ĮVADAS 3PAGUMBURIO HORMONAI 4HIPOFIZĖS HORMONAI 5KANKORĖŽIŲ LIAUKOS HORMONAI 6UŽKRŪČIO LIAUKOS HORMONAI 7SKYDLIAUKĖS HORMONAI 7PRIESKYDINIŲ LIAUKŲ HORMONAI 8VIRŠKINIMO SISTEMOS HORMONAI 8SEKRETINO ŠEIMA: 9GASTRINO IR CHOLECISTOKININO ŠEIMA: 9KITI VIRŠKINIMO SISTEMOS PEPTIDAI: 9KASOS HORMONAI 10ANTIKSČIŲ HORMONAI 12LYTINIŲ LIAUKŲ HORMONAI 12VYRIŠKIEJI LYTINIAI HORMONAI: 13MOTERIŠKIEJI LYTINIAI HORMONAI: 14LITERATŪRA: 16
ĮVADAS
Visi organizmų gyvybinės veiklos procesai vyksta tam tikra tvarka ir yra glaudžiai susiję. Taip yra dėl specialių reguliavimo sistemų, kurių pagrindą sudaro nervų sistema. Viena iš medžiagų apykaitos reguliavimo ir vidinės organizmo aplinkos pastovumo palaikymo sistemų yra hormoninė sistema, kurios veikla priklauso nuo nervų sistemos veiklos. Hormoninės sistemos medžiagas – hormonus – išskiria vadinamosios vidaus sekrecijos, arba endokrininės, liaukos. Hormonai yra biologiškai aktyvios, gyvybiškai būtinos, įvairios cheminės struktūros specifinės medžiagos, turinčios įtakos įvairiausioms organizmo funkcijoms. Be endokrininių liaukų hormonų, organizme dar yra į hormonus panašių medžiagų, kurias išskiria audinių ląstelės, šiaip jau atliekančios kitas funkcijas. Todėl tokie junginiai vadinami audinių hormonais, arba hormonoidais. Endokrininėms liaukoms priskiriama hipofizė, skydliaukė, prieskydinė liauka, antinksčiai, kasos liauka, lytinės liaukos ir kt. Hormonai labai plačiai vartojami medicinoje bei veterinarijoje. Pagal cheminę prigimtį hormonai yra skirstomi į baltyminės prigimties hormonus, steroidinės struktūros hormonus ir riebiųjų rūgščių darinius. Baltyminės prigimties hormonai savo ruožtu skirstomi į baltymus, peptidus ir aminorūgščių darinius.Hormonai organizmą veikia labai įvairiai. Išorinės aplinkos pokyčiai, medžiagų apykaitos sutrikimai stimuliuoja specialių medžiagų susidarymą pagumburyje. Šios medžiagos veikia hipofizę ir skatina jos hormonų sintezę. Šie hormonai patenka į kraują ir tiesiogiai veikia kitų endokrininių liaukų ląsteles, dėl ko jose suintensyvėja tiesiogiai reguliavimo procese dalyvaujančių hormonų sintezė. Hormonai, su krauju patekę į atitinkamų audinių ar organų ląsteles, reguliuoja jų funkciją. Hormonai veikia fermentų sintezę bei aktyvumą arba ląstelės membranų laidumą.
Pagumburio hormonaiPagumburis (hipotalamas) ir posmegeninė liauka (hipofizė) sudaro vieningą reguliavimo ir informacijos signalų perdavimo sistemą. Jų hormonų biosintezė ir sekrecija yra tarpusavyje glaudžiai susijusios. Kontroliuojama pagumburio hormonų adenohipofizė išskiria tropinius hormonus, kurie reguliuoja kitų endokrininių liaukų augimą ir funkcijas, veikia kitų ląstelių metabolizmą. Pagumburio neuronai išskiria neuropeptidus liberinus, skatinančius posmegeninės liaukos tropinių hormonų sekreciją, ir statinus, slopinančius jų išsiskyrimą.Somatoliberinas (somatokrinas). Jo veikimo ląstelės taikiniai yra hipofizės somatotrofai. Somatoliberinas intensyvina somatotropino geno transkripciją, hormono biosintezę ir sekreciją.Somatostatinas. Jo randama centrinėje ir periferinėje nervų sistemoje, kasoje ir žarnyno ląstelėse. Kasoje jo daugiau nei pagumburyje. Jo veikimo ląstelės taikiniai – hipofizės somatotrofai. Somatostatinas mažina augimo hormono sekreciją. Jis slopina insulino, gliukagono, gastrino, sekretino, cholecistokinino, kaltitonino, tirotropino, folitropino, kortikotropino, paratiroidino išskyrimą. Somatostatino sekreciją skatina gliukozė, aminorūgštys, riebalų rūgštys, gliukagonas, Ca2+, Na+, jodtironinai. Tiroliberinas. Jo ląstelės taikiniai yra adenohipofizės tirotrofai. Tiroliberino išskyrimą neigiamu grįžtamuoju ryšiu veikia jodtironinai. Dėl antidepresinio poveikio ir išplitimo nervų sistemoje tiroliberinas priskiriamas prie neuromediatorių grupės. Tiroliberinas didina prolaktino geno transkripcijos greitį.Kortikoliberinas. Jo sekrecijai būdingas paros sekrecijos ritmas: jo daugiausia išskiriama ryte, o mažiausiai – vakare. Gonadoliberinas. Jis skatina gonadotropinų – folitropino ir liutropino, biosintezę ir sekreciją. Gonadoliberino sekreciją mažina testosteronas ir estradiolis, neigiamu grįžtamuoju ryšiu pasiekiantys pagumburį. Su gonadoliberinu asocijuotas peptidas slopina prolaktino sekreciją.Prolaktostatino ląstelės taikiniai yra hipofizės laktotrofai. Prolaktoliberinas skatina prolaktino sekreciją. Melanoliberinas skatina melanotropino biosintezę ir sekreciją.Melanostatinas slopina melanotropino biosintezę.
