Гормоны (в переводе с греческого « двигаю», «возбуждаю») – это специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. Это биологически активные вещества, и в то же время - носители специфической информации, с помощью которой осуществляется связь между различными клетками и тканями, что необходимо для регуляции многочисленных функций организма. Они образуются внутри организма человека специальными органами – железами внутренней секреции (эндокринными железами). Эти органы названы так потому, что продукты их работы не выделяются во внешнюю среду как, например, у потовых или пищеварительных желез, а «подхватываются» током крови и разносятся по всему организму, действуя практически на все органы, в том числе значительно удаленные от места образования гормона.
Биологически активные вещества, образующиеся в других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято называть «гистогормонами» (например, секретин, вырабатываемый слизистой оболочки верхней части кишечника и стимулирующий отделение сока поджелудочной железы), «парагормонами», «биогенными стимуляторами». На участие этих веществ в регуляции функций организма впервые указал русский физиолог В.Я. Данилевский (в 1899г. на 7- м съезде общества русских врачей в память Н.И.Пирогова).
Термин «гормон» был введен в 1904 г. У. Бейлиссом и Э. Старлингом, которые означали им «любое вещество, в норме продуцируемое клетками какой-либо части организма и переносимое кровью к отдаленным частям, на которые оно действует для блага организма в целом». Со времени введения термина «гормон» представления о химических связях в организме настолько расширились, что сделали невозможным использование этого термина в его первоначальном смысле.
Например, биологически активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти вещества к “гормонам” совершенно не правильно. Беспозвоночные животные не имеют сформировавшейся эндокринной системы - функционально взаимосвязанных желез внутренней секреции, а у насекомоядных обнаружены лишь отдельные железистые образования, в которых по-видимому, и происходит выработка гормональных веществ, вызывающих линьку, окукливание и прочие процессы. Эндокринная система со специфическими физиологическими функциями достигает полного развития лишь у позвоночных животных и человека.
Учение о гормонах возникло примерно в то же время, как и учение о витаминах, однако история открытия гормонов более давняя. Начинается она с опыта доктора Шарля Броун-Секара, который много занимался физиологическими исследованиями и нервными болезнями. Задавшись целью вступить в борьбу со старостью (ему в то время было за семьдесят), он произвел над самим собой ряд экспериментов: он расплющивал семенные яички морской свинки, разбавлял сок водой и впрыскивал его себе под кожу живота. Он чувствовал себя омоложенным и сообщал, что опыты увенчались успехом во всех отношениях. Броун-Секар умер в 1894 г. в возрасте 76 лет.
Активное развитие эндокринологии началось во второй половина XIX столетия.
В 1900г. японец Такамине первым выступил перед общественностью со своим препаратом - крошечными пучками кристаллов, полученных им из мозговидного слоя надпочечника, которым он дал наименование «адреналин». Но незадолго до этого он побывал в Мичигане у Д. Д. Абеля - физиолога и химика, в течение ряда лет изучавшего надпочечник. Абель, высушив вещество большого количества овечьих надпочечников, производил с ним опыты над собаками. В 1897 г. он располагал уже довольно чистым препаратом надпочечника, о чем информировал научные общества. Однако японец опередил его и взял патент на адреналин. С тех пор известно, что адреналин и есть гормон, который надпочечник выводит в кровь повышая тем самым кровяное давление.
В 1904 г. Фридриху Штольцу удалось изготовить адреналин искусственным путем - это был первый гормон, который химики научились искусственно изготовлять точно таким же, каким он существует в природе. Это напоминает искусственное изготовление мочевины Белером, которому еще за восемь десятков лет до того первому удалось произвести в химической лаборатории то, что обычно создается лишь в великой лаборатории живой природы. Таким образом было осуществлено нечто, близкое к открытию Фауста.
В 1904 г. Бейлисс и Старлинг открыли секретин и показали роль химической регуляции физиологических функций и ее отличие от нервного контроля.
