Функциональное значение гормонов, их структурно-функциональная характеристика

К гормонам относят разнообразные по химической природе соединения, вырабатываемые в эндокринных железах, секретируемые непосредственно в кровь, оказывающие дистанционный биологический эффект. Они являются гуморальными посредниками, которые обеспечивают поступление сигнала в клетки-мишени и вызывают специфические изменения в сенситивных к ним тканях и органах. Отдельно выделяют тканевые гормоны, синтезируемые особыми эндокринными или рабочими клетками внутренних органов (почек, кишечника, легких, желудка и так далее), крови и оказывающие действие преимущественно в месте выработки.
Гормоны оказывают свой эффект в очень малых концентрациях (10-3–10-12 моль/л). У каждого из них существует свой ритм секреции в течение суток, месяца или времени года, специфический для каждого гормона период жизни, как правило, очень короткий (секунды, минуты, редко часы).
По химической природе гормональные молекулы относят к трем группам соединений:
белки и пептиды;
производные аминокислот;
стероиды и производные жирных кислот.
Регуляция
Регуляцию деятельности эндокринных органов осуществляет центральная нервная система посредством прямых иннервационных воздействий (нейро-проводниковый компронент), а также через управление работой гипофиза гипоталамическими рилизинг-факторами: стимулирующими либеринами и тормозящими статинами (нейро-эндокринный компонент). Гипофиз транслирует эти сигналы в виде своих тропных гормонов соответствующим эндокринным железам. Гормоны влияют на работу нервной системы попосредством изменения содержания глюкозы, регуляции синтеза белка в мозге, потенцирования действия медиаторов и т. д. Чаще всего это влияние осуществляется по механизму отрицательной обратной связи. Тот же механизм действует внутри эндокринной системы: гормоны периферических желез снижают активность центральной железы – гипофиза.
Синтез
Синтез гормонов в эндокринных железах и клетках завершается, как правило, на стадии образования активной формы. Иногда синтезируются малоактивные или вообще неактивные молекулы, называемые прогормонами. В таком виде может осуществляться резервирование или транспортировка к месту рецепции (например, после ферментативного отщепления  Cпептида от проинсулина освобождается активный инсулин).
Секреция
Секреция гормонов в кровь осуществляется посредством активного выброса и зависит от нервных, эндокринных, метаболических воздействий. В эндокринных опухолях такая зависимость может быть нарушена и гормоны секретируются спонтанно.
Молекулы гормонов способны депонироваться в клетках эндокринных желез (иногда – рабочих органов) за счет образования комплекса с белками, ионами двухвалентных металлов, РНК или накопления внутри субклеточных структур.
Транспорт
Транспорт гормона от места синтеза к месту действия, метаболизма или выведения осуществляется кровью. В свободной форме циркулирует до 10% общего количества гормона, остальной пул в комплексе с белками плазмы и форменными элементами крови. С неспецифическим транспортным белком – альбумином связано менее 10% гормона, со специфическими белками более 90%. Специфическими белками являются: транскортин для кортикостероидов и прогестерона, секс-стероидсвязывающий глобулин для андрогенов и эстрогенов, тироксинсвязывающий и интер-aглобулины для тиреоидов, инсулинсвязывающий глобулин и другие. Вступив в комплекс с белками, гормоны депонируются в кровяном русле, временно выключаясь из сферы биологического действия и метаболических превращений (обратимая инактивация). Активной становится свободная форма гормона. С учетом этого факта разработаны методы определения общего количества гормона, свободной и связанной с белками форм и самих белков-переносчиков.Рецепция
Рецепция и эффект гормона на органы-мишени является основным звеном эндокринной регуляции. Способность гормона к передаче регуляторного сигнала обусловлена наличием в клетках-мишенях специфических рецепторов.
Рецепторы в большинстве случаев – белки, преимущественно гликопротеиды, имеющие специфическое фосфолипидное микроокружение. Связывание гормона с рецептором определяется законом действующих масс по кинетике Михаэлиса. При рецепции возможно проявление положительного или отрицательного кооперативных эффектов, когда ассоциация первых молекул гормона с рецептором облегчает или затрудняет связывание последующих.Рецепторный аппарат обеспечивает избирательный прием гормонального сигнала и инициацию специфического эффекта в клетке. Локализация рецепторов в определенной мере обусловливает тип действия гормона. Выделяют несколько групп рецепторов:
1) Поверхностные: при взаимодействии с гормоном меняют конформацию мембран, стимулируя перенос ионов или субстратов в клетку (инсулин, ацетилхолин).
2). Трансмембранные: имеют контактный участок на поверхности и внутримембранную эффекторную часть, связанную с аденилат- или гуанилатциклазой. Образование внутриклеточных мессенджеров – цАМФ и цГМФ – стимулирует специфические протеинкиназы, влияющие на синтез белка, активность ферментов и т.д. (полипептиды, амины).3) Цитоплазматические: связываются с гормоном и в виде активного комплекса поступают в ядро, где контактируют с акцептором, приводя к усилению синтеза РНК и белка (стероиды).
4) Ядерные: существуют в виде комплекса негистонового белка и хроматина. Контакт с гормоном напрямую включает механизм его действия (гормоны щитовидной железы).
Величина эффекта гормона зависит от концентрации гормонального рецептора, поступающего к клеткам-мишеням, от числа специфических рецепторов, степени их сродства и избирательности к гормону. На величину эффекта может влиять действие других гормонов, как антагонистическое (инсулин и глюкокортикоиды разнонаправленно действуют на поступление глюкозы в клетку), так и потенцирующее (глюкокортикоиды усиливают влияние катехоламинов на сердце и мозг).
Изучение функционирования рецепторного аппарата актуально в клинике, особенно при сахарном диабете, вызванном рецепторной инсулинорезистентностью, при синдроме тестикулярной феминизации или определении гормон-чувствительных опухолей молочной железы.
ИнактивацияИнактивация гормонов происходит под влиянием соответствующих ферментных систем в самих железах внутренней секреции, в органах-мишенях, а также в крови, печени и почках.
Основные химические превращения гормонов:
образование эфиров серной или глюкуроновой кислот;
отщепление участков молекул;
изменение структуры активных участков с помощью метилирования, ацетилирования и т.д.;
окисления, восстановления или гидроксилирования.
Катаболизм является важным механизмом регуляции активности гормонов. Через влияние на концентрацию свободного гормона в крови, по механизму обратной связи, контролируется скорость его секреции железой. Усиление катаболизма смещает в крови динамическое равновесие между свободным и связанным гормоном в сторону его свободной формы, тем самым, повышая доступ гормона в ткани. Длительное усиление распада некоторых гормонов может подавлять биосинтез специфических транспортных белков, увеличивая пул свободного активного гормона. Скорость разрушения гормона – его метаболический клиренс – оценивают величиной объема плазмы, очищенной от исследуемых молекул за единицу времени.
Выведение
Выведение гормонов и их метаболитов осуществляется почками с мочой, печенью с желчью, желудочно-кишечным трактом с пищеварительными соками, кожей с потом. Продукты распада пептидных гормонов поступают в общий пул аминокислот организма.
Способ выведения зависит от свойств гормона или его метаболита: структуры, растворимости и т.д.
Приоритетным материалом при изучении выведения гормонов в клинике является моча. Исследование порционной или суммарной величины экскреции гормонов и метаболитов с мочой дает представление об общей величине секреции гормона за сутки или в отдельные их периоды.
Таким образом, эндокринная функция представляет собой сложную, многокомпонентную систему взаимосвязанных процессов, определяющих на различных уровнях как специфику и силу гормонального сигнала, так и чувствительность клеток и тканей к данному гормону.
Нарушения в системе эндокринной регуляции могут быть связаны с любым из названных звеньев.
Иерархия гормонов
Часть гормональных систем регулируются в соответствии с иерархической лестницей. У высших животных верхнюю часть лестницы занимает система гормонов гипоталамуса, контролируемая центральной нервной системой. Сигналы, получаемые от органов, принимаются  и обрабатываются, после чего клетки гипоталамуса отвечают при помощи специфических сигнальных молекул – рилизинг-факторов. На стимулирующие или тормозящие стимулы из ЦНС  секретируются стимулирующие или ингибирующие рилизинг-факторы, которые носят название либерины или статины соответственно. Эти нейрогормоны с кровотоком достигают аденогипофиза, где либерины стимулируют или статины ингибируют биосинтез и секрецию тропных гормонов.
Тропные гормоны воздействуют на периферические железы, стимулируя выделение соответствующих периферических гормонов. К подобным системам относятся группы гормонов  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/gormony/tiroksin.html" тиреоидной функции, глюкокортикоидной функции и профиль половых гормонов. Регуляция этих систем осуществляется по принципу обратной отрицательной связи, т.е. накопление гормонов периферических желез тормозит секрецию рилизинг-факторов гипоталамуса и тропных гормонов гипофиза. Наиболее клинически значимо это проявляется в отношении регуляции стероидных гормонов.
Регулирущее действие на активность эндокринных желез может оказывать и конечный ответ клеток-мишеней, как в случае с регуляцией секреции из поджелудочной железы инсулина и глюкагона, когда изменение метаболизма глюкозы в органах-мишенях указанных гормонов меняет концентрацию глюкозы в крови, что и регулирует секрецию данных гормонов.
Также клеточным ответом, а именно концентрацией ионов кальция в крови, регулируются гормоны обмена кальция – паратгормон, секретируемый из паращитовидной железы, и кальцитонин, выделяемый С-клетками щитовидной железы.
Секреция  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/gormony/mineralokotikoidy.html" минералокортикоида альдостерона зависит от концентрации ионов калия в крови и влияния ангиотензина II. В свою очередь ренин-ангиотензиновая система чувствительна к концентрации натрия в моче и сдвигам артериального давления.
Гормоны гипофизарно-надпочечниковой системы
Адренокортикотропный гормон
Строение
Представляет собой пептид, включающий 39 аминокислот.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: кортиколиберин при стрессе (тревога, страх, боль), вазопрессин, ангиотензин II, катехоламины. У АКТГ также имеется собственная суточная ритмичность - максимальная концентрация в крови достигается в утренние часы, минимальная в полночь.
Уменьшают: глюкокортикоиды (обратная отрицательная связь).
Механизм действия
Аденилатциклазный активирующий.
Мишени и эффекты
В жировой ткани стимулирует  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/lipidy/mobilizacija-zhira.html" липолиз.
В надпочечниках (главным образом, в сетчатой и пучковой зонах) стимулирует образование белка и нуклеиновых кислот для роста их ткани, активирует синтез холестеролаde novo и его получение из эфиров, усиливает синтез прегненолона.
Патология
Гипофункция
Возможна при гипофизарной недостаточности, сопровождается снижением активности коры надпочечников.
Гиперфункция
Проявляется болезнью Иценко-Кушинга – симптомы гиперкортицизма (см ниже) и специфичные симптомы:
активациялиполиза,
увеличение пигментации кожи из-за частичного меланоцитстимулирующего эффекта, благодаря чему появился термин "бронзовая болезнь".
ГлюкокортикоидыСтроение
Глюкокортикоиды являются производными  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/lipidy/kholesterol.html" холестерола и имеют стероидную природу. Основным гормоном у человека является кортизол.
Синтез
Осуществляется в сетчатой и пучковой зонах коры надпочечников. Образованный из холестерола прогестерон подвергается окислению 17-гидроксилазой по 17 атому углерода. После этого в действие последовательно вступают еще два значимых фермента: 21-гидроксилаза и 11-гидроксилаза. В конечном итоге образуется кортизол.
Схема синтеза стероидных гормонов (полная схема)Регуляция синтеза и секреции
Активируют: АКТГ, обеспечивающий нарастание концентрации кортизола в утренние часы, к концу дня содержание кортизола снова снижается. Кроме этого, имеется нервная стимуляция секреции гормона.
Уменьшают: кортизол по механизму обратной отрицательной связи.
Механизм действия
Цитозольный.
Мишени и эффекты
Мишенью является лимфоидная, эпителиальная (слизистые оболочки и кожа), жировая, костная и мышечная ткани, печень.
Белковый обмен
значительное повышение катаболизма белков в лимфоидной, эпителиальной, мышечной, соединительной и костной тканях,
в печени в целом стимулирует анаболизм белков (например, ферменты трансаминирования и глюконеогенеза),
стимуляция реакций  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/obmen-aminokislot/mehanizm-transaminirovanija.html" трансаминирования через синтез аминотрансфераз, обеспечивающих удаление аминогрупп от аминокислот и получение углеродного скелета кетокислот,
Углеводный обмен
В целом вызывают повышение концентрации глюкозы крови:
усиление мощности  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/uglevody/reakcii-gljukonegeneza.html" глюконеогенеза из кетокислот за счет увеличения синтеза фосфоенолпируват-карбоксикиназы,
увеличение синтеза гликогена в печени за счет активации фосфатаз и дефосфорилирования гликогенсинтазы.
снижение проницаемости мембран для глюкозы в  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/uglevody/trasnport-monosaharov.html" \l "glucose-transporter" инсулинзависимых тканях.
Липидный обмен
стимуляция  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/lipidy/mobilizacija-zhira.html" липолиза в жировой ткани благодаря увеличению синтеза ТАГ-липазы, что усиливает эффект АКТГ, СТГ, глюкагона, катехоламинов, т.е. кортизол оказывает пермиссивное действие (англ. permission - позволение).
Водно-электролитный обмен
слабый минералокортикоидный эффект на канальцы почек вызывает реабсорбцию натрия и потерю калия,
потеря воды в результате подавления секреции вазопрессина и излишняя задержка натрия из-за увеличения активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы.
Противовоспалительное и иммунодепрессивное действие
увеличение перемещения лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов и базофилов в лимфоидную ткань,
повышение уровня лейкоцитов в крови за счет их выброса из костного мозга и тканей,
подавление функций лейкоцитов и тканевых макрофагов через снижение синтеза  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/lipidy/ehjjkozanoidy.html" эйкозаноидов посредством уменьшения транскрипции ферментов фосфолипазы А2 и циклооксигеназы.
Другие эффекты
Повышает чувствительность бронхов и сосудов к катехоламинам, что обеспечивает нормальное функционирование сердечно-сосудистой и бронхолегочной систем.
Инактивация кортизола
Деактивация кортизола, как и других стероидных гормонов, происходит в печени. Суть реакций заключается
в восстановлении двойной связи в А-кольце и оксогруппы в 3-м положении,
в отщеплении радикала от 17-го атома углерода,
в конъюгации ОН-групп с серной или глюкуроновой кислотами с образованием гидрофильных соединений.
В результате деактивации образуются разнообразные соединения с резко пониженной гормональной активностью или совсем лишенные таковой. 
Патология
Гипофункция
Причиной первичной недостаточности (болезни Аддисона) является разрушение коры надпочечников при кровоизлиянии или травмах, аутоиммунные процессы, туберкулез, гемохроматоз. Гипокортицизм проявляется как:
гипогликемия,
повышенная чувствительность к инсулину,
анорексия и снижение веса,
слабость,
гипотензия,
гипонатриемия и гиперкалиемия,
усиление пигментации кожи и слизистых (компенсаторное увеличение количества АКТГ, обладающего небольшим меланотропным действием).
Вторичная недостаточность возникает при дефиците АКТГ или снижении его эффекта на надпочечники – возникают все симптомы гипокортицизма, кроме пигментации.
Гиперфункция
Первичная гиперфункция (синдром Кушинга, синдром гиперкортицизма, стероидный диабет) возникает при доброкачественных или злокачественных опухолях коры надпочечников. Он проявляется как:
снижение толерантности к глюкозе – аномальная гипергликемия после сахарной нагрузки или после еды,
гипергликемия из-за активации глюконеогенеза,
ожирение лица и туловища (связано с повышенным влиянием инсулина при гипергликемии на жировую ткань) – буйволиный горбик, фартучный (лягушачий) живот, лунообразное лицо,
глюкозурия,
повышение катаболизма белков и повышение азота крови,
остеопороз и усиление потерь кальция и фосфатов из костной ткани,
снижение роста и деления клеток – лейкопения, иммунодефициты, истончение кожи, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки,
нарушение синтеза коллагена и гликозаминогликанов,
гипертония благодаря активации ренин-ангиотензиновой системы.
Вторичная гиперфункция (болезнь Иценко-Кушинга) связана с избыточным синтезом АКТГ при микроаденоме гипофиза и проявляется схоже с первичной формой.
Минералокортикоиды
Строение альдостерона
Альдостерон у человека является основным представителем минералокортикоидных гормонов, производных холестерола.
Синтез
Осуществляется в клубочковой зоне коры надпочечников. Образованный из холестерола прогестерон на пути к альдостерону подвергается последовательному окислению 21-гидроксилазой,   11-гидроксилазой и 18-гидроксилазой. В конечном итоге образуется альдостерон.

Схема синтеза стероидных гормонов   (полная схема)Регуляция синтеза и секреции
Активируют:
ангиотензин II, выделяемый при активации ренин-ангиотензиновой системы,
повышение концентрации ионов калия в крови (связано с деполяризацией мембран, открытием кальциевых каналов и активацией аденилатциклазы).
Активация ренин-ангиотензиновой системы
Для активации этой системы существует два пусковых момента:
снижение давления в приносящих артериолах почек, которое определяется барорецепторами клеток юкстагломерулярного аппарата. Причиной этого может быть любое нарушение почечного кровотока – атеросклероз почечных артерий, повышенная вязкость крови, обезвоживание, кровопотери и т.п.
снижение концентрации ионов Na+ в первичной моче в дистальных канальцах почек, которое определяется осморецепторами клеток юкстагломерулярного аппарата. Возникает в результате бессолевой диеты, при длительном использовании диуретиков.
При выполнении одного или обоих пунктов  клетки юкстагломерулярного аппарата активируются и из них в плазму крови секретируется фермент ренин.
Для ренина в плазме имеется субстрат – белок α2-глобулиновой фракции ангиотензиноген. В результате протеолиза от белка отщепляется декапептид под названием ангиотензин I. Далее ангиотензин I при участии ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) превращается в ангиотензин II.
Главными мишенями ангиотензина II служат гладкие миоциты кровеносных сосудов и клубочковая зона коры надпочечников:
стимуляция кровеносных сосудов вызывает их спазм и восстановление артериального давления.
из надпочечников после стимуляции секретируется альдостерон, действующий на дистальные канальцы почек.
При воздействии альдостерона на канальцы почек увеличивается реабсорбция ионов Na+, вслед за натрием движется вода. В результате давление в кровеносной системе восстанавливается и концентрация ионов натрия увеличивается в плазме крови и, значит, в первичной моче, что снижает активность РААС.
Активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы
Механизм действия
Цитозольный.
Мишени и эффекты
Воздействует на слюнные железы, на дистальные канальцы и собирательные трубочки почек. В почках усиливает реабсорбцию ионов натрия и потерю ионов калия посредством следующих эффектов:
увеличивает количество Na+,K+-АТФазы на базальной мембране эпителиальных клеток,
стимулирует синтез митохондриальных белков и увеличение количества нарабатываемой в клетке энергии для работы Na+,K+-АТФазы,
стимулирует образование Na-каналов на апикальной мембране клеток почечного эпителия.
Патология
Гиперфункция
Синдром Конна (первичный альдостеронизм) – возникает при аденомах клубочковой зоны. Характеризуется триадой признаков: гипертензия, гипернатриемия, алкалоз.
Вторичный гиперальдостеронизм – гиперплазия и гиперфункция юкстагломерулярных клеток и избыточная секреция ренина и ангиотензина II. Отмечается повышение артериального давления и появление отеков.
Катехоламины
Строение
Гормоны надпочечников адреналин и норадреналин под общим названием катехоламины представляют собой производные аминокислоты тирозина.
Роль адреналина является гормональной, норадреналин преимущественно является нейромедиатором. 
Синтез
Осуществляется в клетках мозгового слоя надпочечников (80% всего адреналина), синтез норадреналина (80%) происходит также в нервных синапсах.
Реакции синтеза катехоламинов
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: стимуляция чревного нерва, стресс.
Уменьшают: гормоны щитовидной железы.
Механизм действия
Механизм действия гормонов разный в зависимости от рецептора. Степень активности рецептора может изменяться в зависимости от концентрации соответствующего лиганда.
Например, в жировой ткани при низких концентрациях адреналина более активны α2-адренорецепторы, при повышенных концентрациях (стресс) – стимулируются β1-, β2-, β3-адренорецепторы.Кальций-фосфолипидный механизм
при возбуждении α1-адренорецепторов.
Аденилатциклазный механизм
при задействовании α2-адренорецепторов аденилатциклаза ингибируется,
при задействовании β1- и β2-адренорецепторов аденилатциклаза активируется.
Мишени и эффекты
α1-Адренорецепторы
При возбуждении α1-адренорецепторов происходит:
1. Активация  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/uglevody/obmen-glikogena.html" гликогенолиза и  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/uglevody/reakcii-gljukonegeneza.html" глюконеогенеза в печени.2. Сокращение гладких мышц 
кровеносных сосудов в разных областях тела, 
мочеточников и сфинтера мочевого пузыря,
предстательной железы и беременной матки,
радиальной мышцы радужной оболочки,
поднимающих волос,
капсулы селезенки.
3. Расслабление гладких мышц ЖКТ и сокращение его сфинктеров,
α2-Адренорецепторы
При возбуждении α2-адренорецепторов происходит:
снижение  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/lipidy/mobilizacija-zhira.html" липолиза в результате уменьшения стимуляции ТАГ-липазы, 
подавление секреции инсулина и секреции ренина,
спазм кровеносных сосудов в разных областях тела, 
расслабление гладких мышц кишечника,
стимуляция агрегации тромбоцитов.
β1-Адренорецепторы 
Возбуждение β1-адренорецепторов (есть во всех тканях) проявляется в основном: 
активация  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/lipidy/mobilizacija-zhira.html" липолиза,
расслабление гладких мышц трахеи и бронхов,
расслабление гладких мышц ЖКТ,
увеличение силы и частоты сокращений миокарда (ино- и хронотропный эффект).
β2-Адренорецепторы
Возбуждение β2-адренорецепторов (есть во всех тканях) проявляется главным образом:
1. Стимуляция
гликогенолиза и  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/uglevody/reakcii-gljukonegeneza.html" глюконеогенеза в печени,
гликогенолиза в скелетных мышцах,
липолиза в жировой ткани.
2. Усиление секреции 
инсулина, 
тиреоидных гормонов.
3. Расслабление гладких мышц
трахеи и бронхов,
желудочно-кишечного тракта,
беременной и небеременной матки,
кровеносных сосудов в разных областях тела,
мочеполовой системы,
капсулы селезенки,
4. Усиление сократительной активности скелетных мышц (тремор),
5. Подавление выхода гистамина из тучных клеток.
Патология
Гиперфункция
Доброкачественная или злокачественная гормонально-активная опухоль мозгового вещества надпочечников – феохромоцитома. Ее диагностируют только после проявления гипертензии. Гипертонический криз при феохромоцитоме сопровождается сердечно-сосудистыми, желудочно-кишечными, нервно-психическими проявлениями, лейкоцитозом и гипергликемией. Лечение сначала проводят медикаментозно, используя α- и β-адреноблокаторы, для стабилизации состояния. Затем производится удаление опухоли – тотальная адреналэктомия.
Гормоны тиреоидной функции
Тиреотропный гормон
Строение
Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ.
Синтез
Осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиза.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.
Уменьшают: соматостатин, кортизол, тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).
Механизм действия
Аденилатциклазный, связанный с ингибированием GI-белка и накоплением цАМФ, и кальций-фосфолипидный механизм с образованием инозитол-трифосфата, диацилглицерола и комплекса кальций-кальмодулин.
Мишени и эффекты
Тиреотропный гормон в щитовидной железе:
1. Обеспечивает жизнедеятельность щитовидной железы
стимулирует углеводный обмен (гликолиз, ПФП), синтез гетерополисахаридов,
повышает синтез белков, фосфолипидов и нуклеиновых кислот,
стимулирует васкуляризацию щитовидной железы,
стимулирует рост и пролиферацию тиреоидных клеток,
2. Стимулирует гормональную активность щитовидной железы
активирует натрий-йодидный транспортер на базолатеральной мембране тиреоцита, что повышает захват йода,
активирует анион-транспортный белок на апикальной мембране тиреоцита, что увеличивает переход йода в фооликулярное пространство,
активирует все стадии образования трийодтиронина и тироксина, в том числе увеличивает экспрессию гена тиреопероксидазы.
Патология
При уменьшении выработки изменяется масса тела, повышается утомляемость, возникают симптомы гипотиреоза (см ниже).
ЙодтирониныСтроение
К гормонам самой щитовидной железы относятся тироксин и трийодтиронин, которые представляют собой йодированные производные аминокислоты тирозина.

Строение гормонов щитовидной железы
Синтез
Осуществляется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Йодиды поступают через базолатеральную мембрану в фолликулярную клетку симпортом с ионами Na+, градиент последних создается Na+,K+-АТФазой, далее перемещаются к апикальной мембране и выходят из клетки в фолликулярное пространство при участии анион-транспортного белка.
На апикальной мембране клеток селен-зависимая гемсодержащая тиреопероксидаза:
йодирует остатки тирозина в тиреоглобулине с образованием моно- и дийодпроизводных (МИТ, ДИТ) тирозина,
конденсирует часть МИТ и ДИТ до йодтиронинов, при этом доля трийодтиронина (Т3) и тетрайодтиронина (тироксин, Т4) составляет около 30% от всех йодпроизводных.
Схема реакций синтеза тиреоидных гормонов
Йодированный тиреоглобулин хранится в виде коллоида в просвете фолликула, при тиреотропной стимуляции пиноцитируется фолликулярными клетками, сливается с лизосомами и гидролизуется. Далее три- и тетрайодтиронин секретируются в кровь. В крови гормоны транспортируются специфическим глобулином, а также альбумином.
Неиспользованные моно- и дийодтирозины удерживаются в клетке и дейодируются йодтирозиндегалогеназой. Высвобожденный йодид вновь используется для синтеза гормонов щитовидной железы.
На апикальной мембране тиреоцита взаимодействуют ферменты НАДФН-оксидаза, супероксиддисмутаза и тиреопероксидаза. Образованный НАДФН-оксидазой супероксид-анион-радикал дисмутирует до перекиси водорода. Полученная H2O2 под действием тиреопероксидазы реагирует с иодид-ионами, образуя активную форму йода, которая присоединяется к тирозильным остаткам тиреоглобулина (реакция тиреопероксидазы).
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреотропин на этапах поглощения йода, синтеза тиреоглобулина, эндоцитоза и секреции Т3 и Т4 в кровь.
Уменьшают: тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).
Синтез гормонов также подавляют стрессы, инфекции, травмы, высокие концентрации йода (бесконтрольный прием препаратов KJ), соединения фтора, токсины (пестициды, кадмий, свинец, ртуть).Механизм действия
Цитозольный.
Мишени и эффекты
Рецепторы к йодтиронинам имеют все ткани организма. В клетках-мишенях, особенно в печени, тироксин дейодируется и активной формой является трийодтиронин (3,5,3'-производное). 
Тиреоидные гормоны увеличивают скорость базального метаболизма. Главным эффектом является повышение активности Na+,K+-АТФазы, что приводит к быстрому расходованию АТФ и по механизму дыхательного контроля запускает катаболизм углеводов и липидов. В митохондриях увеличивается количество АТФ/АДФ-транслоказы и потребление кислорода. Сопутствующим эффектом усиления катаболизма является термогенез (наработка тепла).
Белковый обмен: Усиливает транспорт аминокислот в клетки. Активирует синтез дифференцировочных белков в ЦНС, гонадах, костной ткани и обусловливает развитие этих тканей.
У детей действие тиреоидных гормонов в целом анаболическое, т.к. трийодтиронин усиливает выделение соматолиберина, что стимулирует секрецию гормона роста. Одновременно он синергичен другим метаболическим эффектам СТГ, что и является причиной низкорослости при гипотиреозе.
У взрослых действие тиреоидных гормонов, в основном, катаболическое.
Углеводный обмен: Увеличивает  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/uglevody/obmen-glikogena.html" гликогенолиз и аэробное окисление глюкозы.
Липидный обмен: Стимулирует  HYPERLINK "https://biokhimija.ru/lipidy/aktivacija-lipazy.html" липолиз, β-окисление жирных кислот, подавляет стероидогенез.
Нуклеиновый обмен: Активирует начальные стадии синтеза пуринов и синтеза пиримидинов, стимулирует дифференцировочный синтез РНК и ДНК.
Также трийодтиронинв надпочечниках подавляет синтез катехоламинов, хотя в целом чувствительность тканей к адреналину повышается.
Инактивация тиреоидных гормонов
Деактивация тиреоидных гормонов происходит в тканях-мишенях при действии дейодиназ, последовательно удаляющих от молекулы йод. Далее реакции катаболизма включают дезаминирование или декарбоксилирование боковой цепи или расщепление эфирной связи с образованием неактивных соединений. В печени дейодированные метаболиты связываются с глюкуроновой или серной кислотой и удаляются с желчью.
Патология
Гипофункция
Причина. Развивается при снижении синтеза тиреоидных гормонов в результате недостаточной стимуляции со стороны гипофиза и/или гипоталамуса, при заболевании самой железы, при нехватке необходимых веществ (аминокислоты, железо, йод, селен). Очень часто причиной выраженного гипотиреоза является болезнь Хашимото, при которой вырабатываются блокирующие антиантитела к рецепторам .Клиническая картина
Симптомами субклинического гипотиреоза, зачастую неспецифическими, могут быть
отечность лица, сухость кожи и волос, ломкость ногтей, увеличение массы тела, бледность, скованность мышц,
галакторея у женщин в конце цикла,
брадикардия, понижение систолического давления,
психическая инертность, депрессия, апатия, вялость, сонливость, утомляемость, запоры,
снижение утренней температуры тела до 36,0°-35,5°С и ниже.
У подростков отмечается отставание в физическом развитии, позднее половое созревание, функциональная дебильность, т.е. замедление мышления, снижение успеваемости в школе, неспособность к творческой деятельности, утрата чувства юмора.
При наличии выраженного гипотиреоза:
у плодов, новорожденных и детей младшего возраста развивается кретинизм.
у взрослых отмечается микседема, у женщин – бесплодие и галакторея (см регуляция синтеза и секреции пролактина),
у обоих полов – деменция, психоз.
При лечении используют заместительную терапию левотироксином (L-тироксин). 
 
Гиперфункция
Причина. Большинство случаев выраженного гипертиреоза вызвано наличием активирующих антиантител к рецепторам . В этом случае заболевание носит название болезнь фон Базедова (в отечественной и европейской литературе) или болезнь Грейвса (в американской литературе).
Гормоны тиреоидной функции
Тиреотропный гормон
Строение
Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ.
Синтез
Осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиза.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.
Уменьшают: соматостатин, кортизол, тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).
Механизм действия
Аденилатциклазный, связанный с ингибированием GI-белка и накоплением цАМФ, и кальций-фосфолипидный механизм с образованием инозитол-трифосфата, диацилглицерола и комплекса кальций-кальмодулин.
Мишени и эффекты
Тиреотропный гормон в щитовидной железе:
1. Обеспечивает жизнедеятельность щитовидной железы
стимулирует углеводный обмен (гликолиз, ПФП), синтез гетерополисахаридов,
повышает синтез белков, фосфолипидов и нуклеиновых кислот,
стимулирует васкуляризацию щитовидной железы,
стимулирует рост и пролиферацию тиреоидных клеток,
2. Стимулирует гормональную активность щитовидной железы
активирует натрий-йодидный транспортер на базолатеральной мембране тиреоцита, что повышает захват йода,
активирует анион-транспортный белок на апикальной мембране тиреоцита, что увеличивает переход йода в фооликулярное пространство,
активирует все стадии образования трийодтиронина и тироксина, в том числе увеличивает экспрессию гена тиреопероксидазы.
Патология
При уменьшении выработки изменяется масса тела, повышается утомляемость, возникают симптомы гипотиреоза (см ниже).
ЙодтирониныСтроение
К гормонам самой щитовидной железы относятся тироксин и трийодтиронин, которые представляют собой йодированные производные аминокислоты тирозина.
Строение гормонов щитовидной железы
Синтез
Осуществляется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Йодиды поступают через базолатеральную мембрану в фолликулярную клетку симпортом с ионами Na+, градиент последних создается Na+,K+-АТФазой, далее перемещаются к апикальной мембране и выходят из клетки в фолликулярное пространство при участии анион-транспорт