Hipofizės hormonaiCentrinę vietą pagumburio ir posmegeninės liaukos informacinių signalų perdavimo funkcinėje sistemoje užima hipofizė. Hipofizė yra nedidelė liauka galvos smegenų pagrinde. Ji sąveikauja su smegenimis ne nerviniais ryšiais, o per vartų kraujagyslių sistemą. Ji ypač svarbi, nes išskiria hormonus, kurie reguliuoja kitų endokrininių liaukų veiklą. Be to, hipofizės hormonai turi ir tiesioginę įtaką įvairiems organizmo audiniams. Hipofizė sudaryta iš adenohipofizės ir neurohipofizės, gaminančių skirtingus hormonus. Visi hipofizės hormonai yra baltymai arba peptidai. Priekinė hipofizės dalis (adenohipofizė) sintetina ir išskiria tropinius hormonus: somatotropiną, tirotropiną, kortikotropiną, folitropiną, liutropiną, prolaktiną ir melanotropiną, o užpakalinė dalis (neurohipofizė) – vazopresiną ir oksitociną. Abu hormonai sintetinami pagumburyje, po to patenka į neurohipofizės nervinas galūnes. Iš jų po atitinkamo skatinimo patenka į kraujotaką. Kiekvieno iš jų pernašoje dalyvauja savi baltymai nešikliai – neurofizinai. Tropinių hormonų biosintezę ir sekreciją kontroliuoja pagumburio neuropeptidai. Jie reguliuoja periferinių endokrininių liaukų funkcijas.
Somatotropinis hormonas (STH), arba augimo hormonas, yra baltymas. Augimo hormono koncentracija kraujo plazmoje svyruoja fiziologinių būsenų (skausmo, šalčio, pavojaus, streso, badavimo) metu. Šis hormonas turi įtakos augimo procesams: skatina kaulų ir raumenų vystymąsi, veikia baltymų, riebalų ir angliavandenių apytaką. Jei hipofizės funkcija nepakankama, nustojama augti, o jei augimo hormono per daug, sparčiai auga ilgieji kaulai ir juos palaikanti raumenų masė.Prolaktiną sintetina hipofizės priekinės dalies acidofilinės ląstelės laktotrofai. Prolaktino sekreciją kontroliuoja prolaktoliberinas ir dopaminas. Sekreciją skatina progesteronas, estrogenai, endorfinai, taip pat miegas, stresas ir lytiniai santykiai bei spenelių dirginimas maitinimo metu. Esant prolaktino pertekliui vyro organizme, susergama impotencija, moterys suserga amenorėja. Tireotropinis hormonas (TTH) stimuliuoja skydliaukės veiklą ir jos hormonų gamybą. Aktyvina baltymų, fosfolipidų ir nukleorūgščių biosintezę, didina tirocitų skaičių ir dydį. Adrenokortikotropinis hormonas (AKTH). Jis stimuliuoja antinksčių žievės funkciją ir reguliuoja kortikosteroidų sintezę. Intensyvina riebalų hidrolizę, mažina kvėpavimo koeficientą, skatina glikogeno kaupimąsi raumenyse, aminorūgščių perėjimą į raumenų ląsteles. Kortikotropinui būdingas tam tikras sekrecijos ritmas: mažiausia kortikotropino koncentracija būna dienos pabaigoje ir prieš miegą, didžiausia – 6 – 8 val. ryto ir pabudus. α – ir β – lipotropiniai hormonai (LTH) pasižymi lipolitiniu aktyvumu ir todėl turi įtakos lipidų apykaitai. β – lipotropino esama tik hipofizėje, nes kituose audiniuose jis greit virsta γ – lipotropinu ir β – endorfinu. α – ir β – melanocitostimuliuojantys hormonai (MSH) reguliuoja melanocitų aktyvumą. Nuo pastarųjų priklauso odos ir plaukų pigmentų susidarymas. Gonadotropiniai hormonai – folikulus skatinantis hormonus (FSH), liuteinizacijos (LH), laktogeninis hormonas (LGH) – prolaktinas – yra baltymai. FSH ir LH – gliukoproteinai, kuriuos išskiria moterų ir vyrų adenohipofizės gonadotrofai. Pirmasis skatina folikulo susidarymą ir brendimą, padidina spermatogenezę. LH kontroliuoja geltonojo kūnelio aktyvumą, vaidina svarbų vaidmenį nėštumo metu, reguliuoja testosterono (vyriškų lytinių liaukų hormono) sekreciją. Laktogeninis hormonas (LGH) yra proteinas, stimuliuojantis kiaušidžių funkciją. Nuo jo priklauso vaisiaus išnešiojimas, gimdymas ir pieno liaukų sekrecija. Oksitocinas. Jo sekreciją skatina nerviniai impulsai, atsiradę, dirginant pieno liaukų spenelius. Dažnai kartu išsiskiria ir prolaktino. Kraujyje jis yra laisvas. Oksitocinas skatina lygiųjų raumenų (ypač gimdos) susitraukimą ir pieno sekreciją. Dalyvauja apvaisinimo procese, skatindamas trumpalaikius gimdos ir kiaušintakių lygiųjų raumenų susitraukimus, greitina spermatozoidų ir kiaušinėlio judėjimą. Vazopresinas. Jo