Описанные опыты Броун-Секара, как уже отмечалось, послужили мощным толчком для изучения структуры и функции различных желез. Было установлено, что одни из них имеют специальные выводные протоки, по которым выделяются вырабатываемые вещества (слезные, потовые и др.), и называются железами внешней секреции. Другие не имеют выводных протоков, а выделяют вырабатываемые вещества непосредственно в кровь, они являются железами внутренней секреции. Секретируемые вещества были названы гормонами.
Первый гормон был открыт Бейлисом и Стерлингом в 1902 г. и назван секретином. Его открытие послужило основанием для введения в науку понятия «гормон». Секретин относится к гормонам органов пищеварения – энтерогормонал. Он состоит из 27 аминокислот и продуцируется клетками двенадцатиперстной и тонкой кишок. Он стимулирует секрецию жидкой части сока поджелудочной железы и пепсина в желудке. При этом происходит торможение выработки соляной кислоты. В настоящее время осуществлен синтез молекулы секретина. Однако для практических целей его получают из кишечника свиней.
Мы начали наш рассказ о гормонах с секретина лишь потому, что с ним связано введение понятия «гормон». На сегодняшний день выделено большое количество гормонов (о чем можно судить из приведенной ниже таблицы – по В. Розену, 1984, с некоторыми дополнениями) и рассказать о них подробно в краткой популярной книге не представляется возможным.
Эндокринный орган Синтезируемые гормоны Гипоталамус Рилизинг-гормоны, вазопрессин, окситоцин Гипофиз Кортикотропин, соматотропин, тиротропин, фоллитропин, лютропин, пролактин, меланотропин Щитовидная железа Тироксин, трийодтиронин, тирокальцитонин Паращитовидная железа Паратирин (паратгормон) Вилочковая железа Химозин, тимопоэтин Поджелудочная железа (эндокринная часть) Инсулин, глюкагон Надпочечники корковый слой Альдостерон, кортизол, кортикостерон, андрогены, эстрогены, прогестерон мозговое вещество Адреналин, норадреналин Яичники Эстрогены, прогестерон, андрогены Яички Андрогены, эстрогены
Одно перечисление энтерогормонов займет много места. Это гастрин, холецистокинин, вазоактивный интестинальный пептид, гастроингибирующий пептид (его еще называют глюкозозависимым инсулинотропным пептидом), энтероглюкагон, панкреатический полипептид, молитин, бомбезин, вещество П. Кроме того, из органов желудочно-кишечного тракта были выделены гормоны, которые впервые были обнаружены в мозге, – эндорфины и энкефалины.
В настоящее время во врачебной практике используется синтетический аналог гормона гастрина – пентагастрин. Вещество обладает способностью стимулировать секрецию желудка и применяется для определения секреторной способности и кислотообразующей функции желудка. Состоит из пяти аминокислот: N-трет-бутилоксикарбонил-β-аланил-L-триптофил-L-метионил-L-аспаргинил-L-фенилаланиламид.
После многочисленных исследований ученым удалось выяснить общие принципы химического строения различных гормонов и создать их классификацию (по В. Розену; приведена на с. 148).
Наиболее известным и наиболее часто применяемым гормоном, вероятно, является инсулин, недостаток которого в организме ведет к возникновению заболевания – сахарного диабета. Эта болезнь была известна еще в глубокой древности. Диабет (от греч. diabetes – истечение) характеризуется обильным выделением мочи, жаждой, сухостью во рту, быстрой утомляемостью. Известный английский врач XVII в. Томас Виллис обнаружил, что моча у больных диабетом имеет сладкий вкус. Через сто лет другой английский врач Добсон установил, что сладость обусловлена большим содержанием глюкозы. Поэтому в последующем такой диабет стали называть сахарным. Взаимосвязь между развитием диабета и функцией поджелудочной железы установили в 1889 г. немецкие ученые И. Меринг и О. Минковский. Изучая роль поджелудочной железы в процессах пищеварения, они удаляли этот орган у собак и наблюдали за их состоянием. Животные очень быстро погибали. Работник, присматривающий за ними, заметил, что на собак после операции садится большое количество мух, которых, как было установлено в последующем, привлекал сахар, выделяемый с мочой.
Белково-пептидные Производные аминокислот Стероидные 1. Нейрогипофизарные пептиды: 1. Тирозиновые гормоны: 1. С21-стероиды (прегнановые): а) ряд вазопрессина а) катехоламины а) кортикостероиды (глюко-кортикоиды, минералкортикоиды) б) ряд окситоцина б) тиреоидные гормоны б) прогестины 2. Гипоталамические пептиды (рилизинг-факторы) 2. Триптофановые гормоны (меланотопин) 2. C19-стероиды (андростановые): а) андрогены 3. Ангиотензины 3. С18-стероиды (эстрановые): а) эстрогены 4. Олигопептидные гормоны гипофиза типа АКТГ (адрено-кортикотропного гормона) 4. С27-стероиды (холестановые): а) 1,25 (ОН)2-Да б) экдизоны 5. Олигопептидные гормоны типа глюкагона и гормонов желудочно-кишечного тракта: а) ряд глюкагона б) ряд гастрина 6. Инсулин 7. Полипептидные гормоны, регулирующие обмен кальция 8. Мономерные белки ряда СТГ (соматотропного гормона) 9. Димерные гликопротеиновые гормоны
Какие же нарушения поджелудочной железы могут вызвать диабет? В конце прошлого столетия в связи с развитием учения о внутренней секреции исследователя вспомнили о работе немецкого ученого П. Лангерганса, опубликованной в 1869 г. Он обнаружил, что в толще поджелудочной железы находятся маленькие клеточные скопления, напоминающие островки, которые вошли в научную терминологию как «островки Лангерганса». Было высказано предположение, что именно с этими островками связано возникновение диабета, что они выполняют эндокринную функцию. Окончательно это было доказано в 1902 г. учеником И. П. Павлова физиологом Л. В. Соболевым. Перевязывая у подопытных животных выводной проток поджелудочной железы, он вызывал атрофию органа и тех его элементов, которые вырабатывали пищеварительные соки. Островки Лангерганса при этом не изменялись и диабета у животных не возникало. Л. В. Соболев понял причину неудач своих предшественников, пытавшихся выделить активное вещество, которое разрушалось ферментами поджелудочной железы. Для сохранения активности необходимо было добиться прекращения деятельности основной части этого органа. Он писал: «Ввиду трудности получения в больших количествах таких желез, в которых сохранились лишь островки, возможно заменить их железами новорожденных животных, например телят, у которых островки развиты сравнительно с пищеварительным аппаратом весьма хорошо...»
