Гормоны – химические курьеры организма. Они образуются в специальных железах, расположенных в самых разных частях тела, и передвигаются с кровью к другим клеткам организма, называемым клетками-мишенями, где и проявляется их воздействие. Железы, в которых главным образом вырабатывается и выделяется большинство гормонов организма, представляют собой группу не имеющих выводного протока, или эндокринных, желез, называемых так потому, что они выпускают продукт своей деятельности прямо в кровь, а не через трубочку или проток, как делают экзокринные железы.

Модель стероидной молекулы. Гормоны – это либо протеины или протеиновые производные, либо стероиды. К стероидам относятся половые гормоны и гормоны, выделяемые корой надпочечников. Все стероиды имеют одинаковую молекулярную структуру и конфигурацию. Молекула стероида состоит из атомов кислорода, водорода и углерода; молекулы соединяются в структуру с 17 атомами углерода, организованными в четыре соединенных между собой кольца

По сравнению с нервами гормоны имеют тенденцию действовать медленнее, а также растягивать свое действие на более длительное время. Не все гормоны действуют так медленно, но многие из тех, что действуют именно так, участвуют в основополагающих процессах в течение всей жизни человека, таких как рост и размножение. Вообще говоря, гормоны обычно контролируют или оказывают влияние на химические реакции клеток-мишеней, определяя, например, с какой скоростью они поглощают питательные вещества и выделяют энергию: или должны ли эти клетки вырабатывать молоко, растить волосы или создавать еще какой-либо продукт метаболических процессов.

По причине своего всеохватывающего влияния гормоны, вырабатываемые главными эндокринными железами, известны как общие гормоны; к ним относятся инсулин и половые гормоны. Организм создает много дрлтих гормонов, которые действуют на небольшом отдалении от той точки, где они вырабатываются.

Примером такого локального гормона служит секретин, вырабатывающийся в двенадцатиперстной кишке в ответ на присутствие пищи. Затем этот гормон путешествует с кровью на небольшое расстояние к близлежащей поджелудочной железе и стимулирует выделение ею жидкого сока, содержащего ферменты (химические преобразователи), необходимые для пищеварения.

Другой пример местных гормонов— вещество ацетилхолин, который вырабатывается каждый раз, когда нерв передает сигнал о сокращении мышечной клетки.

Адреналин, выделяемый мозговым веществом надпочечника, известен как «гормон драки», или «гормон бегства». Как только надпочечник испускает его, гормон моментально действует на организм. Он оказывает влияние на часть вегетативной нервной системы, поэтому в момент опасности тело готово или стоять и сражаться, или обратиться в бегство. Адреналин выделяется не только перед лицом физической опасности, но и в моменты психологического стресса. Когда его образование постоянно происходит в течение длительного периода, адреналин может оказать на организм обратное действие.

Гипоталамус – связующее звено между нервной системой и эндокринными железами. Одна из его важнейших функций – передавать импульсы и раздражители между головным мозгом и органами, такими, как почки. Гипоталамус получает определенные химические медиаторы, выделенные нервными клетками мозга, и в ответ на раздражение вырабатывает гормоны.

Два гормона, вырабатываемые задней долей гипофиза, – вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин – выделяются из гипофиза под прямым контролем нервных импульсов, исходящих из гипоталамуса. Существует также связь между нервными клетками гипоталамуса и выделениями из передней доли гипофиза. Специальные нервные клетки в гипоталамусе создают рилизинг-факторы, которые должны воздействовать на клетки передней части гипофиза прежде, чем они начнут выделять гормоны.

Взаимоотношение между головным мозгом и гипофизом объясняет, почему существует столь определенная связь между гормонами и эмоциями. Многие женщины, например, обнаруживают, что когда они находятся в состоянии тревоги или расстроены, их менструальный цикл нарушается. А уровни гормонов эстрогена и прогестерона, которые контролируют менструальные периоды, могут также оказывать глубокое влияние на настроение женщин.

Считается, что внезапное понижение уровня гормонов, которое наступает как раз перед менструацией, играет важную роль в создании тех симптомов, которые известны как предменструальный синдром, тогда как высокий уровень гормонов в середине цикла дает многим женщинам ощущение отличного самочувствия. И не случайно, что именно в это время женщина особенно фертильна и в высшей степени реактивна сексуально. Но гормонные уровни могут подвергаться изменениям под влиянием эмоциональных факторов.

Во время эротического стимулирования, например, считается, что уровни эстрогена и прогестерона повышаются в результате попадания в мозг импульсов удовольствия, в то время как одна только мысль о том, чтобы совершить половой акт с тем, кто физически неприятен, становится настоящим «отключением», ибо подавляет выделение гормона.

