Органотерапевтическими препаратами называются вещества, изготовленные из отдельных органов, жидкостей или тканей.

Со временем органотерапия, пользовавшаяся порошками и вытяжками из почти не обработанных желез и тканей животных, в значительной мере уступила место гормонотерапии - лечению химически чистыми гормонами или концентрированными органотерапевтическими препаратами с высоким содержанием гормональных факторов, стандартизуемых биологически на животных.

Поразительные успехи, достигнутые в области химии гормонов, вооружили действенными препаратами, дающими возможность активно бороться со многими эндокринными заболеваниями, прогноз которых до этого считался безнадежным.

Даты открытия или применения важнейших гормональных и органотерапевтических препаратов

• 1889 г. Броун-Секар сообщил об омолаживающих свойствах вытяжки из половых желез.
• 1891 г. При лечении микседемы применен тиреоидин (Муррей).
• 1894 г. Из гипофиза получен питуитрин (Оливер и Шефер).
• 1901 г. Из надпочечников выделен адреналин в кристаллическом виде (Такамине, Олдрич).
• 1919 г. Из щитовидной железы получен тироксин (Кендалл).
• 1921 г. Открыт инсулин и в 1922 г. применен для лечения диабета (Батинг и Бест).
• 1923 г. Получен фолликулин из свиных яичников. Доказана его способность восстанавливать течку у кастрированных животных (Аллен и Дойзи).
• 1924 г. Приготовлен паратиреокрин-высокоактивный препарат околощитовидных желез, устраняющий симптомы тетании (Коллип).
• 1926 г. Открыты два гонадотропных гормона передней доли гипофиза (Цондек).
• 1927 г. В моче беременных обнаружен хорионический гонадотропин, вызывающий преждевременное половое созревание инфантильных животных (Ашгейм и Цондек).
• 1929 г. Получен эстрон - химически чистый кристаллический женский половой гормон (Дойзи).
• 1930 г. Выделен эстриол - второй эстрогенный гормон (Мерриан).
• 1930 г. Получен кристаллический андростерон - мужской половой гормон (Бутенандт).
• 1931 г. Изготовлен кортин-экстракт коры надпочечников, способный сохранять жизнь адреналэктомированных животных (Свингль и Пфиффнер, Гартман, Стюард и Рогов).
• 1932 г. Получен пролактин-препарат передней доли гипофиза, содержащий лактогенный гормон (Риддль).
• 1934 г. Выделен кристаллический прогестерон-гормон желтого тела (Бутенандт).
• 1935 г. Доказано наличие в яичнике третьего эстрогенного гормона эстрадиола, незадолго до того полученного синтетически.(Дойзи).

• 1936 г. Из коры надпочечников получен кортизон - гормон, влияющий преимущественно на углеводный обмен (Кендалл).
• 1938 г. Выделен дезоксикортикостерон - один из гормонов коры надпочечников, играющий важную роль в солевом и водном обмене (Рейхштейн).
• 1943 г. Получен адренокортикотропный гормон из передней доли гипофиза (Ли, Сайерс).
• 1946 г. Приготовлен высоко очищенный препарат гормона роста из передней доли гипофиза (Ли, Эванс, Симпсон).
• 1952 г. Получен гормон коры надпочечников - альдестерон, влияющий на солевой обмен.

В доинсулиновую эру в короткий срок приводил к коме и летальному исходу. Средняя продолжительность жизни при ювенильном диабете исчислялась в 6 месяцев от начала заболевания. Со времени открытия инсулина больные диабетом живут десятки лет, и в большинстве случаев при отсутствии осложнений болезни вполне трудоспособны. Диабетическая кома стала относительной редкостью. Смертность рожениц и новорожденных в случаях наступления беременности у женщин, больных сахарным диабетом, достигавшая ранее 50%, с применением инсулина, эстрогенов и прогестерона снизилась до 12%.

Возникновение неполадок в функционировании организма некоторые люди стараются устранить самостоятельно, не прибегая к помощи врачей. Однако такое самолечение способно негативно сказаться на дальнейшем состоянии здоровья. Ведь нарушение в работе того или иного органа возникает в процессе недостаточной или избыточной выработки гормонов.

Впрочем, об этих веществах каждый человек наслышан с детства. Между тем, ученые продолжают изучать строение этих веществ и функции, которые они выполняют. Что такое гормоны, для чего нужны они человеку, какие виды гормонов существуют, и какое влияние они на него оказывают?

Что такое гормоны

Гормоны являются биологически активными веществами. Их выработка происходит в специализированных клетках желез внутренней секреции. В переводе с древнегреческого языка слово «гормоны» означает “побуждать” или “возбуждать”.

Именно это действие и является их основной функцией: вырабатываясь в одних клетках, данные вещества побуждают клетки других органов к действию, посылая им сигналы. То есть в организме человека гормоны играют роль своеобразного механизма, запускающего все процессы жизнедеятельности, которые не могут существовать отдельно.

Чтобы осознать их значение, необходимо понимать, где они образуются. Основными источниками выработки гормонов являются следующие внутренние железы:

• гипофиз;
• щитовидная и паращитовидная железы;
• надпочечники;
• поджелудочная железа;
• яички у мужчин и яичники у женщин.

