Хормоните са химическите пратеници на ендокринната система. Хормоните са сигналите, които регулират вътрешната работа на организма, заедно с нервната система. Всеки многоклетъчен организъм има хормони. Клетките, които реагират на даден хормон, имат специални рецептори за този хормон. Когато хормонът се свърже с белтъка на рецептора, се задейства механизъм за сигнализиране. Клетката или тъканта, която получава съобщението, се нарича "мишена". Хормоните действат само върху клетки, които имат подходящи рецептори.

Много различни видове клетки могат да изпращат съобщения. Има някои клетки, чиято основна задача е да произвеждат хормони. Когато много от тези клетки са заедно, те се наричат жлеза. Жлезите са групи от клетки, които произвеждат нещо и го освобождават (поставят го извън клетката). Много жлези произвеждат хормони.

"Ендокринен" означава, че се отделя директно в кръвта. Повечето вътрешни секрети се отделят от ендокринните жлези. Противоположната дума е "екзокринна", която означава отделяне на секрети чрез канал или тръба. Някои хормони се произвеждат от екзокринни жлези, а някои екзокринни секрети се отделят извън тялото. Потните жлези и слюнчените жлези са примери за екзокринни жлези, чиито продукти се отделят извън тялото.

Първото откритие на хормон е направено през 1902 г. Хормонът е секретин. Думата "хормон" е използвана за първи път през 1905 г.

Какво представлява един хормон и как действа

Хормон е химическо вещество, което се синтезира в специализирани клетки и се освобождава в кръвта, за да предаде сигнал към отдалечени клетки-мишени. В зависимост от химичната си природа и рецепторите, хормоните могат да предизвикат бързи промени (например освобождаване на иони или активиране на ензими) или по-бавни и дълготрайни ефекти (промяна в експресията на гени и синтез на белтъци).

Видове хормони по химична структура

  • Пептидни и протеинови хормони – изградени от аминокиселини (напр. инсулин, растежен хормон). Те са водоразтворими и обикновено се свързват с рецептори в клетъчната мембрана.
  • Стероидни хормони – произлизат от холестерол (напр. кортизол, естрогени, тестостерон). Те са мастноразтворими и често преминават през клетъчната мембрана, за да се свържат с вътрешноклетъчни рецептори.
  • Аминни производни – малки молекули, получени от една аминокиселина (напр. адреналин, норадреналин, щитовидни хормони като Т3 и Т4). Някои от тях действат чрез мембранни рецептори, други — чрез вътреклетъчни.

Механизми на действие и рецептори

Рецепторите могат да бъдат разположени в клетъчната мембрана (за хидрофилни хормони) или във вътрешността на клетката (за липофилни хормони). Свързването на хормона към рецептора активира верига от вътреклетъчни събития: активиране на вторични посредници (cAMP, Ca2+), фосфорилация на белтъци или промяна в транскрипцията на гени. Типът рецептор определя скоростта и продължителността на отговора.

Режими на действие

  • Ендокринно – хормонът се отделя в кръвта и действа на далечни клетки.
  • Паракринно – сигналът действа върху съседни клетки в тъканта.
  • Аутокринно – клетката реагира на собствено произвеждания хормон.
  • Интракринно – хормонално вещество действа вътре в клетката, без да бъде секретирано.

Ендокринни жлези и примери за хормони

Основни ендокринни жлези: хипофиза (преден и заден дял), щитовидна жлеза, паращитовидни жлези, надбъбречни жлези, панкреас (островчета на Лангерханс), яйчници и тестиси. Примери:

  • Инсулин – регулира нивата на глюкоза в кръвта.
  • Тироксин (T4) и трийодтиронин (T3) – управляват обмяната на веществата и енергийния баланс.
  • Адреналин – участва в реакцията "борба или бягство".
  • Кортизол – регулира стресовите реакции и метаболизма на въглехидратите, белтъците и мазнините.
  • Полови хормони (естроген, прогестерон, тестостерон) – контролират репродуктивната система и вторичните полови белези.

Регулация и обратна връзка

Секрецията на повечето хормони се контролира чрез обратна връзка. Най-често срещана е негативната обратна връзка, при която повишаването на нивото на краен хормон намалява секрецията на стимулаторните хормони. Пример: ниските нива на щитовидните хормони водят до повишаване на TSH от хипофизата, което стимулира щитовидната жлеза.

Транспорт в кръвта и полуживот

Много хормони (особено стеройди и щитовидни хормони) се пренасят в кръвта свързани с плазмени белтъци. Свързването влияе на полуживота и биологичната активност. Други хормони остават разтворени плазмата и имат по-кратък полуживот.

Клинично значение

Нарушения в произвеждането или действието на хормоните водят до заболявания: хиперсекреция или хипосекреция. Примери: захарен диабет (недостатъчност или резистентност към инсулин), хипотиреоидизъм и хипертиреоидизъм, болест на Кушинг (прекомерни кортизолови нива). Лечението може да включва заместителна хормонална терапия, инхибитори на хормонална секреция или хирургична интервенция.

Изследване и приложение

Хормоналните нива се измерват чрез кръвни, урини или други биологични тестове. В медицината хормоните се използват и терапевтично: инсулин при диабет, щитовидни хормони при хипотиреоидизъм, синтетични кортикостероиди при възпалителни и автоимунни заболявания, хормонални контрацептиви и др.

Кратка историческа бележка

Откриването на секретина през 1902 г. от учени като W. M. Bayliss и E. H. Starling е едно от фундаменталните събития в ендокринологията. Самият термин "хормон" (от гръцки "възбудител" или "стимулант") е предложен и популяризиран от Ernest Starling около 1905 г.

Разбирането на хормоналната регулация продължава да се развива: днес знаем за сложни мрежи от взаимодействия между хормони, клетки и тъкани, както и за ролята на рецепторната чувствителност и генетичните фактори в контрола на хомеостазата.