Чоловічі статеві гормони

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Чоловічі статеві гормони

2. Хімічна природа

3. Синтез і секреція андрогенів

4. Метаболізм

5. Дія андрогенів

6. Біологічна роль андрогенів у чоловічому організмі

7. Порушення андрогенної функції сім'яників

8. Дефіцит чоловічих статевих гормонів і його наслідки

9. Практичне застосування андрогенів та їх аналогів

Список використаної літератури

1. Чоловічі статеві гормони

Чоловічі статеві гормони - андрогени синтезуються в основному в сім'яниках, деяка частина - в яєчниках і корі наднирників. Найбільша кількість гормонів міститься в спермі. Сперма на 90 - 98% складається з води решта суха речовина. Більшу частину сухої речовини складають білки.

Основне місце утворення чоловічих статевих гормонів -- проміжна тканина насінника або клітини Лейдіга, сукупність яких названа залозою статевої зрілості, або пубертатною залозою, так як після перев'язки сім'я вивідної протоки сперматогенна тканина перероджується і розростається пубертатна залоза. У сперматогенному епітелію, ймовірно, утворюється невелика кількість чоловічих статевих гормонів.

Чоловічі статеві гормони (андрогени) отримані у вигляді кристалів з сім'яників і сечі. Всі вони -- похідні стероїдів: тестостерон, андростендіон, андростерон та ін.. Тестостерон синтезований з ацетил холестерину, а також з стигмастерину. Його активність зростає у присутності вільних вищих жирних кислот. Андростендіон -- ізомер тестостерону. Андростерон має 2 ізомери. Дегідроандростерон володіє одночасно властивостями чоловічих і жіночих статевих гормонів. Тестостерон в 6 разів активніше андростерону і в 100 разів активніше дегідроандростерону.

Утворення тестостерону збуджує фолікулоетимулюючий жіночий гормон.

Тестостерон діє на обмін речовин, визначаючи розвиток первинних чоловічих статевих ознак (внутрішніх і зовнішніх статевих органів) і вторинних чоловічих статевих ознак: характерну будову скелета, оволосіння -- поява вусів і бороди, низький голос та ін.. Він змінює білковий обмін, викликаючи позитивний азотистий баланс, підвищує відкладення білків у скелетних м'язах і збільшує вагу тіла. Він впливає і на вуглеводний обмін, зменшуючи синтез глікогену в печінці і тканинах. Тестостерон стимулює сперматогенез, гальмує дію естрогенів, пригнічує наступ менструації у жінок.

Чоловічі статеві залози - сім'яники являють собою органи, які складаються з трьох основних популяцій клітин: 1) клітин Лейдіга, або інтерстиціальних клітин, які синтезують та секретують у кров чоловічі статеві гормони - андрогени; 2) клітин сім'яних канальців, які утворюють сперматозоїди; 3) клітин Сертолі, які створюють умови для диференціювання та дозрівання статевих клітин.

2. Хімічна природа

Перший андроген був отриманий Я. Бутенандтом у 1932 р. і названий андростероном. Всі андрогени є похідними циклічного вуглеводню - циклопентанпергідрофенантрена, зокрема, його метильованого гомолога - андростана:

Найбільший інтерес представляють андростерон, дегідроандростерон, тестостерон та їх синтетичний аналог - метилтестостерон:

Андрогени не розчиняються у воді, розчиняються в етанолі, петролейному ефірі і ацетоні, можуть кристалізуватися, мають високу температуру плавлення, оптично активні. Метилтестостерон - кристалічний порошок, добре розчиняється у воді, гірше - в етанолі.

3. Синтез і секреція андрогенів

Чоловічі статеві гормони виробляються в залозах - сім'яниках. У формуванні чоловічих статевих гормонів беруть участь такі речовини, як холестерин і оцтова кислота. Утворення чоловічих статевих гормонів регулюється іншими гормонами, зокрема гормональними сполуками, які виробляє гіпофіз. Схема формування чоловічих статевих гормонів досить складна і протікає в декілька стадій.

В певний період часу настає черга для процесу природного руйнування андрогенів, для чого вони направляються організмом в печінку. Як раз тканини печінки і розкладають статеві гормони на їх складові. Необхідно знати, що певний обсяг чоловічих статевих гормонів, зокрема тестостерон, не розщеплюється в печінці і виводиться з організму разом з сечею.

