какая наука изучает гормоны
История эндокринологии
Первопроходцем в этой области по праву считается немецкий физиолог и естествоиспытатель Иоганнес Петер Мюллер.
В 1855 году французский физиолог К.Бернар ввёл понятие «внутренняя секреция». Интерес к изучению желёз внутренней секреции растёт после работ французского учёного Шарля Броуна-Секара. В 1889 г. он сообщил об омолаживающем влиянии на организм вытяжек из семенных желёз животных. Сделав себе шесть инъекций вытяжки из семенников собак и кроликов, он отметил улучшение общего состояния, повышение умственной и половой деятельности.
Вот как писали об этом через сорок лет: «Впрыскивание тестикулярной вытяжки сильно повышает обмен веществ, упавший вследствие ослабления функции яичек. В старческом возрасте, когда наступает одряхление организма, как показал впервые Brown-Sequard, тестикулярная вытяжка оказывает необычайный по своим результатам положительный динамогенный эффект. Brown-Sequard, старик 72 лет, больной и почти нетрудоспособный, под влиянием нескольких впрыскиваний вытяжки превратился в здорового, работоспособного, бодрого человека», хотя с точки зрения сегодняшних знаний это во многом было эффектом плацебо.
В это же время немецкий эндокринолог И. Меринг и известный физиолог, поляк по происхождению, родившийся в России и учившийся в Германии, Оскар Минковский демонстрируют возможность проведения клинических опытов на животны
х в лабораторных условиях. Суть опытов такова: собакам удаляли поджелудочную железу; после операции животные страдали от полиурии и истощения, через 15-20 дней погибали от диабетической комы; уровень глюкозы в их крови был очень высок, но болезненный процесс можно было приостановить и даже повернуть вспять, если ввести под кожу животного частицы удалённого органа.
В данном опыте Меринга интересовала больше роль поджелудочной железы в переваривании жиров, чем изучение диабета. Минковский, блестящий хирург, помогал ему в этом исследовании. Но, когда у собаки с удалённой железой обнаружилась полиурия, именно Оскар Минковский исследовал мочу животного на сахар и сделал вывод о связи между удалением железы и последующим развитием диабета.
В 1901 г. русский учёный Леонид Васильевич Соболев обнаружил в поджелудочной железе панкреатические островки, вырабатывающие гормоны и установил, что развитие сахарного диабета связанно с выпадением внутрисекреторной функции островковой ткани поджелудочной железы.
Он же указал на возможность получения из поджелудочной железы препарата для лечения сахарного диабета. Соболев предложил получать инсулин из поджелудочной железы телят, так как у них, наряду с другими новорожденными животными и человеческими младенцами, островки Лангерганса хорошо развиты, тогда как пищеварительные клетки, продуцирующие панкреатический сок, работают ещё не на полную мощность. Соболев прожил недолго, но его исследования легли в основу всей современной диабетологии.
Изменение функций организма при удалении или повреждении желёз внутренней секреции привело к мысли о выработке этими железами особых активных соединений. Однако попытки выделить их долгое время не давали результатов. Только в 1901 г. американский учёный Т.Олдрич и японский учёный Дж.Такамине впервые выделили в кристаллическом виде гормон мозгового вещества надпочечников – адреналин.
Через 20 лет канадским исследователям Фредерику Бантингу, Чарльзу Бесту и Джону Маклеоду удалось выделить из поджелудочной железы гормон инсулин в чистом виде. За это Ф.Бантинг и Д. Маклеод получили в 1923 г. Нобелевскую премию. Ч.Беста, занимавшего должность лаборанта в число лауреатов не включили, и возмущённый Бантинг отдал помощнику половину награды.
К этому же времени относятся исследования немецких ученых Ф.Смита, Б.Цондека, З.Ашгейма по гормонам передней доли гипофиза, которые в чистом виде, однако, были выделены лишь в 40-х гг.
Во второй половине 20 века достигнуты значительные успехи в выяснении механизмов действия гормонов. Американский биохимик Эрл Сазерленд и его сотрудник Теодор Ролл показали, что в бесклеточных экстрактах как адреналин, так и глюкагон вызывают образование активной формы фосфорилазы. Поскольку ранее считалось, что гормоны оказывают прямое действие в целом на клетку, эта работа явилась доказательством того, что влияние гормонов есть молекулярный процесс.
