekylet indeholder 17 carbonatomer; en sidekæde af forskellig længde er ofte knyttet til steranet, hvis carbonatomer er angivet med tal, startende fra 18. Steroidhormoner er opdelt i tre grupper:

1. Estran, dannet ved at binde methylgruppen CH3 til steranen, er moderforbindelsen for alle østrogene hormoner, som omfatter 18 carbonatomer, C18-gruppen (fig. 16).

Ris. 16. Tre hovedforbindelser (moder-)forbindelser: estran (18 carbonatomer), hvorfra østrogener dannes; androstan (19 carbonatomer), på grundlag af hvilket androgener dannes; gruppe C 21 (21 carbonatomer) - grundlaget for dannelsen af ​​kortikoider og gestagener

2. Androstan, dannet ved at binde to methylgrupper til steran, er moderforbindelsen for androgener (C19, fig. 16).

3. Gruppe med 21 kulstofatomer(C 21), som omfatter gestagens(progesteronforbindelser), samt kortikoider. De indeholder to methylgrupper (CH 3), og en ethylgruppe CH 2 - CH 3 er bundet til det 17. carbonatom (se fig. 16).

Normalt skrives CH 3-symbolet, især ved det 10. og 13. carbonatom, ikke for overskuelighedens skyld, men kun bindingen er angivet i form af en streg, der peger opad.

Hvis der ikke er nogen dobbeltbindinger i molekylet, så har forbindelsens navn endelsen "an" (for eksempel estran, androstan osv.). Hvis der er en dobbeltbinding i molekylet, får navnet endelsen "en" (med to dobbeltbindinger - "dien", med tre - "trien"). Dobbeltbindinger kan også betegnes med Δ (i dette tilfælde skrives tal ved siden af ​​bogstavet, serienummeret på carbonatomet, hvorfra dobbeltbindingen begynder).

Hvis hydrogenet, der er bundet til et af carbonatomerne, erstattes af oxygen for at danne en hydroxyl (eller alkohol) gruppe, så ender navnet på hormonet på "ol" (angiver tilstedeværelsen af ​​en OH-gruppe). Med to OH-grupper ændres slutningen til "diol", med tre - til "triol". Hvis steroidforbindelser indeholder en ketongruppe C = O, så ender navnet på "han" (med to ketongrupper - "dion", med tre - "trion").

Udover ovenstående betegnelser bruges også andre: "deoxy" - når det primære molekyle har mistet et oxygenatom, "dehydro" - når molekylet har mistet to brintatomer.

Endelig er der i nomenklaturen af ​​steroidhormoner præfikser "hydroxy" eller "oxy", som indikerer, at hydrogenatomet i molekylet er erstattet af en OH-gruppe. Præfikset "keto" betyder også, at ilt i stedet for brint er knyttet til et af carbonatomerne (C \u003d O), ellers kan den samme gruppe betegnes med slutningen "han".

Biosyntesen af ​​steroider i kroppen udføres hovedsageligt af testiklerne, binyrebarken og æggestokkene med deltagelse af leveren. Dannelsen af ​​østrogener i kroppen sker hovedsageligt fra androgener (fig. 17). Samtidig er enzymsystemet, der forårsager aromatisering, i stand til at omdanne henholdsvis androstendiol og testosteron til østron og østradiol, almindeligt i mange væv og organer (f.eks. i fedtvæv, limbiske strukturer, hypothalamus, placenta, hår) . En så bred repræsentation af enzymsystemet, der sikrer dannelsen af ​​"kvindelige" kønshormoner ved at omdanne androgener til østrogener (sammen med produktionen af ​​sidstnævnte i æggestokkene) skaber en række fordele for kroppen: med denne mekanisme, hormonet går ind i målcellen i en aktiv tilstand (beskyttet mod inaktiverende virkninger af plasmaproteiner), og biologiske reaktioner i målceller kan medieres af intracellulære østrogener, hvilket fremgår af fænomenet med enzymprægning og hårvækst i visse områder af legeme.

Fællesheden mellem de tidlige stadier af androgensyntese i testiklerne, æggestokkene og binyrebarken blev bemærket. Men på trods af, at biosyntesen af ​​steroider generelt er den samme i alle væv og organer, bestemmer forholdet mellem aktiviteten af ​​forskellige enzymer de forskellige relative mængder og typer af udskilte hormoner. I testiklernes interstitielle celler er aktiviteten af ​​enzymsystemer, der giver aromatisering, for eksempel lav, og derfor producerer dette væv hovedsageligt androstenedion og testosteron. I patologi, når aromatiseringsprocesser intensiveres, for eksempel i tilfælde af tumorer i de mandlige gonader, øges syntesen og udskillelsen af ​​østrogener tilsvarende [Starkova N.T., 1973].

I blodet af V. spermatica hos voksne mænd blev testosteron, androstenedion og dehydroepiandrosteron bestemt til en koncentration på henholdsvis 47,9; 2,9 og 4,5 µg/100 ml plasma. I gennemsnit udskiller testiklerne omkring 6,9 mg/dag testosteron, mens binyrebarken udskiller dihydroepiandrosteron og androstenedion i store mængder. I målorganernes væv er koncentrationen af ​​disse hormoner højere end i blodplasma (for eksempel akkumuleres testosteron i store mængder i prostatakirtlen og sædblærerne). Ophobningen af ​​steroidhormoner "i målceller betyder ikke, at der er en speciel mekanisme til at transportere dem til disse celler: det er nok for molekylerne at blive hængende i dem. I resten af ​​kroppens celler passerer hormonet igennem plasmamembranen i begge retninger, og dens koncentration i cellen derfor viser den sig ikke at være højere end i blodet.I målorganernes væv diffunderer hormonmolekylerne fortsat ind i cellerne, men kun få af de går tilbage, så deres intracellulære koncentration stiger.

Sekretionen af ​​testosteron hos mænd stiger dramatisk i puberteten (puberteten) og holdes på et gennemsnitligt niveau indtil alderdommen. Sammen med dette er der dog selv hos raske mennesker cykliske udsving i intensiteten af ​​testosteronsekretion med en periode på 8 til 30 dage og en amplitude på 14 til 42%. Hovedvejen til transport af kønshormoner er blodet, selvom lymfen også spiller en væsentlig rolle i denne proces, især i fordelingen af ​​hormoner i selve kønskirtlerne.

Af de "mandlige" kønshormoner (androgener) er testosteron det mest aktive. Andre naturlige androgener (androstenedion, androsteron) er 6-10 gange mindre aktive end testosteron, og dehydroepiandrosteron og epitestosteron er 25-50 gange mindre aktive.

Virkningsmekanismen af ​​steroidhormoner er forbundet med reguleringen af ​​protein-enzymbiosynteseprocesser på genniveau. Så for eksempel testosteron, som kommer fra blodet ind i cellerne, binder sig til specifikke receptorproteiner, gennemgår enzymatisk transformation med dannelsen af ​​en aktiv form - dihydrotestosteron, som stimulerer processen med DNA-replikation, overførsel af genetisk information fra DNA til RNA- og proteinbiosyntese på ribosomer. Dette forårsager en stigning i stofskiftet i målorganernes celler og viser sig i sidste ende som en anabolsk effekt.

Perioden med cirkulation af kønshormoner i blodet er kort, deres forsvinden fra blodet går gennem to faser. Halveringstiden for cirkulationen i blodet i det første trin er 5-20 minutter, og øges derefter til 2,5-3 timer Frigivelsen af ​​hormoner fra blodet lettes i høj grad af deres absorption af væv, hvor de metaboliseres intensivt. Så en betydelig mængde steroidhormoner diffunderer fra blodet til fedtvæv: det tjener som en slags depot for kønshormoner, især for progesteron.

Testosteron undergår inaktivering i kroppen ved oxidation af OH-gruppen forbundet med det 17. kulstofatom, eller ved reduktion af ketongruppen forbundet med kulstof-3 til en hydroxylgruppe. I dette tilfælde forsvinder dobbeltbindingen i ring A også (se fig. 15). Testosteron, dannet i testiklerne, omdannes til inaktive eller fuldstændig inaktive steroidforbindelser af 17-ketosteroidgruppen (17-KS), som udskilles fra kroppen i urinen. De vigtigste metabolitter af testikeltestosteron er etiocholanolon, androsteron og epiandrosteron. Testosteron, dannet i binyrebarken, bliver til dehydroepiandrosteron (fig. 18). Metabolitter af testikel oprindelse (fraktion α) tegner sig for ca. 1/3, binyre (fraktion β) - ca. 2/3 af den samlede mængde af 17-KS indeholdt i urin. Metabolisme af testosteron er i høj grad afhængig af leverfunktionen. Med skrumpelever, androgene lægemidler, testosteronderivater, indtaget oralt, inaktiveres ikke fuldstændigt, men omdannes til østrogener. Endogent testosteron omdannes i sådanne tilfælde også meget lettere til østrogener, hvilket fører til udvikling af gynækomasti hos patienter med leversvigt eller hos personer, der er svækket af langvarig sygdom.

Det største antal steroidhormoner syntetiseres i binyrebarken, kaldes de kortikosteroider. De vigtigste af disse er hydrocortison, kortikosteron og aldosteron. I kønskirtlerne syntetiseres mandlige og kvindelige kønshormoner relateret til steroider. (Der dannes også en lille mængde kønshormoner i binyrebarken.) Mandlige kønshormoner dannes i testiklerne - androgener hvoraf den vigtigste er testosteron. Æggestokkene producerer kvindelige kønshormoner østrogener og progestiner. Den vigtigste repræsentant for østrogen er østradiol.

I modsætning til peptidhormoner er steroidhormonreceptorer ikke placeret i den ydre cellemembran, men i målcellernes cytoplasma. Denne forskel bestemmes af det faktum, at steroidhormoner er i stand til at passere gennem den ydre lipidmembran af celler, mens peptidhormoner ikke er det. Når et hormon interagerer med en specifik receptor, dannes et hormon-receptorkompleks, som transporteres til cellekernen. I kernen binder dette kompleks sig til en specifik DNA-region og aktiverer dens transkription, hvilket fører til syntesen af ​​visse mRNA'er og derefter de tilsvarende proteiner, der er ansvarlige for den nødvendige biologiske effekt (fig. 12).

Ris. 12. Skema over interaktionen mellem et steroidhormon og en celle. 1 - hormon, 2 - receptor, 3 - celle, 4 - kerne, 5 - hormon-receptor kompleks, 6 - cellemembran

Data om steroidhormoner brugt til at vurdere atleters funktionelle tilstand er vist i tabel 5.

Fysisk aktivitet påvirker niveauet af steroidhormoner, som afhænger af kroppens konditionsgrad og kraften i det udførte arbejde. Hos utrænede mænd forårsager kortvarig træning en stigning i testosteron i blodet, og langvarig træning - dets fald. Hos veltrænede atleter falder testosteronkoncentrationen ikke selv ved længerevarende fysisk arbejde, for eksempel ved løb 21 km. Undersøgelsen af ​​østrogensyntese hos mænd under fysisk anstrengelse afslørede dets fald i trænede individer og en stigning i utrænede individer. Hos kvinder, under hårdt arbejde, noteres en stigning i koncentrationen af ​​østrogen i blodet.

Tabel 5

Steroidhormoner bruges til at vurdere funktionel

atleternes tilstand

Steroidhormoner med anabolske effekter, dvs. stimulerende processer af biosyntese bruges som biologiske stimulanser. For første gang begyndte disse forbindelser at blive brugt i medicin til behandling af visse sygdomme og genopretning i den postoperative periode for at øge hastigheden af ​​anabolske processer, især vævsreparation.

I sport begyndte anabolske steroider at blive meget brugt i 50'erne. Først begyndte vægtløftere og bodybuildere at bruge dem, og derefter - kastere og pushere. Regelmæssig brug af anabolske steroider viste sig at være ret effektiv og førte til en betydelig forbedring i atletisk præstation.

Alle steroider har en androgen virkning, så anabolske steroider, når de bruges regelmæssigt, har en deprimerende effekt på de mandlige kønskirtler ved en feedback-mekanisme (jo mere androgen der indføres i kroppen, jo mindre syntetiseres det i selve kroppen) . Den regelmæssige brug af anabolske steroider medfører således en krænkelse af det normale seksualliv. Naturligvis er kvinder mere følsomme over for sådanne stoffer. Det har vist sig, at administration af testosteron til nyfødte hunrotter forårsager yderligere mandlig adfærd og infertilitet hos dem.

Anabolske steroider påvirker aktiviteten af ​​en række enzymer, øger deres syntese og ændrer stofskiftet generelt, hvilket kan føre til alvorlige stofskifteforstyrrelser. Derudover forårsager en række steroidhormoner betydelig undertrykkelse af immunresponser. Litteraturen har akkumuleret omfattende data om den negative indvirkning af anabolske steroider på atleternes krop.

Den udbredte brug af anabolske steroider i storsport har ført til optagelsen af ​​disse stoffer på dopinglisten, da deres brug på den ene side ikke er foreneligt med sportens etiske principper, og på den anden side har en klar negativ effekt på atleternes krop.

Steroidhormoner trænger let ind i cellen gennem overfladeplasmamembranen på grund af deres lipofilicitet og interagerer i cytosolen med specifikke receptorer. Hormon-receptorkomplekset dannes i cytosolen

bevæger sig til kernen. I kernen nedbrydes komplekset, og hormonet interagerer med nukleært kromatin. Som et resultat af dette opstår interaktion med DNA, og derefter - induktion af messenger-RNA. I nogle tilfælde stimulerer steroider for eksempel dannelsen af ​​100-150 tusinde mRNA-molekyler i en celle, hvor strukturen af ​​kun 1-3 proteiner er kodet. Så den første fase af virkningen af ​​steroidhormoner er aktiveringen af ​​transkriptionsprocessen. Samtidig aktiveres RNA-polymerase, som udfører syntesen af ​​ribosomalt RNA (rRNA). På grund af dette dannes et yderligere antal ribosomer, som binder til membranerne i det endoplasmatiske reticulum og danner polysomer. På grund af hele komplekset af hændelser (transkription og translation) observeres 2-3 timer efter eksponering for steroidet en øget syntese af inducerede proteiner. I en celle påvirker steroidet syntesen af ​​ikke mere end 5-7 proteiner. Det er også kendt, at i den samme celle kan et steroid inducere syntesen af ​​et protein og undertrykke syntesen af ​​et andet protein. Dette skyldes det faktum, at receptorerne af dette steroid er heterogene.

2. Virkningsmekanismen for skjoldbruskkirtelhormoner.

Receptorer findes i cytoplasmaet og i kernen. Skjoldbruskkirtelhormoner (mere præcist, triiodothyronin, da thyroxin skal donere et jodatom og blive til triiodothyronin, før det udøver sin virkning) binder sig til nukleært kromatin og inducerer syntesen af ​​10-12 proteiner - dette sker på grund af aktiveringen af ​​transkriptionsmekanismen. Skjoldbruskkirtelhormoner aktiverer syntesen af ​​mange enzymproteiner, regulatoriske proteinreceptorer. Skjoldbruskkirtelhormoner inducerer syntesen af ​​enzymer involveret i stofskiftet og aktiverer energiproduktionsprocesser. Samtidig øger skjoldbruskkirtelhormoner transporten af ​​aminosyrer og glucose gennem cellemembraner, øger leveringen af ​​aminosyrer til ribosomer til behov for proteinsyntese.

3. Virkningsmekanismen af ​​proteinhormoner, katekolaminer, serotonin, histamin.

Disse hormoner interagerer med receptorer placeret på celleoverfladen, og den endelige effekt af virkningen af ​​disse hormoner kan være en reduktion, en stigning i enzymatiske processer, for eksempel glykogenolyse, en stigning i proteinsyntese, en stigning i sekretion osv. I alle disse tilfælde ligger processen med proteinphosphorylering - regulatorer, overførsel af fosfatgrupper fra ATP til hydroxylgrupperne i serin, threonin, tyrosin, protein. Denne proces inde i cellen udføres med deltagelse af proteinkinase-enzymer. Proteinkinaser er ATP-phosphotransferaser. Der er mange varianter af dem, hvert protein har sin egen proteinkinase. For eksempel for phosphorylase, som er involveret i nedbrydningen af ​​glykogen, kaldes proteinkinasen "phosphorylase kinase".

I cellen er proteinkinaser inaktive. Proteinkinaser aktiveres af hormoner, der virker på overfladisk placerede receptorer. I dette tilfælde overføres signalet fra receptoren (efter interaktionen af ​​hormonet med denne receptor) til proteinkinase med deltagelse af en specifik mediator eller sekundær messenger. På nuværende tidspunkt er det blevet fundet ud af, at en sådan budbringer kan være: a) cAMP, b) Ca-ioner, c) diacylglycerol, d) nogle andre faktorer (second messengers af ukendt art). Proteinkinaser kan således være cAMP-afhængige, Ca-afhængige, diacylglycerol-afhængige.

Det er kendt, at cAMP virker som en sekundær budbringer under påvirkning af sådanne hormoner som ACTH, TSH, FSH, LH, choriongonadotropin, MSH, ADH, katekolaminer (beta-adrenerg effekt), glukagon, parathyrin (parathormon), calcitonin, sekretin gonadotropin, thyroliberin, lipotropin.

En gruppe hormoner, som calcium er budbringeren for: oxytocin, vasopressin, gastrin, cholecystokinin, angiotensin, katekolaminer (alfa-effekt).

For nogle hormoner er mediatorer endnu ikke identificeret: for eksempel væksthormon, prolaktin, chorionsomatomammatropin (placentalaktogen), somatostatin, insulin, insulinlignende vækstfaktorer osv.

Overvej arbejde cAMP som budbringer: cAMP (cyklisk adenosinmonophosphat) dannes i cellen under påvirkning af enzymet adenylatcyclase fra ATP-molekyler,

ATP cAMP. Niveauet af cAMP i cellen afhænger af aktiviteten af ​​adenylatcyclase og af aktiviteten af ​​enzymet, der ødelægger cAMP (phosphodiesterase). Hormoner, der virker gennem cAMP, forårsager normalt en ændring i aktiviteten af ​​adenylatcyclase. Dette enzym har regulerende og katalytiske underenheder. Den regulatoriske underenhed er på den ene eller anden måde forbundet med hormonreceptoren, for eksempel gennem et G-protein. Når den udsættes for hormonet, aktiveres den regulatoriske underenhed (i hvile er denne underenhed forbundet med guanisindifosfat, og under påvirkning af et hormon binder det sig til guanisintrifosfat og derfor aktiveret). Som følge heraf øges aktiviteten af ​​den katalytiske underenhed, som er placeret på indersiden af ​​plasmamembranen, og derfor øges indholdet af cAMP. Dette medfører igen aktivering af proteinkinase (mere præcist cAMP-afhængig proteinkinase), som yderligere forårsager fosforylering, hvilket fører til den endelige fysiologiske effekt, for eksempel under påvirkning af ACTH producerer binyreceller store mængder af glukokortikoider, og under påvirkning af adrenalin i SMC, der indeholder beta-adrenerge receptorer, aktiveres calciumpumpen, og MMC afspændes.

Altså: hormon + receptor aktivering af adenylatcyclase aktivering af proteinkinase proteinphosphorylering (for eksempel ATPase).

Messenger - calciumioner. Under påvirkning af hormoner (for eksempel oxytocin, ADH, gastrin) sker der en ændring i indholdet af calciumioner i cellen. Dette kan forekomme på grund af en stigning i cellemembranens permeabilitet for calciumioner eller på grund af frigivelse af frie calciumioner fra intracellulære depoter. I fremtiden kan calcium forårsage en række processer, for eksempel en stigning i membranens permeabilitet for calcium- og natriumioner, det kan interagere med cellens mikrotubulære-villøse system, og endelig kan det forårsage aktivering af proteinkinaser afhængig af calciumioner. Processen med aktivering af proteinkinaser er primært forbundet med interaktionen af ​​calciumioner med cellens regulerende protein - calmodulin. Det er et meget calciumfølsomt protein (svarende til troponin C i muskler), der indeholder 148 aminosyrer og har 4 calciumbindingssteder. Alle nukleerede celler indeholder dette universelle calciumbindende protein. Under betingelser med "hvile" er calmodulin i en inaktiv tilstand og er derfor ikke i stand til at udøve sin regulerende effekt på enzymer, herunder proteinkinaser. I nærvær af calcium aktiveres calmodulin, som et resultat af hvilket proteinkinaser aktiveres, og yderligere proteinphosphorylering sker. For eksempel, når adrenalin interagerer med adrenoreceptorer (beta-AR), aktiveres glykogenolyse i leverceller (nedbrydningen af ​​glykogen til glucose). Denne proces begynder under påvirkning af phosphorylase A, som er i en inaktiv tilstand i cellen. Begivenhedscyklussen her er som følger: adrenalin + beta-AR stigning i intracellulær calciumkoncentration -> calmodulinaktivering -> aktivering af phosphorylase kinase (aktivering af proteinkinase) -> aktivering af phosphorylase B, hvilket gør det til en aktiv form - phosphorylase A -> start af glykogenolyse.

I det tilfælde, hvor en anden proces finder sted, er hændelsesforløbet som følger: hormonet + receptor -> stigning i niveauet af calcium i cellen -> aktivering af calmodulin -> aktivering af proteinkinase -> phosphorylering af regulatorproteinet -> fysiologisk handling.

