¿Qué son las hormonas?

Las hormonas son hormonas

Hormona se transcribe como hormona. El significado original del griego es "actividad creciente", que desempeña un papel importante en la regulación del metabolismo, el crecimiento, el desarrollo y la reproducción del cuerpo.

Es una sustancia de información química sintetizada por células endocrinas altamente diferenciadas y secretada directamente a la sangre. Afecta a las actividades fisiológicas del cuerpo humano regulando las actividades metabólicas de diversas células tisulares. Las sustancias biológicamente activas de alta eficiencia secretadas por las glándulas endocrinas o las células endocrinas sirven como mensajeros en el cuerpo para transmitir información y regular los procesos fisiológicos del cuerpo. Se llaman hormonas. Es una sustancia importante en nuestras vidas.

Hoy en día se denominan hormonas a todas las sustancias químicas que transmiten información a través de la circulación sanguínea o del líquido tisular. La secreción de hormonas es muy pequeña, del orden de nanogramos (una milmillonésima de gramo), pero sus efectos reguladores son extremadamente evidentes. Las hormonas tienen una amplia gama de funciones, pero no participan en procesos metabólicos específicos. Solo regulan procesos metabólicos y fisiológicos específicos, regulando la velocidad y dirección de los procesos metabólicos y fisiológicos, haciendo así que las actividades del cuerpo sean más adaptables a los cambios internos. y ambiente externo. El mecanismo de acción de las hormonas es transmitir información a las células uniéndose a proteínas receptoras específicas en la membrana celular o en el citoplasma, provocando una serie de cambios de cadena correspondientes en las células y finalmente expresando los efectos fisiológicos de las hormonas. Las principales funciones fisiológicas de las hormonas son mantener el equilibrio metabólico y proporcionar energía para las actividades fisiológicas regulando el metabolismo de proteínas, azúcares, grasas y otras sustancias y el metabolismo del agua y la sal para promover la división y diferenciación celular para asegurar el crecimiento normal de diversos tejidos; y órganos. Desarrollo y maduración, y afecta el proceso de envejecimiento; afecta el desarrollo y la actividad del sistema nervioso; promueve el desarrollo y la madurez de los órganos reproductivos, regula el proceso reproductivo y coopera estrechamente con el sistema nervioso para permitir que el cuerpo funcione mejor; adaptarse a los cambios ambientales. El estudio de las hormonas no sólo puede comprender los efectos de ciertas hormonas en el crecimiento, el desarrollo, la reproducción y los mecanismos que causan enfermedades en animales y humanos, sino que también puede usarse para diagnosticar enfermedades midiendo las hormonas. Muchas preparaciones hormonales y sus productos sintéticos se han utilizado ampliamente en el tratamiento clínico y la producción agrícola. Se ha convertido en una realidad el uso de métodos de ingeniería genética para hacer que las bacterias produzcan ciertas hormonas, como la hormona del crecimiento y la insulina, y se ha utilizado ampliamente en la clínica.

En un sentido amplio, se refiere a sustancias que hacen que los fluidos interactúen entre sí, pero en un sentido estricto, generalmente se refiere a sustancias producidas en partes fijas del cuerpo animal (generalmente en las glándulas endocrinas). sin ser secretadas directamente a los fluidos corporales a través de conductos y transportadas. Las sustancias químicas que viajan por todo el cuerpo para provocar ciertos cambios en las actividades de tejidos específicos se denominan colectivamente hormonas. w. METRO. Bayliss y E. h. Starling (1902) fue el primero en dar el nombre y la definición de "hormona" a la sustancia con este efecto basándose en la sustancia que descubrieron, la secretina. Incluso una cantidad muy pequeña de hormona muestra su efecto debido, pero no constituye un sustrato metabólico, sino que desempeña un papel en la regulación de sustancias. Su mecanismo de acción es que en las hormonas esteroides, el complejo de hormonas y receptores intracitoplasmáticos se une a la cromatina, provocando la activación de la transcripción, comenzando a sintetizar nuevo ARNm y luego sintetizando proteínas enzimáticas, proteínas estructurales o proteínas reguladoras. Resulta que este efecto de la hormona se produce en las células. Se cree que las hormonas peptídicas reaccionan directamente con las membranas celulares y ejercen efectos hormonales en las células a través del AMPc. Por ejemplo, si las hormonas de los vertebrados se clasifican químicamente, se pueden dividir en sistemas de proteínas y polipéptidos (insulina, glucagón, diversas hormonas de la glándula pituitaria, hormona paratiroidea) y sistemas de derivados fenólicos (epinefrina, hormona tiroidea), sistema de esteroides (gonadal). hormonas, hormonas adrenocorticales). La hormona protorácica del insecto ecdisona pertenece al sistema esteroide, mientras que la hormona juvenil del cuerpo faríngeo es un hidrocarburo en cadena. Además, la sustancia estimulante de la reproducción de las estrellas de mar extraída de los nervios radiales de las estrellas de mar es el nucleótido. Independientemente de si la fuente son células, tejidos o glándulas, todas las sustancias endocrinas con efectos fisiológicos especiales se denominan hormonas (en un sentido amplio), ya sean hormonas vegetales secretadas por glándulas o hormonas secretadas por tejidos no glandulares no fijados, accesorias. Las hormonas comúnmente producidas en todos los tejidos y las feromonas secretadas por individuos fuera del cuerpo que pueden actuar entre individuos pueden clasificarse como hormonas y otras categorías. Por otro lado, las sustancias neurosecretoras, como las hormonas neurohipofisarias formadas y secretadas por células nerviosas específicas, pueden clasificarse como hormonas en un sentido estricto, mientras que los transmisores químicos como la acetilcolina y la noradrenalina no suelen clasificarse como hormonas en un sentido estricto. Recientemente, debido a la aplicación de la cibernética, etc., se ha fortalecido la idea de utilizar hormonas como sustancias transmisoras de información entre las células de un individuo.

[Editar este párrafo]Producción

Las hormonas son producidas por células endocrinas.

Existen dos tipos de células endocrinas humanas: gregarias y dispersas.

Las glándulas endocrinas se forman en grupos, como la glándula pituitaria en la caja del cerebro, las glándulas tiroides y paratiroides en la parte anterior del cuello, las glándulas suprarrenales, los islotes pancreáticos, los ovarios en el abdomen y los testículos en el escroto.

Los ejemplos dispersos incluyen células de hormonas gastrointestinales en la mucosa gastrointestinal y células secretoras de hormonas peptídicas en el hipotálamo.

Cada célula endocrina es un pequeño taller que produce hormonas.

La concentración de hormonas producidas por un gran número de células endocrinas se convierte en una fuerza que no se puede subestimar.

Los tipos de hormonas son sustancias químicas. En la actualidad, se conocen básicamente las estructuras químicas de diversas hormonas. Se dividen aproximadamente en cuatro categorías según su estructura química. La primera categoría son los esteroides, como las hormonas adrenocorticales y las hormonas sexuales. La segunda categoría son los derivados de aminoácidos, incluida la tiroxina, la hormona adrenomedular, la hormona de la glándula pineal, etc. La estructura del tercer tipo de hormonas son péptidos y proteínas, como las hormonas hipotalámicas, las hormonas pituitarias, las hormonas gastrointestinales, la calcitonina, etc. La cuarta categoría son los derivados de ácidos grasos, como las prostaglandinas. Función Las hormonas son sustancias importantes que regulan las actividades normales del cuerpo. Ninguno de ellos puede iniciar un nuevo proceso metabólico en el cuerpo. No participan directamente en la conversión de materia o energía, pero promueven o ralentizan directa o indirectamente los procesos metabólicos originales del cuerpo. Si el crecimiento y el desarrollo son los procesos metabólicos originales del cuerpo humano, un aumento de la hormona del crecimiento u otras hormonas relacionadas puede acelerar este proceso, mientras que una disminución provocará un retraso en el crecimiento y el desarrollo. Las hormonas desempeñan un papel regulador importante en la reproducción humana, el crecimiento, el desarrollo, otras funciones fisiológicas, los cambios de comportamiento y la adaptación a los entornos internos y externos. Una vez que se desequilibra la secreción hormonal, se producirán enfermedades. Las hormonas sólo ejercen efectos específicos sobre determinados tejidos o células (llamados tejidos diana o células diana). Cada tejido y célula del cuerpo humano puede convertirse en el tejido o célula diana de tal o cual hormona. Para cada hormona, se pueden seleccionar uno o varios tejidos y células como tejido o células diana de la hormona. Por ejemplo, la hormona del crecimiento puede desempeñar un papel único en los huesos, músculos, tejidos conectivos y órganos internos, haciendo que el cuerpo humano crezca más alto y más fuerte. Pero el músculo también sirve como tejido diana para el andrógeno tiroxina. Aunque los efectos fisiológicos de las hormonas son muy complejos, se pueden resumir en cinco aspectos: primero, al regular el metabolismo de tres nutrientes principales, como las proteínas, el azúcar y las grasas, así como el agua y la sal, proporcionan energía para las actividades de la vida y Mantener un equilibrio dinámico del metabolismo. En segundo lugar, promueve la proliferación y diferenciación celular, incide en el envejecimiento celular y asegura el crecimiento y desarrollo normal de diversos tejidos y órganos, así como la renovación y el envejecimiento de las células. Por ejemplo, la hormona del crecimiento, la hormona tiroidea, las hormonas sexuales, etc. son hormonas que promueven el crecimiento y el desarrollo. En tercer lugar, promueve el desarrollo y la madurez de los órganos reproductivos, las funciones reproductivas y la secreción y regulación de las hormonas sexuales, incluida una serie de procesos reproductivos como la producción de óvulos, la ovulación, la espermatogénesis, la fertilización, la implantación, el embarazo y la lactancia. Cuarto, afecta el desarrollo y las actividades del sistema nervioso central y del sistema nervioso autónomo, y su relación con el aprendizaje, la memoria y la conducta. Quinto, trabaja en estrecha colaboración con el sistema nervioso para regular la adaptación del cuerpo al medio ambiente. Es difícil separar completamente las funciones de los cinco aspectos anteriores y, independientemente de cuál sea la función, las hormonas solo actúan como mensajeras, transmiten información sobre ciertos procesos fisiológicos, aceleran o ralentizan los procesos fisiológicos y no pueden provocar ningún nuevo proceso fisiológico.

[Editar este párrafo] Características de la función

1. El alto grado de especificidad incluye especificidad organizacional y especificidad de efecto. La primera se refiere a la hormona que actúa sobre células diana específicas, tejidos diana y órganos diana. Este último se refiere a hormonas que regulan selectivamente aspectos específicos de un proceso metabólico. Por ejemplo, el glucagón, la epinefrina y los glucocorticoides tienen el efecto de aumentar el azúcar en sangre, pero el glucagón actúa principalmente sobre las células del hígado, transportando directamente la glucosa a la sangre al promover la glucogenólisis hepática y mejorando la gluconeogénesis. la descomposición del glucógeno muscular y la reposición indirecta del azúcar en sangre; los glucocorticoides estimulan principalmente las células del músculo esquelético, descomponen proteínas y aminoácidos y promueven la gluconeogénesis en las células del hígado para reponer el azúcar en sangre. La acción de las hormonas comienza con la unión de las hormonas a los receptores. Las proteínas de unión a hormonas específicas que median los efectos reguladores de las hormonas en las células diana se denominan receptores hormonales. Los receptores son generalmente glicoproteínas, algunas de las cuales se distribuyen en la superficie de la membrana plasmática de las células diana y se denominan receptores de superficie celular, otras se distribuyen en el interior de las células y se denominan receptores intracelulares, como los receptores de tiroxina.

2. Eficacia extremadamente alta. Las hormonas tienen una gran afinidad con los receptores, por lo que pueden unirse a los receptores en concentraciones muy bajas, provocando efectos reguladores.

La concentración de hormonas en la sangre es muy baja. Generalmente, la concentración de hormonas proteicas es de 10-10-10-12mol/L y la de otras hormonas es de 10-6-10-9mol/L. Además, las hormonas actúan regulando la cantidad y actividad de las enzimas y pueden amplificar las señales reguladoras. La intensidad de los efectos hormonales está relacionada con la cantidad de complejos entre hormonas y receptores, por lo que mantener niveles hormonales y números de receptores adecuados es una condición necesaria para mantener las funciones corporales normales. Por ejemplo, la secreción insuficiente de insulina o la deficiencia del receptor de insulina pueden causar diabetes.

3. Regulación multinivel La regulación endocrina es multinivel. El hipotálamo es el centro superior del sistema endocrino. Controla la secreción hormonal de la glándula pituitaria mediante la secreción de neurohormonas, es decir, varios factores liberadores (RF) o factores inhibidores de la liberación (RIF). La glándula pituitaria, a su vez, controla la tiroides y la corteza suprarrenal. y gónadas mediante la liberación de hormonas, secreción hormonal de los islotes pancreáticos, etc. La relación entre los niveles relevantes es control y control, pero el controlado también puede reaccionar sobre el controlador a través de mecanismos de retroalimentación. El hipotálamo secreta factor liberador de tirotropina (TRF), que estimula la glándula pituitaria anterior para que secrete tirotropina (TSH), lo que hace que la glándula tiroides secrete tiroxina. Cuando la concentración de tiroxina en la sangre aumenta hasta cierto nivel, la tiroxina también puede inhibir por retroalimentación la secreción de TRF y TSH. Las hormonas no actúan de forma aislada. El sistema endocrino no sólo tiene una relación de control y retroalimentación entre los niveles superiores e inferiores, sino que también una variedad de hormonas en el mismo nivel a menudo desempeñan funciones reguladoras de manera interrelacionada. Las interacciones entre hormonas pueden ser sinérgicas o antagónicas. Por ejemplo, en la regulación del azúcar en sangre, el glucagón y similares aumentan el azúcar en sangre, mientras que la insulina lo reduce. Interactúan entre sí para estabilizar el azúcar en sangre en niveles normales. Dos tipos de hormonas que realizan una regulación positiva y negativa de un determinado proceso fisiológico mantienen un cierto equilibrio. Una vez que se rompen, se producirán enfermedades endocrinas. La síntesis y secreción de hormonas están reguladas uniformemente por el sistema nervioso.

[Editar este párrafo] Investigación

En 1853, después de estudiar los jugos gástricos de varios animales, Barnard en Francia descubrió que el hígado tiene muchas funciones increíbles. Bernard creía que contenía una sustancia para realizar esta función. Pero no estudió esta sustancia. De hecho, era una hormona.

En 1880, Ostwald de Alemania propuso una gran cantidad de sustancias que contenían yodo procedentes de la glándula tiroides y confirmó que ésta era la sustancia que regula la función tiroidea. Más tarde supe que esto también es una hormona.

En 1889, Siquad, alumno de Barnard, descubrió la función de otra hormona. Creía que los testículos de los animales debían contener sustancias que activaban funciones corporales, pero no había podido encontrarlas.

En 1901, Takamine Joeyoshi, un japonés que realizaba investigaciones en Estados Unidos, extrajo una sustancia que regula la presión sanguínea de los riñones accesorios del ganado y la convirtió en cristales. La llamó epinefrina. Se produjeron cristales hormonales.

En 1902, los fisiólogos británicos Starling y Bayliss descubrieron después de una larga observación e investigación que cuando los alimentos entran en el intestino delgado, debido a la fricción de los alimentos sobre la pared intestinal, la mucosa del intestino delgado secretará una Una cantidad muy pequeña de sustancia ingresa a la sangre y fluye hacia el páncreas, que secreta inmediatamente jugo pancreático después de recibirlo. Extrajeron esta sustancia y la inyectaron en la sangre de los mamíferos. Descubrieron que incluso si los animales no comían, inmediatamente secretaban jugo pancreático, por lo que llamaron a esta sustancia "jugo pancreático".

Más tarde, Starling y Bellis denominaron "hormonas" (hormonas) a las sustancias antes mencionadas que, aunque en cantidades muy pequeñas, tienen efectos fisiológicos y pueden desencadenar reacciones en los órganos de los organismos.

Desde que apareció el término hormona, continuamente se han descubierto nuevas hormonas y la comprensión de las personas sobre las hormonas ha seguido profundizándose y expandiéndose.

[Editar este párrafo] Los métodos de administración de hormonas

Incluyen principalmente:

①Secreción remota Después de que la hormona se libera, ingresa directamente a los capilares y se transporta. a través de la circulación sanguínea a órganos objetivo distantes;

② Paracrina, las hormonas se liberan en el líquido extracelular y llegan a las células objetivo cercanas a través de la difusión.

③ Neurosecreción, hormonas sintetizadas por las células nerviosas; Se transporta a los tejidos conectados a lo largo del flujo axoplásmico, o se libera desde las terminales nerviosas hacia los capilares y se transporta desde la sangre a las células diana;

④Autocrino, después de que la hormona se secreta en el líquido extracelular , actúa sobre la propia célula secretora.

[Editar este párrafo] Metabolismo de las hormonas

La síntesis, almacenamiento, liberación, transporte y procesos metabólicos de las hormonas en el cuerpo tienen muchas similitudes, pero la mayor parte del contenido de esta parte Perteneciente a la categoría de bioquímica, este capítulo sólo describe brevemente los aspectos estrechamente relacionados con la fisiología de la siguiente manera.

(1) Síntesis y almacenamiento

Las hormonas con diferentes estructuras tienen diferentes vías de síntesis. Las hormonas peptídicas generalmente se sintetizan mediante un proceso de traducción en los ribosomas de las células secretoras, que es básicamente similar al proceso de síntesis de proteínas. Después de la síntesis, se almacenan en pequeñas partículas en el aparato de Golgi intracelular y se liberan en las condiciones adecuadas. Las hormonas amina y las hormonas esteroides se sintetizan principalmente mediante una serie de reacciones enzimáticas únicas en las células secretoras. El primer tipo de sustrato son los aminoácidos y el segundo tipo es el colesterol. Si la función de las células endocrinas disminuye o falta una enzima específica, la síntesis hormonal se reducirá, lo que se denomina hipofunción de las glándulas endocrinas, si la función de las células endocrinas es hiperactiva, la síntesis y secreción hormonal aumentará, se llamará endocrina; hiperfunción de la glándula. Ambos son estados no fisiológicos.

La cantidad de hormonas almacenadas en varias glándulas o células endocrinas puede ser diferente. A excepción de la glándula tiroides, que almacena una mayor cantidad de hormonas, otras glándulas endocrinas almacenan cantidades menores de hormonas. liberado en la sangre (secreción), por lo que, bajo la estimulación adecuada, generalmente depende de una síntesis acelerada para satisfacer las necesidades.

(2) La secreción y regulación de hormonas

La secreción de hormonas tiene ciertas reglas y se ve afectada tanto por la regulación interna del cuerpo como por la información del entorno externo. La cantidad de secreción hormonal tiene un impacto importante en las funciones del cuerpo.

1. Periodicidad y etapas de la secreción hormonal. Como resultado de los cambios cíclicos del cuerpo en el entorno geofísico y su adaptación a largo plazo al entorno de vida social, la secreción hormonal tiene un ritmo temporal evidente. la sangre La concentración también fluctúa con ciclos diarios, mensuales o anuales. Esta fluctuación periódica no tiene nada que ver con las fluctuaciones provocadas por otros estímulos y puede estar controlada por el "reloj biológico" del sistema nervioso central.

2. El tipo y concentración de hormonas en la sangre. Una vez que las hormonas se secretan a la sangre, una parte de ellas viaja con la sangre en forma libre y la otra parte se combina con proteínas. proceso reversible. Es decir, forma libre + proteína de unión y forma unida, pero sólo la forma libre tiene actividad biológica. Diferentes hormonas se unen a diferentes proteínas en diferentes proporciones. El proceso de metabolismo hepático y excreción renal de las hormonas conjugadas es más largo que el de las formas libres, lo que puede prolongar el tiempo de acción de las hormonas. Por tanto, la forma conjugada puede considerarse como un banco de almacenamiento temporal de hormonas en la sangre. La concentración de hormonas en la sangre también es un indicador de la actividad funcional de las glándulas endocrinas y permanece relativamente estable. Si la concentración de una hormona en la sangre es demasiado alta, a menudo significa que las glándulas o tejidos endocrinos que secretan la hormona están hiperactivos; si es demasiado baja, significa que la función es baja o insuficiente;

3. Regulación de la secreción hormonal. Como se mencionó anteriormente, la cantidad adecuada de secreción hormonal es un factor importante para mantener el funcionamiento normal del cuerpo. Por lo tanto, después de que el cuerpo recibe información, las glándulas endocrinas correspondientes. puede secretar a tiempo o dejar de secretar. Esto requiere la regulación del cuerpo para que la secreción de hormonas pueda satisfacer las necesidades del cuerpo sin causarle un daño excesivo. La estimulación que provoca la secreción de diversas hormonas puede ser diversa e implicar muchos aspectos, hay aspectos similares y aspectos diferentes, sin embargo, tienen muchas características diferentes en cuanto a mecanismos reguladores, que se describen brevemente a continuación.

Cuando un mensaje hace que una determinada hormona comience a secretarse, se suele retroalimentar información para ajustar o detener su secreción. Es decir, las células endocrinas que secretan hormonas reciben información sobre la concentración de la hormona en las células diana y en la sangre en cualquier momento, y reducen su secreción (retroalimentación negativa) o aumentan su secreción (a menudo hay efectos de retroalimentación negativa). el más común. El circuito de retroalimentación más simple existe entre las glándulas endocrinas y los componentes de los fluidos corporales. Por ejemplo, un aumento en la concentración de glucosa en sangre puede promover la secreción de insulina, lo que hace que la concentración de azúcar en sangre disminuya, lo que afecta a los islotes pancreáticos. La secreción de insulina se debilita y la secreción de insulina disminuye. De esta manera se garantiza la relativa estabilidad de la concentración de glucosa en sangre. Además, el péptido regulador secretado por el hipotálamo puede promover la secreción de hormonas estimulantes de la adenohipófisis, y las hormonas estimulantes a su vez promueven la secreción de hormonas por las glándulas diana correspondientes para satisfacer las necesidades del cuerpo. Cuando esta hormona alcanza una cierta concentración en la sangre, puede inhibir de forma retroactiva la secreción de la adenohipófisis o el hipotálamo, formando así un eje de función hipotálamo-adenopituitaria-glándula objetivo, formando un circuito cerrado. El ajuste se denomina ajuste de circuito cerrado. La longitud de la distancia de ajuste se puede dividir en retroalimentación larga, retroalimentación corta y retroalimentación ultracorta. Cabe señalar que en algunos casos, las hormonas secretadas por las células endocrinas del nivel posterior también pueden promover la secreción de las glándulas del nivel anterior, mostrando un efecto de retroalimentación positiva, pero es relativamente raro.

Sobre la base de un circuito cerrado, el sistema nervioso central puede aceptar diversas tensiones, luz, temperatura y otros estímulos del entorno externo, y luego conecta el sistema endocrino con el entorno externo a través del hipotálamo para formar Un circuito abierto, promueve la secreción de glándulas endocrinas en todos los niveles, para que el cuerpo pueda adaptarse mejor al entorno externo. En este momento, el circuito cerrado está temporalmente desactivado. Este tipo de regulación se denomina regulación de bucle abierto.

(3) Metabolismo de las hormonas

El tiempo que tardan las hormonas en desaparecer (o perder actividad biológica) de su secreción a la sangre, a través del metabolismo, es diferente. Para expresar la velocidad de renovación de las hormonas, generalmente se utiliza la vida media como medida del tiempo que tarda la mitad de la actividad hormonal en desaparecer en la sangre. Algunas hormonas tienen una vida media de sólo unos pocos segundos; otras pueden durar hasta varios días. La vida media debe distinguirse de la velocidad de acción y la duración de la acción. La velocidad de acción de una hormona depende de cómo funciona; la duración de su acción depende de si continúa la secreción hormonal. La hormona desaparece al ser diluida en la sangre, absorbida por los tejidos, inactivada metabólicamente, pasada por el hígado y los riñones y excretada por la orina y las heces.