Участвовать в образовании этих веществ могут и некоторые внутренние органы, к которым относятся:

• печень;
• почки;
• плацента в период беременности;
• шишковидная железа, расположенная в мозге;
• желудочно-кишечный тракт;
• тимус или вилочковая железа, активно развивающаяся до наступления половой зрелости, и уменьшающаяся в размерах с возрастом.

Гипоталамус – это небольшой отросток головного мозга, являющийся координатором выработки гормонов.

Как работают гормоны

Разобравшись, что такое гормоны, можно приступать к изучению того, как они действуют.

Каждый гормон воздействует на определенные органы, называемые органами-мишенями. При этом у каждого из гормонов имеется своя химическая формула, которая и предопределяет, какой из органов станет мишенью. Стоит заметить, что мишенью может являться не один орган, а несколько.

В отличие от нервной системы, передающей импульсы через нервы, гормоны поступают в кровь. На органы-мишени они воздействуют через клетки, снабженные особыми рецепторами, способными воспринимать только определенные гормоны. Их взаимосвязь подобна замку с ключом, где в качестве замка выступает клетка-рецептор, открываемая ключом-гормоном.

Прикрепляясь к рецепторам, гормоны проникают во внутренние органы, где при помощи химического воздействия заставляют их выполнять определенные функции.

Активное изучение гормонов и желез, их вырабатывающих, началось в 1855 году. В этот период английский врач Т.Аддисон впервые описал бронзовую болезнь, развивающуюся вследствие нарушения функций надпочечников.

Интерес к данной науке проявляли и другие врачи, к примеру, К.Бернар из Франции, изучавший процессы образования и выделения в кровь секреции. Предметом его изучения являлись и органы, их выделявшие.

А французскому врачу Ш.Броун-Секару удалось найти взаимосвязь между различными заболеваниями и снижением функции желез внутренней секреции. Именно он впервые доказал, что многие заболевания могут излечиваться с помощью средств, приготавливаемых из экстрактов желез.

В 1899 году английским ученым удалось открыть гормон секретин, вырабатываемый двенадцатиперстной кишкой. Чуть позже они дали ему название гормон, которое и положило начало современной эндокринологии.

До сих пор ученые не смогли изучить о гормонах все, продолжая делать новые открытия.

Разновидности гормонов

Гормоны бывают нескольких видов, различаемых по химическому составу.

• Стероиды. Данные гормоны вырабатываются в яичках и яичниках из холестерина. Эти вещества выполняют важнейшие функции, позволяющие человеку развиваться и обретать необходимую физическую форму, украшающую тело, а также воспроизводить на свет потомство. К стероидам относятся прогестерон, андроген, эстрадиол и дигидротестостерон.
• Производные жирных кислот. Эти вещества действуют на клетки, находящиеся рядом с теми органами, которые участвуют в их производстве. К числу этих гормонов относятся лейкотриены, тромбоксаны и простогландины.
• Производные аминокислот. Эти гормоны вырабатываются несколькими железами, в том числе надпочечниками и щитовидной железой. А основой для их производства является тирозин. Представителями этого вида являются адреналин, норадреналин, мелатонин, а также тироксин.
• Пептиды. Эти гормоны несут ответственность за осуществление обменных процессов в организме. А важнейшим компонентом для их выработки является белок. К пептидам относятся инсулин и глюкагон, вырабатываемые поджелудочной железой, и гормон роста, образующийся в гипофизе.

Роль гормонов в организме человека

Весь жизненный путь человеческий организм вырабатывает гормоны. Они оказывают влияние на любые процессы, которые происходят с человеком.

• Благодаря данным веществам каждый человек имеет определенный рост и вес.
• Гормоны оказывают влияние на эмоциональное состояние человека.
• На протяжении всей жизни гормоны стимулируют естественный процесс роста и распада клеток.
• Они участвуют в формировании иммунной системы, стимулируя, либо угнетая ее.
• Вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции, контролируют обменные процессы в организме.

• Под действием гормонов организм легче переносит физические нагрузки и стрессовые ситуации. Для этих целей вырабатывается гормон активных действий – адреналин.
• При содействии биологически активных веществ происходит подготовка к определенному жизненному этапу, в том числе к половому созреванию и родам.
• Определенные вещества контролируют репродуктивный цикл.
• Ощущение голода и сытости человек испытывает также под действием гормонов.
• При нормальной выработке гормонов и их функции усиливается половое влечение, а при уменьшении их концентрации в крови либидо снижается.

Основные гормоны человека на протяжении всей жизни обеспечивают стабильность работы организма.

Влияние гормонов на организм человека

Под действием некоторых факторов стабильность процесса может нарушаться. Их примерный список выглядит следующим образом:

• возрастные изменения в организме;
• различные заболевания;
• стрессовые ситуации;
• изменение климатических условий;
• неблагополучная экологическая обстановка.

В организме мужчин выработка гормонов более стабильна, нежели у женщин. В женском организме количество секретируемых гормонов изменяется в зависимости от различных факторов, в том числе фазы менструального цикла, беременности, родов и менопаузы.

