Характеристика звеньев гормональной системы регуляции

Генерализованные специализированные эффекты гуморальной регуляции осуществляются с помощью особых химических регулято­ров внутренней среды — Гормонов.

Гормонами называют хими­ческие вещества, образующиеся и выделяющиеся специализирован­ными эндокринными клетками, тканями и органами во внутрен­нюю среду для регуляции обмена веществ и физиологических функ­ций организма, гуморального обеспечения координации и интегра­ции процессов жизнедеятельности.

Гормоны отличают от других био­логически активных веществ, например, метаболитов и медиаторов, по двум основным критериям:

1) Гормоны образуются специализи­рованными эндокринными клетками;

2) Гормоны оказывают свое влияние через внутреннюю среду на удаленные от секретирующей их ткани органы,  то  есть  обладают дистантным действием.

Гормоны являются чрезвычайно высоко активными химическими регуляторами. Согласно расчетам 1 г адреналина способен активи­ровать 100 миллионов сердец лягушки, 1 г фолликулина может вызвать течку у 10 миллионов кастрированных мышей, 1 г инсули­на — снизить уровень глюкозы в крови у 125 тысяч кроликов. Гормоны оказывают выраженное влияние на эмоциональную сферу, интеллектуальную и физическую активность, выносливость организ­ма,  половое  поведение.

Эндокринные клетки, образующие гормоны, получили свое назва­ние благодаря наличию у них специализированной функции внут­ренней секреции (инкреции), т.е. активного выведения образовав­шихся информационных молекул — гормонов во внутреннюю среду. Эти специализированные клетки образуют эндокринную систему, т.е. функциональное объединение всех инкреторных клеток организма. Считается, что гормональная регуляция осущест­вляется эндокринной системой. В это функциональное объединение входят следующие инкреторные образования (рис.3.13):

1) эндокрин­ные органы или железы, основной и единственной функцией кото­рых является синтез и внутренняя секреция гормонов, например, щитовидная железа или надпочечники;
2) эндокринная ткань в органе, т.е. скопление инкреторных клеток в органе, другие клеточные элементы которого обладают неэндокринными функци­ями (например, островки Лангерганса в поджелудочной железе, основная часть клеток которой образует пищеварительный сок);
3) клетки органов, обладающие кроме основной одновременно и эндокринной функцией (например, мышечные клетки предсердий наряду с сократительной функцией образуют и секретируют атриопептиды).

Гормональная регуляция, как и любая система регуляции, имеет аппарат управления, каналы прямой и обратной передачи информа­ции, сигналы, которыми информация передается, исполнительные органы или объекты управления. Эти элементы системы названы звеньями и составляют структурно-функциональную организацию системы  гормональной регуляции.

Звенья управления. Как видно из представленной схемы (рис.3.13), управление деятельностью эндокринных клеток может осуществляться двумя путями.

Первый из них реализуется структурами центральной нервной системы, непосредственно передающими нервные импульсы к эндокринным структурам, синтезирующим и секретирующим гормоны. Этот путь управления получил название нервного, цереброгландулярного (мозг-железа) или парагипофизарного, т.е. реализуемого мимо гипофи­за. Так регулируется деятельность практически всех эндокринных кле­ток.
Второй путь управления эндокринными клетками нервная система реализует через гипофиз, обозначаемый в этом случае как гуморальное звено управления; этот путь регуляции получил название церебропитуитарного (мозг-гипофиз) или гипофизарного. Таким путем регу­лируется деятельность тех желез, для которых в гипофизе секретируются специальные тропные гормоны или тропины, например, щито­видная железа  или кора надпочечников.

Основным путем управления деятельностью некоторых эндокрин­ных клеток является местная саморегуляция за счет обратной связи (например, секреция сахаррегулирующих гормонов островками Лангерганса регулируется уровнем глюкозы в крови, секреция кальций-регулирующих гормонов — паратирина и кальцитонина — уровнем кальция в крови), а звенья нейро-гуморального управления обеспе­чивают лишь усиление или ослабление эффекта местной саморегу­ляции.

Центральной для управления эндокринными функциями структу­рой нервной системы является гипоталамус. Этот отдел осущест­вляет оба пути управления, т.е. и нервный, и гипофизарный. Уп­равляющая функция гипоталамуса связана с наличием здесь групп нейронов, обладающих способностью синтезировать и секретировать специальные регуляторные пептиды — нейрогормоны. Таким обра­зом, гипоталамус является одновременно и нервным, и эндокрин­ным образованием, играя ключевук роль в интеграции нервных и гуморальных механизмов регуляции, осуществляя нейро-гуморальное управление функциями. Свойство нейронов гипоталамуса синтезиро­вать и секретировать регуляторные пептиды получило название нейросекреция. В принципе, этим свойством обладают все нервные клетки, поскольку нейроны транспортируют синтезированные в них белки, ферменты и другие молекулы с помощью аксонального тока. У нейронов гипоталамуса эта способность приобрела специфические свойства.
Нейросекрет, образующийся в соме гипоталамического нейрона, хранится в виде гранул и путем аксонального транспорта перено­сится в структуры мозга, ликвор или гипофиз.

Соответственно, в гипоталамусе   можно  выделить  четыре   нейроэндокринные системы.

3.1. Гипоталамо-экстр агипоталамная система
3.2. Гипоталамо-аденогипофизарная (переднегипофизарная) система
3.3. Гипоталамо-метагипофизарная (среднегипофизарная) система
3.4. Гипоталамо-нейрогипофизарная (заднегипофизарная) система

См. подробнее >>> Нейроэндокринные системы

Особенности синтеза гор­монов в эндокринных клетках зависят от химической структуры гор­монов.

По химической природе все гормоны подразделяют на три группы:

1) производные аминокислот — тиреоидные гормоны, ад­реналин, гормоны эпифиза;
2) пептидные гормоны, простые (про­теины) и сложные (гликопротеиды) белки — гипоталамические ней­ропептиды, гормоны гипофиза, островкового аппарата поджелудоч­ной железы, околощитовидных желез;
3) стероидные гормоны, об­разующиеся из холестерина гормоны коры надпочечников, половых желез,   гормон  почечного  происхождения  кальцитриол.

Синтез гормонов эндокринными клетками происходит непрерыв­но, его интенсивность зависит не только от регуляторных сигналов звена  управления,   но и  от величины  секреции.   Известный в  биохимии принцип торможения синтеза конечным продуктом обуслав­ливает подавление образования гормонов при сниженном их удале­нии из клеток и, напротив, активация секреции повышает синтез гормонов. Таким образом, звенья синтеза и секреции гормонов взаимосвязаны.

См. подробнее >>> Звено синтеза и секреции гормонов