В конце репродуктивного периода своей жизни, то есть в период менопаузы, женщина в состоянии испытывать сильные эмоциональные подъемы и спады. Это происходит отчасти потому, что ее яичники перестают реагировать на фолликулостимулирующий гормон и не выделяют эстроген и прогестерон. Эти перемены настроений могут происходить и по психологическим причинам. Интересно отметить, что внезапное исчезновение гормонов у женщины после родов может оказывать эмоциональное воздействие, сходное с ситуацией в период менопаузы.

Два гормона, вырабатываемые гипофизом, ответственны за образование грудного молока: пролактин стимулирует грудь к выделению молока, а окситоцин вызывает движение молока. Грудное молоко выделяется выстилкой альвеолы (см. верхний рисунок). Когда ребенок сосет грудь, молоко спускается вниз по протокам и высасывается из соска.

Гипофиз находится внутри защитного костного «седла», называемого «турецким седлом». Турецкое седло, или, как его называют доктора, sella, четко видно лишь на рентгеновском снимке черепа; увеличение размера седла – признак каких-то нарушений в гипофизе, требующий проведения анализов.

Железа разделена на две половинки, каждая из которых действует совершенно независимо от другой. Задняя доля соединена с гипоталамусом гипофизарной ножкой. Эта половина участвует в производстве двух главных гормонов, которые в действительности вырабатываются гипоталамусом. Отсюда они двигаются по специализированным нервным клеткам в заднюю долю гипофиза и выделяются только тогда, когда гипоталамус получает соответствующий сигнал о состоянии организма. Поэтому задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) и гипоталамус представляют собой самостоятельный блок.

Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) вырабатывает гормоны, которые возбуждают другие важные железы организма, а также один-два важных гормона, действующих непосредственно на ткани. Хотя эта доля не имеет прямой связи с гипоталамусом, все же она очень тесно с ним связана образом своего действия.

Поскольку передняя доля гипофиза не имеет прямых нервных связей с гипоталамусом, она зависит от серии определенных ускоряющих и тормозящих факторов для контроля над выделением гормона. Некоторые из этих факторов сами являются специализированными гормонами, которые вырабатываются в гипоталамусе и действуют на гипофизе на расстоянии нескольких миллиметров. Они переносятся в специальной группе кровеносных сосудов, называемой гипофизной воротной системой. Эта система находится между гипоталамусом и гипофизом.

Хотя многие команды для выделения гормонов исходят из гипоталамуса, передняя доля гипофиза сама имеет достаточно независимый контроль над выделением гормонов. Выделение некоторых секретов тормозится веществами, циркулирующими в крови. Примером этого может служить гормон ТТГ (ти-реотропный гормон), который стимулирует щитовидную железу на шее вырабатывать ее гормоны. Выделение ТТГ гипофизом тормозится, когда в крови оказывается высокое содержание гормона щитовидной железы. Этот важный принцип контроля за многими гормонами гипофиза называется «негативной обратной связью». Он означает, что уровень гормона, выделенного в железах, отдаленных от гипофиза (но зависимых от него), никогда не сможет подняться слишком высоко, так как негативная обратная связь в гипофизе перекроет выделение стимулирующих гормонов.

Гипофиз выступает из нижней части головного мозга, защищенный костным седлом, известным как «турецкое седло».

Задняя доля гипофиза вырабатывает два гормона, называемых антидиуретическим гормоном (АДГ) и окситоцином. Она также выделяет несколько веществ-нейрофизинов, чье значение и функции не до конца понятны. Однако нет никаких свидетельств того, что они действуют, как настоящие гормоны. АДГ контролирует количество воды в организме. Он воздействует на канальцы в почках, заставляя их задерживать или выделять воду. Ткань почек обладает способностью впитывать большее или меньшее количество воды из мочи, в зависимости от необходимости, в тот момент, когда моча уходит из канальцев. При выделении АДГ в кровь почки задерживают воду. Когда гормон не выделяется, большее количество воды удаляется из организма с мочой.

Роль гормона окситоцина менее ясна. Он отвечает за начало родовой деятельности и сокращение матки. Он также играет важную роль в появлении молока в грудных железах в период лактации. Считается, что у мужчин этот гормон связан с развитием оргазма.

Передняя доля гипофиза вырабатывает шесть основных гормонов. Четыре из них связаны с контролем над другими важными железами организма: щитовидной железой, надпочечниками и половыми железами (яичниками – у женщин, яичками – у мужчин).

Активность щитовидной железы пробуждается под действием тиреотропного гормона, а кора (внешняя часть) надпочечников оказывается под влиянием гормона АКТГ (адренокортикотропный гормон). Общие уровни гормона щитовидной железы и кортизона из надпочечников поддерживаются сочетанием негативной обратной связи с гипофизом и дополнительными сигналами, идущими от гипоталамуса, например, в период стресса.