О том, что мог образоваться гормональный дисбаланс, говорят следующие признаки:

• общая слабость организма;
• судороги в конечностях;
• головная боль и звон в ушах;
• потливость;
• нарушение координации движений и замедление реакции;
• ухудшение памяти и провалы;
• резкая смена настроения и депрессивные состояния;
• беспричинное снижение или повышение массы тела;
• растяжки на коже;
• нарушение работы органов пищеварения;
• рост волос в местах, где их быть не должно;
• гигантизм и нанизм, а также акромегалия;
• проблемы с кожей, в том числе повышение жирности волос, угри и перхоть;
• нарушения менструального цикла.

Как определяется уровень гормонов

Если какое-либо из этих состояний проявляется систематически, необходимо обратиться к эндокринологу. Только врач на основании анализа сможет определить, какие гормоны вырабатываются в недостаточном или избыточном количестве, и назначить адекватное лечение. При этом определение уровня всех возможных гормонов не требуется, так как опытный врач определит вид необходимого исследования на основании жалоб пациента.

Зачем назначается анализ крови на содержание гормонов? Он необходим для подтверждения или исключения какого-либо диагноза.

При необходимости назначаются анализы, которые определяют концентрацию в крови гормонов, выделяемых следующими железами внутренней секреции:

• гипофиза;
• щитовидной железы;
• надпочечников;
• яичек у мужчин и яичников у женщин.

Женщинам в качестве дополнительного обследования может назначаться пренатальная диагностика, позволяющая выявить патологии в развитии плода на ранних сроках беременности.

Наиболее популярным анализом крови является определение базального уровня определенного типа гормона. Такое обследование проводят утром натощак. Но уровень большинства веществ склонен меняться в течение суток. Как пример, можно привести соматотропин – гормон, стимулирующий рост. Поэтому его концентрация исследуется в течение суток.

Если же проводится исследование гормонов желез внутренней секреции, зависящих от гипофиза, проводится анализ, определяющий уровень гормона, вырабатываемого эндокринной железой, и гормона гипофиза, заставляющего данную железу его вырабатывать.

Как достичь гормонального баланса

При легком гормональном дисбалансе показана корректировка образа жизни:

• Соблюдение режима дня. Полноценная работа систем организма возможна лишь при создании баланса между работой и отдыхом. К примеру, выработка соматотропина усиливается через 1-3 часа после засыпания. При этом ложиться спать рекомендуется не позднее 23 часов, а продолжительность сна должна составлять не менее 7 часов.
• Стимулировать выработку биологически активных веществ позволяет физическая активность. Поэтому 2-3 раза в неделю необходимо заниматься танцами, аэробикой или повышать активность другими способами.

• Сбалансированное питание с увеличением количества потребления белка и уменьшением количества жира.
• Соблюдение питьевого режима. В течение дня необходимо выпивать 2-2,5 литра воды.

Если же требуется более интенсивное лечение, изучается таблица гормонов, и применяются медицинские препараты, которые содержат их синтетические аналоги. Однако назначать их вправе только специалист.

⚕️Мелихова Ольга Александровна – врач эндокринолог, стаж 2 года.

Занимается вопросами профилактики, диагностики и лечения заболеваний органов эндокринной системы: щитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников, гипофиза, половых желез, паращитовидных желез, вилочковой железы и т.д.

Тема лекции : Важнейшие открытия ХХ века в области физиологии и биохимии

План лекции:

1. Открытие гормонов

2. Достижения в исследовании иммунитета

3. Открытие групп крови

4. Создание химиопрепаратов

5. Создание первых антибиотиков и пестицидов

6. Исследование продуктов промежуточного обмена

7. Использование в биохимии радиоактивных изотопов

8. Открытие витаминов

9. Исследования нервной деятельности и поведения

1. Открытие гормонов

В начале ХХ в. физиологам стало ясно, что помимо нервных импульсов, управляющих работой различных органов, существуют также и химические сигнализаторы, проходящие по крови.

Так, в 1902 г. два английских физиолога, Эрнст Старлинг (1866-1927) и Уильям Бей­лисс (1860-1924), обнаружили, что даже если пере­резать все нервы, ведущие к поджелудочной железе, она все равно принимает сигналы: выделяет пищева­рительный сок сразу, как только кислая пища из же­лудка попадает в кишечник. Оказалось, что слизистая оболочка тонкой кишки под влиянием кислоты желу­дочного сока вырабатывает вещество, которое Стар­линг и Бейлисс назвали секретином . Именно секретин и стимулирует выделение сока поджелудочной желе­зы. Старлинг предложил называть все вещества, вы­деляемые в кровь железами внутренней секреции и осуществляющие регуляцию функций органов, гормо­нами (от греч. horman - возбуждать, побуж­дать).

Гормональная теория оказалась чрезвычайно пло­дотворной; было обнаружено, что большинство гор­монов, циркулирующих с кровью в ничтожных, следо­вых концентрациях, очень тонко поддерживает строгое соотношение между химическими реакциями, иными словами, регулирует физиологические процессы в ор­ганизме.

В 1901 г. американский химик Иокихи Такамине (1854-1922) выделил из мозговой части надпочеч­ников активное вещество в кристаллическом виде и назвал его адреналином . Это был первый выделен­ный гормон с установленной структурой.

Вскоре возникло предположение, что одним из процессов, регулируемых гормональной деятельно­стью, является основной обмен веществ. Магнус-Леви обратил внимание на связь между нарушениями ос­новного обмена и заболеваниями щитовидной железы, а американский биохимик Эдвард Кендалл в 1915 г. сумел выделить из щито­видной железы вещество, названное им тироксином . Оно действительно оказалось гормоном, небольшие количества которого регулируют основной обмен ве­ществ.

Однако наиболее эффективными оказались резуль­таты изучения сахарного диабета . Эта болезнь сопро­вождается сложными нарушениями обмена веществ, главным образом углеводного, что приводит к увели­чению количества сахара в крови до ненормально вы­сокого уровня. Организм выделяет избыток сахара с мочой; появление сахара в моче и является признаком начальной стадии диабета. До XX столетия это забо­левание почти всегда приводило к смерти.

После того как в 1889 г. два немецких физиолога, Джозеф Меринг (1849-1908) и Оскар Минковский (1858-1931), удалив у подопытных животных подже­лудочную железу , обнаружили быстрое развитие диа­бета, возникло предположение, что поджелудочная железа как-то ответственна за это заболевание. Ис­ходя из гормональной концепции, выдвинутой Стар-лингом и Бейлиссом, логично было предположить, что поджелудочная железа выделяет гормон, регулирую­щий расщепление сахара в организме.

Однако попытки выделить гормон из поджелудоч­ной железы потерпели неудачу. И это понятно, так как основная функция поджелудочной железы - вы­работка пищеварительных соков, содержащих боль­шой запас расщепляющих белок ферментов. Посколь­ку гормон является белком (а это было доказано), он расщеплялся в процессе экстракции.

В 1920 г. у молодого канадского врача Фредерика Бантинга (1891-1941) возникла интересная идея: изолировать поджелудочную железу подопыт­ных животных путем перевязки ее протока. По мне­нию ученого, клетки железы, выделяющие пищевари­тельный сок, должны были бы дегенерировать, так как сок перестал бы вырабатываться, а участки, се-кретирующие гормон непосредственно в кровяное рус­ло, продолжали бы действовать. В 1921 г. Бантинг организовал лабораторию в университете в Торонто и с помощью ассистента Чарлза Беста приступил к опытам. Ему повезло: он по­лучил в чистом виде гормон инсулин , который на­шел широкое применение для лечения сахарного диа­бета. Хотя больной, в сущности, беспрерывно подвер­гается утомительному лечению, жизнь его уже вне опас­ности.

В основе примененного Бантингом метода получения инсу­лина лежали теоретические выводы, к которым пришел в 1901 г. русский ученый Леонид Васильевич Соболев . Соболев показал, что островки Лангерганса поджелудочной железы являются орга­ном внутренней секреции, имеющим непосредственное отношение к углеводному обмену. Он указал пути для возможного получе­ния действующего начала островков с целью рационального ле­чения сахарного диабета.

Вслед за инсулином были получены и другие гор­моны. Немецкий химик Адольф Бутенандт в 1929 г. выделил из мочи беремен­ных женщин и из семенников у мужчин половые гормоны , управ­ляющие развитием вторичных половых признаков.

Кендалл , открывший тироксин, и швейцарский хи­мик Тадеуш Рейхштейн выделили це­лую группу гормонов из внешнего, коркового, слоя надпочечников. В 1948 г. сотрудник Кендалла, Фи­липп Хенч , обнаружил, что один из них, кортизон , оказывает целебное действие при ревматическом артрите. Позже он стал приме­няться и для лечения других болезней.

В 1924 г. аргентинский физиолог Бернардо Хуссей доказал, что гипофиз , небольшая шаровидная железа внутренней секреции, которая лежит непосредственно под головным мозгом, каким-то образом влияет на расщепление сахара. По­следующие исследования показали, что гипофиз вы­полняет и другие важные функции. Американский био­химик Чо Хао-ли в 30-40-х годах выделил из гипофиза ряд различных гормонов.

Одним из них, например, является «гормон роста », который регулирует рост организма. Если он посту­пает в кровь в избыточном количестве, вырастает ве­ликан, если его недостает - карлик. Наука, изучаю­щая гормоны, - эндокринология - и в настоящее время остается чрезвычайно сложным, но зато и весьма плодотворным разделом биологии.