Открытая Гудернатчем в 1911 г. возможность вызвать метаморфоз у головастиков с помощью высушенной ткани щитовидной железы, указала на фундаментальную роль гормонов в развитии животного организма.
Гормон щитовидной железы, названный тироксином, был открыт Кендаллем в 1914г. Он повышает основной обмен, способствует более интенсивному распаду белков и жиров и воздействует на углеводный обмен. Тироксин имеет особое значение для молодых особей, так как влияет на рост костей совместно с гормонами половых желез и гипофиза. Сегодня тироксин, как и другие известные гормоны, можно синтезировать искуственно.
Однако самым значимым открытием, с которым началась эпоха изучения гормонов, стало открытие в 1922 г. Бантингом и Бестом гормона поджелудочной железы – инсулина, который регулирует углеводный обмен в организме, отсутствие его вызывает сахарный диабет.
Чистый эстрадиол – женский половой гормон - был описан лишь в 1935 г. Эдгаром Дойси, использовавшим для исследований яичники свиней. Для получения примерно десяти миллиграммов гормона Дойси израсходовал четыре тонны свиных яичников. Как выяснилось, вся эта необычайно трудоемкая работа оказалась излишней, ибо когда эстрадиол был получен в виде кристаллов и подвергнут анализу, выяснилось, что он идентичен соединению, полученному химическим путем двумя годами ранее Эрвином Швенком и Фридрихом Гильдебрандтом из эстрона - тоже фолликулярного гормона, большое количество которого содержится в моче беременных женщин. Они отняли у этого эстрона кислород, т. е. подвергли его процессу восстановления, и получили новое вещество, не зная, конечно, что это и есть давно разыскиваемый главный гормон женской половой железы - эстрадиол.
Многим исследователям примерно в одно и то же время удалось обнаружить гормон желтого тела – прогестерон, который поддерживает и сохраняет беременность животных и человека. Трудно сказать, кто сделал это первым. Быть может, правильным будет такое чередование имен: Д. В. Корнер и В. М. Аллен, Бутенандт и Ульрих Вестфаль, Макс Гартман и Альберт Веттштейн, и ряд других исследователей. С прогестероном произошло то же, - что и с эстрадиолом, - для получения одного миллиграмма гормона, химический состав которого ему удалось определить лишь располагая именно таким его количеством понадобились желтые тела 50000 свиней.
Все эти и многие другие работы по изучению гормонов и их влиянию на функции организма следовали одна за другой, эпоха научного описания гормонов продолжается и поныне.
Сегодня, когда ученые обладают прекрасными технологическими возможностями для изучения биологически активных веществ и для их синтеза, открываются широчайшие возможности для производства в промышленных масштабах препаратов, необходимых человеку для лечения самых разных недугов и обеспечения здоровой, полноценной и долгой жизни.
Обнаружение гормонов в крови
Как бы ни был велик успех нейронной теории, она не могла решить всех накопившихся к тому времени проблем. Электрические сигнализаторы, курсирующие по нервным путям, не могут считаться единственными регулирующими механизмами тела. Существуют также и химические сигнализаторы, проходящие по крови.
Так, в 1902 г. два английских физиолога, Эрнст Генри Старлинг (1866–1927) и Уильям Мэддок Бейлисс (1860–1924), обнаружили, что даже если перерезать все нервы, ведущие к поджелудочной железе, она все равно принимает сигналы: выделяет пищеварительный сок сразу, как только кислая пища из желудка попадает в кишечник. Оказалось, что слизистая оболочка тонких кишок под влиянием кислоты желудочного сока вырабатывает вещество, которое Старлинг и Бейлисс назвали секретином. Именно секретин и стимулирует выделение сока поджелудочной железы. Старлинг предложил называть все вещества, выделяемые в кровь железами внутренней секреции и осуществляющие регуляцию функций органов, гормонами (от греческого horman - возбуждать, побуждать).
Гормональная теория оказалась чрезвычайно плодотворной; было обнаружено, что большинство гормонов, циркулирующих с кровью в ничтожных, следовых концентрациях, очень тонко поддерживает строгое соотношение между химическими реакциями, иными словами, регулирует физиологические процессы в организме.