Передняя доля гипофиза вырабатывает также гормоны ФСГ (фолликулости-мулирующий гормон, пролан А) и ЛГ (лютеинизирующий гормон, пролан Б). Они известны как гонадотропные гормоны, которые влияют на половые железы. Они стимулируют выделение двух главных половых гормонов, эстрогепа и прогестерона, которые у женщин контролируют менструальный цикл. У мужчин ФСГ и ЛГ стимулируют выделение мужских гормонов и спермы.

Гормон пролактин – один из двух гормонов передней доли гипофиза, который, похоже, действует впрямую на ткани без стимулирования какой бы то ни было другой железы. Как и гонадотропные гормоны, пролактин в большой степени участвует в контроле за воспроизведением. Пролактин играет гораздо более сложную роль в женском организме, чем в мужском. В действительности, его роль в мужском организме не ясна, хотя известно, что его избыток может иметь отрицательный эффект.

В женском организме пролактин стимулирует образование молока. В больших количествах однако он тормозит овуляцию и менструальный цикл. Этим объясняется тот факт, что кормящие женщины обычно не могут забеременеть (хотя кормление грудью нельзя считать надежным противозачаточным средством).

Другой гормон, выделяемый передней долей гипофиза, называется гормоном роста. Его роль, как показывает его название,- способствовать нормальному росту, что особенно важно в период детства и юности; однако гормон продолжает играть некоторую роль и в дальнейшей жизни человека, так как он определяет, как ткани организма должны использовать углеводы.

Четыре гормона гипофиза побуждают определенный орган выделять другой, связанный с ними, гормон. Некоторые из этих гормонов придут с кровью обратно в гипофиз, таким образом регулируя его деятельность, некоторые пройдут через гипоталамус, вызывая образование нейросекреции, которая по воротной кровеносной системе вернется в гипофиз, чтобы контролировать производство различных гормонов.

Поджелудочная железа, одна из самых больших желез в организме человека. на самом деле представляет собой две железы в одной. Почти все ее клетки заняты секрецией. Это эндокринная железа, выделяющая гормоны, самый важный из которых – инсулин. Это также и экзокринная железа, выделяющая секрет в кишку (или другую полость в организме) больше, чем в кровь.

Поджелудочная железа расположена поперек верхней части брюшной полости, перед позвоночником и поверх аорты и полой вены (главной артерии и главной вены тела человека). Двенадцатиперстная кишка обернута вокруг головки поджелудочной железы. Остальная часть двенадцатиперстной кишки состоит из тела и хвоста, которые вытягиваются влево по позвоночному столбу.

Основные структуры в поджелудочной железе – ацинусы (дольки); это скопления выделяющих секрет клеток вокруг слепого конца маленького протока. Каждый проток соединяется с протоками от других долек до тех пор, пока все они в конце концов не соединятся с главным протоком, идущим по центр) поджелудочной железы. Среди долек находятся маленькие группы клеток, называемые «островками Лангерганса» (панкреатическими островками): они-то и представляют «другую жизнь» поджелудочной железы в качестве эндокринного органа, выделяющего инсулин, который необходим для постоянного контроля за уровнем содержания сахара.

«Островки» также вырабатывают гормон – глюкагон. который способствует скорее поднятию, чем снижению, уровня сахара в крови. Точное назначение глю-кагона не ясно.

Назначение инсулина – сохранять содержание сахара в крови на нормальном уровне. Недостаток этого гормона вызывает диабет – заболевание, которое лечится инъекциями инсулина, взятого у животного или произведенного искусственным путем.

Если уровень содержания сахара в крови начинает расти выше определенных границ, «островки Лангерганса» реагируют выделением инсулина в кровь. Инсулин ликвидирует влияние таких гормонов, как кортизон и адреналин, которые повышают уровень содержания сахара в крови.

Инсулин проявляет свое действие тем, что дает возможность сахару перейти из крови в клетки тела, где он используется в качестве «топлива» (сгорает). Но если инсулина нет. сахар из крови не может превращаться в топливо для клеток, и возникает диабет.

Есть два типа диабета:
Первый тип – сахарный диабет – известен как просто диабет.
Второй тип – несахарный диабет – встречается редко и возникает в связи с нарушениями функций гипофиза в черепе.

У большинства больных диабетом недостаток инсулина объясняется нарушениями функций поджелудочной железы – разрушением клеток, вырабатывающих инсулин. Никто точно не знает, как происходит разрушение, этому вопросу посвящаются многочисленные исследования. Похоже, что некоторые люди склонны к диабету, и какой-то фактор, возможно, инфекция, провоцирует заболевание.