Продолжая свои исследования, Сазерленд обнаружил ранее неизвестное вещество, которое способствовало превращению неактивной фосфорилазы в активную и отвечало за высвобождение глюкозы в клетке. В 1971 г. Сазерленду была 
присвоена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов».
В 1972 г. в Институте экспериментальной эндокринологии и химии гормонов АМН СССР под руководством академика Н.А.Юдаева был синтезирован инсулин человека.
С конца 90-х годов и по сей день разрабатываются научные направления, базирующиеся на молекулярной генетике.
В 2006 г. Организация Объединённых Наций определила сахарный диабет как самый опасный вызов мировому сообществу и приняла Резолюцию по борьбе с этой болезнью, в которой говорится о всемирной угрозе сахарного диабета и его осложнений, влекущих за собой опасность для здоровья всех наций, а также важные медико-социальные, экономические и этические проблемы.
В 2009 году на национальной конференции в Глазго отметила своё 75-летие Diabetes UK – ключевая ассоциация-член Международной Диабетической Федерации. Её соучредитель – Роберт Лоуренс был одним из первых, кто получал ещё несовершенный инсулин Бантинга и Беста. Интересно, что диабет у Лоуренса был диагностирован случайно. У него не было классических клинических проявлений диабета, а диагноз был установлен при госпитализации для лечения глазной инфекции. Ему прописали диету Аллена, то есть полное углеводное голодание. Когда Лоуренс узнал, что продолжительность жизни людей, следующих этой диете, составляет не более трёх-четырёх лет, он «оставил все мысли об упорной подготовке к экзаменам и работе в медицинской школе, и захотел уединиться, чтобы вести небольшую практику и просто жить». Не желая умирать дома, Лоуренс отправляется в Италию и открывает там частную практику. Его здоровье ухудшается. Коллеги предупредили Лоуренса об открытии инсулина в Канаде и убедили вернуться в Лондон. Лечение шло успешно, Лоуренс выписался из больницы. С 1923 года всю свою жизнь Роберт Лоуренс посвящает диабету. Лоуренс считал, что люди с диабетом должны сами осуществлять контроль за своим собственным лечением, и это будет способствовать улучшению качества их жизни. Пациент сам выбирает свою личную диету, но она должна соответствовать трём основным критериям: содержать достаточно углеводов, удовлетворять пациента в качестве и количестве, насколько это возможно, и быть точной и легко рассчитываемой. Год спустя Лоуренс понимает, что диабетическому отделению больницы Королевского колледжа не хватает оборудования, а то, что имеется, старо – тогда он обращается с просьбой о финансировании к своим частным клиентам. Среди них был Герберт Уэллс, вклад которого был столь мал, что Лоуренс не сдержал упрёков. Тогда Уэллс, сам живущий в нищете, предлагает написать письмо в газету и попросить помощи у читателей. Позже, Уэллс предлагает создать Ассоциацию, открытую для людей с диабетом. Это была первая ассоциация в Великобритании, ориентированная на пациентов. Лоуренс стал её председателем и находился на этой должности до 1961 г.
Современные методики лечения позволяют контролировать течение эндокринных заболеваний, избегать осложнений и обеспечивать пациентам достойное качество жизни. Основа современной эндокринологии – высокотехнологичные биохимические тесты и гормональные препараты последнего поколения. Новые технологии широко используются и в диагностике – магнитно-резонансная и компьютерная томография, радионуклидная диагностика, радиоиммунный и молекулярно-генетический анализ. Достижения в этой области медицины позволяют выявлять заболевания у взрослых и детей на ранних стадиях и проводить их лечение.
Гормоны в организме человека. За что они отвечают
Гормоны – биологически активные вещества, вырабатывающиеся клетками эндокринных желез (желез внутренней секреции). Оттуда они поступают в кровь и с кровотоком попадают в клетки и ткани-мишени.
Там они связываются со специфическими рецепторами и таким образом регулируют обмен веществ и множество физиологических функций. Так, они отвечают:
Как работает эндокринная система
Разные внешние или внутренние раздражители действуют на чувствительные рецепторы. В результате формируются импульсы, которые действуют на гипоталамус (отдел головного мозга). В ответ на них в гипоталамусе вырабатываются биоактивные вещества, поступающие по локальным сосудам в другой отдел головного мозга – гипофиз.
