21. Гормоны половых желез, их строение и роль в регуляции физиологических функций и метаболизма.

По химической природе представляют собой стероиды. Выделяют:

1. Андрогены;

2. Эстрогены;

3. Прогестины.

Синтез половых гормонов

Предшественником половых гормонов, как и других стероидных гормонов, служит холестерол, который либо поступает из плазмы крови в составе ЛПНП, либо синтезируется в самих железах из ацетил-КоА. Образование прегненолона происходит в результате отщепления боковой цепи холестерола. Превращение прегненолона в тестостерон может протекать двумя путями: через образование прегненолона или дегидроэпиандростерона. Тестостерон служит предшественником дигидротестостерона. Далее под действием ароматазного фермента происходят 3 реакции гидроксилирования андрогенов с образованием эстрогенов.

Рис. 11-40. Схема синтеза половых гормонов. Предшественником половых гормонов служит холестерол. Образование прегненолона происходит в результате отщепления боковой цепи холестерола (1). Превращение прегненолона в тестостерон может протекать двумя путями: через образование прогестерона (2) или дегидроэпиандростерона (3). Тестостерон служит предшественником дигидротестостерона (4). В некоторых периферических тканях небольшое количество тестостерона превращается в эстрадиол (5). В яичниках синтезируются женские половые гормоны, эстрогены и прогестины, среди которых наиболее активными являются 17β-эстрадиол и прогестерон. Ароматизация андрогенов протекает под действием ароматазного комплекса, содержащего цитохром Р450-оксидазу, и включает 3 реакции гидроксилирования с участием О2 и NADPH.

Половые гормоны необходимы для полового созревания и развития вторичных половых признаков.

Функции:

* Половая дифференцировка.

* Вызывает половое созревание.

* Анаболический эффект на скелетные мышцы, почки, сердечную мышцу, костную ткань.

Женские половые гомоны

К ним относят эстрогены(С18-стероиды) и прогестины(С21-стероиды)

Классификация:

- по месту синтеза – гормоны женских половых желез;

- по хим.строению – стероиды;

- по биол.функциям – регулируют обмен веществ, связанный с репродуктивной функцией;

- по механизму действия – цитозольный механизм действия – гормоны связываются с внутриклеточными рецепторами. Так как они химически липофильны, то могут проникать через мембрану внутрь клетки. Основной конечный эффект – изменение количества белков-ферментов через экспрессию генов

Эстрогены образуются путем ароматизации андрогенов. В яичниках из тестостерона образуется эстрадиол; в коре надпочечников из андростендиона синтезируется эстрон; в печени и плаценте эстрон может превращаться в эстриол.

Наиболее активный прогестин – прогестерон– синтезируется в яичниках, семенниках и надпочечниках. У женщин в лютеиновую фазу менструального цикла желтое тело секретирует основное количество прогестерона. Во время беременности прогестерон секретируется фетоплацентарным комплексом.

Эстрадиол в небольших количествах синтезируется в организме мужчин в результате метаболизма тестостерона в печени и жировой ткани и в яичках.

Мишени женских половых гормонов: половые органы (тело матки, маточные трубы, яичники, влагалище, молочные железы) и неполовые органы (мозг, кости, хрящи, гортань, кожа, почки, жировая ткань).

Рис. 11-43. Регуляция секреции женских половых гормонов. Гонадотропин-рилизинг гормон стимулирует секрецию ЛГ и ФСГ, которые совместно с эстрогеном и прогестероном регулируют половой цикл у женщин. Эстрадиол и прогестерон по механизму отрицательной обратной связи регулируют синтез и секрецию ЛГ и ФСГ.

Биологические эффекты женских половых гормонов:

* Регуляция репродукции

* Развитие женских половых органов

* Регуляция овуляции

* Подготовка организма женщины к беременности и регуляция стадий беременности

* Регуляция обмена костной ткани (рост)

* Регуляция характера жировых отложений

Действие на неполовые органы

Действуя на мозг, эстрогены обеспечивают формирование полового инстинкта и психического статуса женщины.

Эстрогены оказывают анаболическое действие (стимулируют синтез белка в тканях-мишенях) и обеспечивают положительный азотистый баланс.

В эпифизах костей эстрогены обеспечивают синтез коллагена и отложение кальция и фосфора у девочек. В период полового созревания способствуют окостенению эпифизарных зон роста костей,

формированию характерного «женского» скелета, развитию хрящей гортани и формированию женского тембра голоса. Обеспечивают рост волос по женскому типу.

В печени индуцируют синтез специфических белков:

* транспортных белков тиреоидных и половых гормонов;

* факторов свертывания крови (II,YII,IXиX) (при этом уменьшают концентрацию антитромбинаIII);

* липопротеинов высокой плотности (при этом тормозят образование липопротеинов низкой плотности), что приводит к снижению содержания холестерола в крови. В связи с этим у женщин реже, чем у мужчин, развивается атеросклероз.

Прогестерон действует только в период функционирования желтого тела. Он обеспечивает:

* торможение сокращений матки и маточных труб;

* подготовку стимулированного эстрогенами эндометрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки;

* лактацию;

Прогестерон может оказывать действие и на ЦНС, вызывая особенности поведения в предменструальный период.

Нарушения гормональных функций яичников

Дефицит эстрогенов до периода полового созревания приводит к задержке развития первичных и вторичных половых признаков, задержке окостенения эпифизов (высокий рост), к нарушению половых циклов, к отрицательному азотистому балансу.

Дефицит прогестерона нарушает течение половых циклов, приводит к выкидышам.

Гипогонадизм у женщин

Причины:

* Врожденное недоразвитие яичников;

* Инфекции;

* Аутоиммунные поражения;

* Лучевое поражение;

* Удаление яичников;

* Поликистоз яичников.

Регуляция менструального цикла

Овариально-менструальный цикл– это повторяющиеся циклические морфофункциональные изменения женского репродуктивного тракта (матки, маточных труб, влагалища), которые находятся под контролем деятельности системы гипоталамус – гипофиз – яичники. Начало каждого цикла характеризуется появлением кровянистых выделений из влагалища – менструального кровотечения. У всех здоровых фертильных женщин цикл составляет 21 - 35 дней (от первого дня предыдущей менструации до первого дня последующей), длительность выделений 2-6 дней, объем кровопотери – 60-80 мл.

Функционально менструальный цикл можно разделить на яичниковый и маточный циклы.

Яичниковый цикл, в свою очередь, разделяется на три фазы. При 28-дневном цикле длительность фаз следующая:

* фолликулярная фаза– с 1 по 14-й день цикла;

* овуляторная фаза или фаза овуляции – 14-й день цикла;

* лютеиноваяфаза – с 15 по 28 день.

Циклические изменения в яичниках находятся под контролем гипоталамо-гипофизарной системы. Соответственно уровень половых гормонов меняется так: в фолликулярную фазу цикла постепенно возрастает уровень эстрогенов, достигая максимума к моменту овуляции (точнее – за сутки до овуляции), а с 15 дня - с начала лютеиновой фазы – преобладает уровень прогестерона. Это и определяет изменения в матке – подготовку эндометрия к возможной имплантации оплодотворенной яйцеклетки (эндометриальный или маточный цикл).

Мужские половые гормоны

Мужские половые гормоны – андрогены (от греч. «andros» – мужской) – тестостерон, дигидротестостерон, андростерон. Синтезируются в клетках Лейдига семенников, предстательной железе, коре надпочечников. Небольшое количество андрогенов образуется у женщин в яичниках. Их предшественник – холестерол.

Классификация:

- по месту синтеза – гормоны мужских половых желез;

- по хим.строению – стероиды;

- по биол.функциям – регулируют обмен веществ, связанный с репродуктивной функцией;

- по механизму действия – цитозольный механизм действия – гормоны связываются с внутриклеточными рецепторами. Так как они химически липофильны, то могут проникать через мембрану внутрь клетки. Основной конечный эффект – изменение количества белков-ферментов через экспрессию генов

Мишени андрогенов – половые органы (предстательная железа, семенные пузырьки) и неполовые органы (мышцы, мозг, кости, почки, хрящи, гортань, кожа, жировая ткань).

Рис. 11-41. Регуляция синтеза и секреции мужских половых гормонов. Синтез и секреция мужских половых гормонов регулируется гипоталамо-гипофизарной системой по механизму отрицательной обратной связи. Секреция ЛГ и ФСГ стимулируется гонадотропин-рилизинг гормоном. ЛГ ускоряет синтез и секрецию тест

сперматогенез. Тестостерон стимулирует сперматогенез, ингибирует синтез и секрецию гонадотропин-рилизинг гормона и ЛГ.

Биологические эффекты андрогенов:

1. Анаболический эффект; стимуляция синтеза белков репродуктивной системы.

2. Активация клеточного давления;

3. Участие в половой дифференцировке;

4. Стимуляция сперматогенеза;

5. Формирование вторичных половых реакций;

6. Формирование поведенческих реакций;

7. Стимуляция развития скелетной мускулатуры, роста костной ткани.

Физиологическое действие андрогенов различно в разные периоды жизни организма. У эмбриона под действием андрогенов из вольфова протока образуются придаток яичка (эпидидимис), семявыносящий проток и семенной пузырёк. У плода мужского пола происходит маскулинизация мозга. Поскольку андрогены в организме обладают мощным анаболическим действием и стимулируют клеточное деление, повышенный уровень андрогенов в препубертатный период приводит к скачкообразному увеличению линейных размеров тела, увеличению скелетных мышц, росту костей, но одновременно способствуют и остановке роста, так как стимулируют сращение эпифизов длинных костей с их стволами. Андрогены вызывают изменение структуры кожи и волос, снижение тембра голоса вследствие утолщения голосовых связок и увеличения объёма гортани, стимулируют секрецию сальных желёз.

Нарушение андрогенной функции

При снижении синтеза тестостерона развивается гипогонадизм. Характерные признаки: недоразвитие половых органов и вторичных половых признаков, отсутствие полового влечения, позднее окостенение эпифизарных зон роста костей (длинные конечности, высокий рост), атрофия скелетной мускулатуры, чрезмерное отложение жира в подкожной клетчатке и внутренних органах.

Повышенный синтез андрогенов в период полового созревания может привести к раннему заращиванию эпифизарных зон роста, что приводит к остановке роста.

Причины:

* Врожденное недоразвитие половых желез;

* Интоксикации;

* Инфекции;

* Лучевое поражение;

* Нарушение гипотоламо-гипофизарной системы.