Budbringeren er diacylglycerol. Cellemembraner har fosfolipider, især phosphatidylinositol - 4,5-bisphosphat. Når et hormon interagerer med en receptor, bryder dette fosfolipid i to fragmenter: diacylglycerol og inositoltrifosfat. Begge disse rpsolks er instant messengers. Især diacylglycerol aktiverer proteinkinase yderligere, hvilket fører til phosphorylering af celleproteiner og den tilsvarende analoge virkning.

Andre budbringere. For nylig mener en række forskere, at prostaglandiner og deres derivater kan fungere som budbringere. Det antages, at kaskaden af ​​reaktioner er som følger: receptor + hormon -> aktivering af phospholipase A2 -> ødelæggelse af membranfosfolipider med dannelse af arachidonsyre -> dannelse af prostaglandiner som PGE, PHF, thromboxaner, prostacycliner, leukotriener - > fysiologisk effekt.

REGULERING AF HORMONUDSEKRING

Der er forskellige måder til endogen regulering af hormonsekretion,

1. Hormonel regulering. I hypothalamus produceres 6 liberiner og 3 statiner (corticoliberin, thyroliberin, gonadoliberin, melanoliberin, prolactoliberin, somatoliberin, somatostatin, melanostatin, prolactostatin), som gennem hypofyseportalen fra hypothalamus går ind i adenohypofysen eller hæmmer (hæmmer) (statiner) produktion af de tilsvarende hormoner. Adenohypofysehormoner - ACTH, LH, væksthormon, TSH - forårsager igen en ændring i hormonproduktionen. For eksempel øger TSH produktionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner. Pinealkirtlen producerer melatonin, som modulerer funktionen af ​​binyrerne, skjoldbruskkirtlen og kønskirtlerne.

2. Regulering af hormonproduktion ved typen af ​​negativ feedback. Produktionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner i skjoldbruskkirtlen reguleres af thyroliberin i hypothalamus, som virker på adenohypofysen, som producerer TSH, som øger produktionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner. Efter at være kommet ind i blodet, virker T3 og T4 på hypothalamus og adenohypofysen og hæmmer (hvis niveauet af thyroideahormoner er højt) produktionen af ​​thyroliberin og TSH.

Der er også en variant af positiv feedback: for eksempel forårsager en stigning i østrogenproduktionen en stigning i LH-produktionen i hypofysen. Generelt blev feedbackprincippet kaldt "plus-minus-interaktion"-princippet (ifølge M. M. Zavadsky).

3. Regulering, der involverer CNS-strukturer. De sympatiske og parasympatiske nervesystemer forårsager en ændring i produktionen af ​​hormoner. For eksempel, når det sympatiske nervesystem aktiveres, øges produktionen af ​​adrenalin i binyremarven. Strukturerne i hypothalamus (og alt, hvad der påvirker dem) forårsager en ændring i hormonproduktionen. For eksempel sikrer aktiviteten af ​​den suprachiasmatiske kerne af hypothalamus, sammen med aktiviteten af ​​pinealkirtlen, eksistensen af ​​et biologisk ur, herunder til hormonudskillelse. For eksempel er det kendt, at ACTH-produktionen er maksimal mellem klokken 6 og 8. og minimum i aftentimerne - fra 19 til 2-3 timer. Følelsesmæssige, mentale påvirkninger gennem strukturerne i det limbiske system, gennem de hypothalamus formationer kan i væsentlig grad påvirke aktiviteten af ​​hormonproducerende celler.

proteinhormoner. Data om syntesen af ​​protein og mindre polypeptidhormoner (mindre end 100 aminosyrerester i kæden) opnået i de senere år har vist, at denne proces omfatter syntesen af ​​prækursorer, der er større end de endeligt udskilte molekyler og omdannes til endelige cellulære produkter ved spaltning under translokation, der forekommer i specialiserede subcellulære organeller af sekretoriske celler.

Steroide hormoner. Biosyntesen af ​​steroidhormoner involverer en kompleks sekvens af trin styret af enzymer. Den nærmeste kemiske forløber for binyresteroider er kolesterol, som ikke kun absorberes af cellerne i binyrebarken fra blodet, men også dannes inde i disse celler.

Kolesterol, uanset om det absorberes fra blodet eller syntetiseres i binyrebarken, akkumuleres i cytoplasmatiske lipiddråber. Derefter, i mitokondrierne, omdannes kolesterol til pregnenolon ved først at danne 20-hydroxycholesterol, derefter 20, 22-dioxycholesterol, og til sidst kædespaltning mellem det 20. og 22. kulstofatom for at danne pregnenolon. Omdannelsen af ​​kolesterol til pregnenolon menes at være det hastighedsbegrænsende trin i steroidhormonbiosyntesen, og at dette trin styres af binyrestimulanserne ACTH, kalium og angiotensin II. I mangel af stimulanser producerer binyrerne meget lidt pregnenolon og steroidhormoner.

Pregnenolon omdannes til glukokortikoider, mineralokortikoider og kønshormoner ved tre forskellige enzymatiske reaktioner.

Glukokortikoider. Hovedvejen set i bundtzonen involverer dehydrogenering af 3β-hydroxylgruppen af ​​pregnenolon til dannelse af preg-5-en-3,20-dion, som derefter gennemgår isomerisering til progesteron. Som et resultat af en række hydroxyleringer omdannes progesteron til 17-oxyprogesteron under påvirkning af 17-hydroxylasesystemet og derefter til 17,21-dioxyprogesteron (17a-oxideoxycorticosteron, 11-deoxycortisol, forbindelse 5) og endelig til kortisol i løbet af 11-hydroxylering (forbindelse P).

Hos rotter er det primære kortikosteroid, der syntetiseres i binyrebarken, kortikosteron; En lille mængde kortikosteron produceres også i den menneskelige binyrebark. Banen for corticosteronsyntese er identisk med cortisols, bortset fra fraværet af 17-hydroxyleringstrinnet.

Mineralokortikoider. Aldosteron dannes ud fra pregnenolon i cellerne i zona glomeruli. Det indeholder 17-hydroxylaser og mangler derfor evnen til at syntetisere kortisol. I stedet dannes corticosteron, hvoraf en del under påvirkning af 18-hydroxylase omdannes til 18-hydroxycorticosteron og derefter under påvirkning af 18-hydroxysteroiddehydrogenase til aldosteron. Da 18-hydroxysteroiddehydrogenase kun findes i zona glomeruli, antages det, at aldosteronsyntese er begrænset til denne zone.

kønshormoner. Selvom de vigtigste fysiologisk signifikante steroidhormoner produceret af binyrebarken er kortisol og aldosteron, producerer denne kirtel også små mængder androgener (mandlige kønshormoner) og østrogener (kvindelige kønshormoner). 17,20-desmolase omdanner 17-hydroxyprognenolon til dehydroepiandrosteron og 17-hydroxyprogesteron til dehydroepiandrosteron og 1)4-androstenediol er svage androgener (mandlige kønshormoner). Små mængder af disse androgener omdannes til androsg-4-en-3,17-dion og testosteron. Efter al sandsynlighed dannes også små mængder af østrogenet 17-estradiol ud fra testosteron.

Skjoldbruskkirtelhormoner. De vigtigste stoffer, der bruges i syntesen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner, er jod og tyrosin. Skjoldbruskkirtlen er kendetegnet ved en meget effektiv mekanisme til opsamling af jod fra blodet, og i

Som en kilde til tyrosin syntetiserer den og bruger et stort glykoprotein thyroglobulin.

Hvis tyrosin er indeholdt i kroppen i store mængder og kommer fra både mad og henfaldende endogene proteiner, så er jod kun til stede i en begrænset mængde og kommer kun fra mad. I tarmen, under fordøjelsen af ​​maden, spaltes jod fra, absorberes i form af iodid, og i denne form cirkulerer i blodet i en fri (ubundet) tilstand.

Jodid, optaget fra blodet af skjoldbruskkirtel (follikulære) celler, og thyroglobulin, syntetiseret i disse celler, udskilles (ved endocytose) i det ekstracellulære rum inde i kirtlen, kaldet det follikulære lumen eller kolloide rum, omgivet af follikulære celler. Men jodid kombineres ikke med aminosyrer. I folliklens lumen eller (mere sandsynligt) på den apikale overflade af cellerne, der vender mod lumen, oxideres iodid under påvirkning af peroxidase, cytochromoxidase og flavinenzym til atomisk jod og andre oxiderede produkter og er kovalent bundet af phenol. ringe af tyrosinrester indeholdt i polypeptidstrukturen thyroglobulin. Oxidation af jod kan også ske på en ikke-enzymatisk måde i nærværelse af kobber- og jernioner og tyrosin, som efterfølgende accepterer elementært jod. Bindingen af ​​jod til phenolringen sker kun i 3. position, eller i både 3. og 5. position, hvilket resulterer i dannelsen af ​​henholdsvis monoiodotyrosin (MIT) og diiodotyrosin (DIT). Denne proces med jodering af tyrosinrester af thyroglobulin er kendt som oprindelsestrinnet i biosyntesen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner. Forholdet mellem monoiodtyrosin og diiodotyrosin i skjoldbruskkirtlen er 1:3 eller 2:3. Tyrosin-jodering kræver ikke en intakt cellulær struktur af kirtlen og kan forekomme i cellefri præparater af kirtlen af ​​det kobberholdige tyrosinodinase-enzym. Enzymet er lokaliseret i mitokondrier og mikrosomer.

Det skal bemærkes, at kun 1/3 af det absorberede jod bruges til syntese af tyrosin, og 2/3 fjernes i urinen.

Det næste trin er kondenseringen af ​​iodtyrosiner med dannelsen af ​​iodthyroniner. Stadig tilbage i thyroglobulinstrukturen kondenserer MIT- og DIT-molekylerne (MIT + DIT) til dannelse af triiodothyronin (T 3), og på samme måde kondenserer to DIT-molekyler (DIT + DIT) for at danne et molekyle af L-thyroxin (T 4) . I denne form, dvs. forbundet med thyroglobulin, iodthyroniner, såvel som ukondenserede iodtyrosiner, opbevares i skjoldbruskkirtelfolliklen. Dette kompleks af joderet thyroglobulin omtales ofte som et kolloid. Således fungerer thyroglobulin, som udgør 10 % af skjoldbruskkirtlens våde vægt, som et bærerprotein eller forløber for akkumulering af hormoner. Forholdet mellem thyroxin og triiodothyronin er 7:1.

Således produceres thyroxin normalt i meget større mængder end triiodothyronin. Men sidstnævnte har en højere specifik aktivitet end T 4 (overgår den med 5-10 gange med hensyn til dens effekt på stofskiftet). Produktionen af ​​T 3 øges under tilstande med moderat mangel eller begrænset forsyning af skjoldbruskkirtlen med jod. Sekretionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner, en proces, der opstår som reaktion på metaboliske behov og medieres af virkningen af ​​thyreoideastimulerende hormon (TSH) på skjoldbruskkirtelceller, involverer frigivelse af hormoner fra thyroglobulin. Denne proces sker i den apikale membran ved absorption af kolloid indeholdende thyroglobulin (en proces kendt som endocytose).