В 1901 г. американский химик Йокихи Такамине (1854–1922) выделил из мозговой части надпочечников активное вещество в кристаллическом виде и назвал его адреналином. Это был первый выделенный гормон с установленной структурой.
Вскоре возникло предположение, что одним из процессов, регулируемых гормональной деятельностью, является основной обмен веществ. Магнус-Леви обратил внимание на связь между нарушениями основного обмена и заболеваниями щитовидной железы, а американский биохимик Эдвард Кэлвин Кендалл (род. в 1886 г.) в 1915 г. сумел выделить из щитовидной железы вещество, названное им тироксином. Оно действительно оказалось гормоном, небольшие количества которого регулируют основной обмен веществ.
Однако наиболее эффективными оказались результаты изучения сахарного диабета. Эта болезнь сопровождается сложными нарушениями обмена веществ, главным образом углеводного, что приводит к увеличению количества сахара в крови до ненормально высокого уровня. Организм выделяет избыток сахара с мочой; появление сахара в моче и является признаком начальной стадии диабета. До XX столетия это заболевание почти всегда приводило к смерти.
После того как в 1889 г. два немецких физиолога, Джозеф Меринг (1849–1908) и Оскар Минковский (1858–1931), удалив у подопытных животных поджелудочную железу, обнаружили быстрое развитие диабета, возникло предположение, что поджелудочная железа как-то ответственна за это заболевание. Исходя из гормональной концепции, выдвинутой Старлингом и Бейлиссом, логично было предположить, что поджелудочная железа выделяет гормон, регулирующий расщепление сахара в организме.
Однако попытки выделить гормон из поджелудочной железы потерпели неудачу. И это понятно, так как основная функция поджелудочной железы - выработка пищеварительных соков, содержащих большой запас расщепляющих белок ферментов. Поскольку гормон является белком (а это было доказано), он расщеплялся в процессе экстракции.
В 1920 г. у молодого канадского врача Фредерика Гранта Бантинга (1891–1941) возникла интересная идея: изолировать поджелудочную железу подопытных животных путем перевязки ее протока. По мнению ученого, клетки железы, выделяющие пищеварительный сок, должны были бы дегенерировать, так как сок перестал бы вырабатываться, а участки, секретирующие гормон непосредственно в кровяное русло, продолжали бы действовать. В 1921 г. Бантинг организовал лабораторию в университете в Торонто и с помощью ассистента Чарлза Герберта Беста (род. в 1899 г.) приступил к опытам. Ему повезло: он получил в чистом виде гормон инсулин, который нашел широкое применение для лечения сахарного диабета. Хотя больной, в сущности, беспрерывно подвергается утомительному лечению, жизнь его вне опасности.
Вслед за инсулином были получены и другие гормоны. Немецкий химик Адольф Фридрих Бутенандт (род. в 1903 г.) в 1929 г. выделил из мочи беременных женщин и семенников половые гормоны, управляющие развитием вторичных половых признаков и влияющие на половой ритм у женщин.
Кендалл, открывший тироксин, и швейцарский химик Тадеуш Рейхштейн (род. в 1897 г.) выделили целую группу гормонов из внешнего, коркового, слоя надпочечников. В 1948 г. сотрудник Кендалла, Филипп Шоуолтер Хенч (род. в 1896 г.), обнаружил, что один из них, кортизон, оказывает целебное действие при ревматическом артрите. Позже он стал применяться и для лечения других болезней.
В 1924 г. аргентинский физиолог Бернардо Альберто Хуссей (род. в 1887 г.) доказал, что гипофиз, небольшая шаровидная железа внутренней секреции, которая лежит непосредственно под головным мозгом, каким-то образом влияет на расщепление сахара. Последующие исследования показали, что гипофиз выполняет и другие важные функции. Американский биохимик Чо Хао-ли (род. в 1913 г.) в 30–40-х годах выделил из гипофиза целый ряд различных гормонов. Одним из них, например, является «гормон роста», который регулирует рост организма. Если он поступает в кровь в избыточном количестве, вырастает великан, если его недостает - карлик. Наука, изучающая гормоны, - эндокринология - и в середине XX столетия остается чрезвычайно сложным, но зато и весьма плодотворным разделом биологии.
Появление серологии
Функция распространения гормонов была лишь одним из новых свойств крови, открытых в конце XIX в. Являясь носителем антител, кровь выполняет роль защитника организма от инфекций. (Теперь трудно поверить, что полтора века назад врачи считали кровопускание лучшим способом помочь больному.) Использование защитных свойств крови против микроорганизмов получило развитие в работах двух помощников Коха, немецких бактериологов Эмиля Адольфа Беринга (1854–1917) и Пауля Эрлиха (1854–1915). Беринг открыл, что введение животным бактерийных культур стимулирует выработку в жидкой части крови (кровяной сыворотке) специфических антител. Если затем эту сыворотку ввести другому животному, оно, по крайней мере на какое-то время, будет невосприимчиво к данному заболеванию.
Беринг решил проверить свое открытие на дифтерии, заболевании, поражающем в основном детей и очень часто оканчивавшемся смертью. Если ребенок выживал после дифтерии, он становился невосприимчивым (иммунным) к этой болезни. Но зачем заставлять организм ребенка вырабатывать собственные антитела в борьбе с бактериальными токсинами? Почему бы не приготовить антитела в организме животного, а затем уже иммунную сыворотку ввести в организм больного ребенка? Применение антитоксической сыворотки во время эпидемии дифтерии в 1892 г. резко сократило детскую смертность.
Свой эксперимент Беринг проводил при участии Эрлиха, который, по-видимому, разработал конкретную дозировку и способы лечения. В дальнейшем Эрлих выполнял исследования самостоятельно, тщательно отшлифовывая методы использования сыворотки. Его по праву можно считать основателем серологии - учения о физических, химических и биологических свойствах сыворотки крови и о методах ее приготовления. Когда эти методы ставят целью создание невосприимчивости к заболеванию, наука называется иммунологией.
Бельгийский бактериолог Жюль Борде (1870–1939) был другим крупным серологом, внесшим большой вклад в становление этой науки. В 1898 г., работая в Париже под руководством И. И. Мечникова, он открыл, что антитела, присутствующие в нагретой до 55 °C сыворотке крови, по существу, остаются неизменными, сохраняя способность соединяться с теми же веществами (антигенами), с которыми они соединялись до нагревания. Однако способность сыворотки поражать бактерии исчезает. Возникло предположение, что какой-то очень нестойкий компонент (или группа компонентов) сыворотки действует в качестве дополнения (комплемента) к антителу, прежде чем последнее вступает в борьбу с бактерией. Борде назвал этот компонент алексином, а Эрлих - комплементом; последнее название принято и сейчас.
В 1901 г. Борде показал, что, если антитело реагирует с антигеном (чужеродным белком), комплемент истощается. Такой процесс фиксации комплемента оказался важным для диагностики сифилиса. Эта диагностика была разработана в 1906 г. немецким бактериологом Августом фон Вассерманом (1866–1925) и до сих пор известна как реакция Вассермана.
В реакции Вассермана сыворотка крови больного реагирует с определенными антигенами. Если в сыворотке содержатся антитела против возбудителя сифилиса, реакция осуществляется и комплемент исчезает. Утрата комплемента означает положительную реакцию на сифилис. Если комплемент не теряется, реакции не происходит и, следовательно, сифилиса у пациента нет.
Открытие групп крови
Успехи серологии принесли в начале XX в. довольно неожиданные плоды: были открыты индивидуальные различия человеческой крови.
На протяжении всей истории врачи пытались возместить потерю крови путем ее переливания (см. ). Кровь здорового человека или даже животного вводилась в вену больного. Несмотря на отдельные случайные успехи, лечение, как правило, приводило к летальному исходу. Поэтому в большинстве европейских стран к концу XIX в. переливание крови было запрещено.
Австрийский врач Карл Ландштейнер (1868–1943) нашел ключ к решению проблемы. В 1900 г. он открыл, что кровь человека варьирует по способности сыворотки к агглютинации (склеиванию в комочки и выпаданию в осадок) красных кровяных телец (эритроцитов). Сыворотка крови одного человека может склеить эритроциты человека А, но не В, сыворотка другого, наоборот, - склеить эритроциты человека В, но не А. Существует сыворотка, которая склеивает эритроциты и А и В, и такая, которая вообще не склеивает эритроцитов. В 1902 г. Ландштейнер разделил человеческую кровь на , или типа, которые он назвал А, В, АВ и 0.
Теперь нетрудно понять, что переливание крови в одних комбинациях безопасно, а в других вызывает смертельный исход, так как вводимые эритроциты могут агглютинировать с эритроцитами больного. Переливание крови при тщательном предварительном определении групп крови больного и донора сразу стало важным помощником в медицинской практике.
В последующие сорок лет Ландштейнер и другие ученые открыли такие группы крови, которые индифферентны при переливании крови. Все группы крови передаются по наследству в соответствии с менделевскими законами наследственности. Это обстоятельство в настоящее время используют при установлении отцовства. Так, например, родители с группой крови А не могут иметь ребенка с группой крови В.
Кроме того, открытие групп крови позволило выдвинуть приемлемое объяснение вековой проблемы рас. Люди всегда делили своих собратьев на некие группы; разумеется, авторы такого деления, лишенные всяких объективных критериев, себя обычно зачисляли в высшую группу. Даже в наше время неспециалисты склонны делить человечество на расы лишь на основе цвета кожи.
Бельгийский астроном Ламберт Адольф Жак Кетле (1796–1874) впервые показал, что различия между человеческими индивидуумами постепенны и не очень резки. Они скорее количественные, чем качественные. Кетле использовал статистические методы для изучения людей, что позволяет считать его основателем антропологии (учения о естественной истории человека).
Кетле изучал результаты измерения объема груди шотландских солдат, данные о росте рекрутов французской армии и т. п. и в 1835 г. пришел к выводу, что отклонения этих показателей от средней величины столь же закономерны, как и падение игральных костей или распределение пулевых отверстий вокруг центра мишени. Иначе говоря, было показано, что жизнь течет по тем же законам, которые управляют и неодушевленным миром.
Шведский анатом Андерс Адольф Ретциус (1796–1860) предложил классифицировать расы по форме черепа. Отношение ширины черепа к его длине, помноженное на 100, он назвал краниальным (черепным) индексом. Если краниальный индекс меньше 80, перед вами - долихоцефал (длинноголовый); если он превышает 80 - брахицефал (широкоголовый). Европейцев он делил на представителей северной расы (высокие и длинноголовые), средиземноморской (невысокие и длинноголовые) и альпийской (невысокие и широкоголовые).
Но в действительности все это не так просто: различия очень малы, за пределами Европы они вообще стираются, наконец, краниальный индекс не строго фиксирован в наследственности и может меняться из-за недостатка витаминов и под влиянием окружающей среды, в которой живет ребенок.
Однако с установлением групп крови открылась заманчивая возможность использовать их для классификации популяций человека. Во-первых, группы крови не являются видимыми признаками. Они истинно врожденные и не поддаются влиянию окружающей среды, свободно смешиваются в последующих поколениях, поскольку при выборе супруга люди вовсе не задумываются над тем, какая у него (или у нее) группа крови.