Обнаружение гормонов в крови

Как бы ни был велик успех нейронной теории, она не могла решить всех накопившихся к тому времени проблем. Электрические сигнализаторы, курсирующие по нервным путям, не могут считаться единственными регулирующими механизмами тела. Существуют также и химические сигнализаторы, проходящие по крови.
Так, в 1902 г. два английских физиолога, Эрнст Генри Старлинг (1866–1927) и Уильям Мэддок Бейлисс (1860–1924), обнаружили, что даже если перерезать все нервы, ведущие к поджелудочной железе, она все равно принимает сигналы: выделяет пищеварительный сок сразу, как только кислая пища из желудка попадает в кишечник. Оказалось, что слизистая оболочка тонких кишок под влиянием кислоты желудочного сока вырабатывает вещество, которое Старлинг и Бейлисс назвали секретином. Именно секретин и стимулирует выделение сока поджелудочной железы. Старлинг предложил называть все вещества, выделяемые в кровь железами внутренней секреции и осуществляющие регуляцию функций органов, гормонами (от греческого horman - возбуждать, побуждать).
Гормональная теория оказалась чрезвычайно плодотворной; было обнаружено, что большинство гормонов, циркулирующих с кровью в ничтожных, следовых концентрациях, очень тонко поддерживает строгое соотношение между химическими реакциями, иными словами, регулирует физиологические процессы в организме.
В 1901 г. американский химик Йокихи Такамине (1854–1922) выделил из мозговой части надпочечников активное вещество в кристаллическом виде и назвал его адреналином. Это был первый выделенный гормон с установленной структурой.
Вскоре возникло предположение, что одним из процессов, регулируемых гормональной деятельностью, является основной обмен веществ. Магнус-Леви обратил внимание на связь между нарушениями основного обмена и заболеваниями щитовидной железы, а американский биохимик Эдвард Кэлвин Кендалл (род. в 1886 г.) в 1915 г. сумел выделить из щитовидной железы вещество, названное им тироксином. Оно действительно оказалось гормоном, небольшие количества которого регулируют основной обмен веществ.
Однако наиболее эффективными оказались результаты изучения сахарного диабета. Эта болезнь сопровождается сложными нарушениями обмена веществ, главным образом углеводного, что приводит к увеличению количества сахара в крови до ненормально высокого уровня. Организм выделяет избыток сахара с мочой; появление сахара в моче и является признаком начальной стадии диабета. До XX столетия это заболевание почти всегда приводило к смерти.
После того как в 1889 г. два немецких физиолога, Джозеф Меринг (1849–1908) и Оскар Минковский (1858–1931), удалив у подопытных животных поджелудочную железу, обнаружили быстрое развитие диабета, возникло предположение, что поджелудочная железа как-то ответственна за это заболевание. Исходя из гормональной концепции, выдвинутой Старлингом и Бейлиссом, логично было предположить, что поджелудочная железа выделяет гормон, регулирующий расщепление сахара в организме.
Однако попытки выделить гормон из поджелудочной железы потерпели неудачу. И это понятно, так как основная функция поджелудочной железы - выработка пищеварительных соков, содержащих большой запас расщепляющих белок ферментов. Поскольку гормон является белком (а это было доказано), он расщеплялся в процессе экстракции.
В 1920 г. у молодого канадского врача Фредерика Гранта Бантинга (1891–1941) возникла интересная идея: изолировать поджелудочную железу подопытных животных путем перевязки ее протока. По мнению ученого, клетки железы, выделяющие пищеварительный сок, должны были бы дегенерировать, так как сок перестал бы вырабатываться, а участки, секретирующие гормон непосредственно в кровяное русло, продолжали бы действовать. В 1921 г. Бантинг организовал лабораторию в университете в Торонто и с помощью ассистента Чарлза Герберта Беста (род. в 1899 г.) приступил к опытам. Ему повезло: он получил в чистом виде гормон инсулин, который нашел широкое применение для лечения сахарного диабета. Хотя больной, в сущности, беспрерывно подвергается утомительному лечению, жизнь его вне опасности.
Вслед за инсулином были получены и другие гормоны. Немецкий химик Адольф Фридрих Бутенандт (род. в 1903 г.) в 1929 г. выделил из мочи беременных женщин и семенников половые гормоны, управляющие развитием вторичных половых признаков и влияющие на половой ритм у женщин.
Кендалл, открывший тироксин, и швейцарский химик Тадеуш Рейхштейн (род. в 1897 г.) выделили целую группу гормонов из внешнего, коркового, слоя надпочечников. В 1948 г. сотрудник Кендалла, Филипп Шоуолтер Хенч (род. в 1896 г.), обнаружил, что один из них, кортизон, оказывает целебное действие при ревматическом артрите. Позже он стал применяться и для лечения других болезней.
В 1924 г. аргентинский физиолог Бернардо Альберто Хуссей (род. в 1887 г.) доказал, что гипофиз, небольшая шаровидная железа внутренней секреции, которая лежит непосредственно под головным мозгом, каким-то образом влияет на расщепление сахара. Последующие исследования показали, что гипофиз выполняет и другие важные функции. Американский биохимик Чо Хао-ли (род. в 1913 г.) в 30–40-х годах выделил из гипофиза целый ряд различных гормонов. Одним из них, например, является «гормон роста», который регулирует рост организма. Если он поступает в кровь в избыточном количестве, вырастает великан, если его недостает - карлик. Наука, изучающая гормоны, - эндокринология - и в середине XX столетия остается чрезвычайно сложным, но зато и весьма плодотворным разделом биологии.

