Гормоны нельзя отнести к какому-либо одному классу химических соединений. Все гормоны — органические вещества, но одни из них являются белками, другие — более простыми соединениями, например аминокислотами или стероидами. Отличительная особенность всех гормонов состоит в том, что они выделяются клетками в одной части тела и переносятся кровью в какую-либо другую часть, где они действуют в очень малых концентрациях, регулируя и координируя активность клеток. Все гормоны (и, конечно, выделяющие их железы) необходимы для нормальной работы организма; недостаток или избыточная секреция любого из них приводит к характерному патологическому состоянию. Эти состояния часто называют функциональными заболеваниями в отличие от заболеваний, обусловленных недостатком витаминов, и от инфекционных болезней, вызываемых присутствием каких-нибудь патогенных агентов, например бактерий.
Эндокринные железы характеризуются тем, что они выделяют вещества не в проток, ведущий на поверхность тела или к одному из внутренних органов, а непосредственно в кровь.
По этой причине их иногда называют железами без выводных протоков или железами внутренней секреции. Некоторые из них — щитовидная железа, паращитовидные железы, гипофиз и надпочечники — выделяют только гормоны и действительно совершенно лишены выводных протоков. Другие, например поджелудочная железа, яичники и семенники, осуществляют как внешнюю секрецию (через протоки), так и внутреннюю секрецию, т. е. выделяют гормоны, переносимые кровью. Поджелудочная железа, в действительности представляющая собой два функционально самостоятельных органа, слитых в одну анатомическую структуру, вырабатывает наряду с гормонами и пищеварительные ферменты. У некоторых низших позвоночных эти две части поджелудочной железы анатомически разделены.
Некоторые практические сведения по эндокринологии имелись еще несколько тысяч лет назад, о чем свидетельствует издавна проводившаяся кастрация как людей, так и животных, но возникновение современной эндокринологии относят к 1849 г., когда Бертольд, основываясь на результатах своих опытов с пересад-ками семенников от одной птицы к другой, предположил, что мужские половые железы выделяют какое-то переносимое кровью вещество, необходимое для дифференцировки мужских вторичных половых признаков. Первая попытка эндокринной терапии относится к
1889 г., когда французский физиолог Броун-Секар впрыскивал себе экстракт семенников и утверждал, что эти инъекции производят благотворное и омолаживающее действие. Не ясно, оказывали ли использованные Броун-Секаром экстракты какое-либо действие, кроме психологического, однако его утверждения послужили стимулом для многочисленных исследований.
На фиг. 284 показано расположение эндокринных желез в теле человека. Источники и основное физиологическое действие главных гормонов человека сведены в табл. 13. Следует иметь в виду, что гормоны обнаружены не только у позвоночных, но и у беспозвоночных, например у насекомых, ракообразных, кольчатых червей, моллюсков (см. разд. 153) и у растений (см. разд. 82).
Для того чтобы понять роль той или иной эндокринной железы, мы должны знать:
1) число и виды выделяемых ею гормонов;
2) химические и физические свойства каждого из этих гормонов; 3) в каком месте железы и каким образом синтезируется каждый из них; 4) какие факторы регулируют выработку и секрецию этих гормонов; 5) как они переносятся к тому органу, на который воздействуют; 6) какие изменения в метаболизме этого органа вызывает каждый из гормонов; 7) как происходит разрушение гормонов и выведение их из организма; 8) как их можно синтезировать химическим путем и 9) как их можно использовать для лечения заболеваний.
Для изучения эндокринной функции той или иной железы обычно удаляют ее у подопытного животного и изучают последствия этого; заменяют удаленную железу другой, пересаженной от другого животного; скармливают высушенную ткань соответствующих желез или впрыскивают надлежащим образом приготовленную вытяжку из них. Еще один экспериментальный подход к изучению гормонов состоит в том, что их экстрагируют либо из самой железы, либо из крови или мочи животного, а затем очищают физическими или химическими методами.
