HORMONI

HEMIJSKI GLASNICI IZMEĐU ĆELIJA

HORMONI

Hormoni su grupa hemijskih materija koje učestvuju u fiziološkoj regulaciji metaboličkih procesa u ćeliji , delujući u malim količinama. (Naziv potiče od grčke reči horman koja znači pokrenuti, podsticati, draţiti.)

Deluju samo na metaboličke procese koji se dešavaju u ćeliji i njenim delovima, utiču na njene funkcije kao i na transport materija kroz ćelijsku membranu.

Najbolje su proučeni hormoni kičmenjaka, posebno sisara, ali se zna da su biohemijski procesi vezani za rast, razmnoţavanje i razviće beskičmenjaka regulisani hormonima.

Značaj hormona kao bioregulatora

Hormoni regulišu i odrţavaju celokupan metabolizam, sastav krvi i drugih telesnih tečnosti, normalno funkcionisanje organa, vrše kontrolu i obezbjeđuju rast i razvoj različitih tkiva, organa i celokupnog organizma. Skoro da nema procesa koji nije neposredno ili posredno pod uticajem jednog ili više hormona.

Svaki hormon ima specifične uticaje na metabolizam i funkciju posebnih organa.

Polni hormoni utiču na razvoj primarnih i sekundarnih polnih karakteristika, kortizol utiče na metabolizam ugljenih hidrata, aldosteron na sadrzaj elektrolita itd.

Usled nedostatka, smanjenje sinteze ili povećanog stvaranja hormona mogu nastati promene u hemijskim reakcijama koje remete metabolizam i tako izazivaju razne poremećaje i bolesti.

Zajedničke osobine hormona

Kod sisara se stvaraju u endokrinim ţlezdama i izlučuju u

krv.

Hormoni se oslobađaju, pošto ove ţlezde nemaju izvodne kanale, u krv, limfu ili cerebrospinalnu tečnost i na taj način dospevaju do ciljnih tkiva, organa (tkiva mete ili target tkiva, organi ) na koje deluju pa se otuda nazivaju i hemijskim glasnicima.

Pored endokrinih organa hormone, odnosno, neuro- hormone luče i neke nervne ćelije – neurosekretorne ćelije.

Delovanje hormona

Svaki hormon deluje na određena tkiva i organe na čijim se ćelijama nalaze se specifični molekuli, receptori.

Hormoni prepoznaju receptore, reaguju sa njima na specifičan način i tako ostvaruju dejstvo na samu ćeliju.

Deluju u veoma niskim koncentracijama, najčešće manjim

od 10-8.

Radi ilustracije dovoljno je navesti podatak da 1 g insulina (hormon pankreasa) sniţava nivo šećera u krvi 125 000 zečeva.

Relativno brzo se raspadaju u tkivu pa je neophodno da se neprekidno izlučuju da bi se odrţala njihova efektivna koncentracija u krvi.

Podela hormona prema hemijskoj građi

Klasična podela hormona zasniva sa na njihovoj hemijskoj strukturi, na osnovu koje se grupišu u:

1. polipeptide i proteine (tzv. proteohormoni), predstavljaju lance aminokiselina, pripadaju im:

hormoni hipotalamusa

hormoni adenohipofize

hormoni pankreasa

hormon paraštitne ţlezde (parathormon)

neki tkivni hormoni

veliki broj neuropeptida u nervnim strukturama beskičmenjaka

Podela hormona prema hemijskoj građi

2. derivate sterola - steroidne hormone, nastaju iz

holesterola:

hormoni kore nadbubreţne ţlezde: kortizol (glikokortikoid), kortikosteron, aldosteron (mineralokortikoid) i dr.

muški seksualni hormoni (androgeni): testosteron i dihidrotestosteron

ţenski polni hormoni: estrogen i

progesteron hormon ţutog tela

(progesteron)

Podela hormona prema hemijskoj građi

3. derivate aminokiselina ili amine koji predstavljaju strukturne varijacije aminokiselina

hormoni štitne ţlezde: tiroksin, trijodtironin i

kalcitonin hormoni srţi nadbubreţne ţlezde:

adrenalin i noradrenalin

Načini delovanja hormona

Najčešći način delovanja po kome funkcioniše najveći broj hormona je endokrini, pod kojim se podrazumeva da ćelije u kojima se hormoni stvaraju ih izbacuju direktno u krv. Krvlju dospevaju do mesta na kojima deluju i koja su najčešće udaljena od mesta njihove sinteze.

Drugu grupu čine tzv. parakrini hormoni koji se izlučuju na sličan način kao i endokrini, ali ne deluju na udaljena mesta već na susedne ćelije. Takvi su neurotransmiteri koji se izlučuju na nervnim završecima i deluju preko sinapsi.

Regulacija sinteze hormona

Izlučivanje hormona regulisano je sloţenim nervno-

humoralnim

načinom, koji obuhvata sledeće korake:

Promenu stanja fizioloških procesa ili nivoa određenih materija u krvi i tkivima registruju specijalni nervni završeci koji su smešteni u tim tkivima i organima; promene mogu da registruju u nervne ćelije u jedrima [H|[hipotalamus]]a koja regulišu promet matetrija i stamnje unutrašnje sredine;

Nervne ćelije ili nervni završeci utiču na rad endokrinih ţlezda na dva načina:

tako što u njih šalju impulse ili

izlučuju biološki aktivne materije koje potpomaţu stvaranje određenih hormona hipofize

Regulacija sinteze hormona

Neki hormoni ne stoje pod direktom kontrolom hipofize pa je njihovo izlučivanje regulisano količinom supstanci čiji se nivo reguliše tim hormonima;

Tim hormonima pripadaju: kalcitonin, parathormon, insulin, glukagon, adrenalin, noradrenalin.

Pored hipotalamusa i drugi delovi CNS-a mogu da utiču na rad endokrinih ţlezda.

Mehanizmi regulacije izlučivanja hormona

Veoma je vaţno da se, pored sinteze i izlučivanja tačno određene količine hormona, oni iz organizma uklone pošto su na ciljnom tkivu postigli određeni efekat da ne bi neprekidno delovali i time doveli do poremećaja rada ciljnog organa.

Zbog toga su mehanizmi regulacije njihovog izlučivanja veoma precizni.

Osnovni princip te regulacije međusobnih odnosa hormona jeste njihova koncentracija, tako što promena koncentracije jednog hormona deluje na promenu koncentracije drugog hormona

Mehanizmi regulacije izlučivanja hormona

Negativna povratna sprega se mnogo češće sreće; prilikom ovog mehanizma koncentracija nekog hormona A izaziva povećanje koncentracije hormona B, da bi hormon B zatim povratno delovao na smanjenje koncentracije hormona A

Hormoni pankreasa Hormoni pankreasa predstavljaju proizvode lučenja endokrinog dela pankreasa, Langerhansovih ostrvaca koja se sastoje od pet tipova ćelija.

One izlučuju:

insulin izlučuju beta-ćelije

glukagon se stvara u alfa-ćelijama

somatostatin sintetišu D-ćelije

Insulin i glukagon su međusobno antagonisti i oba su zasluţna za regulaciju koncentracije glukoze u krvi. Insulin je hipoglikemički hormon (smanjuje koncentraciju glukoze u krvi), dok je glukagon hiperglikemički hormon (povećava nivo glikoze u krvi). Oba hormona su polipeptidi i izlučuju se u neaktivnom obliku, kao proinsulin, odnosno, proglukagon.

Hormoni pankreasa Somatostatin i pankreasni polipeptid su inhibitori: prvi inhibira lučenje insulina i glukagona, a drugi lučenje pankreasnog soka.

Somatostatin je hormon koga sintetišu D-ćelije Langerhansovih ostrvaca pankreasa kao i hipotalamus.

Po hemijskoj strukturi je polipeptid izgrađen od 14 aminokiselina, a po fiziološkom dejstvu inhibitor sekrecije mnogih drugih hormona i sekrecije u gastrointestinalnom traktu.

Hormoni kore nadbubreţne ţlezde Hormoni kore nadbubreţne ţlezde ili kortikosteroidi su derivati holesterola, steroidni hormoni koji se mogu grupisati na:

GLIKOKORTIKOIDE, koji regulišu promet glikoze (hiperglikemijski kfaktori) i kojima pripadaju:

• kortizol kortikosteron

• kortizon, koji je otkriven kod primata

MINERALOKORTIKOIDE, regulišu promet vode i elektrolita i pripadaju im:

aldosteron

kortikosteron

dezoksikortikostern

GRUPA SEKSUALNIH HORMONA koji se izlučuju u malim količinama:

estradiol

progestern

testosteron

Lučenje ovih hormona je pod kontrolom adenokortikotropnog hormona (ACTH) adenohipofize koja se ostvaruje po principu negativne povratne sprege.

Steroidni hormoni

Muški polni hormoni Muški seksualni hormoni ili androgeni (grč. andros = muškarac)

hormoni su proizvodi lučenja Lejdigovih (Leydig) ćelija semenika koje

je pod kontrolom gonadotropnih hormona adenohipofize:

luteinizirajućeg hormona (LH) i FSH.

Prema svojoj hemijskoj prirodi pripadaju steroidnim hormonima. Kod

čoveka uzrokuju pojavu:

Sekundarnih seksualnih osobina, koje se kod čoveka razvijaju u

vreme puberteta:

• Kosmatost muškog tipa (brada i brkovi, maljavost tela), razvijenost

mišića i kostura,dubina glasa,veći bazalni metabolizam nego kod

ţenskog pola

• Razviće primarnih karakteristika muškarca: testisa,

mošnica, prostate, kopulatornog organa, semenih vezikula.

Muški polni hormon

TESTOSTERON

Muški polni hormon

Testisi muškarca dnevno izluče 4-9 mg testosterona koji se u krvnoj plazmi nalazi u koncentraciji oko 0,6 mikrograma/100ml kod muškaraca i 0,1 mikrogram/100ml kod ţena.

Fiziološka uloga

Testosteron, kao i drugi androgeni hormoni, deluje na razvoj primarnih (polni organi i aksesorne ţlezde) i sekundarnih polnih karakteristika. Kod čoveka njegovo lučenje se naglo povećava od doba puberteta pa do 40-te godine ţivota, posle čega počinje da opada.

Dejstvom testosterona povećava se stopa rasta čitavog organizma, kao posledica pojedinačnih njegovih dejstava kojima se povećava:

Opšti promet materija,sinteza belančevina,rast kostiju,rast mišića,eritropoeza,rast bubrega koji su kod muţjaka veći od onih kod ţenki.

Delovanje testosterona na mozak

U embrionalnom razviću gonadotropni hormoni su od velikog značaja na funkcionalnu organizaciju mozga čoveka. Pod njihovim uticajem dolazi do pojave specifičnih razlika u organizaciji mozga ţena i muškaraca. One su uzrok razlikama u ponašanju ţena i muškaraca i ogledaju se u:

Kod muškaraca je preoptička oblast mozga 2-3 puta šira

Kora desne hemisfere mozga muškaraca je deblja od leve, dok je kod ţena obrnuto kora leve hemisfere deblja od desne

Delovanje testosterona na

mozak

Da bi se ove razlike obrazovale neophodno je prisustvo testosterona i to u periodu između trećeg i četvrtog meseca embrionalnog razvića, a do tada je mozak, kao i neki drugi organi, bipolan. Kada se u tom periodu sintetiše testosteron doći će do maskulinizacije mozga, razvoja muškog mozga, a ako njegova sinteza izostane razviće se mozak karakterističan za ţenski pol.

Ţenski polni hormoni Ţenski polni hormoni ili estrogeni hormoni se izlučuju u jajnicima i obezbeđuju pravilan razvoj primarnih i sekundarnih polnih odlika, kontrolišu psihofizičko sazrevanje i pripremaju organizam za razmnoţaanje.

Lučenje polnih hormona regulisano je negativnom povratnom spregom hipotalamusa sa adenohipofizom i gonadotropnim hormonima.

Prema hemijskoj prirodi pripadaju steroidima.

U jajnicima se pored estrogenih luči i jako mala količina androgenih hormona, slično kao što se u testisima, pored androgenih luči i mala količina estrogenih hormona.

Ţenski polni hormoni

Zbog delovanja na razvoj sekundarnih polnih karakteristika dobili su naziv hormoni feminizacije.

Hormoni sa estrogenom funkcijom su:

Estradiol,progesterone,estron,estriol,dihidroepiandroster

on

Ţenski polni hormoni Fiziološka uloga

U pogledu fiziološke aktivnosti najvaţniji su estradiol i progesteron. Postoje cikličke promene u vrstama i količini hormona koji se luče iz hipofize, čime se reguliše lučenje polnih hormona.

Njihovo delovanje na polne organe, endokrine ţlezde i sekudarne polne osobine sastoji se u:

- podstiču rast folikula

povećavaju priliv krvi u matericu razvoja

mišićnog sloja materice

- povećava se nadraţljivost mišića materice razvoj

vagine

- smanjuju lučenje FSH

- povećavaju veličinu hipofize

- povećavaju telesnu teţinu, zbog izrazitog anaboličkog dejstva delovanje na

libido ţena, odnosno polni ţar ţivotinja

razvoj mlečnih ţlezda i dr.

Menstrualni ciklus

Hormon paraštitne ţlezde

Parathormon je hormon paraštitne ţlezde. Prema hemijskoj strukturi pripada polipeptidima i kod čoveka se sastoji od 84 aminokiseline.

Reguliše promet kalcijuma i fosfata u organizmu. Paraštitna ţlezda izlučuje ovaj hormon kada dođe do pada koncentracije kalcijuma u krvi ili se poveća nivo fosfata van normalnih vrednost

Lučenje ovih hormona je pod kontrolom adenokortikotropnog hormona (ACTH)

adenohipofize koja se ostvaruje

po principu negativne povratne

sprege.

Hormoni kore nadbubreţne ţlezde Hormoni kore nadbubreţne ţlezde ili kortikosteroidi su derivati holesterola, steroidni hormoni koji se mogu grupisati na:

glikokortikoide, koji regulišu promet glikoze (hiperglikemijski faktori) i kojima pripadaju:

kortizol (hidrokortizon)

kortikosteron

kortizon, koji je otkriven kod primata

mineralokortikoide, regulišu promet vode i elektrolita i pripadaju im:

aldosteron kortikosteron

dezoksikortikosteron

grupa seksualnih hormona koji se izlučuju u malim količinama:

estradiol

progesteron

testosteron

Hormoni štitne ţlezde-Tiroidni hormoni

Hormoni štitine ţlezde učestvuju u regulaciji osnovnih metaboličkih procesa delujući na skeletne mišiće, srce, jetru i bubrege.

Prema hemijskoj prirodi su derivati aminokiseline tirozina.

Da bi ostvarili svoje dejstvo moraju da se veţu za receptorni protein koji se nalazi u jedru ćelije.

Štitna ţlezda pod kontrolom tireotropnog hormona (TSH) adenohipofize luči:

•tiroksin (T4), koji se u krvi nalazi u najvećoj količini od svih hormona štitne ţlezde

•trijodotironin (T3), koji je fiziološki aktivniji od T4 hormona

•dijodotironin, ima ga u mnajoj količini

Tiroidni hormoni Fiziološka uloga

Tiroidni hormoni učestvuju u:

1. regulaciji metabolizma:

•povećavaju metabolizam u svim ćelijama osim u mozgu, testisima, materici, limfnim čvorovima i slezini

•katalizuju oksidativne procese u mitohondrijama i ubrzavaju razlaganje glikoze

• ubrzavaju katabolizam proteina

•povećavaju metabolizam masti, holesterola, čime se smanjuje njihova količina u krvi

•povećavaju metaboličko odstranjivanje steroida, vitamina B i mnogih lekova

• ubrzavaju rad srca

2. rastu i sazrevanju:

•

•

podstiču rast kostiju u duţinu i okoštavanje stimulišu

lučenje hormona rasta

Hormoni štitne ţlezde 3. učestvuju u radu nervnog sistema i čula:

povećavaju razdraţljivost nervnih ćelija

podstiču budnost i brzinu reagovanja na nadraţaje

neophodni su za mentalni razvoj čoveka

4. učestvuju u razmnoţavanju:

odrţavaju normalnu trudnoću

razlaganje tireoglobulina čime se otpuštaju T3i T4 kao slobodni jodotirozin i jodotironin

dejodinacija kojom se oslobađaju jodidi da bi ponovo bili upotrebljeni za nove jodinacije

Regulacija lučenja hormona štitne ţlezde

Lučenje hormona štitne ţlezde regulisano je pomoću dva puta:

humoralnog koji predstavlja uticaj TSH, adenohipofize, odnosno, TRH hipotalamusa; vrši se mehanizmom negativne povratne sprege: povećanje slobodnih tiroidnih hormona u krvi izaziva smanjenje lučenja TSH i obrnuto;

neuralnog koji je značajan u uslovima kada na organiozam deluju: stresovi, kakvi su npr. hemoragija, udisanje etra, imobilizacija i dr. smanjuju lučenje hormona,niske i visoke temperature

Hormoni srţi nadbubreţne ţlezde

Hormoni srţi nadbubreţne ţlezde su kateholamini: dopamin (DA), noradrenalin (NA) i adrenalin (ADR).

Polazno jedinjenje za njihovu sintezu je aminokiselina tirozin.

Noradrenalin i adrenalin deluju na tkiva i

organe povećavaju metabolizam

povećavaju količinu slobodnih masnih kiselina u krvi

omogućavaju razlaganje glikogena (glikogenoliza) u jetri i skeletnim mišićima

povećavaju nadraţljivost srca i šire njegove krvne sudove

ADRENALIN

NORADRENA

LIN

NADBUBREŢNA

ŢLEZDA

HORMONIHORMONIZnačaj hormona kao bioregulatoraZajedničke osobine hormonaDelovanje hormonaPodela hormona prema hemijskoj građiPodela hormona prema hemijskoj građiPodela hormona prema hemijskoj građiNačini delovanja hormonaRegulacija sinteze hormonaRegulacija sinteze hormonaMehanizmi regulacije izlučivanja hormonaMehanizmi regulacije izlučivanja hormonaHormoni pankreasaHormoni pankreasaHormoni kore nadbubrežne žlezdeSteroidni hormoniMuški polni hormoniMuški polni hormonMuški polni hormonDelovanje testosterona na mozakDelovanje testosterona na mozakŽenski polni hormoniŽenski polni hormoniŽenski polni hormoniciklusHormon paraštitne žlezdeHormoni kore nadbubrežne žlezdeHormoni štitne žlezde-Tiroidni hormoniTiroidni hormoniHormoni štitne žlezdeRegulacija lučenja hormona štitne žlezdeHormoni srži nadbubrežne žlezdeADRENALIN