TJG Online
Anatomija un fizioloģija

Hormonu veidi un to iedalījums

Īsā atbilde

Hormoni ir ķīmiski vēstneši, ko endokrīnie dziedzeri izdala asinīs un kas iedarbojas tikai uz šūnām ar atbilstošu receptoru. Pēc uzbūves tos iedala trīs lielās grupās: peptīdu un olbaltumvielu hormonos, steroīdu hormonos un aminoskābju atvasinājumos, kam pievienojas lokāli darbojošies taukskābju atvasinājumi. Tieši molekulas uzbūve nosaka, kur atrodas receptors, cik ātri iestājas efekts, cik ilgi hormons noturas asinīs un vai to vispār var iedot tableti veidā.

Hormona definīcija ir vienkārša: tā ir viela, ko viena šūnu grupa izdala asinīs, lai mainītu citas, attālākas šūnu grupas darbību. Grūtāk ir ar robežām. Viena un tā pati molekula var būt hormons, ja ceļo ar asinīm, neiromediators, ja izdalās sinapsē, vai audu vietējais signāls, ja iedarbojas tikai uz kaimiņu šūnām. Tāpēc mūsdienu fizioloģija hormonus klasificē pēc diviem savstarpēji neatkarīgiem principiem: pēc ķīmiskās uzbūves un pēc darbības attāluma.

Ķīmiskais iedalījums ir praktiski vissvarīgākais, jo no tā izriet gandrīz viss pārējais. Peptīdu hormoni ir aminoskābju ķēdes, sākot no dažām aminoskābēm līdz lieliem glikoproteīniem. Steroīdi ir holesterīna atvasinājumi ar četru gredzenu kodolu. Trešā grupa rodas no atsevišķām aminoskābēm, galvenokārt no tirozīna, un tajā ietilpst gan kateholamīni, gan vairogdziedzera hormoni.

Otrs iedalījums raugās uz to, cik tālu signāls ceļo. Endokrīnā darbība nozīmē ceļu pa asinīm līdz attālam orgānam. Parakrīnā darbība skar tikai kaimiņu šūnas, autokrīnā pašu izdalītājšūnu. Ir arī neiroendokrīnā darbība, kad neirons izdala savu produktu nevis sinapsē, bet asinīs; tieši tā strādā hipotalāms.

Šis dalījums nav akadēmiska smalkums. Tas izskaidro, kāpēc cukura diabēta pacientam insulīnu jāinjicē, bet vairogdziedzera hormonu var norīt; kāpēc adrenalīna darbība sākas sekundēs, bet kortizola ietekme uz audiem izpaužas stundās; un kāpēc grūtniecības laikā dažu hormonu kopējais līmenis asinīs pieaug, lai gan sieviete jūtas pilnīgi normāli.

Peptīdu un olbaltumvielu hormoni

Šī ir skaitliski lielākā grupa. Tajā ietilpst insulīns, glikagons, augšanas hormons, prolaktīns, parathormons, kalcitonīns, antidiurētiskais hormons, oksitocīns un hipofīzes stimulējošie hormoni.

Tie veidojas kā gari priekšteči, ko šūna pakāpeniski sagriež gatavā formā un uzglabā pūslīšos, gatavus tūlītējai izdalei. Asinīs tie šķīst brīvi un tiek ātri sadalīti, tāpēc to darbības laiks ir īss un līmenis var strauji mainīties.

Tā kā tās ir olbaltumvielas, gremošanas fermenti tās sadala tāpat kā jebkuru uzturā uzņemtu olbaltumvielu. Tieši tāpēc insulīns un augšanas hormons tabletēs nedarbotos un tiek ievadīti injekcijas veidā vai ar īpašām tehnoloģijām, kas molekulu pasargā.

Steroīdu hormoni

Steroīdi rodas no holesterīna virsnieru garozā, olnīcās, sēkliniekos un grūtniecības laikā placentā. Šajā grupā ir kortizols, aldosterons, estrogēni, progesterons un testosterons, un tai funkcionāli pieskaitāma arī aktīvā D vitamīna forma.

Steroīdi šūnā neuzglabājas; tie tiek sintezēti pēc pieprasījuma un uzreiz izdifundē cauri šūnas membrānai. Asinīs tie ceļo, saistīti pie nesējolbaltumvielām, un bioloģiski aktīva ir tikai neliela brīvā daļa.

Šis nesēju mehānisms ir klīniski nozīmīgs. Grūtniecībā vai lietojot estrogēnus saturošus preparātus, nesējolbaltumvielu daudzums pieaug, un kopējais hormona līmenis analīzē izskatās paaugstināts, lai gan brīvā, darbīgā daļa paliek normāla. Tāpēc atsevišķos gadījumos nosaka tieši brīvo hormona frakciju.

Aminoskābju atvasinājumi

No tirozīna veidojas divas pilnīgi atšķirīgas hormonu grupas. Kateholamīni, adrenalīns un noradrenalīns, ir ūdenī šķīstoši, darbojas caur virsmas receptoriem un to efekts iestājas sekundēs. Vairogdziedzera hormoni, lai gan arī veidojas no tirozīna, uzvedas kā taukos šķīstoši: tie iekļūst šūnā, saistās ar kodola receptoru un maina gēnu nolasīšanu.

