А. Биосинтез стероидных гормонов

Человек относится к биологическому виду, поэтому он подчиняется тем же закономерностям, что и другие представители животного царства. Это справедливо в отношении не только процессов, происходящих в наших клетках, тканях и органах, но и нашего поведения – как индивидуального, так и социального. Его изучают не только биологи и медики, но и социологи, и психологи, а также представители других гуманитарных дисциплин. На обширнейшем материале, подтверждая его примерами из медицины, истории, литературы и живописи, автор анализирует вопросы, находящиеся на стыке биологии, эндокринологии и психологии, и показывает, что в основе поведения человека лежат биологические механизмы, в том числе гормональные. В книге рассматриваются такие темы, как стресс, депрессия, ритмы жизнедеятельности, психологические типы и половые различия, гормоны и обоняние в социальном поведении, питание и психика, гомосексуализм, виды родительского поведения и т. д. Благодаря богатому иллюстративному материалу, умению автора просто говорить о сложных вещах и его юмору книга читается с неослабевающим интересом.

Книга «Стой, кто ведет? Биология поведения человека и других зверей» награждена премией «Просветитель» в номинации «Естественные и точные науки».

Книга:

<<< Назад

Вперед >>>

Все вышеперечисленные гормоны относятся к пептидам. Периферические гормоны, продуцируемые корой надпочечников и половыми железами, относятся к химическому классу стероидов.

Стероиды отличаются от пептидов не только химически, но и физиологически. Во-первых, увеличение концентрации пептидных гормонов в крови можно зарегистрировать через несколько секунд после стимулирующего воздействия. Рост концентрации стероидов в крови отмечается только через несколько минут после стимуляции. Во-вторых, время полужизни пептидов в крови составляет от одной до двух минут, а стероидов – десятки минут. Это связано с тем, что распад пептидов происходит с помощью ферментов крови, а метаболизм стероидов протекает главным образом в печени. Большая химическая стабильность стероидов позволяет определять их содержание не только в крови, но и в слюне, моче и экскрементах, что очень удобно для полевых исследований физиологии диких животных. В-третьих, пептиды неэффективны при введении в рот, так как разрушаются пищеварительными ферментами, а стероиды, поступая в организм с пищей, всасываются в кровь в желудочно-кишечном тракте. Наконец, и это самое важное, стероиды свободно проникают в ЦНС, а пептидные гормоны – с трудом. Это связано с наличием гемато-энцефалического барьера, обеспечивающего постоянство химической среды ЦНС. Некоторые гормоны (например, адреналин) совершенно не проникают в ЦНС из крови, а для других (например, окситоцина) существуют специальные системы транспортных белков, которые работают с ограниченной скоростью.

Рис. 2.4. Пять семейств стероидов. На основании строения молекул все стероиды разделены на пять семейств, биологические свойства которых тоже различны. Приведены химические формулы представителей пяти семейств стероидных гормонов. Следует обратить внимание на большое сходство строения гормонов, сильно различающихся по своему биологическому эффекту

Стероиды синтезируются из общего предшественника – холестерина – и делятся на пять семейств: глюкокортикоиды , минералокортикоиды , прогестины , андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны) (рис. 2.4 и 2.5). Несмотря на общий план строения стероидов, почти каждое семейство является функциональным антагонистом остальных. Например, прогестины препятствуют проявлению эффектов всех остальных четырех групп стероидов.

Рис. 2.5. Схема биосинтеза стероидов. Заглавными буквами выделены основные представители семейств. Следует обратить внимание на метаболическую близость стероидов с различным биологическим действием, т. е. на потенциальную легкость превращения одного стероида в другой. Эта метаболическая близость имеет практическое следствие: при стрессе увеличивается секреция не только глюкокортикоидов, но и других стероидов. У разных индивидуумов при стрессе увеличивается секреция стероидов разных семейств

Стероидные гормоны синтезируются в двух железах: корковом слое надпочечников и гонадах (половых железах). В коре надпочечников синтезируются главным образом минералокортикоиды и глюкокортикоиды. Поэтому эти два семейства вместе называют кортикостероидами. Прогестины, андрогены и эстрогены в основном синтезируются в гонадах.

