Страница 10 из 28
Итак, гормоны продуцирует не только эндокринная железа, вследствие чего это качество не может однозначно определять понятие «гормон». Вместе с тем в современной клинической эндокринологии практически все болезни представляют собой то или иное нарушение функций именно эндокринной железы. В связи с этим определение гормона и связанное с ним определение эндокринной железы в клинической эндокринологии все ещё остаётся «классическим».
Таким образом, можно дать следующее, достаточно полное с клинической точки зрения определение гормона.
Гормон – биологически активное вещество, вырабатываемое эндокринной железой, которое оказывает регулирующее действие на определённые структуры организма (другие эндокринные железы, органы, ткани) и обмен веществ (утилизацию субстратов из крови, энергообмен и др.), что часто проявляется внешне видимыми изменениями организма (например, рост) и/или изменением поведения (например, половое).
В этом классическом определении термины эндокринная железа и гормон взаимозависимы. Отсюда очевидна в клинической эндокринологии логика диагностического поиска – через исследование гормонов крови диагностировать болезни эндокринных желёз.
3.1.2. Определение эндокринной железы
Эндокринная железа – чётко очерченная макроанатомическая структура, главной функцией которой является синтез биологически активных веществ, называемых гормонами. В клинической эндокринологии выделяют семь эндокринных желёз, функции которых оценивают по исследованию в крови вырабатываемых железой гормонов. Для оценки её функций используют не весь спектр гормонов железы, а строго ограниченный их набор, с помощью которого определяют функцию эндокринной железы (табл. 3.1). Кроме гормонов, для диагностики болезней можно использовать их метаболиты, которые иногда оказываются более надёжным маркёром эндокринной болезни, чем исследование самих гормонов. Так, в диагностике феохромоцитомы надёжнее исследование метаболитов катехоламинов метанефринов, чем адреналина и норадреналина.
Таблица 3.1.
Эндокринные железы и синтезируемые ими гормоны, которые используют для диагностики эндокринных болезней
Исследование гормонов для диагностики эндокринных заболеваний не всегда оправдано. Наиболее яркий пример – сахарный диабет, в диагностике которого не используют исследование инсулина, хотя заболевание вызвано инсулиновой недостаточностью. Также исследование окситоцина и вазопрессина не используют для диагностики их недостаточной или избыточной секреции, а нарушение их синтеза определяют по их метаболическим эффектам.
Более того, в диагностике эндокринных болезней могут быть использованы гормоны, которые не синтезируются эндокринными железами, например инсулиноподобный ростовой фактор 1 (ИРФ-1), который образуется в печени под действием СТГ. Его используют для диагностики акромегалии, вызванной опухолью гипофиза.
Синтез гормона эндокринной железой может быть:
• единственной её функцией (например, передняя доля гипофиза, щитовидная и паращитовидные железы, надпочечники);
• совмещён с генерированием половых клеток (например, яичники и тестикулы);
• совмещён с экзокринной секрецией (например, поджелудочная железа);
• совмещён с депонированием гормонов, синтезируемых за её пределами (например, задняя доля гипофиза, накапливающая окситоцин и вазопрессин гипоталамуса).
Эндокринная железа способна синтезировать:
• единственный гормон, что встречается редко (например, паращитовидная железа);
• спектр гормонов (как правило):
➧ специализированными клеточными субструктурами, в частности в надпочечниках две клеточные субструктуры – кора и мозговой слой – вырабатывают стероидные гормоны и катехоламины соответственно;
➧ отдельными клетками, объединёнными или нет в изолированные комплексы, например в гипофизе определённые гормоны синтезируют отдельные клетки (соматотрофы, лактотрофы, кортикотрофы, тиротрофы, гонадотрофы), которые не объединены в отчётливые клеточные образования; в поджелудочной железе инсулин и глюкагон продуцируются β- и α-клетками, объединёнными в островки Лангерганса.
3.1.3. Природа и функции гормонов
Гормоны разделяют на две основные группы.
• Полипептиды или производные аминокислот (большинство):
➧ сложные полипептиды [ЛГ, хорионический гонадотропин человека (ХГЧ)];
➧ пептиды средних размеров (инсулин и глюкагон);
➧ малые пептиды (тиреотропин-рилизинг-гормон – ТРГ);
➧ дипептиды (Т4 и Т3);
➧ производные отдельных аминокислот (катехоламины, серотонин и гистамин).
• Производные холестерина – стероиды двух типов:
➧ с интактным стероидным кольцом (стероиды надпочечников и гонад);
➧ с разобщённым кольцом В (витамин D и его метаболиты). Выделяют четыре основные функции гормонов в организме:
• размножение;
• рост и развитие;
• поддержание постоянства внутренней среды;
• производство, утилизация и сохранение энергии.
Отдельный гормон, с одной стороны, может оказывать разные биологические эффекты на различные органы, а в одном органе – в разное время; с другой стороны, некоторые биологические процессы находятся под интегральным контролем нескольких гормонов.
Гормоны регулируют функции следующих своих мишеней:
• другие эндокринные железы (например, связь гипофиз-надпочечник);
• функциональные системы (например, катехоламины и сердечно-сосудистая система);
• органы (например, Т4 и функция сердца или Т4 и функция мозга);
• ткани (например, кортизол и костная ткань).
3.1.4. Синтез, хранение и секреция гормонов
Пептидные гормоны синтезируются по тому же механизму, что и любые другие белки. Часто сначала синтезируется большая молекула прогормона, которая затем преобразуется в гормон меньших размеров. К примеру, препропаратиреоидный гормон пропаратиреоидный гормон паратиреоидный гормон. С другой стороны, стероиды и катехоламины синтезируются из меньших молекул.
Эндокринные органы не являются уникальным местом синтеза гормонов (к примеру, ХГЧ синтезируется практически во всех тканях организма), вместе с тем только в них синтез гормонов и его регулирование происходят наиболее эффективно. Три основные особенности отличают эндокринный орган от неэндокринной ткани, синтезирующей какой-либо гормон:
• скорость синтеза намного выше в эндокринном органе;
• превращение прогормона в гормон осуществляется только в эндокринном органе (например, проопиомеланокортин превращается в АКТГ в гипофизе, но не в мозге);
• эндокринные железы снабжены механизмом транспорта гормона в кровь, который, как правило, регулируем.
Скорость секреции гормона железой определяется скоростью его синтеза, которую могут регулировать другие, тропные по отношению к этой железе гормоны. За исключением Т4 и 1,25-дигидроксихолекальциферола, запасы гормонов в организме очень ограничены.
Стимуляция секреции гормона связана с деполяризацией клеточной мембраны и открытием кальциевых каналов, что приводит к поступлению кальция в клетку, где он соединяется с кальций-связывающим протеином. Повышение внутриклеточной концентрации кальция необходимо для активации экзоцитоза – процесса, в результате которого содержимое внутриклеточных везикул (гормонов, трансмиттеров) поступает в межклеточное пространство.
3.1.5. Транспорт и элиминация гормонов
Секретируемые в кровь гормоны транспортируются к тканям-мишеням.