No triptofāna veidojas melatonīns, čiekurveida dziedzera hormons, kas ziņo organismam par tumsas iestāšanos un saskaņo diennakts ritmu.

Šī grupa labi parāda, ka ķīmiskā izcelsme ne vienmēr paredz uzvedību. Vairogdziedzera hormoni ir klasisks izņēmums, un tieši tāpēc tos var lietot tabletēs, tie asinīs noturas ilgi un to devas maiņas efektu novērtē tikai pēc vairākām nedēļām.

Grupas salīdzinājumā

Tabulā apkopotas atšķirības, kas visvairāk nosaka hormonu praktisko lietojumu un analīžu interpretāciju.

GrupaPiemēriReceptorsDarbības sākums
Peptīdi un olbaltumvielasInsulīns, augšanas hormons, parathormonsŠūnas virsmas membrānāSekundes līdz minūtes
SteroīdiKortizols, aldosterons, testosterons, estrogēniŠūnas iekšienē vai kodolāStundas
KateholamīniAdrenalīns, noradrenalīnsŠūnas virsmas membrānāSekundes
Vairogdziedzera hormoniTiroksīns, trijodtironīnsŠūnas kodolāDienas līdz nedēļas

Kā hormons pārvērš signālu darbībā

Ūdenī šķīstošais hormons nespēj iziet cauri taukainajai šūnas membrānai, tāpēc tas paliek ārpusē un saistās pie virsmas receptora. Receptors pārnes signālu uz šūnas iekšpusi, kur to pastiprina otrie vēstneši un fermenti, kas ieslēdz jau gatavas olbaltumvielas. Tieši tāpēc efekts ir tik ātrs.

Taukos šķīstošais hormons iet cauri membrānai, saistās ar receptoru šūnā un šis komplekss pieķeras DNS noteiktā vietā, palielinot vai samazinot konkrētu gēnu nolasīšanu. Efekts prasa laiku, jo vispirms jāizveido jaunas olbaltumvielas, taču tas ir ilgstošs.

Šī atšķirība izskaidro ārstēšanas ritmu. Adrenalīna injekcija anafilaksē darbojas tūlīt, bet vairogdziedzera hormona devas maiņas rezultātu vērtē ne agrāk kā pēc mēneša vai pat vēlāk.

  1. Dziedzeris izdala hormonu asinīs atbildē uz stimulu.
  2. Hormons sasniedz mērķa šūnu un saistās ar savu receptoru.
  3. Receptors ieslēdz šūnas iekšējo signālu ceļu vai gēnu nolasīšanu.
  4. Mainās šūnas darbība: vielmaiņa, sekrēcija, augšana vai saraušanās.
  5. Rezultāts nomāc sākotnējo stimulu pēc negatīvās atgriezeniskās saites principa.

Kāpēc hormonu ir tik daudz un kā tie sadarbojas

Vairāki hormoni bieži strādā pie viena un tā paša uzdevuma, bet dažādos laika mērogos. Cukura līmeni pazemina tikai insulīns, bet paaugstina glikagons, adrenalīns, kortizols un augšanas hormons. Tāda asimetrija ir evolucionāri saprotama: badošanās draudi ir biežāki nekā pārlieka barība.

Hormoni arī atļauj cits cita darbību. Vairogdziedzera hormonu klātbūtne ir priekšnoteikums tam, lai kateholamīni pilnvērtīgi iedarbotos uz sirdi; tieši tāpēc vairogdziedzera hiperfunkcijā sirdsklauves ir tik izteiktas, lai gan adrenalīna līmenis nav palielināts.

  • Sinerģisms: vairāki hormoni pastiprina viens otra darbību, kā kortizols un glikagons badošanās laikā.
  • Antagonisms: pretēja darbība, kā insulīns un glikagons.
  • Atļaujošā darbība: viens hormons nedara neko pats, bet bez tā otrs nestrādā.
  • Ritms: daudzu hormonu izdale notiek impulsos vai pēc diennakts ritma, nevis vienmērīgi.

Attīstība un pārmaiņas dzīves laikā

Hormonu loma mainās līdz ar vecumu. Auglim kortizola pieaugums grūtniecības beigās nobriedina plaušas, un tieši tāpēc priekšlaicīgu dzemdību draudu gadījumā mātei var ievadīt glikokortikoīdu. Bērnībā augšanas hormons un vairogdziedzera hormoni nosaka gan garumu, gan smadzeņu nobriešanu.

Pubertātē hipotalāms atsāk impulsveida signālu izdali, kas modina dzimumdziedzerus. Sievietēm reproduktīvais posms beidzas salīdzinoši strauji ar menopauzi, vīriešiem testosterona līmenis samazinās lēnām gadu gaitā. Gados vecākiem cilvēkiem mainās arī hormonu diennakts ritma amplitūda, tostarp melatonīna izdale, kas daļēji izskaidro miega pārmaiņas.

Kas noiet greizi un kā to pārbauda

Endokrīnās slimības rodas trīs veidos: hormona ir par maz, par daudz vai receptori uz to nereaģē. Trešais variants ir pamatā insulīnrezistencei, kur insulīna daudzums ir pat palielināts, bet audi to neklausa.

Izmeklēšanu vada endokrinologs. Analīžu interpretācija balstās uz pāriem: vairogdziedzerim TSH kopā ar brīvo tiroksīnu, kalcija vielmaiņai parathormons kopā ar kalciju, virsnierēm kortizols kopā ar AKTH. Viens skaitlis bez konteksta bieži maldina.

Pie ārsta jādodas, ja bez iemesla strauji mainās svars, parādās pastāvīgas slāpes un bieža urinēšana, izteikts vājums ar zemu asinsspiedienu, menstruālā cikla izzušana, pastāvīgas sirdsklauves ar trīci vai bērnam apstājas augšana. Hormonu preparātus, tostarp vairogdziedzera hormonus un steroīdus, nekad nevajadzētu sākt vai pārtraukt pašam.

Ar ko hormonus sajauc

Bieži jauc hormonus un vitamīnus. D vitamīns pēc uzbūves un darbības ir steroīdhormons, ko organisms spēj izveidot pats ādā saules gaismā, un tā nosaukums ir vēsturisks pārpratums, nevis ķīmiska klasifikācija.

Otrs pārpratums ir jēdziens par dabīgiem un sintētiskiem hormoniem. Organisma receptors atpazīst molekulas formu, nevis tās izcelsmi. Sintētisks tiroksīns, kas pēc uzbūves ir identisks cilvēka hormonam, darbojas tieši tāpat, savukārt augu izcelsmes preparāts ar atšķirīgu molekulu var būt gan vājāks, gan neparedzams.

Trešais ir hormonu un neiromediatoru robeža. Noradrenalīns sinapsē ir neiromediators, bet no virsnieru serdes izmests asinīs, tas ir hormons. Atšķiras nevis viela, bet ceļš līdz mērķa šūnai. Tieši šī pārklāšanās ir iemesls, kāpēc stress vienlaikus ir gan nervu, gan endokrīns notikums.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāpēc insulīnu nevar lietot tabletēs?

Insulīns ir olbaltumviela, un gremošanas fermenti to sadala tāpat kā jebkuru uzturā uzņemtu olbaltumvielu, tāpēc parastā tablete līdz asinīm neaiznestu darbīgu molekulu. Tieši tāpēc to ievada injekcijas vai sūkņa veidā. Vairogdziedzera hormons un steroīdi ir citādas uzbūves un gremošanu iztur.

Ko nozīmē brīvais hormons analīzē?

Taukos šķīstošie hormoni asinīs ceļo, piesaistīti nesējolbaltumvielām, un iedarboties spēj tikai nesaistītā jeb brīvā daļa. Ja nesējolbaltumvielu daudzums mainās, piemēram grūtniecībā vai lietojot estrogēnus, kopējais rādītājs var maldināt. Tāpēc ārsts dažkārt nozīmē tieši brīvā hormona noteikšanu.

Cik ātri pēc hormona devas maiņas var gaidīt rezultātu?

Tas atkarīgs no hormona grupas. Kateholamīnu un daudzu peptīdu efekts parādās minūtēs, steroīdu stundās, bet vairogdziedzera hormonu devas maiņu vērtē tikai pēc vairākām nedēļām. Tāpēc analīzes pēc devas maiņas atkārto ārsta noteiktā laikā, nevis agrāk.

Vai stress ir hormonāls stāvoklis?

Jā, stresa atbildē piedalās gan nervu sistēma ar kateholamīniem, gan hipotalāma, hipofīzes un virsnieru ass ar kortizolu. Īslaicīgi tā ir noderīga mobilizācija. Ilgstoši paaugstināts kortizols traucē miegu, cukura vielmaiņu, imunitāti un kaulu veselību.

Vai D vitamīns ir hormons?

Pēc uzbūves un darbības jā: tas ir steroīdu grupas savienojums, ko organisms daļēji veido pats ādā ultravioletā starojuma ietekmē, un tā aktīvā forma darbojas caur kodola receptoru. Nosaukums vitamīns ir vēsturisks. Latvijas platuma grādos ziemas mēnešos ādā tas praktiski neveidojas, tāpēc nozīme ir uzturam un ārsta ieteiktai papildu uzņemšanai.

Vai hormonu līmeni var uzlabot ar uzturu un dzīvesveidu?

Daļēji jā: miegs, fiziskā slodze, ķermeņa masa, joda un D vitamīna uzņemšana ietekmē vairāku hormonu darbību. Tomēr īstu hormonu nepietiekamību, piemēram pirmā tipa cukura diabētu vai vairogdziedzera nepietiekamību, ar dzīvesveidu aizstāt nav iespējams. Ārstēšanas plānu nosaka endokrinologs, balstoties uz analīzēm.

Avoti