Появление серологии

Функция распространения гормонов была лишь одним из новых свойств крови, открытых в конце XIX в. Являясь носителем антител, кровь выполняет роль защитника организма от инфекций. (Теперь трудно поверить, что полтора века назад врачи считали кровопускание лучшим способом помочь больному.) Использование защитных свойств крови против микроорганизмов получило развитие в работах двух помощников Коха, немецких бактериологов Эмиля Адольфа Беринга (1854–1917) и Пауля Эрлиха (1854–1915). Беринг открыл, что введение животным бактерийных культур стимулирует выработку в жидкой части крови (кровяной сыворотке) специфических антител. Если затем эту сыворотку ввести другому животному, оно, по крайней мере на какое-то время, будет невосприимчиво к данному заболеванию.
Беринг решил проверить свое открытие на дифтерии, заболевании, поражающем в основном детей и очень часто оканчивавшемся смертью. Если ребенок выживал после дифтерии, он становился невосприимчивым (иммунным) к этой болезни. Но зачем заставлять организм ребенка вырабатывать собственные антитела в борьбе с бактериальными токсинами? Почему бы не приготовить антитела в организме животного, а затем уже иммунную сыворотку ввести в организм больного ребенка? Применение антитоксической сыворотки во время эпидемии дифтерии в 1892 г. резко сократило детскую смертность.
Свой эксперимент Беринг проводил при участии Эрлиха, который, по-видимому, разработал конкретную дозировку и способы лечения. В дальнейшем Эрлих выполнял исследования самостоятельно, тщательно отшлифовывая методы использования сыворотки. Его по праву можно считать основателем серологии - учения о физических, химических и биологических свойствах сыворотки крови и о методах ее приготовления. Когда эти методы ставят целью создание невосприимчивости к заболеванию, наука называется иммунологией.
Бельгийский бактериолог Жюль Борде (1870–1939) был другим крупным серологом, внесшим большой вклад в становление этой науки. В 1898 г., работая в Париже под руководством И. И. Мечникова, он открыл, что антитела, присутствующие в нагретой до 55 °C сыворотке крови, по существу, остаются неизменными, сохраняя способность соединяться с теми же веществами (антигенами), с которыми они соединялись до нагревания. Однако способность сыворотки поражать бактерии исчезает. Возникло предположение, что какой-то очень нестойкий компонент (или группа компонентов) сыворотки действует в качестве дополнения (комплемента) к антителу, прежде чем последнее вступает в борьбу с бактерией. Борде назвал этот компонент алексином, а Эрлих - комплементом; последнее название принято и сейчас.
В 1901 г. Борде показал, что, если антитело реагирует с антигеном (чужеродным белком), комплемент истощается. Такой процесс фиксации комплемента оказался важным для диагностики сифилиса. Эта диагностика была разработана в 1906 г. немецким бактериологом Августом фон Вассерманом (1866–1925) и до сих пор известна как реакция Вассермана.
В реакции Вассермана сыворотка крови больного реагирует с определенными антигенами. Если в сыворотке содержатся антитела против возбудителя сифилиса, реакция осуществляется и комплемент исчезает. Утрата комплемента означает положительную реакцию на сифилис. Если комплемент не теряется, реакции не происходит и, следовательно, сифилиса у пациента нет.