sekreciją skatina padidėjęs kraujo plazmos osmoliališkumas, kuris dirgina pagumburio osmoreceptorius ir širdies bei kraujagyslių baroreceptorius. Taip pat sekreciją skatina ir emocinis bei fizinis stresai, acetilcholinas, nikotinas ir morfinas. Adrenalinas, etanolis ir medžiagos, didinančios kraujo plazmos tūrį, slopina vazopresino sekreciją. Vazopresinas reguliuoja vandens rezorbciją ir trukdo jam išsiskirti. Dėl vazopresino trūkumo ar nepakankamos receptorių funkcijos sutrinka antrinio šlapimo susidarymas, apima troškulys ir gausus skysčių vartojimas.Kankorėžių liaukos hormonaiKankorėžio liauką (epifizę) sudaro pinealinės ląstelės ir neuroglijos ląstelės. Pinealinės ląstelės sintetina melatoniną. Melatonino biosintezės intensyvumas periodiškai kinta keletą kartų per parą ir priklauso nuo apšvietimo. Tamsoje stiprėja melatonino susidarymas, o šviesa, veikdama per regėjimo organus, slopina melatonino biosintezę. Tiesioginis jo biosintezės dirgiklis yra noradrenalinas, kurio sekreciją simpatinių nervų galūnėse mažina šviesa, o didina tamsa. Didžiausia melatonino koncentracija kraujo plazmoje būna 3 val. nakties, o mažiausia dieną. Šio hormono perteklius kepenyse oksiduojamas ir išskiriamas su šlapimu. Kankorėžio liauka reguliuoja kitų endokrininių liaukų aktyvumą ir organizmo medžiagų apykaitą dienos ir nakties kaitos metu. Ji padeda organizmui prisitaikyti prie besikeičiančių aplinkos sąlygų. Melatoninas mažina smegenų bioelektrinį ir funkcinį aktyvumą, sukeldamas lengvą euforiją, mieguistumą, veikia raminančiai, mažina skausmo jutimą.
Užkrūčio liaukos hormonaiUžkrūčio liauka (čiobrialiaukė) išskiria hormonus – timoziną, timopoetiną ir timosteriną (į steroidus panašų junginį). Joje gaminamos limfinių mazgų ir blužnies limfoidinės ląstelės.
Timozinas reguliuoja T ląstelių atitinkamą imuninį atsaką, skatina limfoidinių ląstelių proliferaciją ir DNR biosintezę jose.Timosterinas yra į steroidus panašus junginys, reguliuoja imuninį atsaką, limfocitų skaičių kraujyje. Užkrūčio liaukos veiklą skatina jodtironinai, estrogenai somatotropinas ir insulinas, slopina gliukokortikoidai, androgenai, progesteronas. Užkrūčio liaukos hormonai reguliuoja organizmo augimą, ląstelių dalijimąsi ir brendimą. Esant užkrūčio liaukos hipofunkcijai, krinta kūno svoris, sutrinka kaulinio ir raumeninio audinio raida, slenka plaukai, pažeidžiama oda ir žarnynas, atrofuoja vidaus organai.Skydliaukės hormonaiSkydliaukė sudaryta iš dviejų ovalių skilčių, prigludusių prie trachėjos. Skydliaukės ląstelės išsidėsčiusios vienu sluoksniu. Savitasis jos elementas – jodas. Kurio reikia šių hormonų biologiniam aktyvumui. Maždaug penktadalis organizmo jodo yra skydliaukėje. Dalis jodo vartojama skydliaukės hormonų sintezei, o likusi dalis išskiriama su seilėmis, skrandžio sultimis, prakaitu ir šlapimu. Skydliaukės hormonai sintetinasi iš amino rūgšties tirozino. Susikondensavus dviem jodtirozino molekulėms susidaro trijodtironinas (T3) ir tetrajodtironinas (T4, tiroksinas) – skydliaukės hormonai. Jie reguliuoja bendrąją medžiagų apykaitą, ląstelių dalijimąsi ir diferenciaciją. Skydliaukės ląstelėse jie sujungti su baltymu (tiroglobulinu) ir tokioje būsenoje yra neaktyvūs. Kai reikia, šis kompleksas skyla ir laisvas hormonas patenka į kraują, o su juo nunešamas į audinius. T3 ir T4 jungiasi su savais didelį giminingumą turinčiais receptoriais, esančiais ląstelių taikinių branduoliuose, ir, veikdami genų transkripcijos greitį, skatina arba slopina tam tikrų baltymų sintezę. T3 ir T4 reguliuoja pagrindinės medžiagų apykaitos greitį, energijos apykaitą, augimą ir audinių diferenciaciją. Jie veikia angliavandenių, baltymų, lipidų, vandens ir elektrolitų apykaitas. Svarbiausia funkcija – palaikyti bendrą baltymų sintezę ir teigiamą azoto pusiausvyrą. Veikiant jodtironinams, daugėja mitochondrijų, todėl daugelyje audinių didėja deguonies vartojimas, aktyvėja oksidacinis fosforilinimas (ATP susidarymas) ir šilumos gamyba. Tačiau pernelyg didelė jodtironinų koncentracija slopina baltymų sintezę ir sukelia neigiamą azoto pusiausvyrą.