Головними андрогенами (С19-стероїдами) є тестостерон і дигідротестостерон (ДГТ).

Біосинтез андрогенів здійснюється головним чином у сім'яниках і надниркових залозах, а також частково в яєчниках у жінок. ДГТ утворюється з тестостерону в результаті відновлення кільця А під дією ферменту 5а-редуктази.

Центральне місце в синтезі займає прегненолон, з якого двома метаболічними шляхами (D4- і D5-шлях) під впливом ряду ферментів утворюється тестостерон (схема 1).

Біосинтез тестостерону з холестерину, як і інших стероїдних гормонів, здійснюється через утворення проміжного продукту - прегненолону. Утворення та секреція андрогенів знаходиться під контролем лютропіну гіпофіза, секреція якого, у свою чергу, регулюється гонадоліберином гіпоталамуса. Лютропін стимулює стероїдогенез і продукцію тестостерону після зв'язування з рецепторами на плазматичній мембрані клітин Лейдіга за аденілатциклазним механізмом. При цьому цАМФ, який утворюється, стимулює ферментативне розщеплення бокового ланцюга холестерину. Зворотний зв'язок реалізується або через гальмування вивільнення гонадоліберину, або шляхом гальмування секреції лютропіну.

Схема 1 Синтез тестостерону

У чоловіків добова секреція тестостерону становить в нормі 5 мг, а вміст ДГТ у плазмі - 400 мкг. Транспортування андрогенів до органів-мішеней здійснюється специфічним глікопротеїном плазми, який отримав назву тестостерон-естрадіол-зв'язуючого глобуліну, що має високу спорідненість до тестостерону, ДГТ і естрадіолу.

4. Метаболізм

Гормони поступають у кровоносне русло, розносяться по організму де і впливають на обмін речовин. Період біологічного напівжиття молекули тестостерону складає 20 хв. Гормони зазнають ряд перетворень і у вигляді кінцевих продуктів обміну виділяються з організму. Деяка кількість гормонів виділяється з сечею без змін.

Метаболічні перетворення тестостерону здійснюються двома шляхами. Перший шлях включає окислення в 17-му положенні й утворення 17-кетостероїдів, другий - відновлення подвійного зв'язку кільця А та 3-кетогрупи, що призводить до утворення ДГТ, а також естрадіолу та андростендіолу.

5. Дія андрогенів

статевий гормон андроген чоловічий

Тканини-мішені для андрогенів можна класифікувати в залежності від того, зазнають вони дії тестостерону або ДГТ. До класичних клітин-мішеней ДГТ належать передміхурова залоза, сім'яні пухирці, зовнішні геніталії. Тканини, чутливі до тестостерону - ембріональний Вольфів протік, сперматогонії, м'язи, нирки, кістки, мозок.

Тестостерон і ДГТ беруть участь у процесах:

1) статевого диференціювання;

2) сперматогенезу;

3) розвитку вторинних статевих ознак;

4) регуляції генів та стимуляції анаболічних процесів;

5) формуванні психофізичного статусу чоловіка.

Дія гормонів на органи-мішені здійснюється за допомогою цитоплазматичних рецепторів. Тестостерон потрапляє в клітини, але затримується тільки в тих клітинах, де є специфічні рецептори для андрогенів. У цитоплазмі багатьох клітин-мішеней (які мають фермент 5а-редуктазу) тестостерон перетворюється на ДГТ, який має вищу спорідненість до рецепторів, ніж тестостерон. Андрогени утворюють комплекс із рецептором, що, зазнавши конформаційних змін, потрапляє в ядро та взаємодіє з акцепторними білками хроматину. Таким чином гормон-рецепторний комплекс може активувати певну область хроматину, яка стає доступною для ДНК-залежної РНК-полімерази, та запускати транскрипцію певних ділянок геному. Це забезпечує синтез ряду білків, опосередковуючих більшість ефектів андрогенів. Наприклад, тестостерон стимулює синтез білку в чоловічих статевих органах. При цьому підвищується рівень загальної клітинної РНК, включаючи мРНК, тРНК і рРНК. Він стимулює реплікацію ДНК у клітинах-мішенях. Генералізована анаболічна дія андрогенів на обмін білків також лежить в основі їх ефектів на кісткову і м'язову тканини. Вони посилюють загальний ріст організму, утримують кальцій у кістках та прискорюють ріст трубчатих кісток у довжину, формуючи скелет за чоловічим типом. Подовження кісток супроводжується розвитком могутньої скелетної мускулатури, який стимулюється тестостероном. Андрогени стимулюють синтез білків у нирках та печінці. Нирки служать головною тканиною-мішенню для цих стероїдів, дія яких призводить до збільшення розмірів нирок та індукції в них синтезу ряду ферментів. Підвищення біосинтезу білків у тканинах сприяє позитивному азотистому балансу організму. Андрогени стимулюють розвиток чоловічих статевих органів, а в період статевого дозрівання - формування вторинних статевих ознак: розвиток хрящів гортані й формування чоловічого тембру голосу, ріст волосся на обличчі та тілі. Разом із фолітропіном вони активують сперматогенез.