Форма диабета, которая развивается внезапно из-за полного отсутствия или серьезного недостатка инсулина, обычно бывает у молодых людей или детей, ее часто называют «юношеским диабетом». К счастью, этот вид диабета лечится инъекциями инсулина, произведенного из поджелудочных желез крупного рогатого скота и свиней.

Однако большинство диабетиков страдают от так называемого диабета зрелого возраста. В этом случае поджелудочная железа выделяет инсулин, часто в нормальном объеме, но ткани организма становятся чувствительными к его действии), и именно это приводит к высокому уровню содержания сахара в крови.

Заболевание часто идет рука об руку с ожирением (проблемой избыточного веса), тогда его лечат диетой, чтобы уменьшить сахарную нагрузку. Обычно наряду с диетой больной принимает таблетки, стимулирующие поджелудочную железу выделять больше инсулина.

В действительности, к сожалению, существует смешение этих двух типов диабетов. Некоторые взрослые и даже дети страдают диабетом зрелого возраста, в то время как пожилые пациенты иногда нуждаются в дополнительном инсулине, чтобы снизить уровень содержания сахара в крови.

Надпочечники расположены непосредственно над почками, где они сидят, как колпачки, на верхушке каждой почки. Каждая железа состоит из двух четко различимых частей: внутреннего мозгового слоя и внешней оболочки, называемой корой. Эти части выделяют разные гормоны, каждый из которых имеет собственную функцию.

Мозг, или ядро, надпочечников – это часть железы, которая выделяет адреналин и близко родственный ему норадреналин. Вместе их называют гормонами «сражайся и убегай», потому что они готовят тело к сверхусилию, которое необходимо при встрече с опасностью, для преодоления стресса и выполнения трудной задачи.

Мозговое вещество надпочечника тесно связано с нервной системой. Это необходимо для железы, отвечающей за подготовку организма к началу неожиданного действия.

В настоящее время опасности и стрессы, с которыми человек сталкивается, могут быть как психологическими, так и физическими, но в любом случае в организме возникает одинаковая физическая реакция. Происходит выброс адреналина, который заставляет сердце биться чаще и мощнее. Это поднимает кровяное давление, но в то же время, сужая кровеносные сосуды у поверхности тела и в кишках, направляет поток крови к сердцу – вот почему человек «белеет от страха». Адреналин также превращает гликоген, хранящийся в печени и мышцах, в глюкозу, необходимую для дополнительной энергии.

Когда опасность минует или стресс снимается, производство адреналина сокращается и организм приходит в нормальное состояние. Однако если опасность или стресс являются постоянными или если человек в течение длительного времени перевозбужден или находится в состоянии стресса, тело остается готовым к действию, со временем это может привести к заболеваниям, связанным со стрессами.

Завернутая вокруг ядра надпочечника, кора надпочечника выделяет несколько гормонов, известных как стероиды, самые важные из них:
альдостерон
кортизон

Хлористый натрий, или соль – жизненно важная часть жидкости, омывающей клетки; он также определяет объем крови, циркулирующей в организме. Почки поддерживают баланс между количеством соли, выбрасываемой мочой и потом, и солью, оставшейся в теле. Эта деятельность контролируется гормоном надпочечника альдостероном, который дает команду почкам уменьшить количество выбрасываемой с мочой соли, если уровень содержания соли падает слишком низко. Большая часть натрия в соли находится вне клеток во внеклеточной жидкости. Он (натрий) сохраняется там механизмом, называемым натриевым насосом. Натрий выкачивается из клетки, а сопутствующий калий держится внутри; ситуация необходима для передачи импульсов через мембрану клетки.

Есть три типа стероидов, каждый из которых выполняет совершенно отличную от других функцию. Первый тип – солевые и водные гормоны, они способствуют задержанию жидкости в организме. Главный гормон в этой категории – альдостерон, который действует как химический посланец и передает почкам команду уменьшить объем соли, теряющейся с мочой.

Соль определяет объем циркулирующей крови, которая в свою очередь влияет на эффективность работы сердца как насоса. Каждая молекула соли в организме сопровождается большим количеством молекул воды. Это означает, что при большой потере соли организм теряет еще больший объем воды, а это уменьшает объем и давление циркулирующей крови. В результате сердце испытывает трудности в прокачке достаточного количества крови по всему телу.

Выделение альдостерона контролируется гормоном ренином, вырабатываемым почками. Система работает как качание на доске: когда альдостерона мало, почки вырабатывают ренин, и уровень гормона повышается; когда уровень альдостерона слишком высок, почки снижают свою активность и количество гормона в крови возвращается к нормальному уровню.