В коре надпочечников отсутствуют нервные окончания, соответственно, синтез гормонов в этом органе регулируется только гуморальным путем. Кора надпочечников делится на три слоя, в каждом из них синтезируется особый тип стероидных гормонов.

В клубочковой зоне синтезируются минералокортикоиды – альдостерон (основной у человека) и дезоксикортикостерон (с меньшим влиянием на солевой обмен, но с психотропной активностью).

Функции : как следует из названия, регуляция водно-солевого обмена (задерживают в организме натрий и увеличивают выделение калия); усиление воспалительных процессов.

Регуляция : основной регулятор содержание калия и натрия в крови. Стимуляция синтеза при снижении концентрации натрия в диете. Кроме того, в регуляции секреции минералокортикоидов участвуют и другие гуморальные агенты: факторы, синтезируемые в печени (ренин-ангиотензиновая система, которая активируется при стрессе), вазопрессин, окситоцин. Торможение минералокортикоидной активности коры надпочечников осуществляется эндорфинами.

В пучковой зоне синтезируются глюкокортикоиды , главными из которых у человека является кортизол , а у крыс и мышей – основных лабораторных животных – кортикостерон .

В коре надпочечников синтезируются минералокортикоиды и глюкокортикоиды. Синтезируются и все другие стероиды

Функции : обмен углеводов; противовоспалительное и противоаллергическое действие; множественные влияния на эффекты других гормонов, в первую очередь гормонов гипоталамо-гипофизарной системы. Кортизол – функциональный антагонист прогестерона.

Регуляция : АКТГ – основной стимулятор. Кроме того, синтез кортизола увеличивается вазопрессином и факторами, секретируемыми в мозговом слое надпочечников. Гуморальные факторы, тормозящие синтез и секрецию кортизола, неизвестны.

Уровень глюкокортикоидов в крови – самый распространенный показатель стресса.

Адаптивное значение глюкокортикоидов было показано Гансом Селье в 1930-е гг. (см. главу 4). Уже в годы Второй мировой войны экстракты коры надпочечников использовались в немецкой армии в качестве стимуляторов (например, летчиками перед пикированием). Материал – бычьи надпочечники – вывозили подводными лодками из Аргентины.

В сетчатой зоне коры надпочечников синтезируются мужские и женские половые гормоны. Половые стероиды делятся на три группы, которые удобнее рассмотреть отдельно – для мужского и женского организма.

В мужских гонадах синтезируются андрогены, в женских – эстрогены и прогестины

В мужском организме прогестерон , который относится к прогестинам, синтезируется только в надпочечниках; его функции и регуляция его синтеза изучены плохо. Известен только лишь противотревожный эффект прогестерона. Секреция эстрадиола , основного женского полового гормона, тоже происходит только в надпочечниках. Помимо влияния на обмен веществ , эстрадиол, возможно, участвует в организации родительского поведения.

На тестостерон приходится 90 % общей продукции андрогенов . Основное место синтеза – мужские гонады (половые железы). Под влиянием тестостерона идет созревание сперматозоидов, формируются вторичные половые признаки, проявляется половое поведение. Тестостерон усиливает обмен веществ , в частности синтез белка, в первую очередь в нервной и мышечной ткани. Тестостерон играет ключевую роль в процессе формирования организма – на эмбриональном этапе, в детстве и во время полового созревания. Секреция тестостерона усиливается под действием ЛГ.

В женском организме прогестерон является основным гормоном, который вырабатывается во время беременности, в частности он расслабляет мускулатуру матки. Прогестерон усиливает основной обмен веществ и повышает температуру тела. Основной психотропный эффект прогестерона (точнее, его метаболитов) – противотревожное действие.

Эстрадиол, помимо влияния на женскую репродуктивную систему, воздействует на обмен веществ, в частности на рост костной ткани, усиливает задержку азота в организме, участвуя в водно-солевом обмене, обладает противовоспалительной активностью и стабилизирует работу сердечно-сосудистой системы. Психотропные эффекты эстрадиола у женщин обусловлены в первую очередь его организующим влиянием на созревающий мозг женского организма (см. главу 8). Основной регулятор, стимулирующий секрецию эстрадиола, – лютеинизирующий гормон.

Тестостерон обеспечивает у женщин половое влечение, стимулирует рост волос на лобке и в подмышечных впадинах, а также увеличение мышечной массы.

<<< Назад

Вперед >>>

Такие препараты, как стероидные гормоны, или как их называют в простонародье стероиды – это элементы, которые руководят процессами жизнедеятельности в организме человека. Людям, которые следят за своим здоровьем, особенно важно узнать специфику этих препаратов.

Где применяются?

Стероиды являются очень важным звеном в организме любого человека. Чем грамотней выстроена цепочка их работы, тем здоровей организм человека. Такое изменение в организме обусловлено их сильным воздействием.

О стероидных препаратах можно услышать в спортивных кругах, чаще всего они там и применяются. Особенно популярны стероиды анаболического воздействия в таких силовых видах спорта:

• пауэрлифтинг;
• тяжелая атлетика;
• кроссфит.

Такие препараты помогают добиться разных целей, от набора мышечной массы – до избавления от лишнего веса.

Стероиды надпочечников

Современный рынок перенасыщен препаратами и спортивным питанием, разобраться в этом богатстве порой сложно. В перечень стероидов можно отнести несколько групп.

Стероиды надпочечников – это такой вид стероидов, который генерируется организмом в надпочечниках. Эти органы совершают незаменимую работу и вырабатывают такие :

• Гидрокортизон, или как его чаще называют – . Еще имеет название глюкокортикоид. Выполняет одну из ключевых ролей в метаболизме – обмен веществ и регулировка кровяного давления. У этого гормона много названий, популярное среди них – « ». Кортизол вырабатывается в организме во время стрессовых ситуаций (переживания, волнение, голодание, недосыпание). Вследствие выработки кортизола мышечные волокна распадаются, ухудшается иммунитет. Поэтому это вещество считают негативным из-за его воздействия на организм, стоит контролировать его выработку.
• Кортикостерон – это вещество отвечает за деградацию белков. А также способствует переработке аминокислот в сложные углеводы, служащие топливом для организма и придающие ему энергию. Еще он помогает печени вырабатывать гликоген, который содержится в мышцах и тоже используется как источник энергии.
• – этот гормон участвует в работе артериального давления. А также этот стероид контролирует значение калия и натрия в теле человека. Он дает призыв почкам впитывать натрий и устранять из мочи калий, если на то имеется необходимость.

Половые стероиды

Не менее популярными являются половые вещества:

• (андроген – мужской половой гормон) – главным андрогеном среди мужских половых органов выступает тестостерон. Тестостерон вырабатывается организмом мужчины в яичках и выполняет важные функции в организме. Тестостерон отвечает непосредственно за половые признаки мужчины, а такие как волосяной покров на лице, груди и других частях тела в отличие от женщин. Этот андроген делает голос грубым, придает ему баритон. А также тестостерон отвечает за развитие мускулатуры и сексуальное влечение. Все эти функции несет на себе андроген.
• Эстрогены (женские половые гормоны) – эти вещества вырабатываются женщинами фолликулярным аппаратом яичников. В класс эстрогенов входят три вида гормонов: эстрадиол, эстриол и эстрон. Эстрогены способствуют развитию матки, маточных труб, влагалища, пигментацию в районе сосков и половых органов. Они увеличивают концентрацию в крови тироксина, железа и меди. В случае нехватки в организме женщины эстрогенов, есть вероятность развития остеопороза.

Анаболические стероиды – это стероиды, которые вызывают андрогенную активность в организме человека и по своему действию похожи на мужской гормон тестостерон.

Такие препараты плотно встречаются в силовых видах спорта. Спортсмены используют анаболические средства для улучшения физического состояния и спортивных показателей. Этот вид препаратов имеет воздействие на мышечные ткани и увеличивает их объем за счет усиленного метаболизма и синтеза белка. Средства анаболического действия также могут приписать людям, страдающим на дистрофию.

Известные препараты

Проверенными в спортивных кругах препаратами являются:

• Гидрокортизон;
• Дексаметазон;
• Преднизон;
• Эстриол;
• Преднизолон.

Перед применением этих препаратов стоит проконсультироваться с врачом.

Побочные эффекты

Стероидные гормоны (в особенности андроген) также могут оказывать негативное действие на организм:

• подавление выработки собственного тестостерона;
• повреждение тканей печени;
• развитие ;
• акне (угри);
• увеличение уровня холестерина в крови;
• проблемы с сердечно-сосудистой системой;
• повышение артериального давления;
• проблемы с почками;
• психические расстройства;
• остановка роста;
• гипертрофия простаты;
• бесплодие;
• образование тромбов.

Применение стероидов требует предельного внимания и щепетильности от человека. Стероидные гормоны всестороннее влияют на организм человека. Не стоит применять непроверенные гормональные средства без консультации специалиста.

Текст: Ольга Ким

Многие при словосочетании «стероидные гормоны» подразумевают «стероиды» (хотя второе понятие шире). Однако в любом случае тем, кто следит за собой и своей фигурой, стоит познакомиться со стероидами поближе, ведь они отвечают в том числе и за снижение веса.

Стероидные гормоны: почему они важны для организма?

Гормоны стероидные - образ скорее собирательный. К ним относятся эстрогены и андрогены, кортикостероиды (кортикоиды), вырабатываемые исключительно в коре надпочечников, подразделяются на глюкокортикоидные гормоны (кортизон, кортикостерон, кортизол и т.д) и минералокортикоидные гормоны (альдостерон, дезоксикортикостерон). Глюкокортикоиды оказывают влияние на обмен углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот. Основная их функция - снижение веса за счет вывода вредных веществ с мочой. Минералкортикоиды стимулируют регуляцию водно-солевого обмена, слюнных и потовых желез.

Женские половые гормоны (эстрогены) вырабатываются яичниками, они отвечают за менструальный цикл, способствуют вынашиванию плода и удачным родам. Также эстрогены , как стероидные гормоны, формируют жировые клетки в организме, распределяют их в области груди, ягодиц, бедер и коленей, создавая женский силуэт. Также от них зависит обмен кальция, увлажнение кожи и функционирование сальных желез.

Андрогены образуются у женщин в меньшей мере, нежели у мужчин. В период полового созревания именно андрогены, как стероидные гормоны, формируют половые органы, влияют на лобковое и подмышечное оволосение, способствуют росту костей. У женщин эти гормоны вырабатываются всю жизнь и поддерживают нормальную работу матки и яичников.

Стероидные гормоны: чем страшен из переизбыток или недостаток?

При повышенном содержании кортикостероидов проявляется повышенный аппетит, как следствие - ожирение, такие заболевания как гипергликемия, сахарный диабет, остеопороз, миопатия, аритмия, васкулит, язва желудка. Также может проявиться угревая сыпь, мочекаменная болезнь, отеки и нарушение менструального цикла. При недостатке кортикостероидов в организме нарушается работа надпочечников, что может привести к надпочечной недостаточности.

Эстрогены, женские половые гормоны, также могут вырабатываться со сбоями. Если уровень эстрогенов превышает норму, у женщин может нарушиться менструальный цикл, появиться боли и уплотнения в молочных железах, может часто меняться настроение и резко «скакать» вес.

Когда женщине не хватает эстрогенов, то нарушается водообменный процесс в организме. Вследствие чего кожа становится сухой и безжизненной, появляются угри, морщины и целлюлит. Также недостаток эстрогенов приводит к недержанию мочи и сухости вагины. Также от этого страдают кости - они становятся слабыми и хрупкими.

К таким стероидным гормонам, как андрогены, женский организм относится особенно чувствительно. На переизбыток этих гормонов организм отвечает подавлением женских половых гормонов, замедляет развитие яйцеклетки и матки. Также у женщин начинают появляться ярко выраженные «мужские» признаки - оволосение, понижение голоса, может прекратиться менструация. Когда андрогенов не хватает, это ведет к частым депрессиям, снижению либидо, излишней эмоциональности, внезапным приливам жара.

Стероидные гормоны, в основном, применяют спортсмены для увеличения мышечной массы и выносливости. Чаще всего, это касается как раз мужских половых гормонов - андрогенов. Поэтому у женщин-спортсменок наблюдается «мужская» фигура, почти полное отсутствие груди и низкий голос. Применение стероидных гормонов в наше время приравнивается к допингу. Тем не менее, они активно используются спортсменами, но только под наблюдением врача. Ведь при передозировке гормоны могут разрушить не только спортивную карьеру, но и загубить здоровье в принципе.

1. Вначале происходит освобождение холестерина из липидных капель и переход его в митохондрии, где неэстерифицированный холестерин образует комплексы с белками внутренней митохондриальной ммбраны.

2. Образование ключевого предшественника гормонов – прегненолона, покидающего митохондрии.

3. Образование прогестерона. Процесс идет в микросомах клетки.

Из прогестерона образуются 2 ветви: кортикостероиды и андрогены. Кортикостероиды дают минералокортикоиды и глюкокортикоиды, а андрогены дают начало эстрогенам.

II. Синтез белково-пептидных гормонов.

Синтез полипептидного гормона складывается из 2 этапов:

1. Рибосомального синтеза неактивного предшественника на матрице мРНК.

2. Посттрансляционное образование активного гормона.

Посттрансляционная активация гормональных предшественников может происходить 2 путями:

1. Многоступенчатая ферментативная деградация молекул крупномолекулярных предшественников с уменьшением размера молекул.

2. Неферментативная ассоциация прогормональных субъединиц с укрупнением молекулы активируемого гормона.

Первая форма активации предшественников пептидных гормонов характерна для инсулина, паратгормона, ангиотензина.

Рассмотрим этот процесс на примере инсулина. На первом этапе на полисомах -клеток синтезируется короткоживущий одноцепочечный пептид, состоящий из 104 – 110 аминокислотных остатков. Этот пептид назван препроинсулином и не обладает биологической активностью:

Сигнальный и вставочный фрагменты вариабельны у различных видов животных. В цистернах шероховатого ретикулума препроинсулин подвергается протеолизу с N-конца, в результате отщепляется сигнальный 23-членный пептид, «протаскивающий» прогормон через мембрану. Препроинсулин превращается в проинсулин, обладающий очень низкой биологической активностью. Затем происходит ферментативное выщепление вставочного фрагмента и проинсулин, А и В цепи соединяются дисульфидными связями.

Схема синтеза:

Ген мРНК препрогормон прогормон

Гормон А

III. Синтез гормонов производных аминокислот.

1. Синтез катехоламинов (адреналин, норадреналин)

2. Биосинтез тиреоидных гормонов

Процесс синтеза складывается из следующих этапов:

1. Фиксация йодидов крови железой и их окисление до элементарного йода.

2. Синтез специфического белка – тиреоглобулина и йодирование его тирозиновых остатков.

3. Образование гормональных йодтиронинов из йодированных тирозиновых остатков на молекуле тиреоглобулина.

4. Отщепление тиреоидных гормонов от белка.

Недостаток йода приводит к недостаточности щитовидной железы в форме эндемического зоба (разрастание железы, задержка роста и развития, нарушение терморегуляции).

Биосинтез мелатонина.

Мелатонин образуется из триптофана в паренхиматозных клетках эпифиза – пинеалоцитах.

Секреция гормонов.

Секреция гормонов – совокупность процессов, обусловливающих освобождение биосинтезированных гормональных соединений из эндокринных клеток в венозную кровь и лимфу.

Секреторные клетки можно разделить на 3 типа:

1. Освобождение гормонов из клеточных секреторных гранул (секреция белково-пептидных гормонов и катехоламинов).

Стероидные гормоны или, попросту, стероиды, представляют собой группу биологически активных веществ регулирующих многие процессы жизнедеятельности человека. Тем кто следит за своим здоровьем и заботится о фигуре, следует подробнее познакомиться с этими ценными веществами и знать о том, за что именно отвечает каждый гормон.

Виды стероидов

К стероидам следует относить следующие виды гормонов:

1. Гормоны коры надпочечников, то есть кортикостероиды. Они подразделяются на глюкокортикоидные гормоны (кортизон, кортизол, кортикостерон), а также на минералкортикоидные гормоны (дезоксикортикостерон, альдостерон).
2. Женские половые гормоны, то есть эстрогены (эстриол, эстрадиол, фолликулин (эстрол), этинилэстрадиол).
3. Мужские половые гормоны, то есть андрогены (андростерон, тестостерон, метилтестостерон, андростендион).

Влияние стероидов

Если рассматривать влияние каждого из перечисленных активных веществ, можно сказать, что:

• глюкокортикоиды необходимы организму для полноценного обмена углеводов, белков, жиров, а также синтеза нуклеиновых кислот. В задачу этих биологически активных веществ входит снижение веса за счет вывода из организма шлаков и токсинов с мочой;
• минералкортикоиды не менее важны для здоровья. Они регулируют водно-солевой обмен, а также обмен потовых и слюнных желез;
• эстрогены, которые вырабатываются в яичниках, отвечают за вынашивание плода и счастливые роды, а также регулируют менструальный цикл женщины. Кроме того, эти активные вещества придают представительницам прекрасного пола женский силуэт, пропорционально распределяя жировые клетки в области ягодиц и бедер. Работа сальных желез, своевременное увлажнение кожи и даже обмен кальция также зависят от нормальной выработки эстрогенов;
• андрогены являются мужскими гормонами, хотя в малых количествах вырабатываются и у женщин. Во время полового созревания такие гормоны отвечают за формирование половых органов, а также за подмышечное и лобковое оволосение. Кстати, у женщин этот вид стероидов вырабатывается всю жизнь, поддерживая нормальное функционирование яичников и матки.

Чем грозит переизбыток и недостаток стероидов

Опасным может быть и повышенное содержание эстрогенов. В этом случае у женщин может нарушаться менструальный цикл, появиться уплотнение в молочных железах, «скакать» вес и резко меняться настроение. Напротив, нехватка эстрогенов зачастую оборачивается нарушением водообменного процесса в женском организме. В этом случае кожа становится сухой и шелушащейся, появляются морщины, угри и целлюлит. К тому же недостаток этих активных веществ приводит к сухости вагины и недержанию мочи. От такого дефицита страдают кости, которые становятся слабыми и хрупкими.

Но особенно чувствителен женский организм к нарушению выработки андрогенов. Переизбыток этих стероидов подавляет выработку женских половых гормонов, в результате чего у женщины могут появиться мужские половые признаки, к примеру, огрубение голоса, оволосение и прекращение менструации. Если же наблюдается дефицит андрогенов, у представительниц слабого пола снижается либидо, наблюдаются приливы жара, дамы становятся сверхэмоциональны и могут впасть в депрессию.

Как можно заметить, стероидные гормоны крайне важны для женщин, а значит, не помешает периодически проходить обследование и контролировать уровень этих веществ в организме. Здоровья вам и красоты!