Открытие групп крови

Успехи серологии принесли в начале XX в. довольно неожиданные плоды: были открыты индивидуальные различия человеческой крови.
На протяжении всей истории врачи пытались возместить потерю крови путем ее переливания (см. ). Кровь здорового человека или даже животного вводилась в вену больного. Несмотря на отдельные случайные успехи, лечение, как правило, приводило к летальному исходу. Поэтому в большинстве европейских стран к концу XIX в. переливание крови было запрещено.
Австрийский врач Карл Ландштейнер (1868–1943) нашел ключ к решению проблемы. В 1900 г. он открыл, что кровь человека варьирует по способности сыворотки к агглютинации (склеиванию в комочки и выпаданию в осадок) красных кровяных телец (эритроцитов). Сыворотка крови одного человека может склеить эритроциты человека А, но не В, сыворотка другого, наоборот, - склеить эритроциты человека В, но не А. Существует сыворотка, которая склеивает эритроциты и А и В, и такая, которая вообще не склеивает эритроцитов. В 1902 г. Ландштейнер разделил человеческую кровь на , или типа, которые он назвал А, В, АВ и 0.
Теперь нетрудно понять, что переливание крови в одних комбинациях безопасно, а в других вызывает смертельный исход, так как вводимые эритроциты могут агглютинировать с эритроцитами больного. Переливание крови при тщательном предварительном определении групп крови больного и донора сразу стало важным помощником в медицинской практике.
В последующие сорок лет Ландштейнер и другие ученые открыли такие группы крови, которые индифферентны при переливании крови. Все группы крови передаются по наследству в соответствии с менделевскими законами наследственности. Это обстоятельство в настоящее время используют при установлении отцовства. Так, например, родители с группой крови А не могут иметь ребенка с группой крови В.
Кроме того, открытие групп крови позволило выдвинуть приемлемое объяснение вековой проблемы рас. Люди всегда делили своих собратьев на некие группы; разумеется, авторы такого деления, лишенные всяких объективных критериев, себя обычно зачисляли в высшую группу. Даже в наше время неспециалисты склонны делить человечество на расы лишь на основе цвета кожи.
Бельгийский астроном Ламберт Адольф Жак Кетле (1796–1874) впервые показал, что различия между человеческими индивидуумами постепенны и не очень резки. Они скорее количественные, чем качественные. Кетле использовал статистические методы для изучения людей, что позволяет считать его основателем антропологии (учения о естественной истории человека).
Кетле изучал результаты измерения объема груди шотландских солдат, данные о росте рекрутов французской армии и т. п. и в 1835 г. пришел к выводу, что отклонения этих показателей от средней величины столь же закономерны, как и падение игральных костей или распределение пулевых отверстий вокруг центра мишени. Иначе говоря, было показано, что жизнь течет по тем же законам, которые управляют и неодушевленным миром.
Шведский анатом Андерс Адольф Ретциус (1796–1860) предложил классифицировать расы по форме черепа. Отношение ширины черепа к его длине, помноженное на 100, он назвал краниальным (черепным) индексом. Если краниальный индекс меньше 80, перед вами - долихоцефал (длинноголовый); если он превышает 80 - брахицефал (широкоголовый). Европейцев он делил на представителей северной расы (высокие и длинноголовые), средиземноморской (невысокие и длинноголовые) и альпийской (невысокие и широкоголовые).
Но в действительности все это не так просто: различия очень малы, за пределами Европы они вообще стираются, наконец, краниальный индекс не строго фиксирован в наследственности и может меняться из-за недостатка витаминов и под влиянием окружающей среды, в которой живет ребенок.
Однако с установлением групп крови открылась заманчивая возможность использовать их для классификации популяций человека. Во-первых, группы крови не являются видимыми признаками. Они истинно врожденные и не поддаются влиянию окружающей среды, свободно смешиваются в последующих поколениях, поскольку при выборе супруга люди вовсе не задумываются над тем, какая у него (или у нее) группа крови.
Ни одна группа крови в отдельности не может быть использована для различения рас, но встречаемость разных групп крови приобретает значение при сравнении большого числа людей. Можно считать, что приоритет в этой ветви антропологии принадлежит американскому иммунологу Уильяму Клоузеру Бойду (род. в 1903 г.). В 30-х годах он пытался выявить тип крови у населения различных частей света. На основании полученных сведений и литературных данных в 1956 г. Бойд подразделил человечество на тринадцать групп. Большинство групп соответствовало географическим делениям. К его удивлению, выявилась древняя европейская раса, характеризующаяся необычно высокой встречаемостью группы крови, называемой Rh-отрицательной (резус-отрицательной). Древние европейцы были вытеснены современными народами Европы, но их потомки (баски) сохранились и до наших дней в нагорьях Западных Пиренеев.
По встречаемости групп крови можно проследить миграции народов доисторического и даже близкого к нам времени. Например, процент группы крови В наиболее высок среди жителей Центральной Азии и прогрессивно уменьшается на запад и восток. Но в Западной Европе все же встречаются люди с группой крови В. Предполагают, что это результат периодических вторжений в Европу кочевников Центральной Азии - гуннов и монголов.

Вирусные заболевания

Открытие механизма аллергии

Механизм иммунитета не всегда используется, как нам кажется, наиболее рациональным образом. Организм может развить способность к выработке антител против любого чужеродного белка, даже против такого, который на первый взгляд безвреден. Если организм сенсибилизирован (то есть его чувствительность повышена), он реагирует на контакт с белками различными симптомами: отеком слизистых оболочек носа, чрезмерной выработкой слизи, кашлем, чиханием, слезотечением, сужением бронхиол легких (астма). Такая реакция организма называется аллергией. Часто причиной аллергии бывает присутствие какого-либо пищевого компонента или некоторых видов цветочной пыльцы (так называемая сенная лихорадка).
Даже белки других людей являются чужеродными для данного индивидуума, и организм вырабатывает против них антитела. Из этого можно заключить, что каждый человек (за исключением близнецов) представляет собой химически особое существо. Именно поэтому заканчиваются неудачей попытки пересадить кожу или какой-либо орган от одного человека к другому. Организм больного, которому сделали пересадку, вырабатывает антитела, стараясь избавиться от чужеродного органа или ткани. Аналогичные трудности возникают при переливании крови, но пересадка связана с дополнительными, еще более сложными проблемами, так как ткани в отличие от крови человека невозможно классифицировать на ряд основных типов.
Это тем более досадно, что биологи научились поддерживать в течение некоторого времени жизнедеятельность изолированных частей тела. Так, сердце, удаленное у подопытного животного, можно заставить пульсировать еще довольно долго. В 1882 г. английский врач Сидней Рингер (1834–1910) предложил раствор, близкий по составу неорганических солей к плазме крови. Этот раствор, выполняя роль искусственной питательной жидкости, способен в течение достаточно длительного времени поддерживать жизнедеятельность изолированного органа.
Искусство сохранения органов жизнеспособными в питательной среде точного ионного состава довел до совершенства французский хирург Алексис Каррель (1873–1944). Он поддерживал рост клеток сердечной ткани куриного эмбриона в течение более двадцати лет.
Из этого следует, что трансплантация (пересадка) органа была бы успешной, если бы организм в ответ на нее не вырабатывал враждебных антител. И все же некоторые достижения имеются уже и сегодня. Осуществляется пересадка печени и почек. А открытые американскими учёными 2 подгруппы крови отказалось отвечают за приживаемость трансплантированных органов.
В 1949 г. австралийский вирусолог Франк Барнет (род. в 1899 г.) выступил с утверждением, что способность организма к выработке антител против чужеродных белков не врожденная, а развивается в процессе жизни, хотя и может проявиться довольно рано. Английский биолог Питер Брайн Медавор (род. в 1915 г.) привил мышиным эмбрионам клетки мышиных же тканей, но от мышей другой линии (не имевших общих предков). Итак, если эмбрионы не способны образовывать антитела, то к тому времени, когда они начнут самостоятельную жизнь и приобретут эту способность, привитые им белки уже не должны быть чужеродными. И действительно, оказалось, что взрослые мыши, привитые в эмбриональном состоянии, в отличие от непривитых принимали пересадку кожи от мышей другой линии.
В 1961 г. открыли источник способности организма вырабатывать антитела. Им оказалась зобная железа, где продуцируются лимфоциты (род белых кровяных клеток), в функцию которых входит образование антител. Сразу после рождения человека лимфоциты направляются в лимфоузлы и в кровяное русло. Через некоторое время лимфоузлы уже могут существовать сами по себе, а тимус по достижении человеком половой зрелости сокращается и исчезает. Сейчас еще трудно сказать, какое влияние окажет это открытие на возможность пересадки органов.

Введение

Гормоны (от греч. hormбo - привожу в движение, побуждаю), биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами, или железами внутренней секреции, и выделяемые ими непосредственно в кровь. Термин "Г." введён англ. физиологами У. Бейлиссом и Э. Старлингом в 1902.Г. разносятся кровью и влияют на деятельность органов, изменяя физиологические и биохимические реакции путём активации или торможения ферментативных процессов. Известно более 30 Г., выделяемых эндокринными железами млекопитающих и человека.

История открытия

Щитовидная железа в силу своего поверхностного положения была известна еще древним египтянам, фрески которых, по мнению Э. Рене, содержат изображения божества Тота с признаками зоба и гипотиреоза. Первое литературное описание этого органа, дошедшее до нас, принадлежит К. Галену. Название железе дал в 1656 г. Т. Вартон за сходство со щитом. Достоверно известно, что уже средневековые арабские врачи знали о крайней степени увеличения щитовидной железы в объеме - зобе - и успешно применяли операцию полного или частичного удаления железы - не позднее XI века (Абул-Казим). Эндокринные функции у железы первым заподозрил еще Т.У. Кинг (1836), а доказал - путем экспериментального удаления и пересадки органа - П.М. Шифф (1884).

• 1884 г. наш соотечественник Н.А. Бубнов первым попытался выделить из ткани железы гормоны.
• 1850 г. А. Шатен в середине сформулировал гипотезу о происхождении зоба из-за недостатка йода в организме.
• 1895 г. Т. Кохер доказал эффективность йода при лечении гипотиреоза.
• 1895 г. А. Магнус-Леви начал объективно исследовать функции щитовидной железы и доказал роль ее гормонов в обмене веществ.
• 1896 г. Э. Бауманом было установлено, что йод входит в состав гормонов щитовидной железы и что у пациентов с эндемическим зобом содержится мало йода.
• 1919г.Э. Кендалл получил йодсодержащий гормон щитовидной железы в кристаллической форме и дал ему название тироксин.
• 1926-1927 гг. К.Р. Хэрингтон с соавторами установил его строение и синтезировал. Затем М. Гросс показал, что в железе синтезируется и трийодтиронин, гормональная активность которого выше.

В 1963 г. Conn и в 1965 г. Hirsh обнаружили новый гормон щитовидной железы - тиреокальцитонин, который образуется в парафолликулярном эпителии и участвует в регуляции обмена кальция в организме. Препараты тиреокальцитонина животного происхождения находят применение в клинической практике для лечения остеопорозов различного генеза, а также состояний, сопровождающихся гиперкальциемией.

Щитовидная железа и ее гормоны совместно с нервной и иммунной системами принимает участие в координации и регуляции работы всех органов человека (сердца, головного мозга, почек и т.д.). В согласованном "оркестре" сигналов, нервных импульсов и биологических веществ гормоны щитовидной железы выполняют голь "главной скрипки". Причина особой важности именно гормонов щитовидной железы для организма состоит в том, что они нужны всем тканям и каждой клеточке. Проще говоря, без них невозможно существование.

Роль щитовидной железы настолько существенна, что её изучение выделено в отдельную дисциплину - тиреоидологию, а после аварии на Чернобыльской АЭС и Фукусиме она находится под пристальным вниманием.

Проблема нарушения баланса гормонов щитовидной железы известна многие века. Древнеримские врачи первыми обратили внимание на увеличение ее размеров в подростковом возрасте и при беременности. До нашей эры в Китае уже знали, как предупредить появление зоба - увеличения железы, употреблением морской капусты. Округлая и отечная шея в эпоху Возрождения была признаком женской привлекательности, что подчеркивали на своих картинах Рембрандт, Дюрер, Ван Дейк. Нервный и возбудимый нрав, как результат избытка тиреоидных гормонов были в моде в XVII веке в Испании. Спокойная и грациозная медлительность ценилась аристократами Швейцарии, но они не подозревали, что причина этого в дефиците йода, необходимого щитовидной железе.

гормон поджелудочная железа надпочечник