Hormonai yra mažiausi mūsų kūno gaminami elementai. Tačiau be jų neįmanomas nei žmogaus, nei kitų gyvų sistemų egzistavimas. Straipsnyje kviečiame susipažinti su viena iš jų atmainų – b altyminiais hormonais. Štai šių elementų savybės, funkcijos ir aprašymas.
Kas yra hormonai?
Pradėkime nuo pagrindinės koncepcijos. Žodis kilęs iš graikų kalbos. ὁρΜάω – „sujaudinti“. Tai organinės biologiškai aktyvios medžiagos, kurias gamina paties organizmo endokrininės liaukos. Patekusios į kraują, prisijungdamos prie tam tikrų ląstelių receptorių, reguliuoja fiziologinius procesus, medžiagų apykaitą.
B altymų hormonai (kaip ir visi kiti) yra humoraliniai (pernešami kraujyje) specifinių organuose ir jų sistemose vykstančių procesų reguliatoriai.
Plačiausias apibrėžimas: cheminės signalinės medžiagos, kurias gamina kai kurios kūno ląstelės, kad paveiktų kitas kūno dalis. Hormonus sintetina stuburiniai gyvūnai, kuriems mes priklausome (specialios endokrininės liaukos), ir gyvūnai, neturintys tradicinės kraujotakos sistemos, ir net augalai.
Pagrindinės hormonų funkcijos
Šie reguliatoriai, įskaitant b altymų hormonus, yra skirti atlikti daugybę organizmo funkcijų:
- Augimo skatinimas arba slopinimas.
- Nuotaikos pasikeitimas.
- Apoptozės stimuliavimas arba slopinimas – senų kūno ląstelių mirtis.
- Organizmo gynybinės sistemos – imuniteto – funkcijų stimuliavimas ir slopinimas.
- Apykaitos reguliavimas – medžiagų apykaita.
- Kūno paruošimas veiksmams, fizinei veiklai – nuo bėgimo iki imtynių ir poravimosi.
- Gyvosios sistemos paruošimas svarbiam vystymosi ar funkcionavimo laikotarpiui – brendimui, nėštumui, gimdymui, išnykimui.
- Reprodukcinio ciklo kontrolė.
- Sotumo ir alkio reguliavimas.
- Seksualinio potraukio skambutis.
- Kitų hormonų stimuliavimas.
- Svarbiausia užduotis – palaikyti organizmo homeostazę. Tai yra jo vidinės aplinkos pastovumas.
hormonų įvairovė
Kadangi mes išskiriame b altyminius hormonus, tai reiškia, kad yra tam tikra šių biologiškai aktyvių medžiagų gradacija. Pagal klasifikaciją jie skirstomi į šias grupes, kurios skiriasi savo ypatinga struktūra:
- Steroidai. Tai cheminiai policikliniai elementai, turintys lipidinį (riebalinį) pobūdį. Konstrukcijos centre yra sterano šerdis. Būtent ji yra atsakinga už jų polimorfinės klasės vienybę. Net ir menkiausi sterano bazės skirtumai sukels šios grupės hormonų savybių skirtumus.
- Riebalų dariniairūgštys. Šie junginiai yra labai nestabilūs. Jie turi vietinį poveikį kaimyninėms ląstelėms. Antrasis pavadinimas yra eikozanoidai. Skirstomas į tromboksanus, prostaglandinus ir leukotrienus.
- Aminorūgščių dariniai. Visų pirma, tai vis dar yra elemento tirozino dariniai – adrenalinas, tiroksinas, norepinefrinas. Sintetina (sudaro, gamina) skydliaukė, antinksčiai.
- B altyminės prigimties hormonai. Tai apima ir b altymus, ir peptidus, todėl antrasis pavadinimas yra b altymas-peptidas. Tai hormonai, kuriuos gamina kasa, taip pat hipofizė ir pagumburis. Tarp jų svarbu išskirti insuliną, augimo hormoną, kortikotropiną, gliukagoną. Išsamiau susipažinsime su kai kuriais b altyminio-peptidinio pobūdžio hormonais visame straipsnyje.
B altymų grupė
Skirsi iš visų išvardytų savo įvairove. Štai pagrindiniai jame „gyvenantys“hormonai:
- Pagumburį atpalaiduojantys veiksniai.
- Adenohipofizės gaminami tropiniai hormonai.
- Reguliuojančios medžiagos, kurias išskiria endokrininis kasos audinys, yra gliukagonas ir insulinas. Pastaroji atsakinga už tinkamą gliukozės (cukraus) kiekį kraujyje, reguliuoja jos patekimą į raumenų ir kepenų ląsteles, kur medžiaga paverčiama glikogenu. Jei insulino organizmas nepagamina arba išskiria nepakankamai, žmogus suserga cukriniu diabetu. Gliukagonas ir adrenalinas yra panašūs. Priešingai, jie padidina cukraus kiekį kraujyje,prisidedant prie glikogeno skaidymo kepenyse – šio proceso metu susidaro gliukozė.
- Augimo hormonas. Somatotropinas yra atsakingas ir už skeleto augimą, ir už gyvos būtybės kūno svorio padidėjimą. Jo trūkumas sukelia anomaliją – nykštukiškumą, perteklius – iki gigantizmo, akromegalijos (neproporcingai didelės rankos, pėdos, galva).
Sintezė hipofizėje
Šis organas gamina daugumą b altymų-peptidinių hormonų:
- Gonadotropinis hormonas. Stimuliuoja su dauginimu susijusius procesus organizme. Atsakingas už lytinių hormonų susidarymą lytinėse liaukose.
- Somatomedin. Augimo hormonas.
- Prolaktinas. B altymų apykaitos hormonas, atsakingas už pieno liaukų funkcionavimą, taip pat už kazeino (pieno b altymo) gamybą.
- Polipeptidiniai mažos molekulinės masės hormonai. Šie junginiai veikia nebe ląstelių diferenciaciją, o tam tikrus fiziologinius organizmo procesus. Pavyzdžiui, vazopresinas ir oksitocinas reguliuoja kraujospūdį, „stebi“širdies darbą.
Sintezė kasoje
Šis organas yra b altymų hormonų, kurie kontroliuoja angliavandenių apykaitą organizme, sintezė. Tai jau mūsų minėti insulinas ir gliukagonas. Pati ši liauka yra egzokrininė. Jis taip pat gamina daugybę virškinimo fermentų, kurie vėliau patenka į dvylikapirštę žarną.
Tik 1 % jo ląstelių bus vadinamosiose Langerhanso salelėse. Tai apima du specialius dalelių tipus,kurios veikia kaip endokrininės liaukos. Jie gamina alfa ląsteles (gliukagoną) ir beta ląsteles (insuliną).
Beje, šiuolaikiniai mokslininkai jau pastebi, kad insulino veikimas neapsiriboja gliukozės pavertimo glikogenu kepenų ląstelėse skatinimu. Tas pats hormonas yra atsakingas už kai kuriuos proliferacijos ir diferenciacijos procesus visose ląstelėse.
Sintezė inkstuose
Šis organas gamina tik vieną tipą – eritropoetiną. Šios grupės b altymų hormonų funkcijos yra eritrocitų diferenciacijos blužnyje ir kaulų čiulpuose reguliavimas.
Kalbant apie pačios b altymų grupės sintezę, tai gana sudėtingas procesas. Tai apima centrinę nervų sistemą – ji veikia per atpalaiduojančius veiksnius.
Praėjusio amžiaus trečiajame dešimtmetyje sovietų tyrinėtojas Zavadovskis M. M. atrado sistemą, kurią pavadino „pliuso-minuso sąveika“. Geras šio reguliavimo dėsnio pavyzdys yra pagrįstas tiroksino sinteze skydliaukėje ir skydliaukę stimuliuojančio hormono sinteze hipofizėje. Ką mes čia matome? Papildomas veiksmas yra tas, kad skydliaukę stimuliuojantis hormonas paskatins skydliaukės tiroksino gamybą. Kas yra neigiamas veiksmas? Savo ruožtu tiroksinas slopina skydliaukę stimuliuojančio hormono gamybą hipofizėje.
Dėl „pliuso-minus-sąveikos“reguliavimo pastebime, kad kraujyje nuolat keičiasi tiroksinas. Trūkstant jo, skydliaukės veikla bus skatinama, o esant pertekliui – slopinama.
B altymų grupės veiksmas
Dabar stebėkime b altymų hormonų veikimą:
- Pačios jos neprasiskverbia į tikslinę ląstelę. Elementai jo paviršiuje randa specialių b altymų receptorių.
- Pastarieji „atpažįsta“hormoną ir tam tikru būdu prie jo prisijungia.
- Ryšulys savo ruožtu suaktyvins fermentą, esantį ląstelės membranos viduje. Jo pavadinimas yra adenilato ciklazė.
- Šis fermentas pradeda konvertuoti ATP į ciklinį AMP (cAMP). Kitais atvejais cGMP gaunamas panašiu būdu iš GTP.
- Tada cGMP arba cAMP pateks į ląstelės branduolį. Ten jis suaktyvins specialius branduolinius fermentus, kurie fosforilina b altymus – nehistoną ir histoną.
- Rezultatas yra tam tikro genų rinkinio aktyvavimas. Pavyzdžiui, tie, kurie yra atsakingi už steroidų gamybą, pradeda veikti lytinėse ląstelėse.
- Paskutinis viso aprašyto algoritmo žingsnis yra tinkamas diferencijavimas.
Insulinas
Insulinas yra b altyminis hormonas, žinomas beveik visiems. Ir tai neatsitiktinai – šiandien tai labiausiai ištirta.
Atsakingas už įvairiapusį poveikį metabolizmui beveik visuose organizmo audiniuose. Tačiau pagrindinis jo tikslas yra reguliuoti gliukozės koncentraciją kraujyje:
- Padidina plazmos ląstelių masės pralaidumą gliukozei.
- Suaktyvina pagrindines fazes, glikolizės fermentus – gliukozės oksidacijos procesą.
- Stimuliuoja glikogeno susidarymą iš gliukozės specialiose raumenų ir kepenų ląstelėse.
- Pagerina b altymų ir riebalų sintezę.
- Slopina fermentų, skaidančių riebalus ir b altymus, veiklą. Kitaip tariant, jis turi ir anabolinį, ir antikatabolinį poveikį.
Absoliutus insulino trūkumas sukelia 1 tipo cukrinio diabeto išsivystymą, santykinis trūkumas sukelia 2 tipo diabetą.
Insulino molekulę sudaro dvi polipeptidinės grandinės su 51 aminorūgšties liekana: A - 21, B - 30. Jas jungia du disulfidiniai tilteliai per cisteino liekanas. Trečioji disulfidinė jungtis yra A grandinėje.
Žmogaus insulinas nuo kiaulių insulino skiriasi tik viena aminorūgšties liekana, nuo galvijų insulino – trimis.
Augimo hormonas
Somatotropinas, augimo hormonas, augimo hormonas – tai visi jo pavadinimai. Augimo hormoną gamina priekinė hipofizė. Jis priklauso polipeptidiniams hormonams – taip pat šioje grupėje yra prolaktinas ir placentos laktogenas.
Pagrindinis veiksmas yra toks:
- Vaikams, paaugliams, jaunimui – linijinio augimo pagreitis dėl ilgųjų galūnių vamzdinių kaulų pailgėjimo.
- Galingas antikatabolinis ir anabolinis veiksmas.
- Padidėjusi b altymų sintezė ir jų skilimo slopinimas.
- Padeda sumažinti poodinių riebalų sankaupas.
- Padidina riebalų deginimą, siekia suvienodinti raumenų ir riebalų masės santykį.
- Padidina gliukozės kiekį kraujyje, veikdamas kaip insulino antagonistas.
- Dalyvauja angliavandenių apykaitoje.
- Poveikis salelėmskasos skyriai.
- Kaulinio audinio kalcio absorbcijos skatinimas.
- Imunostimuliacija.
Kortikohormonas
Kiti pavadinimai – adrenokortikotropinis hormonas, kortikotropinas, kortikotropinis hormonas ir pan. Susideda iš 39 aminorūgščių liekanų. Gamina priekinės hipofizės bazofilinės ląstelės.
Pagrindinės funkcijos:
- Antnksčių žievės, fascikulinės srities hormonų sintezės ir sekrecijos kontrolė. Jo taikiniai yra kortizonas, kortizolis, kortikosteronas.
- Imituoja estrogenų, androgenų, progesterono susidarymą.
B altymų grupė yra vienas iš svarbiausių hormonų šeimoje. Ji pati įvairiausia pagal funkcijas, sintezės sritis.