В ответ на их поступление в гипофизе вырабатываются гормоны гипофиза. Они попадают в кровь и, достигнув с кровотоком конкретной эндокринной железы, стимулируют в ней синтез того или иного гормона. А затем уже этот гормон поступает с кровью к гормональным рецепторам органов-мишеней, как описано выше.
По химическому строению гормоны делят на 4 вида
Стероиды – производные холестерина. Вырабатываются в коре надпочечников (кортикоиды) и половых железах (андрогены, эстрогены). В эту же группу входит кальцитриол.
Производные жирных кислот– эйкозаноиды. К ним относятся простагландины – повышают чувствительность рецепторов к боли и воспалительным процессам, тромбоксаны – участвуют в процессах свертывания крови, лейкотриены – участвуют в патогенезе бронхоспазма.
Производные аминокислот, преимущественно тирозина – гормон стресса адреналин, предшественник адреналина норадреналин и гормоны щитовидной железы.
Белково-пептидные соединения – гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, а также гормон роста соматотропин и кортикотропин – стимулятор синтеза гормонов коры надпочечников. В эту же группу входит антидиуретический гормон вазопрессин, «гормон материнства» окситоцин и ТТГ и АКТГ.
По месту образования выделяют гормоны:
По механизму действия различают гормоны:
По биологическим функциям различают гормоны, регулирующие:
Функции основных гормонов в организме
Список по названиям
Тестостерон — вырабатывается и у мужчин, и у женщин. Отвечает:
Эстрогены – женские половые гормоны. Отвечают за формирование первичных половых признаков у женщин. Обеспечивают репродуктивные функции и эмоциональное состояние. У мужчин вырабатываются в жировой ткани живота из тестостерона. Стимулируют синтез коллагена и обеспечивают эластичность кожи. Принимают участие в работе кровеносной системы.
Прогестерон – сохраняет беременность и обеспечивает менструальный цикл у женщин. Кроме этого, и у женщин, и у мужчин он:
Дигидроэпиандростерон – вырабатывается в головном мозге и надпочечниках.
Д-гормон (так называемый витамин Д):
ТТГ — тиреотропный гормон гипофиза. Регулирует выработку гормонов щитовидной железы трийодтиронина Т3 и тироксина Т4. При дисбалансе гормонов щитовидной желез развиваются гипер- и гипотиреоз.
Инсулин – отвечает за усвоение глюкозы клетками. Стимулирует мышечный рост и аппетит. При нехватке инсулина развивается сахарный диабет. Избыток инсулина приводит к инсулинорезистентности (снижение чувствительности инсулинозависимых клеток к действию инсулина с последующим нарушением метаболизма глюкозы и поступления ее в клетки), что ведет к ожирению и развитию сахарного диабета 2 типа.
Дигидротестостерон – влияет на рост волос, образование акне, увеличение простаты у мужчин.
Кортизол – образуется из прогестерона. Адаптирует организм к влиянию стресса, защищает от воспалений, аллергических реакций, поддерживает в норме артериальное давление.
Альдостерон – гормон коры надпочечников; образуется из прогестерона. Отвечает за обмен солей и воды в организме.
СТП (соматотропный гормон) – гормон роста, избыток которого ведет к развитию акромегалии.
В каких случаях нужно сдавать анализы на гормоны
Если баланс эндокринной системы нарушается, в организме развиваются изменения. Нередко достаточно предельно малых отклонений от нормы, чтобы запустить патологический процесс.
Достаточно долго такие патпроцессы могут протекать бессимптомно. Когда же появляется симптоматика, то нередко патогенез уже необратим. Чтобы выявлять бессимптомные гормональные нарушения на ранних стадиях современная доказательная медицина настоятельно рекомендует пакетные проверки. Один раз в 6-12 месяцев достаточно сдать кровь на анализ, чтобы оценить состояние эндокринной системы и не допустить развития гормональных заболеваний.
Кроме этого, о необходимости сдать анализ на гормоны может свидетельствовать ряд признаков:
Также обязательно контролировать уровень гормонов при беременности, чтобы не допустить аномалий развития плода.
При планировании беременности необходимо пройти обследование щитовидной железы: сделать УЗИ щитовидной железы, пройти исследования гормонов ТТГ, Т4 свободный (свободный тироксин) и АТ к ТПО (антитела к тиреопероксидазе)
Во время беременности, если есть нарушение функций щитовидной железы, необходимо 1 раз в триместр проводить скрининг гормона ТТГ и консультироваться у эндокринолога.