Гормоны: классификация, механизмы действия и регуляция

В двух словах. Гормоны — сигнальные молекулы эндокринных желёз и диффузной нейроэндокринной системы. По химии делятся на пептидные (инсулин, ПТГ, СТГ — быстрый эффект через мембранные рецепторы), стероидные (кортизол, альдостерон, половые — медленный эффект через ядерные рецепторы и транскрипцию), тиреоидные (Т3/Т4 — ядерные рецепторы, базовый метаболизм) и производные аминокислот (катехоламины — G-белок; мелатонин). Регуляция — по принципу отрицательной обратной связи через гипоталамо-гипофизарную ось.

1. Общая характеристика

Синтезируются в эндокринных железах или диффузной нейроэндокринной системе (APUD-клетки).
Действуют на расстоянии (эндокринно), локально (паракринно) или на свою же клетку (аутокринно).
Концентрации в крови — 10⁻¹² — 10⁻⁶ моль/л (очень низкие).
Период полужизни от секунд (катехоламины) до часов-дней (тироксин — 7 дней).
Транспорт: растворимые в воде — свободно в плазме; стероидные/тиреоидные — связаны с транспортными белками (ТЭГ, CBG, SHBG, альбумин).

2. Классификация по химии

Класс	Примеры	Синтез	Рецептор
Пептидные/белковые	Инсулин, глюкагон, ПТГ, СТГ, пролактин, ТТГ, АКТГ, АДГ, окситоцин	Рибосомы → про-гормон → протеолиз	Мембранный (G-белок, тирозинкиназа)
Стероидные	Кортизол, альдостерон, тестостерон, эстрадиол, прогестерон, витамин D	Из холестерина в митохондриях + ЭПР	Ядерный
Тиреоидные	Т3 (трийодтиронин), Т4 (тироксин)	Йодирование тирозина на тиреоглобулине	Ядерный
Производные аминокислот	Адреналин, НА, дофамин, серотонин, мелатонин, гистамин	Декарбоксилирование аминокислот	Мембранный (G-белок)
Эйкозаноиды	Простагландины, лейкотриены, тромбоксаны	Из арахидоновой кислоты	Локальные, G-белок

3. Механизмы действия

Мембранные рецепторы

G-белок-связанные (7-трансмембранные): адреналин (α, β), глюкагон, АКТГ, ТТГ, вазопрессин.
Вторичные мессенджеры: цАМФ (Gs ↑, Gi ↓), ИФ3/ДАГ (Gq), Ca²⁺.
Рецепторы с тирозинкиназой: инсулин, ИФР-1, СТГ (через JAK/STAT).
Рецепторы с гуанилатциклазой: предсердный натрийуретический пептид (ANP).

Ядерные рецепторы

Липофильные гормоны проходят мембрану и связываются с рецептором в цитоплазме/ядре.
Комплекс рецептор-лиганд связывается с ДНК (hormone response element) → изменяет транскрипцию.
Эффект медленный (часы-сутки), но продолжительный.
Примеры: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые, тиреоидные, витамин D, ретиноиды.

4. Гипоталамо-гипофизарная ось

Гипоталамус → либерины/статины → передняя доля гипофиза.
ТРГ → ТТГ → Т3/Т4 (обратная связь на гипоталамус и гипофиз).
КРГ → АКТГ → кортизол (циркадный ритм, пик в 6–8 ч).
ГнРГ → ЛГ/ФСГ → половые гормоны.
СТГ-РГ → СТГ → ИФР-1 (соматомедин С).
Дофамин (тормозной) → ↓ пролактина; окситоцин и АДГ — прямая секреция в заднюю долю гипофиза.

5. Обратная связь

Отрицательная — основной механизм: конечный гормон тормозит вышестоящие уровни.
Короткая — гормон гипофиза тормозит гипоталамус.
Длинная — периферический гормон тормозит гипофиз и гипоталамус.
Ультракороткая — внутри железы.
Положительная — редко: пик эстрогенов перед овуляцией → ↑ ЛГ-выброс.

6. Гормоны поджелудочной железы

Инсулин (β-клетки): ↓ глюкозы через ↑ захвата GLUT4 в мышцах и жировой, ↑ гликогенеза, ↓ глюконеогенеза.
Глюкагон (α-клетки): ↑ глюкозы через гликогенолиз и глюконеогенез в печени.
Соматостатин (δ-клетки): тормозит инсулин, глюкагон, СТГ, TТГ.
Панкреатический полипептид (PP-клетки): регулирует ЖКТ и пищеварение.

7. Гормоны коры надпочечников

Клубочковая зона — альдостерон (Na⁺ реабсорбция, K⁺ секреция; регулируется РААС, K⁺).
Пучковая — кортизол (глюконеогенез, противовоспалительное, катаболическое действие; циркадный ритм).
Сетчатая — ДГЭА и андростендион (слабые андрогены).
Мозговое вещество — адреналин и НА (симпатоадреналовая система).
11β-HSD2 в почках защищает минералокортикоидный рецептор от кортизола; при её дефиците — синдром явного избытка минералокортикоидов.

8. Щитовидная железа

Т4 (тироксин) — основной секретируемый (93 %); Т3 — активный (7 %, большая часть из Т4 в тканях).
Синтез: йодирование тирозина на тиреоглобулине (ТПО, TPO).
Эффекты: ↑ базального метаболизма, ↑ термогенеза (UCP1), ↑ чувствительности к катехоламинам.
Регуляция: ТРГ → ТТГ → Т4/Т3; отрицательная обратная связь на гипоталамус и гипофиз.
Кальцитонин (С-клетки) — ↓ Ca²⁺ в крови (маркёр медуллярного рака).

9. Половые гормоны

Эстрогены (эстрадиол — основной у женщин репродуктивного возраста): ↑ пролиферация эндометрия, развитие вторичных половых признаков.
Прогестерон: секреторная фаза эндометрия, поддержание беременности.
Тестостерон: либидо, мышечная масса, сперматогенез; ДГТ — основной в тканях.
Ингибин — тормозит ФСГ.
АМГ (анти-Мюллеров) — маркёр овариального резерва, эмбриональная регрессия женских протоков у мужчин.

10. Кальций-фосфорный обмен

ПТГ (паратгормон, C-клетки паращитовидных): ↑ Ca²⁺ в крови через мобилизацию из кости, реабсорбцию в почках, активацию витамина D.
Кальцитриол (1,25-(OH)₂-D3): ↑ всасывания Ca²⁺ и P в кишечнике.
Кальцитонин: ↓ Ca²⁺ (слабо выражен у человека).
FGF-23 (из остеоцитов): ↓ реабсорбции фосфата в почках.

11. Лабораторная диагностика

Основной ТТГ — первичный скрининг щитовидной железы (0,4–4,0 мЕд/л).
Свободный Т4, Т3 — при отклонении ТТГ.
АТ-ТПО, АТ-ТГ, АТ-рТТГ — аутоиммунные тиреопатии.
Кортизол утренний + АКТГ + проба с дексаметазоном (1 мг) — синдром Иценко-Кушинга.
Альдостерон/ренин (ARR) — первичный гиперальдостеронизм (Конн).
ХГЧ — беременность, трофобластические опухоли.
Пролактин — пролактинома (> 200 нг/мл).
ИФР-1 — скрининг акромегалии; СТГ-супрессионный тест с глюкозой — подтверждение.
ПТГ + Ca²⁺ ионизированный + 25-(OH)-D — паращитовидные.

12. FAQ

Почему стероидные гормоны действуют медленно?
Они работают через изменение транскрипции — эффект проявляется через синтез новых белков (часы-сутки). Пептидные действуют через уже существующие белки (секунды-минуты).

Как инсулин снижает уровень глюкозы?
Связывается с рецептором → тирозинкиназа → транслокация GLUT4 на мембрану мышц и адипоцитов → ↑ захвата глюкозы; + активация гликогенсинтазы и подавление глюконеогенеза.

Почему ТТГ растёт при первичном гипотиреозе?
Отрицательная обратная связь: ↓ Т4 → гипофиз «воспринимает» это как необходимость стимулировать щитовидную → ↑ ТТГ. При вторичном (гипофизарном) гипотиреозе ТТГ ↓ или норма.

В чём отличие эндокринных и паракринных эффектов?
Эндокринный — гормон через кровь к удалённой клетке. Паракринный — к соседним клеткам (соматостатин в островках). Аутокринный — на саму клетку, секретировавшую гормон (IL-2 в T-клетках).

Почему кортизол повышается утром?
Циркадный ритм — пик 6–8 утра, минимум 22–24 часа. Регулируется АКТГ и, глубже, супрахиазматическим ядром гипоталамуса (главные часы).

Связанные инструменты: Уроки: Биохимия

Все статьи блога · Каталог предметов · Клинические калькуляторы