Тестостерон суттєво впливає на розвиток мозку, беручи участь у формуванні нервових шляхів, які контролюють поведінкові реакції та формування психофізіологічних особливостей чоловіків. Така дія гормону пов'язана з наявністю циторецепторів у різних відділах головного мозку.

Індукуючи синтез білків, у тому числі ферментних, андрогени вторинно впливають на енергетичні процеси, зокрема, активують ферменти циклу Кребса. Це підвищує аеробний розпад вуглеводів та розпад ліпідів у тканинах, збільшуючи утворення енергії. Гормони підвищують синтез фосфоліпідів у різних клітинних мембранах та знижують вміст холестерину, але в меншій мірі, ніж естрогени.

6. Біологічна роль андрогенів у чоловічому організмі

Біологічна роль андрогенів у чоловічому організмі в основному пов'язана з диференціюванням і функціонуванням репродуктивної системи, причому на відміну від естрогенів андрогени вже в ембріональному періоді надають істотний вплив на диференціювання чоловічих статевих залоз, а також на диференціювання інших тканин, визначаючи характер секреції гонадотропних гормонів в дорослому стані. У дорослому організмі андрогени регулюють розвиток вторинних статевих ознак, сперматогенез в сім'яниках і т. д. Слід зазначити, що андрогени володіють значною анаболічною дією, реалізованій в стимуляції синтезу білків у всіх тканинах, але більшою мірою в м'язах; для реалізації анаболічного ефекту андрогенів необхідною умовою являється присутність соматотропіну. Маються дані, що свідчать про участь андрогенів, крім того в регуляції біосинтезу макромолекул в жіночих репродуктивних органах, зокрема синтезу мРНК в матці.

Розпад чоловічих статевих гормонів в організмі здійснюється в основному в печінці по шляху утворення 17-кетостероїдів. період напіврозпаду тестостерону не перевищує декількох десятків хвилин. У дорослих чоловіків з сечею екскретується не більше 1% незмінного тестостерону, що свідчить про його розщеплення переважно в печінці до кінцевих продуктів обміну. При деяких захворюваннях у хворих збільшується екскреція з сечею гідроксильованих форм андрогенів при еквівалентному зниженні виділення класичних 17-кетостероїдів. Слід вказати також на можливість утворення 17-кетостероїдів з тестостерону у жінок. Відзначений високий рівень частоти раку молочних залоз у жінок зі зниженою екскрецією 17-кетостероїдів. Тестостерон і його синтетичні аналоги (тестостерон-пропіонат) знайшли застосування в медицині як лікарські препарати при лікуванні ракової пухлини молочної залози.

7. Порушення андрогенної функції сім'яників

Зниження рівня синтезу тестостерону називають гіпогонадизмом. При гіпогонадизмі до періоду статевого дозрівання порушується розвиток вторинних статевих ознак, а після статевого дозрівання відбувається їх регресія. Розрізняють первинний і вторинний гіпогонадизм. Первинний гіпогонадизм зумовлений процесами, які безпосередньо впливають на сім'яники, в той час як вторинний гіпогонадизм пов'язаний із порушенням секреції гонадотропінів.

При гіпогонадизмі спостерігається недорозвинення статевих органів та вторинних статевих ознак, атрофія скелетної мускулатури, надмірне відкладення жиру в підшкірній клітковині та внутрішніх органах, порушення психофізіологічних реакцій.

Патологія

Виділення гормонів порушується при багатьох захворюваннях - орхітах, епідимітах, травмах, пухлинах сім'яників, інфекціях, інтоксикаціях. Окрім гіпогонадотизму (недостатньої продукції гормонів) зустрічається гіпергонадотизм (надмірна продукція гормонів).

8. Дефіцит чоловічих статевих гормонів і його наслідки

Не варто вважати, що рівень статевих гормонів в чоловічому організмі постійний. Наприклад, зміни вмісту тестостерону в крові можуть бути досить сильними. Андрогени також можуть коливатися в залежності від періоду часу і стану здоров'я чоловічого організму.

Протягом всього життя рівень гормонів зазнає змін. Крім того, в секреції чоловічих статевих гормонів можна виявити цикли - денні, річні та місячні. Приміром, досить давно відомо, що найбільший вміст статевих гормонів в чоловічому організмі спостерігається в осінні місяці, на відміну від жінок, у яких пік припадає на весну. Крім цього, ранкові показники рівня чоловічих статевих гормонів набагато вище вечірніх. Відомо, що деякі представники чоловічої статі здатні раз на місяць відчувати сильні гормональні потрясіння, схожі з жіночим перед менструальним синдромом.

Останнім часом все частіше заводять розмову про чоловічу клімакс, тобто процес природного гноблення статевої функції за рахунок різкого скорочення чоловічих статевих гормонів. Основними симптомами наступу даного явища вважаються - порушення ерекції, зниження сексуального потягу і знижена концентрація тестостерону в крові, що визначається за результатами гормональних досліджень. Однак перелічені явища можуть спостерігатися і при захворюваннях, що не мають відношення до гормонів, унаслідок чого виникає необхідність відвідування фахівця.

Наслідки нестачі андрогенів у чоловіків

У ранньому внутрішньоутробному періоді - аномалії розвитку статевих органів:

- гіпоспадія;

- крипторхізм;

- мікрофаллоса.

До підліткового віку - «євнухоїдизм»:

- не відбувається статевого дозрівання;

- слабкий розвиток м'язів, на тілі немає або мало волосся, порушено формування кісток;

- порушення формування кісткового скелета - розмах рук перевищує зростання на кілька сантиметрів.

Після підліткового періоду:

- розвиток більшості вторинних статевих ознак зберігається, порушується лібідо;

- розвивається еректильна дисфункція - зникають спонтанні і викликані адекватним подразником ерекції;

- зменшуються розміри яєчок, знижуються якість сперми і м'язова сила;

Супутні психоемоційні порушення аж до депресії.

Недостатність функції чоловічих статевих залоз з порушенням утворення статевих гормонів і сперматозоїдів - гіпогонадизм.

Зниження кількості тестостерону може викликати чоловіче безпліддя.

9. Практичне застосування андрогенів та їх аналогів

Препарати тестостерону та їх синтетичні аналоги застосовуються в клініці при гіпофункції сім'яників та інших функціональних порушеннях статевої системи чоловіків. Відкриття анаболічних ефектів андрогенів стимулювало пошуки синтетичних аналогів цих сполук, які мали б максимальну анаболічну та мінімальну андрогенну активність. Був одержаний ряд перспективних речовин, у яких співвідношення анаболічної активності до андрогенної виявилось дуже зміненим. Наприклад, у деяких стероїдів 19-нор-ряду (тобто метильна група С-19 відсутня) це співвідношення становить 20:1, тоді як у тестостерону - 1:1. Анаболічні стероїди (метиландростендіол, феноболін, ретаболіл) використовують при захворюваннях, які супроводжуються виснаженням та при станах, які супроводжуються негативним азотистим балансом, та при переломах для стимуляції зрощування кісток.

Список використаної літератури

1. Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. - Москва, «Медицина», 1990.

2. A. Ленинджер. Основы биохимии. Пер. с английского. - Москва, «Мир», 1985.

3. Физиология человека: В 3-х томах. Т. 3. Пер. с англ. / Под ред. Р.Шмидта и Г. Тевса. - 3-е изд. - М.: Мир, 2005. - 228 с.: ил.

4. Розен В.Б. Основы эндокринологии: Учебник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 1994. - 384 с.: ил.

5. Физиология эндокринной системы / под ред. Дж.Гриффина и С. Охеды; пер. с англ. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - 496 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru