История изучения гормонов биохимия кратко
Обновлено: 05.07.2024
История эндокринологии. Открытие инсулина, гормонов щитовидной железы и менструального цикла
Начало изучения внутрисекреторной функции эндокринных желез относится к первой половине XIX века, когда физиолог Бертольд показал, что кастрация петухов вызывает своеобразные изменения организма птиц, которые устраняются подсадкой ткани яичек в брюшную полость.
Работы Клода Бернара и Броун-Секара заложили основы понятия о внутренней секреции и послужили своеобразным стимулом к расширенному и целенаправленному изучению функций желез внутренней секреции.
В следующем столетии Соболев, Меринг и Минковский доказали связь между функцией поджелудочной железы и сахарным диабетом.
В 1901 г. Такамине и Олдрич получили первый кристаллический гормон — адреналин, который вскоре синтезировал Stolz.
Характеристику гормонов как веществ, образующихся в железах внутренней секреции, поступающих в кровь и оказывающих действие на ткани и органы, удаленные от места образования этих веществ, дал Старлинг, используя опыт с секретином.
В 1915 г. был получен второй кристаллический гормон, названный тироксином (Кендалл).
Работы Соболева, Бантинга и Беста привели к возможности получения в 1922 г. гормона поджелудочной железы — инсулина, что резко изменило принципы и возможности лечения сахарного диабета. Расшифровать химическую структуру инсулина удалось позже Сенджеру. Синтетический инсулин получил Цан.
Значительный прогресс в исследовании половых гормонов был достигнут в 30-х годах XX века, когда был получен очищенный фолликулярный гормон (эстрон) из мочи беременных и установлено его химическое строение (Doisy, Butenandt). Butenandt выделил мужской половой гормон — андростерон, Lagueur — тестостерон, который синтезировал Ruzicka. Через несколько лет был выделен и гормон желтого тела — прогестерон. Указанная группа ученых из США, Германии и Швейцарии за исследования половых гормонов была удостоена Нобелевской премии.
Клиническое применение половых гормонов позволило впервые восстановить менструальный цикл у кастрированных женщин. Дальнейшее изучение функции эндокринных желез привело к открытию хорионического гонадотропина (Aschheim, Zondek), сывороточного го-надотропина (Cole), тиреотропного гормона (Smith), гормона роста (Evans) и АКЛТ (Li, Sayers).
Изучение функции коры надпочечников ознаменовалось открытием большого количества соединений стероидного ряда с глгюкокортикоидным, минералокортикоидным, андрогенным и эстрогенным действием. Исследование механизма действия глюкокортикоидов позволило обнаружить их противовоспалительное действие (Hench) и широко использовать их в лечении неэндокринных заболеваний.
В течение последних двух десятилетий были синтезированы альдостерон (Simpson, Tait), гормоны задней доли гипофиза — окситоцин и вазопрессин (Du Vigneaud), АКЛТ (Li), меланоцитостимулирующий гормон.
В 1963 г. Conn и в 1965 г. Hirsh обнаружили новый гормон щитовидной железы — тиреокальцитонин, который образуется в парафолликулярном эпителии и участвует в регуляции обмена кальция в организме. Препараты тиреокальцитонина животного происхождения находят применение в клинической практике для лечения остеопорозов различного генеза, а также состояний, сопровождающихся гиперкальциемией.
В настоящее время большое внимание исследователей привлекает недавно обнаруженный Lats-фактор (длительно действующий тиреоидный стимулятор), изучению роли которого при тиреоидной патологии посвящено большое количество работ. Большинство ученых склоняются к мнению о том, что Lats-фактор представляет собой не гипоталамический гормон, а антитела к микросомальной фракции клеток щитовидной железы, роль которых в патогенезе заболеваний щитовидной железы недостаточно ясна.
Заслуживают внимания исследования, посвященные изучению роли проинсулииа в патогенезе нарушения синтеза инсулина при сахарном диабете.
Продолжаются исследования, направленные на изучение синальбуминового антагониста инсулина (Vallence-Owen), его роли в инсулинорезистентности и особенно как генетического маркера в передаче наследственной предрасположенности к сахарному диабету.
Одним из достижений современной эндокринологии явилось выделение из гипоталамуса в течение последних лет факторов, регулирующих продукцию тройных гормонов гипофиза. К настоящему времени выделены realising-факторы ко всем гормонам гипофиза, что значительно изменило наши представления о патогенезе многих эндокринных заболеваний, а также о механизме действия различных терапевтических препаратов, поскольку проявление их терапевтического действия может быть опосредовано через realising-факторы.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
ГОСТ
Что такое гормоны?
Гормоны – это биологически активные вещества, имеющие органическое происхождение. Вырабатываются гормоны в специализированных клетках желез внутренней секреции. Гормоны являются частью гуморальной регуляторной системы. Попадая в кровь, они разносятся к клеткам-мишеням и специфически воздействуют с ними, регулируя процессы жизнедеятельности в различных органах человеческого организма.
Гормоны есть не только у человека, но также у животных и растений (фитогормоны). Гормоны влияют на все процессы жизнедеятельности организма: от желания спать, до чувства влюбленности.
Существует несколько классификаций гормонов. Например, популярна анатомическая классификация, согласно которой гормоны подразделяются на группы, исходя из расположения желез, которые их производят. Так, например, различают гормоны гипофиза, надпочечников, гипоталамуса. Но стоит заметить, что такая классификация не идеальна: гормон, вырабатываемый одной железой, может выбрасываться в кровь другой. Это затрудняет классификацию, поэтому есть альтернативная классификация гомонов, которая делит их на группы, исходя из химической природы этих веществ.
Исходя из химического строения, гормоны можно разделить на следующие классы:
- Стероидные гормоны;
- Производные полиненасыщенных жирных кислот;
- Производные АМК;
- Белково-пептидные соединения.
Эндокринология
Активное изучение эндокринных желез и гормонов было начато в 1855 году английским врачом Т. Аддисоном. Вслед за ним, гормонами заинтересовались и другие. Но Аддисон был первым, кто смог описать бронзовую болезнь, причиной которой была дисфункция надпочечников.
Еще один медик, француз К. Бернар, также занимался вопросами эндокринологии. Он изучал строение и механизм действия желез внутренней секреции, которые секретируют в кровь биологически активные вещества. Весомый вклад в изучение гормонов внес другой французский медик – Ш. Броун-Секар, предположивший связь между некоторыми заболеваниями и дисфункцией определенных желез внутренней секреции. Он доказал, что при лечении таких болезней эффективнее всего применять экстракты соответствующих желез.
На сегодняшний день, ученые уже выяснили, что недостаточный или избыточный синтез того или иного гормона негативно влияет на обменные процессы организма. Это в свою очередь дает толчок развитию специфических болезней, связанных с нарушением работы той или иной железы.
Готовые работы на аналогичную тему
История термина
Как уже было сказано выше, изучение функции эндокринных желез началось в первой половине девятнадцатого века. В это время, ученый-физиолог Бертольд провел ряд исследований, в котором наблюдал изменения в организме кастрированных петухов и устранял эти изменения, подсаживая в брюшную полость ткань яичек.
Основные знания о железах внутренней секреции были заложены учеными К. Бернаром и Броун-Секаром. Эти основные знания стали своеобразным катализатором в целенаправленном изучении функций желез. Через несколько десятилетий наши отечественные ученые Минковский, Соболев, Меринг, смогли доказать связь между поджелудочной железой и болезнью – сахарным диабетом.
Первый кристаллический гормон был получен в лаборатории, а впоследствии и искусственно синтезирован в 1901 году под руководством ученых Такамине и Олдрича.
А через четырнадцать лет, в 1915 году, в лаборатории, которую возглавлял Кендалл, был получен второй кристаллический гормон – тироксин. Совместная работа нескольких ученых – Соболева, Беста и Бантинга подвели к тому, что в 1922 году был получен гормон, вырабатывающийся в поджелудочной железе – инсулин. Это открытие послужило пересмотру терапии при сахарном диабете и дало новые возможности лечения этого заболевания. Химическая структура инсулина была расшифрована несколькими годами позже, ученым Сенджером, а впервые синтезировал гормон ученый Цан.
В 30-х годах прошлого века, группа ученых из разных стран была награждена нобелевской премией, за исследования в области половых гормонов. В ходе исследования ученым по фамилии Бутенандт смог получить очищенный фолликулярный гормон эстрон из мочи беременных. Этот же ученый выделил и мужской гормон – андростерон. Спустя несколько лет, эти же ученые выделили прогестерон – гормон желтого тела.
В ходе клинических испытаний было установлено, что при помощи гормонов возможно восстановит менструальный цикл у женин, которые были кастрированы. В дальнейшем были также обнаружены гормоны:
- хорионический гонадотропин,
- сывороточный гонадотропин,
- тиреотропный гормон,
- гормон роста.
Большое количество веществ, подобных гормонам было открыто в ходе исследования коры надпочечников. Вещества стероидной природы имели андрогенное, эстрогенное, минералокортикоидное действие.
В течении последних двадцати лет, было проведено множество исследований, в ходе которых удалось выделить или синтезировать ряд гормональных веществ, таких как: глюкокортикоиды, окситоцин и вазопрессин, кальциотонин, меланстимулирующий гормон. Эти вещества были использованы в клинических испытаниях и доказали свою эффективность в лечении заболеваний, связанных с дисфункцией соответствующих желез внутренне секреции.
По сей день продолжаются исследования в области эндокринологии, несмотря на то, что было сделано уже множество открытий. За последние сто лет, удалось достичь значительных высот в области изучения гормонов и гормоноподобных веществ, органов их вырабатывающих и механизма действия. Представления о регуляции поменялись, появилось понятие гуморальной регуляции. Множество болезней оказалось доступны в лечении, благодаря экстрактам желез внутренней секреции, выделенным или искусственно синтезированным.
В начале ХХ в. физиологам стало ясно, что помимо нервных импульсов, управляющих работой различных органов, существуют также и химические сигнализаторы, проходящие по крови.
Так, в 1902 г. два английских физиолога, Эрнст Старлинг (1866—1927) и Уильям Бейлисс (1860—1924), обнаружили, что даже если перерезать все нервы, ведущие к поджелудочной железе, она все равно принимает сигналы: выделяет пищеварительный сок сразу, как только кислая пища из желудка попадает в кишечник. Оказалось, что слизистая оболочка тонкой кишки под влиянием кислоты желудочного сока вырабатывает вещество, которое Старлинг и Бейлисс назвали секретином. Именно секретин и стимулирует выделение сока поджелудочной железы. Старлинг предложил называть все вещества, выделяемые в кровь железами внутренней секреции и осуществляющие регуляцию функций органов, гормонами (от греч. horman — возбуждать, побуждать).
Гормональная теория оказалась чрезвычайно плодотворной; было обнаружено, что большинство гормонов, циркулирующих с кровью в ничтожных, следовых концентрациях, очень тонко поддерживает строгое соотношение между химическими реакциями, иными словами, регулирует физиологические процессы в организме.
В 1901 г. американский химик Иокихи Такамине (1854—1922) выделил из мозговой части надпочечников активное вещество в кристаллическом виде и назвал его адреналином. Это был первый выделенный гормон с установленной структурой.
Вскоре возникло предположение, что одним из процессов, регулируемых гормональной деятельностью, является основной обмен веществ. Магнус-Леви обратил внимание на связь между нарушениями основного обмена и заболеваниями щитовидной железы, а американский биохимик Эдвард Кендалл в 1915 г. сумел выделить из щитовидной железы вещество, названное им тироксином. Оно действительно оказалось гормоном, небольшие количества которого регулируют основной обмен веществ.
Однако наиболее эффективными оказались результаты изучения сахарного диабета. Эта болезнь сопровождается сложными нарушениями обмена веществ, главным образом углеводного, что приводит к увеличению количества сахара в крови до ненормально высокого уровня. Организм выделяет избыток сахара с мочой; появление сахара в моче и является признаком начальной стадии диабета. До XX столетия это заболевание почти всегда приводило к смерти.
После того как в 1889 г. два немецких физиолога, Джозеф Меринг (1849—1908) и Оскар Минковский (1858—1931), удалив у подопытных животных поджелудочную железу, обнаружили быстрое развитие диабета, возникло предположение, что поджелудочная железа как-то ответственна за это заболевание. Исходя из гормональной концепции, выдвинутой Стар-лингом и Бейлиссом, логично было предположить, что поджелудочная железа выделяет гормон, регулирующий расщепление сахара в организме.
Однако попытки выделить гормон из поджелудочной железы потерпели неудачу. И это понятно, так как основная функция поджелудочной железы — выработка пищеварительных соков, содержащих большой запас расщепляющих белок ферментов. Поскольку гормон является белком (а это было доказано), он расщеплялся в процессе экстракции.
В 1920 г. у молодого канадского врача Фредерика Бантинга (1891—1941) возникла интересная идея: изолировать поджелудочную железу подопытных животных путем перевязки ее протока. По мнению ученого, клетки железы, выделяющие пищеварительный сок, должны были бы дегенерировать, так как сок перестал бы вырабатываться, а участки, се-кретирующие гормон непосредственно в кровяное русло, продолжали бы действовать. В 1921 г. Бантинг организовал лабораторию в университете в Торонто и с помощью ассистента Чарлза Беста приступил к опытам. Ему повезло: он получил в чистом виде гормон инсулин, который нашел широкое применение для лечения сахарного диабета. Хотя больной, в сущности, беспрерывно подвергается утомительному лечению, жизнь его уже вне опасности.
В основе примененного Бантингом метода получения инсулина лежали теоретические выводы, к которым пришел в 1901 г. русский ученый Леонид Васильевич Соболев. Соболев показал, что островки Лангерганса поджелудочной железы являются органом внутренней секреции, имеющим непосредственное отношение к углеводному обмену. Он указал пути для возможного получения действующего начала островков с целью рационального лечения сахарного диабета.
Вслед за инсулином были получены и другие гормоны. Немецкий химик Адольф Бутенандт в 1929 г. выделил из мочи беременных женщин и из семенников у мужчин половые гормоны, управляющие развитием вторичных половых признаков.
Кендалл, открывший тироксин, и швейцарский химик Тадеуш Рейхштейн выделили целую группу гормонов из внешнего, коркового, слоя надпочечников. В 1948 г. сотрудник Кендалла, Филипп Хенч, обнаружил, что один из них, кортизон, оказывает целебное действие при ревматическом артрите. Позже он стал применяться и для лечения других болезней.
В 1924 г. аргентинский физиолог Бернардо Хуссей доказал, что гипофиз, небольшая шаровидная железа внутренней секреции, которая лежит непосредственно под головным мозгом, каким-то образом влияет на расщепление сахара. Последующие исследования показали, что гипофиз выполняет и другие важные функции. Американский биохимик Чо Хао-ли в 30—40-х годах выделил из гипофиза ряд различных гормонов.
Гормоны (от греческого hormaino – побуждаю) – это биологически активные вещества, которые выделяются эндокринными клетками в кровь или лимфу и регулируют в клетках-мишенях биохимические и физиологические процессы.
В настоящее время предложено расширить определение гормонов: гормоны – это специализированные межклеточные регуляторы рецепторного действия.
Гормоны регулируют многие жизненные процессы – метаболизма, функции клеток и органов, матричные синтезы (транскрипцию, трансляцию) и другие процессы, определяемые геномом (пролиферацию, рост, дифференцировку, адаптацию, клеточный шок, апоптоз и др.)
Рис. 12.1. Схема взаимосвязи регуляторных систем организма.
Эндокринная система функционирует в тесной взаимосвязи с нервной системой как нейроэндокринная.
1. Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС.
2–3. Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов (либеринов и статинов), которые стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза.
4–5. Гормоны передней доли гипофиза (тропные гормоны) стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желез, которые поступают в кровь и взаимодействуют с клетками-мишенями.
Уровень гормонов в крови поддерживается благодаря механизмам саморегуляции (регуляция по принципу обратной связи). Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях подавляет синтез гормонов в эндокринной железе или в гипоталамусе (6, 7). Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных желез (8).
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Биороль гормонов.
Биороль гормонов. Гормоны регулируют многие жизненные процессы – метаболизма, функции клеток и органов, матричные синтезы (транскрипцию, трансляцию) и другие процессы, определяемые геномом (пролиферацию, рост, дифференцировку, адаптацию, клеточный шок, апоптоз и
Рецепторы гормонов
Рецепторы гормонов Биологическое действие гормонов проявляется через их взаимодействие с рецепторами клеток-мишеней. Клетки, наиболее чувствительные к влиянию определенного гормона, называют клеткой-мишенью. Специфичность гормонов по отношению к клеткам-мишеням
Глава 13. Особенности действия гормонов
Глава 13. Особенности действия гормонов Гормоны гипоталамуса ЦНС оказывает регулирующее действие на эндокринную систему через гипоталамус. В клетках нейронов гипоталамуса синтезируются пептидные гормоны двух типов. Одни через систему гипоталамо-гипофизарных сосудов
Глава 14. Биохимия питания
Глава 14. Биохимия питания Наука о пище и питании называется нутрициологией (от греч. нутрицио - питание). Нутрициология или наука о питании – это наука о пище, пищевых веществах и других компонентах, содержащихся в продуктах питания, их взаимодействии, роли в поддержании
Глава 22. Метаболизм холестерола. Биохимия атеросклероза
Глава 22. Метаболизм холестерола. Биохимия атеросклероза Холестерол – стероид, характерный только для животных организмов. Основное место его образования в организме человека – печень, где синтезируется 50% холестерола, в тонком кишечнике его образуется 15–20%, остальное
Биохимия атеросклероза
Биохимия атеросклероза Атеросклероз – это патология, характеризующаяся появлением атерогенных бляшек на внутренней поверхности сосудистой стенки. Одна из основных причин развития такой патологии – нарушение баланса между поступлением холестерола с пищей, его
Глава 28. Биохимия печени
Глава 28. Биохимия печени Печень занимает центральное место в обмене веществ и выполняет многообразные функции:1. Гомеостатическая - регулирует содержание в крови веществ, поступающих в организм с пищей, что обеспечивает постоянство внутренней среды организма.2.
Глава 30. Биохимия крови
Глава 30. Биохимия крови Кровь – жидкая подвижная ткань, перемещающаяся по сосудам. Выполняет роль транспортного и коммуникативного средства, интегрирующего обмен веществ в различных органах и тканях в единую систему. Общая характеристика Общий объем крови у взрослого
Глава 31. Биохимия почек
Глава 31. Биохимия почек Почка – парный орган, основной структурной единицей которого является нефрон. Благодаря хорошему кровоснабжению почки находятся в постоянном взаимодействии с другими тканями и органами и способны влиять на состояние внутренней среды всего
Глава 33. Биохимия мышечной ткани
Глава 33. Биохимия мышечной ткани Подвижность является характерным свойством всех форм жизни - расхождение хромосом в митотическом аппарате клеток, воздушно-винтовые движения жгутиков бактерий, крыльев птиц, точные движения человеческой руки, мощная работа мышц ног. Все
Биохимия мышечного утомления
Биохимия мышечного утомления Утомление – состояние организма, возникающее вследствие длительной мышечной нагрузки и характеризующееся временным снижением работоспособности.Центральная роль в развитии утомления принадлежит нервной системе. В состоянии утомления в
Глава 34. Биохимия соединительной ткани
Глава 34. Биохимия соединительной ткани Соединительная ткань составляет около половины от сухой массы тела. Все разновидности соединительной ткани, несмотря на их морфологические различия, построены по общим принципам:1. Содержит мало клеток в сравнении с другими
Глава 2 Биохимия экономики
Глава 2 Биохимия экономики Также любят они соседа и жмутся к нему, ибо им необходимо тепло. Ницше Ф. Так говорил Заратустра Как правило, люди отвечают добром на добро и испытывают непроизвольную симпатию к тем, кто относится к ним хорошо. Это естественное чувство симпатии
Статус, самооценка и биохимия
Статус, самооценка и биохимия В глубине поведенческих параллелей между человеком и человекообразными обезьянами лежат параллели биохимические. В стаях обезьян-верветок у доминирующих самцов обнаруживается более высокий уровень нейротрансмиттера серотонина, чем у
Роль гормонов
Роль гормонов Копулятивное поведение тесно связано с эндокринной функцией. Человек принципиально отличается от животного тем, что у него оно не запускается гуморальными факторами, как у животных. Поведение спаривания у человека не запускается гуморальными факторами,
Глава 9. Мембраны и биохимия
Глава 9. Мембраны и биохимия Электронный микроскоп показал, что биохимические реакции в живой клетке протекают с активным участием мембранных процессов. Это заключение относится и к нервной, и к глиальной клетке, и к внутриклеточным органеллам.Следует признать, что
Читайте также: