Химическая природа этих веществ стероидная. Были награждены:
Синтез половых гормонов
Предшественником половых гормонов, как и других стероидных гормонов, является холестерин, который либо выводится из плазмы как компонент ЛПНП, либо синтезируется в самих железах из ацетил-КоА. Образование прегненолона происходит за счет расщепления боковой цепи холестерина. Превращение прегненолона в тестостерон может происходить двумя путями: через образование прегненолона или дегидроэпиандростерона. Тестостерон служит предшественником дигидротестостерона. Затем под действием фермента ароматазы происходят 3 реакции гидроксилирования андрогенов с образованием эстрогенов.
Рисунок 11-40. Схема синтеза половых гормонов. Предшественником половых гормонов является холестерин. Образование прегненолона происходит за счет расщепления боковой цепи холестерина (1). Превращение прегненолона в тестостерон может происходить 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). Яичники синтезируют женские половые гормоны эстрогены и прогестины, наиболее активными из которых являются 17β-эстрадиол и прогестерон. Ароматизация андрогенов опосредуется ароматазным комплексом, содержащим цитохром Р450-оксидазу, и включает 3 реакции гидроксилирования с участием О2 и НАДФН.
Половые гормоны необходимы для созревания и развития вторичных половых признаков.
* Это вызывает созревание.
* Анаболическое действие на скелетные мышцы, почки, сердечную мышцу, костную ткань.
Женские половые гормоны.
К ним относятся эстрогены (С18-стероиды) и прогестины (С21-стероиды).
— По месту синтеза — гормоны женских половых желез;
— По химической структуре — стероиды;
— По биологической функции. — регулировать обмен веществ, связанный с размножением;
— по механизму действия — цитозольный механизм действия — гормоны связываются с внутриклеточными рецепторами. Поскольку они химически липофильны, они могут проникать через мембрану в клетку. Основным конечным эффектом является изменение количества ферментных белков посредством экспрессии генов.
Эстрогены образуются путем ароматизации андрогенов. В яичниках эстрадиол вырабатывается из тестостерона; в коре надпочечников эстрон синтезируется из андростендиона; в печени и плаценте эстрон может превращаться в эстриол.
Наиболее активный прогестин — прогестерон — синтезируется в яичниках, семенниках и надпочечниках. У женщин во время лютеиновой фазы менструального цикла желтое тело высвобождает основное количество прогестерона. Во время беременности прогестерон секретируется фетоплакальным комплексом.
Эстрадиол синтезируется в небольших количествах у мужчин путем метаболизма тестостерона в печени и жировой ткани, а также в яичках.
Мишенями действия женских половых гормонов являются половые органы (матка, маточные трубы, яичники, влагалище, молочные железы) и негенитальные органы (головной мозг, кости, хрящи, гортань, кожа, почки, жировая ткань).
Рисунок 11-43. Регуляция секреции женских половых гормонов. Гонадотропин-рилизинг-гормон стимулирует секрецию ЛГ и ФСГ, которые вместе с эстрогенами и прогестероном регулируют женский половой цикл. Эстрадиол и прогестерон регулируют синтез и секрецию ЛГ и ФСГ по механизму отрицательной обратной связи.
Биологические эффекты действия женских половых гормонов:
* Развитие женских половых органов
* Подготовка женского организма к беременности и регулирование сроков беременности
* Регуляция метаболизма костной ткани (рост)
* Регуляция характера жировых отложений
Воздействие на репродуктивные органы
Воздействуя на головной мозг, эстрогены помогают формировать половой инстинкт и психическое состояние женщины.
Эстрогены обладают анаболическим действием (стимулируют синтез белка в тканях-мишенях) и обеспечивают положительный баланс азота.
В эпифизах костей эстрогены обеспечивают синтез коллагена и депонирование кальция и фосфора у девочек. В подростковом возрасте зоны роста эпифизарной кости окостеневают,
они образуют характерный «женский» скелет, развивают хрящи гортани и формируют женский тембр голоса. Обеспечивает рост женских волос.
В печени они индуцируют синтез специфических белков:
* Транспортные белки щитовидной железы и половые гормоны;
* Факторы свертывания крови (II, YII, IX и X) (снижают концентрацию антитромбина III);
* липопротеины высокой плотности (тормозящие образование липопротеинов низкой плотности), что приводит к снижению уровня холестерина в крови. Таким образом, у женщин меньше шансов заболеть атеросклерозом, чем у мужчин.
Прогестерон работает только тогда, когда функционирует желтое тело. Это обеспечивает:
* торможение сокращений матки и маточных труб;
* подготовка эстрогенстимулированного эндометрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки;
Прогестерон также может воздействовать на ЦНС, вызывая предменструальные модели поведения.
Гормональные нарушения яичников
Дефицит эстрогенов до 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 половые циклы и приводит к выкидышу.
Гипогонадизм у женщин
* Врожденная гипоплазия яичников;
Регуляция менструального цикла
Овариально-менструальный цикл представляет собой повторяющееся циклическое морфофункциональное изменение женской половой системы (матки, фаллопиевых труб, влагалища), которое контролируется гипоталамо-гипофизарно-яичниковой системой. Начало каждого цикла характеризуется появлением кровянистых выделений из влагалища – менструальных кровотечений. У всех здоровых, фертильных женщин цикл длится 21-35 дней (с первого дня предыдущей менструации до первого дня следующей), продолжительность выделений из влагалища 2-6 дней, объем кровотечения 60-60 сут. 80 мл.
Функционально менструальный цикл можно разделить на цикл яичников и матку.
Овариальный цикл, в свою очередь, делится на три фазы. В 28-дневном цикле продолжительность фаз следующая:
* фолликулярная фаза — с 1 по 14 день цикла;
* Овуляторная или фаза овуляции – 14-й день цикла;
* Лютеиновая фаза — с 15 по 28 день.
Циклические изменения в яичниках контролируются гипоталамо-гипофизарной системой. Соответственно уровень половых гормонов изменяется следующим образом: в фолликулярную фазу цикла уровень эстрогенов постепенно повышается, достигая максимума в момент овуляции (точнее, накануне овуляции), а с 15-го дня — с начала лютеиновой фазы преобладает уровень прогестерона. Это определяет изменения в матке – подготовку эндометрия к возможной имплантации оплодотворенной яйцеклетки (эндометриальный или маточный цикл).
Мужские половые гормоны
Мужские половые гормоны — андрогены (от греческого «andros» — мужской) — тестостерон, дигидротестостерон, андростерон. Они синтезируются в клетках Лейдига яичек, простаты и коры надпочечников. Небольшое количество андрогенов вырабатывается у женщин в яичниках. Их предшественником является холестерин.
— По месту синтеза — гормоны мужских желез;
— По химической структуре — стероиды;
— По биол. функция — регулируют обмен веществ, связанный с размножением;
— Через механизм действия — цитозольный механизм действия — гормоны связываются с внутриклеточными рецепторами. Поскольку они химически липофильны, они могут проникать через мембрану в клетку. Основным конечным эффектом является изменение количества ферментных белков посредством экспрессии генов.
Мишенями андрогенов являются половые органы (предстательная железа, семенные пузырьки) и неполовые органы (мышцы, головной мозг, кости, почки, хрящи, гортань, кожа, жировая ткань).
Рисунок 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 пробы
сперматогенез. Тестостерон стимулирует сперматогенез и ингибирует синтез и секрецию гонадотропин-рилизинг-гормона и ЛГ.
Биологические эффекты андрогенов:
1) Анаболическая активность; стимуляция синтеза белков в половой системе.
2) активация клеточного давления;
3. Участие в половой дифференциации;
4. Стимуляция сперматогенеза;
5. Формирование вторичных половых реакций;
6. Формирование поведенческих реакций;
7. Стимуляция развития скелетных мышц, роста костей.
Физиологические эффекты андрогенов различаются в разные периоды жизни. У зародыша андрогены образуют отросток яичка (придаток яичка), семенной проток и семенной пузырек вольфова протока. Маскулинизация головного мозга происходит у плода мужского пола. Поскольку андрогены в организме обладают сильным анаболическим действием и стимулируют деление клеток, повышенный уровень андрогенов в препубертатном периоде приводит к резкому увеличению линейных размеров тела, росту скелетных мышц, росту костей, а также способствует задержка роста, так как стимулирует сращение эпифизов длинных костей с их стволами. Андрогены вызывают изменения структуры кожи и волос, понижают тембр голоса в результате утолщения голосовых связок и увеличения объема гортани, стимулируют секрецию сальных желез.
Андрогенная дисфункция
Снижение синтеза тестостерона приводит к гипогонадизму. Типичные симптомы включают недоразвитие половых органов и вторичных половых признаков, отсутствие либидо, позднее окостенение эпифизарных зон роста костей (длинные конечности, высокий рост), атрофию скелетных мышц, избыточное отложение жира в подкожной клетчатке и внутренних органах.
Повышенный синтез андрогенов в период полового созревания может привести к ранней гипертрофии зон роста эпифиза, что приводит к остановке роста.