Поскольку даже ничтожные количества гормона производят ясно выраженный эффект, железы единовременно секретируют лишь очень малые количества этих веществ; это затрудняет выделение гормонов в чистом виде. Для того чтобы получить несколько миллиграммов чистого женского полового гормона, пришлось приготовить экстракт больше чем из 2 т свиных яичников!
Основной вопрос — механизм гормональной регуляции активности тех или иных тканей — еще не решен. Казалось бы, гормоны не существенны для выживания отдельных клеток, поскольку многие типы клеток можно выращивать в культуре ткани неопределенно долгое время без добавления гормонов. Высказывались предположения о том, что действие гормонов объясняется прямой стимуляцией или прямым торможением одной или нескольких ферментных систем клетки, что они изменяют проницаемость клеточной мембраны и тем самым облегчают проникновение в клетку определенных веществ и, наконец, что они регулируют транскрипцию определенного фрагмента гене-тичеекой информации (ДНК) в клеточном ядре. Ткани тела значительно различаются по своей чувствительности к тем или иным гормонам, но причина этого неясна. Расходуются ли гормоны в процессе регуляции метаболизма в данной ткани, неизвестно. Имеются данные о том, что женский половой гормон эстрадиол, который стимулирует рост матки, не подвергается при этом химическому изменению и не расходуется.
Гормоны постепенно инактивируются и удаляются из организма, и соответствующие эндокринные железы должны непрерывно восполнять их потерю. Как синтез, такиищктивашш и разрушение молекул гормонов являются ферментативными процессами.
Таблица. Гормоны позвоночных и их физиологическое действие. Гормон Источник Физиологическое действие Тироксин Щитовидная железа Повышает интенсивность основного обмена Гормон паращитовидных желез Паращитовидные железы Регулирует обмен кальция и фосфора Инсулин Клетки островков поджелудочной железы Увеличивает использование глюкозы мышцами и другими клетками; понижает концентрацию сахара в крови; увеличивает запасы гликогена; влияет на обмен глюкозы Глюкагон а-Клетки островков поджелудочной железы Стимулирует превращение гликогена печени в глюкозу крови Адреналин Мозговое вещество надпочечников Усиливает действие симпатических нервов; стимулирует расщепление гликогена печени и мышц Норадреналин То же Вызывает сужение кровеносных сосудов Гидрокортизон Корковое вещество надпочечников в углеводы Стимулирует превращение белков Альдостерон То же Регулирует обмен натрия и калия Дегидроэпиандростерон - Андроген; способствует развитию мужских половых признаков Гормон роста Передняя доля гипофиза действует Регулирует рост костей и общий рост; на белковый, жировой и углеводный обмен Тиреотропный гормон То же Стимулирует рост щитовидной железы и образование тироксина Адренокортикотропный гормон (АКТГ) - Стимулирует рост коры надпочечников и образование в ней гормонов Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) - Стимулирует рост граафовых пузырьков в яичниках и семевыносящих канальцев в семенниках Лютеинизирующий гормон - Регулирует образование и выделение эстрогенов и прогестерона яичяиком и тестостерона — семенниками Пролактин - Поддерживает секрецию эстрогенов и прогестерона яичниками; стимулирует образование молока в молочных железах; регулирует «материнский инстинкт» Окситоцин Гипоталамус (через заднюю долю гипофиза) Стимулирует сокращение мышц матки и секрецию молока Вазопрессин То же Стимулирует сокращение гладких мышц; оказывает антидиуретическое действие на почечные канальцы Интермедии Промежуточная доля гипофиза Стимулирует распределение пигмента в хроматофорах Тестостерон Интерстициальные клетки семенников Андроген; стимулирует развитие и сохранение мужских половых признаков Эстрадиол Клетки, выстилающие фолликулы яичника Эстроген; стимулирует развитие и сохранение женских половых признаков Прогестерон Желтое тело яичника Действует совместно с эстраднолом, регулируя астральные и менструальные циклы Гонадотропный гормон хориона Плацента Способствует вместе с другими гормонами сохранению беременности Релаксин Яичник и плацента Расслабляет тазовые связки Ссылки по теме