Be šių hormonų, tam tikros skydliaukės ląstelės gamina dar vieną hormoną – kalcitoniną, kuris kartu su parathormonu palaiko pastovią kalcio koncentraciją kraujyje, mažina fosforo kiekį jame.Prieskydinių liaukų hormonaiPrieskydinės liaukos yra prisiglaudusios prie skydliaukės skilčių užpakalinio paviršiaus. Jos gamina hormonus – paratiroidiną (PTH) ir kalcistoniną (KT). Paratiroidiną sintetina prieskydinių liaukų pagrindinės ląstelės. Šis hormonas reguliuoja kalcio ir fosforo homeostazę: didina kalcio ir mažina fosforo koncentraciją kraujyje. Kauluose PTH pagrindinis poveikis – skatinti kaulo rezorbciją: kalcio, fosforo išlaisvinimą iš kaulų bei organinio matrikso skaidymą ir skilimo produktų išlaisvinimą iš kaulų į kraują. PTH veikia trumpai, bet greitai, didindamas Ca2+ koncentraciją kraujo plazmoje. Kalcitoninas. Žmogaus organizme kalcistoniną sintetina ir išskiria skydliaukės parafolikulinės ląstelės (rečiau prieskydinės liaukos ir užkrūčio liauka). sudaro viena. Padidėjusi kalcio koncentracija (hiperkalcemija) skatina šio hormono sekreciją. Kalcitonino sekreciją taip pat skatina ir estrogenai, dopaminas, kasos gliukagonas, virškinimo sistemos hormonai. Kalcitonino biologinio aktyvumo ląstelės taikiniai – kaulų osteoklastai ir inkstų kanalėlių ląstelės. Kauluose kalcistoninas, slopindamas kaulinio audinio ląstelių osteoklastų funkciją, mažina kaulinio audinio rezorbciją ir kalcio bei fosfatų perėjimą iš kaulų į kraują. Svarbus nėštumo metu. Jis apsaugo motinos kaulinį audinį nuo demineralizacijos tuo metu, kai vaisiaus kalcio jonų poreikis yra didelis. Virškinimo sistemos hormonaiIš virškinimo sistemos audinių išskirta apie 12 aktyvių peptidų. Daugelis iš jų – gastrinas, sekretinas, cholecistokininas (ChCK), skrandžio polipeptidas – inhibitorius (SPI), motilinas, kasos polipeptidas (KP) ir enterogliukagonas – yra hormonai. Kiti iš jų – kraujagysles veikiantis žarnų polipeptidas (VIP), somatostatinas, substancija P, enkefalinai, bombezinas ir neurotenzinas – veikia vietiškai. Jų koncentracijos neuronuose ir virškinimo sistemos ląstelėse būna didesnės, bet kraujyje normaliai nebūna.Aktyvius peptidus išskiriančios ląstelės išbarstytos po visą virškinimo sitemą. Pagal aminorūgščių seką ir funkcijas galima išskirti gastrino ir sekretino šeimas. Neuropeptidai – neurotenzinas, bombezinas, P substancija ir somatostatinas, savo struktūra nepanašūs į minėtas grupes. Jie trumpiau veikia, mažiau biologiškai reikšmingi.
Sekretino šeima:Sekretinas yra peptidas, kurį sintetina dvylikapirštės ir tuščiosios žarnų proksimalinės dalies S ląstelės, kai parūgštėja dvylikapirštės žarnos turinys. Sekretino struktūra artima SPI ir VIP. Jis stimuliuoja bikarbonatų ir vandens sekreciją dvylikapirštėje žarnoje.Skrandžio polipeptidas – inhibitorius (SPI). Jį sintetina žarnyno K ląstelės. Jo sekreciją dvylikapirštėje ir tuščiojoje žarnose stimuliuoja gliukozė. Nors jis slopina skrandžio peristaltiką ir sulčių sekreciją, bet svarbiausia jo funkcija – insulino sekrecijos stimuliavimas.Kraujagysles veikiantis žarnų polipeptidas (VIP). Jį sintetina kasos D1 ląstelės. VIP yra žarnyno nerviniuose tinkluose ir reguliuoja žarnyno motoriką, kraujotaką, atpalaiduoja sutraukiamuosius raumenis, didelės jo koncentracijos stimuliuoja kasos ir plonosios žarnos sulčių sekreciją. Visa jo fiziologinė reikšmė nežinoma.Gastrino ir cholecistokinino šeima:Gastriną daugiausia sintetina prievarčio dalies ir žymiai mažiau dvylikapirštės žarnos G ląstelės. Pagal molekulės dydį ir formą gastrinas yra daugiausia heterogeniškas virškinimo sistemos hormonas. Gastrinas yra svarbiausias skrandžio druskos rūgšties sekrecijos stimuliatorius, kai skrandžio turinys parūgštėja slopinama gastrino sekrecija. Jis stimuliuoja pepsino sekreciją ir sužadina skrandžio gleivinės hipertrofiją.Cholecistokininą (ChCK) sintetina dvylikapirštės ir proksimalinė dalis tuščiosios žarnų I ląstelės pirmtako forma. Jo yra 5 molekulinės formos priklausomai nuo peptido ilgio: ChCK 39, ChCK 33, ChCK 12, ChCK 8, ChCK4. Cholecistokininas stimuliuoja kasos fermentų sekreciją ir tulžies pūslės susitraukimus. Pasižymi įvairiu aktyvumu. ChCK 8 aptiktas smegenyse, reguliuoja sotį. Jo biosintezę stimuliuoja peptidai, aminorūgštys ir Ca2+ jonai.Kiti virškinimo sistemos peptidai:P substancija yra pirmas peptidas aptiktas žarnyne ir smegenyse. Ją sintetina enterochromafininės ir smegenų ląstelės. Stimuliuoja žarnyno lygiųjų raumenų susitraukimą.Bombezinas dažnai vadinamas gastriną atpalaiduojančiu peptidu, išskirtas iš žarnyno endokrininių ląstelių, žarnyno neuronų ir smegenų. Jį sintetina skrandžio ir dvylikapirštės žarnos P ląstelės. Jis stimuliuoja skrandžio ir dvylikapirštės žarnos sulčių sekreciją, stiprina žarnyno ir tulžies pūslės peristaltiką.Motiliną sintetina žarnyno gleivinės enterochromafininės ląstelės. Jis skatina skrandžio gleivinėje druskos rūgšties ir pepsino sekreciją bei žarnyno lygiųjų raumenų susitraukimą.Somatostatiną išskiria skrandžio D ląstelės, kasa ir pagumbrio neuronai. Jis parakrininiu būdu slopina gastrino, sekretino, cholecistokinino, motilino ir SPI sekreciją. Kartu su kasos gliukagonu dalyvauja reguliuojant medžiagų apykaitą.Kasos hormonaiKasa yra endokrininė ir egzokrininė liauka. Egzokrininė dalis išskiria į dvylikapirštę žarną sultis, kuriose yra virškinimo fermentų. Endokrininę dalį sudaro Langerhauso salelės iš įvairių tipų ląstelių, kurios sintetina ir išskiria į kraują hormonus – insuliną, gliukagoną, somatostatiną, kasos polipeptidą.Isulino sekteciją slopina somatostatinas, α-adrenerginiai agonistai, gliukokortikoidai, nutukimas, sunkus fizinis darbas, alkis. Stipriausias insulino sekrecijos stimuliatorius yra gliukozė. Svarbi ne tik jos koncentracija kraujyje, bet ir jos koncentracijos kitimo greitis. Gliukozės koncentracijai didejant, insulino sekrecija didėja, o gliukozės kiekiui kraujyje mažėjant, insulino sekrecija taip pat mažėja. Veikiant gliukozei, insulinas išskiriamas greitai.Kraujyje insulinas yra laisvas (imunoreaktyvus) ir sujungtas su kraujo plazmos baltymais (konjuguotasis). Jo katabolizmas vyksta daugiausia kepenyse (80%), inkstuose, raumenyse, riebaliniame audinyje, placentoje. Insulinas – vienas svarbiausių hormonų, reguliuojančių angliavandenių, lipidų, baltymų apykaitas, turintis įtaką ląstelių diferenciacijai ir augimui. Tai yra vienintelis hormonas mažinantis gliukozės kiekį kraujyje.Insulino receptorių yra daugelio ląstelių (kepenų, raumenų, riebalinio audinio ir kt.) plazminėse membranose. Jų tankiui turi įtaką insulino kiekis: didėjant jo koncentracijai, insulino kiekis mažėja.Insulinas – anabolinis hormonas. Ląstelėse taikiniuose skatina glikolizę, glikogeno, trigliceridų ir baltymų sintezę, o slopina lipidų, baltymų skilimą ir gliukoneogenezę. Insulinas mažina gliukozės kiekį kraujyje, būtinas, kad raumenys ir daugelis kitų audinių pasisavintų iš kraujo gliukozę. Aktyvina gliukozės nešiklį ir spartina palengvintą pernašą pro raumenų ir kt. audinių ląstelių membranas (išskyrus kepenų, eritrocitų ir nervinių ląstelių). Hepatocituose insulinas aktyvina reguliacinį glikolizės fermentą fosfofruktokinazę ir taip greitina glikolizę. Aktyvina glikogeno sintezę kepenyse ir raumenyse.
Glikogeno apytaka priklauso ne tik nuo insulino, bet ir nuo gliukagono koncentracijos kraujyje. Insulinas dar vadinamas gliukagono antagonistu. Insulino poveikis gliukozės pernašai ir skilimui bei glikogeno sintezei atsiranda labai greitai, po kelių sekundžių. Šių procesų reguliaciniai fermentai valdomi fosforilinimo-defosforilinimo būdu. Insulinas aktyvina lipogenezę, skatindamas gliukozės patekimą į riebalinio audinio ląsteles, bei jos skilimą. Jis stabdo lipolizę kepenyse ir riebaliniame audinyje. Slopina laisvų riebalų rūgščių išsiskyrimą iš riebalinio audinio ir mažina ketogenezę kepenyse. Insulinas skatina aminorūgščių patekimą į ląsteles, baltymų biosintezę kepenyse, griaučių ir širdies raumenyse, o baltymų skilimą raumenyse slopina.Kai kasa išskiria per mažai insulino arba audinių ląstelės į jį nereaguoja, susergama cukriniu diabetu. Sergant kasos Langerhauso salelių β ląstelių adenoma – insulinoma, išskiriama per daug insulino.Gliukagoną sintetina kasos salelių A ląstelės. Tik 30 – 40 % kraujo plazmos gliukagono yra kasos kilmės, kur jis laisvas. Likusią dalį sudaro neaktyvios stambios molekulės. Sintetinamas progliukagono pavidalu, kuris šiurkščiajame ET proteolizės būdu virsta gliukagonu. Gliukagono biosintezė ir sekrecija priklauso nuo gliukozės koncentracijos kraujyje. Jo sekreciją skatina hipoglikemija, stresas, fizinis krūvis, kortizolis, gastrinas, o mažina hiperglikemija, insulinas, somatostatinas, riebalų rūgštys, insulinoidiniai augimo faktoriai.Gliukagono ląstelių taikinių yra kepenyse, riebaliniame audinyje, mažiau raumenyse. Tai katabolinis hormonas, skatinantis angliavandenių, riebalų ir baltymų skilimą. Jo poveikis priešingas insulino poveikiui.Gliukagonas aktyvina glikogenolizę kepenyse, bet neveikia raumenyse, aktyvina gliukoneogenezę iš aminorūgščių. Slopina glikogeno biosintezę, lėtina glikolizę, slopina piruvo rūgšties oksidacinį dekarboksilinimą. Skatina lipolizę, slopina riebalų rūgščių biosintezę ir lipogenezę. Daugelio angliavandenių ir lipidų apykaitos fermentų aktyvumą lemia insulino ir gliukagono santykis. Sergant cukriniu diabetu, kai trūksta insulino, padidėja gliukagono koncentracija ir vyrauja jo poveikis, gliukozės koncentracija kraujyje padidėja.Antiksčių hormonai
Antinksčiai yra du nedideli kūneliai virš inkstų. Jie sudaryti iš dviejų dalių: šerdinės (smegeninės) ir žievinės. Abi šios dalys atlieka nevienodas funkcijas ir gamina skirtingos struktūros ir skirtingai veikiančius hormonus. Antinksčių šerdinė dalis gamina vadinamuosius katecholaminus: adrenelina, noradrenaliną, dopaminą ir izopropiladrenaliną. Adrenalinui tenka 80 % visų katecholaminų. Jis palyginti stabilus rūgščioje terpėje, tačiau gana greitai oksiduojamas oro deguonies neutralioje aplinkoje, ypač veikiant ultravioletiniams spinduliams. Adrenalinas turi įtakos riebalų, baltymų ir ypač angliavandenių apykaitai. Aktyvindamas fosforilazę, jis skatina gliukogeno skilimą kepenyse ir raumenyse, dėl ko padaugėja gliukozės kraujyje, daugiau jos oksiduojasi ląstelėse, didėja raumenų darbingumas, stimuliuojamas širdies darbas. Jis gerina organizmo aprūpinimą deguonimi, didina kraujospūdį, dirgina nervų sistemą. Jis veikia glikogeną priešingai negu hormonas insulinas. Noradrenalino biologinis veikimas yra siauresnis. Jis veikia kraujagyslių sieneles, kartu didina kraujospūdį, turi įtakos virškinamojo trakto ir kt. organų lygiųjų raumenų susitraukimui. Antiksčių žievės hormonai turi steroidinę struktūrą ir vadinami kortikosteroidais (kortikoidais). Vyrų ir moterų antinksčių žievėje sintetinami trijų grupių hormonai: aldosteronas, kortizolis (hidrokortizonas) ir androgenai. Pagal biologinį aktyvumą ir poveikį kortikosteroidai sąlygiškai skirstomi į mineralkortikoidus ir gliukokortikoidus. Jie sintetinami iš cholesterolio. Reguliuoja vandens ir mineralinių medžiagų apykaitą. Kai trūksta šių hormonų, padidėja natrio ir chloro išsiskyrimas per inkstus, sumažėja natrio kiekis kraujyje, daugiau vandens išskiriama iš organizmo, iš ląstelių į kraują pereina kalio. Dėl to sutrinka inkstų funkcija, kraujyje padaugėja nebaltyminio azoto. Gliukokortikoidai turi didelę įtaką angliavandenių ir baltymų apykaitai. Didindami kai kurių fermentų aktyvumą, jie skatina baltymų skilimą, aminorūgščių diamininimo procesus, neigiamo azoto balanso susidarymą, aminorūgščių panaudojimo angliavandenių sintezei, didina gliukozės kiekį kraujyje, intensyvina giukogeno riebalų sintezę, slopina jungiamojo audinio susidarymą ir t.t.Lytinių liaukų hormonaiLytinėse liaukose formuojasi lytinės ląstelės ir sintetinami vyriškieji bei moteriškieji hormonai. Sėklidės, kiaušidės ir antinksčių žievė formavosi iš bendro kamieno, todėl šiose liaukose sintetinami steroidiniai hormonai. Lytiniai hormonai greta reprodukcinės funkcijos atlieka daug kitų organizmui svarbių funkcijų (ląstelių ir organų diferenciacijos, anaboline ir kt.).
Vyriškieji lytiniai hormonai:Sėklidėse gaminami vyriškieji lytiniai hormonai androgenai ir spermatozoidai.Pagrindiniai androgenai yra testosteronas ir dihidrotestosteronas, kuriuos sintetina jungiamajame audinyje išsibarsčiusios Leidigo ląstelės. Šių ląstelių funkcijas veikia adenohipofizės išskiriamas hormonas liutropinas.Androgenai. Ne visiems jiems būdingas androgeninis aktyvumas. Androgenai gali susidaryti ir periferiniuose audiniuose iš kortikosteroidų.Testosteronas yra lytinių hormonų pirmtakas. Jį sintetinantys fermentai yra sėklidžių lygiajame ET. Gebėjimas sintetinti testosteroną atsiranda lytinio brendimo metu ir išlieka visą gyvenimą. Sėklidžių veniniame kraujyje yra keletas steroidų, tačiau suaugusiųjų pagrindinis steroidas yra testosteronas. Jis nekaupiamas kaip dauguma steroidinių hormonų, bet išskiriamas jau susidaręs. Daugelio gyvūnų, taip pat ir žmogaus, kraujo plazmoje yra β-globulino, kuris turi didelį giminingumą testosteronui, perneša lytinius hormonus. Estrogenai didina jo biosintezę, todėl moterų organizme jo yra 2 kartus daugiau nei vyrų. Svarbiausia šio globulino funkcija yra laisvo testosterono koncentracijos reguliavimas kraujo serume. Keičiantis jo koncentracijai kinta laisvo testosterono koncentracija. Testosterono katabolizmas vyksta dviem keliais: pirmu atveju vyksta C-17 oksidacija, susidaro mažai aktyvūs 17-ketosteroidai. Antruoju atveju vyksta A ciklo dvigubosios jungties ir 3-ketono grupės redukcija, susidaro aktyvūs metabolitai (DHT, estradiolis, etiocholanolonas ir kt.), iš kurių svarbiausias dihidrotestosteronas (DHT) – aktyvi hormono forma, todėl testosteronas laikomas prohormonu. DHT randama sėklinėse pūslelėse, priešinėje liaukoje, išoriniuose lytiniuose organuose ir tam tikrose odos vietose. Suaugusių vyrų kraujo plazmoje DHT yra apie 10 kartų mažiau nei testosterono.
Nedidelė testosterono dalis aromatizuojama iki estradiolio. Tai svarbu smegenims, dalyvauja formuojant lytinį elgesį. Be to, iš testosterono susidaro aktyvus androgenas – androstendiolis.Testosterono ir DHT ląstelių taikinių yra gerklų, kaulų, griaučių raumenų, priešinės liaukos, lytinių organų ląstelėse, inkstuose, smegenyse ir embriono audiniuose. Laisvasis testosteronas į ląsteles patenka pro plazminę membraną difuzijos būdu, iš pradžių jungiasi su citoplazmos receptoriais, vėliau patenka į branduolius.Androgenai dalyvauja lyties diferenciacijos procesuose, didina jaunų organizmų audinių augimą, jiems veikiant audiniuose taikiniuose intensyvėja DNR ir RNR biosintezė, veikia baltymų biosintezę, didina fosfolipidų biosintezę plazminėse membranose ir ET, mažina trigliceridų ir cholesterolio koncentracijas. Testosteronas aktyvina spermatogenezę, skatina formuotis antrinius lytinius požymius. Turi įtakos lyties diferenciacijai ir elgesiui, reguliuoja lytinį potraukį.Moteriškieji lytiniai hormonai:Kiaušidėse formuojasi ir bręsta kiaušinėliai ir sintetinami moteriškieji lytiniai hormonai – estrogenai ir gestagenai. Jų biosintezė vyksta ir kituose organuose (placentoje, sėklidėse, antinksčių žievėje). Kiaušidės ir placenta yra svarbiausi estrogenus sintetinantys organai moters organizme.Nemaža estrogenų dalis susidaro periferiniuose audiniuose, oksiduojant androgenus. Kiaušidėse sintetinamų hormonų sekrecija priklauso nuo moters lytinio ciklo fazės ir nuo hormonų biosintezės intensyvumo. Estrogenai nekaupiami, bet tuoj pat išskiriami.Estrogenai ir gestagenai, kaip ir steroidiniai hormonai, jungiasi su kraujo plazmos baltymais. Daugiausia jungiasi su albuminais, su lytinius hormonus pernešančiu globulinu, tik apie 2% estrogenų cirkuliuoja laisvi. Kraujo pernašos baltymai neturi įtakos šių hormonų veikimo mechanizmui ląstelėse. Biologinis aktyvumas būdingas tik laisviems hormonams. Lytinius hormonus pernešantis globulinas, turėdamas nevienodą giminingumą estradioliui ir testosteronui arba DHT, veikia šių hormonų koncentracijas, tai svarbu jiems reaguojant su audiniais taikiniais.Estrogenai reguoja su ląstelių taikinių, esančių odoje, kauluose, raumenyse ir lytiniuose organuose, viduląsteliniais receptoriais. Receptoriams nebūdingas absoliutus specifiškumas. Veikiant estrogenams, padidėja ne tik estrogenų, bet ir progesterono receptorių koncentracija.
Svarbiausia estrogenų funkcija – parengti moters lytinius organus daugintis. Tai susiję su ovuliacijos kontrole, apvaisinimu, blastocistos implantacija, nėštumo eigos reguliavimu, gimdymu bei laktacija. Jie aktyvina DNR ir RNR biosintezę, skatina lytinių organų formavimąsi, gimdos audinių, makšties gleivinės epitelio vešėjimą ir diferenciaciją, gimdos gleivinės ir pieno liaukų vešėjimą, ląstelių dalijimąsi. Reguliuoja antrinių lytinių požymių formavimąsi brendimo metu, stiprina lytinį instinktą. Susiję su gimdos raumenų ląstelių receptoriais. Aktyvina riebalų apykaitą lytiniuose organuose, skatina riebalų sankaupas poodyje, pieno liaukose, dubens ir sėdmenų srityse. Jie reguliuoja vario koncentraciją kraujyje, plečia periferines kraujagysles ir didina šilumos atidavimą.Gestagenų svarbiausias atstovas yra progesteronas, kuris sintetinamas iš cholesterolio geltonkūnyje, placentoje, sėklinėse pūslelėse ir antinksčiuose. Esant normaliam menstruacijų ciklui svarbiausias jo šaltinis yra geltonkūnis, o nėštumo metu – placenta. Kraujyje jungiasi su kortikosteroidus pernešančiu globulinu ir albuminu. Laisvo būna apie 2 %. Progesteronas yra kortikosteroidų, androgenų ir estrogenų biosintezės tarpinis produktas.Progesteronas yra estrogenų antagonistas. Didelės jo koncentracijos slopina ovuliaciją, todėl nėštumo metu, kai organizme gaminama daug progesterono, ovuliacija nevyksta. Progesterono ląstelių taikinių yra lytiniuose organuose ir pieno liaukose. Veikiant estrogenams, padidėja progesterono receptorių skaičius.Progesteronas būtinas nėštumo eigai, skatina pieno liaukų vystymąsi ir laktaciją. Veikia motinos imuninę sistemą ir saugo vaisių nuo antigenų poveikio. Slopina ovuliaciją, tuo pagrįstas sintetinių gastagenų vartojamas kontracepcijai.Greta progesterono geltonkūnis gamina polipeptidą – relaksiną, jis sintetinamas kiaušidėse. Jo ląstelių taikinių yra lytiniuose organuose, ypač gimdoje ir kiaušidėse. Jis veikia gimdos lygiuosius raumenis, parengia moters lytinius organus gimdyti, dalyvauja ovuliacijoje, būtinas folikului plyšti.Moters lytinį ciklą kontroliuoja periodiškai išskiriami pagumbrio gonadoliberinai ir hipofizės tropiniai hormonai – folitropinas ir liutropinas. Jie skatina folikulo augimą, brendimą, ovuliaciją ir geltonkūnio susidarymą.Placenta svarbi endokrininė liauka. Po ketvirto nėštumo mėnesio ji sintetina progesteroną, o nėštumo pabaigoje estrogenus, kurie skatina gimdos raumenų susitraukimą. Susiformavusi placenta sintetina placentos laktogeną, choriogonadotropiną, progesteroną, estriolį ir dehidroepiandrosteroną.Laktogenai skatina pieno baltymų biosintezę, pieno liaukų brendimą, ląstelių brendimą. Aktyvina estrogenų, progesterono, androgenų biosintezę ir sekreciją, lėtina gliukozės oksidaciją, skatina lipolizę, mažina N, Ca, P, ir K išsiskyrimą su šlapimu.Choriogonadotropinas yra glikoproteinas, kurį sintetina placentos trofoblastai. Jo struktūra ir funkcijos panašios į liutropino. Veikimo taikinys – kiaušidės ir sėklidės. Skatina sėklidžių Leidigo ląstelių ir vyriškų lytinių organų formavimąsi. Jo pagrindinė funkcija – palaikyti geltonkūnio funkcijas, kol placenta pradės gaminti pakankamą progesterono kiekį, reikalingą normaliam nėštumui. Didžiausia jo koncentracija randama nėštumo pradžioje. Po 8-osios nėštumo savaitės svarbiausiu progesterono šaltiniu tampa placenta.Nėštumo metu estradiolio, estrono ir estriolio koncentracijos kraujo plazmoje didėja.Literatūra:1. Praškevičius, A., Ivanovienė, L. (2003). Biochemija. Kaunas: KMU leidykla.2. Gailiūnienė, A. (1999). Biochemija. Kaunas: KMU leidykla.3. Grinienė E. (1998). Biochemija. Kaunas: KMU leidykla.4. Lietuviškoji Tarbinė enciklopedija (1978). Vilnius: Mokslas.