Hormoni ir mazākie elementi, ko ražo mūsu ķermenis. Tomēr bez tiem nav iespējama ne cilvēka, ne citu dzīvo sistēmu pastāvēšana. Rakstā aicinām iepazīties ar vienu no to šķirnēm – proteīna hormoniem. Šeit ir šo elementu īpašības, funkcijas un apraksts.
Kas ir hormoni?
Sāksim ar galveno jēdzienu. Vārds nāk no grieķu valodas. ὁρΜάω - "satraukt". Tās ir organiskas bioloģiski aktīvas vielas, kuras ražo paša organisma endokrīnie dziedzeri. Nokļūstot asinsritē, saistoties ar noteiktu šūnu receptoriem, tās regulē fizioloģiskos procesus, vielmaiņu.
Olb altumvielu hormoni (tāpat kā visi citi) ir humorāli (asinīs pārnesti) specifisku orgānos un to sistēmās notiekošo procesu regulatori.
Plašākā definīcija: ķīmiskas signālu vielas, ko ražo dažas ķermeņa šūnas, lai ietekmētu citas ķermeņa daļas. Hormonus sintezē mugurkaulnieki, pie kuriem piederam mēs (īpaši endokrīnie dziedzeri), un dzīvnieki, kuriem ir liegta tradicionālā asinsrites sistēma, un pat augi.
Galvenās hormonu funkcijas
Šie regulatori, kas ietver proteīna hormonus, ir paredzēti, lai organismā veiktu vairākas funkcijas:
- Izaugsmes veicināšana vai kavēšana.
- Noskaņojuma maiņa.
- Apoptozes stimulēšana vai nomākšana - veco ķermeņa šūnu nāve.
- Organisma aizsargsistēmas – imunitātes – funkciju stimulēšana un nomākšana.
- Vielmaiņas regulēšana - vielmaiņa.
- Ķermeņa sagatavošana darbībai, fiziskām aktivitātēm – no skriešanas līdz cīņai un pārošanai.
- Dzīvas sistēmas sagatavošana svarīgam attīstības vai funkcionēšanas periodam - pubertātei, grūtniecībai, dzemdībām, izmiršanai.
- Reproduktīvā cikla kontrole.
- Sāta un izsalkuma regulēšana.
- Seksa zvans.
- Citu hormonu stimulēšana.
- Svarīgākais uzdevums ir uzturēt organisma homeostāzi. Tas ir, viņa iekšējās vides noturība.
hormonu dažādība
Tā kā mēs izdalām proteīna hormonus, tas nozīmē, ka pastāv zināma šo bioloģiski aktīvo vielu gradācija. Atbilstoši klasifikācijai tos iedala šādās grupās, kuras atšķiras pēc savas īpašās struktūras:
- Steroīdi. Tie ir ķīmiski policikliski elementi, kuriem ir lipīdu (tauku) raksturs. Struktūras centrā ir sterāna kodols. Tieši tā ir atbildīga par viņu polimorfās klases vienotību. Pat mazākās atšķirības sterāna bāzē radīs atšķirības šīs grupas hormonu īpašībās.
- Taukskābju atvasinājumiskābes. Šie savienojumi ir ļoti nestabili. Viņiem ir vietēja ietekme uz blakus esošajām šūnām. Otrais nosaukums ir eikozanoīdi. Sadalīts tromboksānos, prostaglandīnos un leikotriēnos.
- Aminoskābju atvasinājumi. Jo īpaši tie joprojām ir elementa tirozīna atvasinājumi - adrenalīns, tiroksīns, norepinefrīns. Sintezē (veido, ražo) vairogdziedzeris, virsnieru dziedzeri.
- Proteīna dabas hormoni. Tas ietver gan proteīnu, gan peptīdu, tāpēc otrais nosaukums ir proteīns-peptīds. Tie ir hormoni, ko ražo aizkuņģa dziedzeris, kā arī hipofīze un hipotalāms. Starp tiem ir svarīgi izcelt insulīnu, augšanas hormonu, kortikotropīnu, glikagonu. Dažus proteīna-peptīdu hormonus mēs iepazīsim sīkāk visā rakstā.
Olb altumvielu grupa
Atšķiras no visiem uzskaitītajiem savā daudzveidībā. Šeit ir norādīti galvenie hormoni, kas tajā "apdzīvo":
- Hipotalāmu atbrīvojošie faktori.
- Tropu hormoni, ko ražo adenohipofīze.
- Regulējošās vielas, ko izdala aizkuņģa dziedzera endokrīnie audi, ir glikagons un insulīns. Pēdējais ir atbildīgs par pareizu glikozes (cukura) līmeni asinīs, regulē tā iekļūšanu muskuļu un aknu šūnās, kur viela tiek pārveidota par glikogēnu. Ja organisms insulīnu neražo vai izdala nepietiekami, cilvēkam attīstās cukura diabēts. Glikagons un adrenalīns savā darbībā ir līdzīgi. Gluži pretēji, tie palielina cukura daudzumu asins masā,veicinot glikogēna sadalīšanos aknās – šajā procesā veidojas glikoze.
- Augšanas hormons. Somatotropīns ir atbildīgs gan par skeleta augšanu, gan dzīvas būtnes ķermeņa masas palielināšanos. Tā trūkums noved pie anomālijas - pundurisma, pārmērības - līdz gigantismam, akromegālijai (neproporcionāli lielas rokas, kājas, galva).
Sintēze hipofīzē
Šis orgāns ražo lielāko daļu proteīnu-peptīdu hormonu:
- Gonadotropais hormons. Stimulē ar reprodukciju saistītos procesus organismā. Atbild par dzimumhormonu veidošanos dzimumdziedzeros.
- Somatomedin. Augšanas hormons.
- Prolaktīns. Olb altumvielu metabolisma hormons, kas atbild par piena dziedzeru funkcionalitāti, kā arī par kazeīna (piena proteīna) ražošanu.
- Polipeptīdu zemas molekulmasas hormoni. Šie savienojumi vairs neietekmē šūnu diferenciāciju, bet gan noteiktus ķermeņa fizioloģiskos procesus. Piemēram, vazopresīns un oksitocīns regulē asinsspiedienu, "uzrauga" sirds darbu.
Sintēze aizkuņģa dziedzerī
Šis orgāns ir olb altumvielu hormonu sintēze, kas kontrolē ogļhidrātu vielmaiņu organismā. Tie ir insulīns un glikagons, ko mēs jau pieminējām. Pats par sevi šis dziedzeris ir eksokrīns. Tas arī ražo vairākus gremošanas enzīmus, kas pēc tam nonāk divpadsmitpirkstu zarnā.
Tikai 1% tās šūnu atradīsies tā sauktajās Langerhansas saliņās. Tie ietver divus īpašus daļiņu veidus,kas darbojas kā endokrīnie dziedzeri. Tie ražo alfa šūnas (glikagonu) un beta šūnas (insulīnu).
Starp citu, mūsdienu zinātnieki jau atzīmē, ka insulīna darbība neaprobežojas tikai ar glikozes pārvēršanās glikogēnā stimulēšanu aknu šūnās. Tas pats hormons ir atbildīgs par dažiem proliferācijas un diferenciācijas procesiem visās šūnās.
Sintēze nierēs
Šis orgāns ražo tikai viena veida – eritropoetīnu. Šīs grupas proteīna hormonu funkcijas ir eritrocītu diferenciācijas regulēšana liesā un kaulu smadzenēs.
Kas attiecas uz pašu proteīnu grupas sintēzi, tas ir diezgan sarežģīts process. Tas ietver nervu centrālo sistēmu - tā darbojas, izmantojot atbrīvojošos faktorus.
Pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados padomju pētnieks Zavadovskis M. M. atklāja sistēmu, ko viņš sauca par "plus-mīnus mijiedarbību". Labs šī regulējuma likuma piemērs ir balstīts uz tiroksīna sintēzi vairogdziedzerī un vairogdziedzeri stimulējošā hormona sintēzi hipofīzē. Ko mēs šeit redzam? Plus-darbība ir tāda, ka vairogdziedzeri stimulējošais hormons stimulēs tiroksīna ražošanu vairogdziedzerī. Kāda ir negatīvā darbība? Tiroksīns savukārt nomāc vairogdziedzeri stimulējošā hormona ražošanu hipofīzē.
Plus-mīnus-mijiedarbības regulējuma rezultātā mēs atzīmējam pastāvīgu tiroksīna apmaiņas uzturēšanu asinīs. Tā trūkuma gadījumā vairogdziedzera darbība tiks stimulēta, bet pārmērības gadījumā - nomākta.
Proteīnu grupas darbība
Tagad sekosim proteīna hormonu darbībai:
- Pati par sevi tie neiekļūst mērķa šūnā. Elementi uz tās virsmas atrod īpašus olb altumvielu receptorus.
- Pēdējie "atpazīst" hormonu un noteiktā veidā ar to saistās.
- Saišķis savukārt aktivizēs fermentu, kas atrodas šūnas membrānas iekšpusē. Tās nosaukums ir adenilāta ciklāze.
- Šis enzīms sāk pārveidot ATP par ciklisku AMP (cAMP). Citos gadījumos cGMP tiek iegūts līdzīgā veidā no GTP.
- Pēc tam cGMP vai cAMP pāries uz šūnas kodolu. Tur tas aktivizēs īpašus kodolenzīmus, kas fosforilē olb altumvielas – nehistonu un histonu.
- Rezultāts ir noteiktas gēnu kopas aktivizēšanās. Piemēram, tie, kas ir atbildīgi par steroīdu ražošanu, sāk darboties dzimumšūnās.
- Visa aprakstītā algoritma pēdējais solis ir atbilstoša diferencēšana.
Insulīns
Insulīns ir proteīna hormons, kas zināms gandrīz ikvienam. Un tā nav nejaušība – mūsdienās tā ir visvairāk pētīta.
Atbild par daudzpusīgu ietekmi uz vielmaiņu gandrīz visos organisma audos. Tomēr tā galvenais mērķis ir regulēt glikozes koncentrāciju asinīs:
- Palielina plazmas šūnu masas caurlaidību pret glikozi.
- Aktivizē galvenās fāzes, glikolīzes enzīmus – glikozes oksidācijas procesu.
- Stimulē glikogēna veidošanos no glikozes īpašās muskuļu un aknu šūnās.
- Uzlabo olb altumvielu un tauku sintēzi.
- Nomāc enzīmu darbību, kas noārda taukus un olb altumvielas. Citiem vārdiem sakot, tam ir gan anaboliska, gan antikataboliska iedarbība.
Absolūts insulīna deficīts izraisa 1. tipa cukura diabēta attīstību, relatīvs deficīts izraisa 2. tipa cukura diabēta attīstību.
Insulīna molekulu veido divas polipeptīdu ķēdes ar 51 aminoskābes atlikumu: A - 21, B - 30. Tos savieno divi disulfīda tilti caur cisteīna atlikumiem. Trešā disulfīda saite atrodas A ķēdē.
Cilvēka insulīns atšķiras no cūkas insulīna tikai ar vienu aminoskābes atlikumu, no liellopu insulīna par trim.
Augšanas hormons
Somatotropīns, augšanas hormons, augšanas hormons - tie visi ir tā nosaukumi. Augšanas hormonu ražo hipofīzes priekšējā daļa. Tas pieder pie polipeptīdu hormoniem - arī šajā grupā ir prolaktīns un placentas laktogēns.
Galvenā darbība ir šāda:
- Bērniem, pusaudžiem, jauniešiem - lineārās augšanas paātrinājums, ko izraisa ekstremitāšu cauruļveida garo kaulu pagarināšanās.
- Spēcīga antikataboliska un anaboliska darbība.
- Paaugstināta olb altumvielu sintēze un tās sadalīšanās kavēšana.
- Palīdz samazināt zemādas tauku nogulsnes.
- Palielina tauku sadedzināšanu, cenšas izlīdzināt muskuļu un tauku masas attiecību.
- Paaugstina glikozes līmeni asinīs, darbojoties kā insulīna antagonists.
- Piedalās ogļhidrātu vielmaiņā.
- Ietekme uz saliņāmaizkuņģa dziedzera sekcijas.
- Kaulaudu kalcija uzsūkšanās stimulēšana.
- Imunostimulācija.
Kortikohormons
Citi nosaukumi - adrenokortikotropais hormons, kortikotropīns, kortikotropais hormons un tā tālāk. Sastāv no 39 aminoskābju atlikumiem. Producē hipofīzes priekšējās daļas bazofīlās šūnas.
Galvenās funkcijas:
- Virsnieru garozas, fascikulārā reģiona hormonu sintēzes un sekrēcijas kontrole. Tās mērķi ir kortizons, kortizols, kortikosterons.
- Simulē estrogēnu, androgēnu, progesterona veidošanos.
Olb altumvielu grupa ir viens no svarīgākajiem hormoniem ģimenē. Tas ir visdažādākais funkciju, sintēzes jomu ziņā.