Ни одна группа крови в отдельности не может быть использована для различения рас, но встречаемость разных групп крови приобретает значение при сравнении большого числа людей. Можно считать, что приоритет в этой ветви антропологии принадлежит американскому иммунологу Уильяму Клоузеру Бойду (род. в 1903 г.). В 30-х годах он пытался выявить тип крови у населения различных частей света. На основании полученных сведений и литературных данных в 1956 г. Бойд подразделил человечество на тринадцать групп. Большинство групп соответствовало географическим делениям. К его удивлению, выявилась древняя европейская раса, характеризующаяся необычно высокой встречаемостью группы крови, называемой Rh-отрицательной (резус-отрицательной). Древние европейцы были вытеснены современными народами Европы, но их потомки (баски) сохранились и до наших дней в нагорьях Западных Пиренеев.
По встречаемости групп крови можно проследить миграции народов доисторического и даже близкого к нам времени. Например, процент группы крови В наиболее высок среди жителей Центральной Азии и прогрессивно уменьшается на запад и восток. Но в Западной Европе все же встречаются люди с группой крови В. Предполагают, что это результат периодических вторжений в Европу кочевников Центральной Азии - гуннов и монголов.
Вирусные заболевания
Открытие механизма аллергии
Механизм иммунитета не всегда используется, как нам кажется, наиболее рациональным образом. Организм может развить способность к выработке антител против любого чужеродного белка, даже против такого, который на первый взгляд безвреден. Если организм сенсибилизирован (то есть его чувствительность повышена), он реагирует на контакт с белками различными симптомами: отеком слизистых оболочек носа, чрезмерной выработкой слизи, кашлем, чиханием, слезотечением, сужением бронхиол легких (астма). Такая реакция организма называется аллергией. Часто причиной аллергии бывает присутствие какого-либо пищевого компонента или некоторых видов цветочной пыльцы (так называемая сенная лихорадка).
Даже белки других людей являются чужеродными для данного индивидуума, и организм вырабатывает против них антитела. Из этого можно заключить, что каждый человек (за исключением близнецов) представляет собой химически особое существо. Именно поэтому заканчиваются неудачей попытки пересадить кожу или какой-либо орган от одного человека к другому. Организм больного, которому сделали пересадку, вырабатывает антитела, стараясь избавиться от чужеродного органа или ткани. Аналогичные трудности возникают при переливании крови, но пересадка связана с дополнительными, еще более сложными проблемами, так как ткани в отличие от крови человека невозможно классифицировать на ряд основных типов.
Это тем более досадно, что биологи научились поддерживать в течение некоторого времени жизнедеятельность изолированных частей тела. Так, сердце, удаленное у подопытного животного, можно заставить пульсировать еще довольно долго. В 1882 г. английский врач Сидней Рингер (1834–1910) предложил раствор, близкий по составу неорганических солей к плазме крови. Этот раствор, выполняя роль искусственной питательной жидкости, способен в течение достаточно длительного времени поддерживать жизнедеятельность изолированного органа.
Искусство сохранения органов жизнеспособными в питательной среде точного ионного состава довел до совершенства французский хирург Алексис Каррель (1873–1944). Он поддерживал рост клеток сердечной ткани куриного эмбриона в течение более двадцати лет.
Из этого следует, что трансплантация (пересадка) органа была бы успешной, если бы организм в ответ на нее не вырабатывал враждебных антител. И все же некоторые достижения имеются уже и сегодня. Осуществляется пересадка печени и почек. А открытые американскими учёными 2 подгруппы крови отказалось отвечают за приживаемость трансплантированных органов.
В 1949 г. австралийский вирусолог Франк Барнет (род. в 1899 г.) выступил с утверждением, что способность организма к выработке антител против чужеродных белков не врожденная, а развивается в процессе жизни, хотя и может проявиться довольно рано. Английский биолог Питер Брайн Медавор (род. в 1915 г.) привил мышиным эмбрионам клетки мышиных же тканей, но от мышей другой линии (не имевших общих предков). Итак, если эмбрионы не способны образовывать антитела, то к тому времени, когда они начнут самостоятельную жизнь и приобретут эту способность, привитые им белки уже не должны быть чужеродными. И действительно, оказалось, что взрослые мыши, привитые в эмбриональном состоянии, в отличие от непривитых принимали пересадку кожи от мышей другой линии.
В 1961 г. открыли источник способности организма вырабатывать антитела. Им оказалась зобная железа, где продуцируются лимфоциты (род белых кровяных клеток), в функцию которых входит образование антител. Сразу после рождения человека лимфоциты направляются в лимфоузлы и в кровяное русло. Через некоторое время лимфоузлы уже могут существовать сами по себе, а тимус по достижении человеком половой зрелости сокращается и исчезает. Сейчас еще трудно сказать, какое влияние окажет это открытие на возможность пересадки органов.
Гормоны – это специальные химические посредники, регулирующие работу организма. Они выделяются железами внутренней секреции и перемещаются по кровотоку, стимулируя определенные клетки.
Сам термин «гормон» происходит от греческого слова «возбуждать».
Это название точно отражает функции гормонов как катализаторов для химических процессов на клеточном уровне.
Как открыли гормоны?
Первым открытым гормоном был секретин – вещество, которое производится в тонком кишечнике, когда его достигает пища из желудка.
Секретин нашли английские физиологи Уильям Бэйлисс и Эрнест Старлинг в 1905 году. Они же выяснили, что секретин способен через кровь «путешествовать» по всему организму и достигать поджелудочной железы, стимулируя ее работу.
А в 1920 году канадцы Фредерик Бантинг и Чарльз Бест выделили из поджелудочной железы животных один из самых известных гормонов – инсулин .
Где производятся гормоны?
Основная часть гормонов производится в железах внутренней секреции: щитовидной и паращитовидных железах, гипофизе, надпоченичках, поджелудочной железе, яичниках у женщин и яичках у мужчин.
Есть также производящие гормоны клетки в почках, печени , желудочно-кишечном тракте, плаценте, тимусе в районе шеи и шишковидной железе в мозге.
Что делают гормоны?
Гормоны вызывают изменения в функциях различных органов в соответствии с требованиями организма.
Так, они поддерживают стабильность организма, обеспечивают его ответы на внешние и внутренние раздражители, а также контролируют развитие и рост тканей и репродуктивные функции.
Центр управления для общей координации производства гормонов находится в гипоталамусе , который примыкает к гипофизу у основания мозга.
Гормоны щитовидной железы определяют скорость протекания химических процессов в теле.
Гормоны надпочечников подготавливают организм к стрессу – состоянию «борьбы или бегства».
Половые гормоны – эстроген и тестостерон – регулируют репродуктивные функции.
Как работают гормоны?
Гормоны выделяются эндокринными железами и свободно циркулируют в крови, ожидая, когда их определят так называемые клетки-мишени .
У каждой такой клетки есть рецептор, который активируется только определенным типом гормонов, как замок – ключом. После получения такого «ключа» в клетке запускается определенный процесс: например, активация генов или производство энергии.
Какие гормоны бывают?
Гормонов бывают двух типов: стероиды и пептиды .
Стероиды производятся надпочечниками и половыми железами из холестерина. Типичный гормон надпочечников – гормон стресса кортизол , который активизирует все системы организма в ответ на потенциальную угрозу.
Другие стероиды определяют физическое развитие организма от половой зрелости до старости, а также циклы размножения.
Пептидные гормоны регулируют в основном обмен веществ. Они состоят из длинных цепочек аминокислот и для их секреции организму нужно поступление белка .
Типичный пример пептидных гормонов – гормон роста , который помогает организму сжигать жир и наращивать мышечную массу .
Другой пептидный гормон – инсулин – запускает процесс преобразования сахара в энергию.
Что такое эндокринная система?
Система желез внутренней секреции работает вместе с нервной системой, образуя нейроэндокринную систему.
Это означает, что химические сообщения могут быть переданы в соответствующие части организма либо с помощью нервных импульсов, либо через кровоток при помощи гормонов, либо обоими способами сразу.
На действие гормонов организм реагирует медленнее, чем на сигналы нервных клеток, но их воздействие продолжается более длительное время.