Thyroglobulin hydrolyseres derefter i cellen under påvirkning af proteaser, og de således frigjorte skjoldbruskkirtelhormoner frigives til det cirkulerende blod.

Sammenfattende ovenstående kan processen med biosyntese og sekretion af skjoldbruskkirtelhormoner opdeles i følgende faser: 1 - biosyntese af thyroglobulin, 2 - iodidfangst, 3 - iodidorganisation, 4 - kondensation, 5 - absorption af celler og kolloid proteolyse, 6 - sekretion.

Biosyntesen af ​​thyroxin og triiodothyrosin accelereres under påvirkning af thyreoidea-stimulerende hormon fra hypofysen. Det samme hormon aktiverer proteolysen af ​​thyroglobulin og indtrængen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner i blodet. I samme retning påvirker excitationen af ​​centralnervesystemet.

I blodet binder 90-95 % af thyroxin og i mindre grad T 3 reversibelt til serumproteiner, hovedsageligt til 1- og -2-globuliner. Derfor afspejler koncentrationen af ​​proteinbundet jod i blodet (PBI) mængden af ​​jodholdige skjoldbruskkirtelhormoner, der kommer ind i kredsløbet og tillader en objektiv vurdering af graden af ​​funktionel aktivitet af skjoldbruskkirtlen.

Proteinbundet thyroxin og triiodothyronin cirkulerer i blodet som en transportform for skjoldbruskkirtelhormoner. Men i cellerne i effektororganer og -væv gennemgår iodthyroniner deaminering, decarboxylering og deiodering. Som et resultat af deaminering fra T4 og T3 opnås tetraiodthyropropionsyre og tetraiodothyroeddikesyre (og også henholdsvis triiodthyropropionsyre og triiodthyroeddikesyre).

Nedbrydningsprodukterne af iodthyroniner inaktiveres fuldstændigt og ødelægges i leveren. Det spaltede jod med galde kommer ind i tarmen, derfra absorberes det igen i blodet og genbruges af skjoldbruskkirtlen til biosyntese af nye mængder skjoldbruskkirtelhormoner. I forbindelse med genudnyttelsen er tabet af jod med afføring og urin begrænset til kun 10 %. Betydningen af ​​leveren og tarmene i jodgenanvendelse gør det klart, hvorfor vedvarende lidelser i fordøjelseskanalen kan føre til en tilstand af relativ jodmangel i kroppen og være en af ​​de ætiologiske årsager til sporadisk struma.

Katekolaminer. Katekolaminer er dihydroxylerede phenolaminer og omfatter dopamin, epinephrin og noradrenalin. Disse forbindelser produceres kun i nervevæv og i væv afledt af neuralkæden, såsom binyremarven og Zuckerkandls organer. Noradrenalin findes primært i sympatiske neuroner i det perifere og centrale nervesystem og virker lokalt som en neurotransmitter på effektorceller i glat muskulatur i vaskulær, hjerne og lever. Adrenalin produceres hovedsageligt af binyremarven, hvorfra det kommer ind i blodbanen og fungerer som et hormon på fjerne målorganer. Dopamin har to funktioner: det tjener som en biosyntetisk forløber for adrenalin og noradrenalin, og det fungerer som en lokal neurotransmitter i visse områder af hjernen relateret til reguleringen af ​​motoriske funktioner.

Aminosyren tyrosin tjener som det indledende substrat for deres biosyntese. I modsætning til hvad man observerer i biosyntesen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner, når tyrosin, som også er en biosyntetisk forløber, er kovalent forbundet med en peptidbinding til et stort protein (thyroglobulin), anvendes tyrosin i syntesen af ​​katekolaminer i form af en fri aminosyre. Tyrosin kommer hovedsageligt ind i kroppen med mad, men til en vis grad dannes det også i leveren ved hydroxylering af den essentielle aminosyre phenylalanin.

Det hastighedsbegrænsende trin i syntesen af ​​katekolaminer er omdannelsen af ​​tyrosin til DOPA ved hjælp af tyrosinhydroxylase. DOPA gennemgår decarboxylering (enzym - decarboxylase) med dannelse af dopamin. Dopamin transporteres aktivt af en ATP-afhængig mekanisme til cytoplasmatiske vesikler eller granulat indeholdende enzymet dopaminhydroxylase. Inde i granulatet omdannes dopamin ved hydroxylering til noradrenalin, som under påvirkning af phenylethanolamin-M-methyltransferase i binyremarven omdannes til adrenalin.

Sekretion foregår ved exocytose.

Generelt udskiller endokrine kirtler hormoner i en form, der er aktiv i målvæv. Men i nogle tilfælde fører dets metaboliske transformationer i det perifere væv til den endelige dannelse af den aktive form af hormonet. For eksempel omdannes testosteron, hovedproduktet af testiklerne, til dihydrotestosteron i perifere væv. Det er dette steroid, der bestemmer mange (men ikke alle) androgene virkninger. Det vigtigste aktive skjoldbruskkirtelhormon er triiodothyronin, dog producerer skjoldbruskkirtlen kun en vis mængde af det, men hovedmængden af ​​hormonet dannes som følge af monodeiodering af thyroxin til triiodothyronin i perifere væv.