Самое важное
Гомоны – это своеобразные «ключи», которые запускают определенные процессы в «клетках-замках». Эти вещества производятся в железах внутренней секреции и регулируют практически все процессы в организме – от сжигания жира до размножения.
Органотерапевтическими препаратами называются вещества, изготовленные из отдельных органов, жидкостей или тканей.
Со временем органотерапия, пользовавшаяся порошками и вытяжками из почти не обработанных желез и тканей животных, в значительной мере уступила место гормонотерапии - лечению химически чистыми гормонами или концентрированными органотерапевтическими препаратами с высоким содержанием гормональных факторов, стандартизуемых биологически на животных.
Поразительные успехи, достигнутые в области химии гормонов, вооружили действенными препаратами, дающими возможность активно бороться со многими эндокринными заболеваниями, прогноз которых до этого считался безнадежным.
Даты открытия или применения важнейших гормональных и органотерапевтических препаратов
- 1889 г. Броун-Секар сообщил об омолаживающих свойствах вытяжки из половых желез.
- 1891 г. При лечении микседемы применен тиреоидин (Муррей).
- 1894 г. Из гипофиза получен питуитрин (Оливер и Шефер).
- 1901 г. Из надпочечников выделен адреналин в кристаллическом виде (Такамине, Олдрич).
- 1919 г. Из щитовидной железы получен тироксин (Кендалл).
- 1921 г. Открыт инсулин и в 1922 г. применен для лечения диабета (Батинг и Бест).
- 1923 г. Получен фолликулин из свиных яичников. Доказана его способность восстанавливать течку у кастрированных животных (Аллен и Дойзи).
- 1924 г. Приготовлен паратиреокрин-высокоактивный препарат околощитовидных желез, устраняющий симптомы тетании (Коллип).
- 1926 г. Открыты два гонадотропных гормона передней доли гипофиза (Цондек).
- 1927 г. В моче беременных обнаружен хорионический гонадотропин, вызывающий преждевременное половое созревание инфантильных животных (Ашгейм и Цондек).
- 1929 г. Получен эстрон - химически чистый кристаллический женский половой гормон (Дойзи).
- 1930 г. Выделен эстриол - второй эстрогенный гормон (Мерриан).
- 1930 г. Получен кристаллический андростерон - мужской половой гормон (Бутенандт).
- 1931 г. Изготовлен кортин-экстракт коры надпочечников, способный сохранять жизнь адреналэктомированных животных (Свингль и Пфиффнер, Гартман, Стюард и Рогов).
- 1932 г. Получен пролактин-препарат передней доли гипофиза, содержащий лактогенный гормон (Риддль).
- 1934 г. Выделен кристаллический прогестерон-гормон желтого тела (Бутенандт).
- 1935 г. Доказано наличие в яичнике третьего эстрогенного гормона эстрадиола, незадолго до того полученного синтетически.(Дойзи).
- 1936 г. Из коры надпочечников получен кортизон - гормон, влияющий преимущественно на углеводный обмен (Кендалл).
- 1938 г. Выделен дезоксикортикостерон - один из гормонов коры надпочечников, играющий важную роль в солевом и водном обмене (Рейхштейн).
- 1943 г. Получен адренокортикотропный гормон из передней доли гипофиза (Ли, Сайерс).
- 1946 г. Приготовлен высоко очищенный препарат гормона роста из передней доли гипофиза (Ли, Эванс, Симпсон).
- 1952 г. Получен гормон коры надпочечников - альдестерон, влияющий на солевой обмен.
В доинсулиновую эру в короткий срок приводил к коме и летальному исходу. Средняя продолжительность жизни при ювенильном диабете исчислялась в 6 месяцев от начала заболевания. Со времени открытия инсулина больные диабетом живут десятки лет, и в большинстве случаев при отсутствии осложнений болезни вполне трудоспособны. Диабетическая кома стала относительной редкостью. Смертность рожениц и новорожденных в случаях наступления беременности у женщин, больных сахарным диабетом, достигавшая ранее 50%, с применением инсулина, эстрогенов и прогестерона снизилась до 12%.