I mange tilfælde er en vis del af de hormoner, der cirkulerer i blodet, bundet til plasmaproteiner. De specifikke proteiner, der binder insulin, thyroxin, væksthormon, progesteron, hydrocortison, kortikosteron og andre hormoner i blodplasma er godt undersøgt. Hormoner og proteiner er bundet af en ikke-kovalent binding, der har en relativt lav energi, så disse komplekser ødelægges let og frigiver hormoner. Sammensætning af hormoner med proteiner:

1) gør det muligt at holde en del af hormonet i inaktiv form,

2) beskytter hormoner mod kemiske og enzymatiske faktorer,

3) er en af ​​hormonets transportformer,

4) giver dig mulighed for at reservere hormonet.

Lægemidler såsom steroidhormoner, eller som de kaldes i almindelige mennesker, steroider, er elementer, der styrer processerne af vital aktivitet i den menneskelige krop. Det er især vigtigt for folk, der overvåger deres helbred, at kende de specifikke forhold ved disse lægemidler.

Hvor anvendes de?

Steroider er et meget vigtigt led i enhver persons krop. Jo mere kompetent kæden af ​​deres arbejde er bygget, jo sundere er den menneskelige krop. En sådan ændring i kroppen skyldes deres stærke indflydelse.

Man kan høre om steroidmedicin i sportskredse, oftest bruges de der. Anabolske steroider er især populære i sådanne powersportsgrene:

• styrkeløft;
• Vægtløftning;
• crossfit.

Sådanne lægemidler hjælper med at nå forskellige mål, fra at få muskelmasse til at slippe af med overskydende vægt.

Binyresteroider

Det moderne marked er overmættet med stoffer og sportsernæring, og det er nogle gange svært at forstå denne rigdom. Listen over steroider omfatter flere grupper.

Binyresteroider er en type steroid, der genereres af kroppen i binyrerne. Disse organer udfører uerstatteligt arbejde og producerer følgende:

• Hydrocortison, eller som det mere almindeligt kaldes -. Det kaldes også glukokortikoid. Det spiller en af ​​nøglerollerne i stofskiftet - metabolisme og regulering af blodtrykket. Dette hormon har mange navne, det mest populære blandt dem er "". Kortisol produceres i kroppen under stressede situationer (oplevelser, spænding, faste, mangel på søvn). På grund af produktionen af ​​kortisol desintegrerer muskelfibre, immuniteten forværres. Derfor betragtes dette stof som negativt på grund af dets virkning på kroppen, det er værd at kontrollere dets produktion.
• Kortikosteron er et stof, der er ansvarlig for nedbrydningen af ​​proteiner. Det fremmer også forarbejdningen af ​​aminosyrer til komplekse kulhydrater, som tjener som brændstof for kroppen og giver den energi. Det hjælper også leveren med at producere glykogen, som findes i musklerne og også bruges som energikilde.
• - Dette hormon er involveret i arbejdet med blodtrykket. Og også dette steroid styrer værdien af ​​kalium og natrium i den menneskelige krop. Det opfordrer nyrerne til at absorbere natrium og fjerne kalium fra urinen, hvis det er nødvendigt.

kønssteroider

Ikke mindre populære er de seksuelle stoffer:

• (androgen - mandligt kønshormon) - det vigtigste androgen blandt de mandlige kønsorganer er testosteron. Testosteron produceres af den mandlige krop i testiklerne og udfører vigtige funktioner i kroppen. Testosteron er direkte ansvarlig for en mands seksuelle karakteristika, og såsom hårgrænse i ansigtet, brystet og andre dele af kroppen, i modsætning til kvinder. Dette androgen gør stemmen ru, giver den en baryton. Og også testosteron er ansvarlig for udviklingen af ​​muskler og seksuel lyst. Alle disse funktioner udføres af androgenet.
• Østrogener (kvindelige kønshormoner) - disse stoffer produceres af kvinder i det ovariefollikulære apparat. Østrogenklassen omfatter tre typer hormoner: østradiol, østriol og østron. Østrogener bidrager til udviklingen af ​​livmoderen, æggelederne, skeden, pigmentering i brystvorterne og kønsorganerne. De øger koncentrationen af ​​thyroxin, jern og kobber i blodet. Hvis der er mangel på østrogen i en kvindes krop, er der mulighed for at udvikle osteoporose.

Anabolske steroider er steroider, der forårsager androgen aktivitet i menneskekroppen og ligner i deres virkning det mandlige hormon testosteron.

Sådanne stoffer findes tæt i kraftsport. Atleter bruger anabolske midler til at forbedre deres fysiske tilstand og atletiske præstationer. Denne type lægemiddel har en effekt på muskelvæv og øger deres volumen på grund af øget stofskifte og proteinsyntese. Midler til anabolsk virkning kan også tilskrives mennesker, der lider af dystrofi.

Kendte stoffer

Påviste stoffer i sportskredse er:

• Hydrocortison;
• dexamethason;
• prednison;
• østriol;
• Prednisolon.

Før du bruger disse lægemidler, bør du konsultere din læge.

Bivirkninger

Steroide hormoner (især androgen) kan også have en negativ effekt på kroppen:

• undertrykkelse af produktionen af ​​eget testosteron;
• levervævsskade;
• udvikling ;
• acne (akne);
• stigning i blodets kolesterolniveau;
• problemer med det kardiovaskulære system;
• øget blodtryk;
• nyreproblemer;
• psykiske lidelser;
• vækststop;
• prostatahypertrofi;
• infertilitet;
• trombedannelse.

Brugen af ​​steroider kræver den største opmærksomhed og omhyggelighed fra en person. Steroidhormoner påvirker i vid udstrækning den menneskelige krop. Brug ikke utestede hormonelle lægemidler uden at konsultere en specialist.