Физиология эндокринной системы

Классификацию гормонов, механизмы их действия, классификацию рецепторов, механизмы передачи гормонального сигнала в клетку, клеточные ответы вы во всех подробностях изучите в курсе биохимии, нашей задачей по курсу нормальной физиологии является изучить функционирование эндокринной системы в целом.

Для начала немного вспомним тему регуляции физиологических функций. Существует три типа регуляции: миогенный, гуморальный, нервный (рефлекторный). Гуморальный подразделялся на аутокринный, паракринный и эндокринный. При любом гуморальном механизме имеется клетка, синтезирующая и секретирующая гормон, сам гормон, распространяющийся по жидким средам, и клетка с рецептором, воспринимающая этот гормон. При аутокринном виде клетка выделяет гормон в тканевую жидкость и сама же его воспринимает, при паракринном одна клетка выделяет гормон, а другие по близости воспринимают. В обоих случаях клетки, выделяющие гормон, не имеют своей главной и единственной функцией выделять гормон, нет, у них есть и другие функции, а их эффект крайне локален. А что характерно для эндокринного способа? Гормоны выделяют специализированные клетки (это их главная функция), клетки обычно собраны в отдельные органы (железы внутренней секреции, но есть и смешанные), причём органы очень хорошо кровоснабжаются – каждая эндокринная клетка контактирует с кровеносным капилляром, секреция гормонов производится в кровь, действие гормона дистанционное (ткань-мишень может находиться на значительном удалении от эндокринной железы), а эффект не локальный, а центральный/полный, потому что по кровеносной системе гормон может попасть в любое место в организме (ну почти). Таковы особенности эндокринной секреции, т.е. эндокринные клетки направлены на регуляцию целого организма, поэтому эндокринный уровень значительно выше ауто- и паракринного. Эндокринные железы имеют не только секреторные клетки, но и соединительно тканные для формирования полноценного органа. Ряд эндокринных клеток не собран в единые железы, а разбросан по ЖКТ – это АПУД-система, которая нужная для регуляции деятельности ЖКТ и формирования пищевого поведения. Эндокринные железы работают не в разнобой – большая часть из них объединена в единую эндокринную систему, которая согласует работу всех желёз и их гормонов между собой – эту систему мы и должны изучить.

Итак, эндокринная система.

Задача эндокринной регуляции – регуляция физиологических функций и по большей части обмена веществ, которые оцениваются гипоталамусом, который может кстати получать сигналы от других отделов ЦНС, гипоталамус является высшим центром эндокринной системы. Он принимает решение о том, какие гормоны в каком количестве должны синтезироваться, после чего выделяет свои гормоны: либерины (активируют синтез и секрецию определённых гормонов в гипофизе) или статины (тормозят синтез и секрецию определённых гормонов гипофиза). Гипофиз по команде гипоталамуса синтезирует и секретирует гормоны тропины, которые активируют синтез и секрецию конкретных гормонов в периферических эндокринных железах, чьи гормоны действуют на обычные ткани-мишени, изменяя их метаболизм (действие бывает как положительным, так и отрицательным), изменение метаболизма является клеточным ответом. Для того, чтобы эндокринная система адекватно реагировала на изменения среды, могла учиться и адаптироваться, достигать полезного результата, ей необходима обратная связь, и она есть. Допустим, у нас немного отклонился от нормы обмен какого-то вещества, сигнал об этом поступил в гипоталамус, тот подействовал либерином на гипофиз, тот подействовал тропином на периферическую железу, та выделила гормон, который подействовал на клетки-мишени и изменил в них обмен вещества до нормы, информация о нормализованном обмене веществ посредством метаболитов в крови доходит до периферической железы и гипоталамуса, мол, результат достигнут, ваши гормоны больше не нужны пока, помимо этого, гормоны периферических желёз тормозят секрецию соответствующего тропного гормона в гипофизе, как бы говоря, что периферическая железа выполнила требуемую задачу по синтезу гормонов, поэтому стимуляция от гипофиза более не нужна. Таким образом, мы имеем три типа отрицательных обратных связей, которые я отметил на схеме. Выходит, что эндокринная система является такой же полноценной (самодостаточной за счёт саморегуляции посредством обратных связей), как и нервная, но при этом эндокринная система подчиняется нервной.

Однако есть клетки и железы, которые не находятся под контролем гипоталамо-гипофизарной системы, например, островки Лангерганса в поджелудочной железе. Они тоже обладают саморегуляцией, просто по более простой схеме: клетки анализируют уровень глюкозы и решают, секретировать гормон или нет, типа поднялась глюкоза – выпускаем инсулин, опустилась до определённого уровня – всё, прекращаем секрецию. Почему одни железы такие самостоятельные, а другие требуют контроля ЦНС? Это связано с функциями гормона. Задача инсулина – предотвращение гипергликемий, это простая задача, эндокринная клетка сама может отслеживать уровень глюкозы в крови. Адреналин же готовит организм к стрессовым ситуациям, а стрессовые ситуации одна клетка оценить ну никак не может – тут нужна ЦНС. Вот поэтому какие-то клетки контролируются ЦНС, а какие-то нет.

Немного подробнее поговорим о работе центральных отделов эндокринной системы - гипоталамусе и гипофизе. Помимо того, что гипоталамус синтезирует и секретирует либерины и статины, регулирующие работу гипофиза, он синтезирует окситоцин и вазопрессин (он же антидиуретический гормон), но не секретирует их. Как так? Дело в том, что аксоны секреторных нейронов гипоталамуса спускаются в гипофиз, точнее в нейрогипофиз и уже там секретируют гормоны, т.е. по факту гормоны синтезирует гипоталамус, а секретирует гипофиз. Что касается гипофиза, он состоит из аденогипофиза и нейрогипофиза. Про нейрогипофиз мы сказали, в аденогипофизе есть множество клеток, которые секретируют гормоны (одна клетка – один гормон), т.е. там несколько групп клеток. Гормоны нейрогипофиза: окситоцин (снижает память, приносит удовольствие, повышает тонус ГМК матки и лактацию), вазопрессин (улучшает память, снижает диурез, увеличивая реабсорбцию воды в почках, что однако приводит к увеличению объёма циркулирующей крови и подъёму артериального давления). Гормоны аденогипофиза: меланотропин (активирует синтез меланина в меланоцитах кожи и глаз), аденокортикотропный (активирует синтез и секрецию гормонов коры надпочечников), лютеинизирующий (у женщин включает овуляцию, у мужчин выработку андрогенов в клетках Лейдига), фоликулстимулирующий (у женщин стимулирует рост фолликулов, у мужчин – сперматогенез), тиреотропный гормон (активирует синтез и секрецию тиреоидных гормонов щитовидной железы), соматотропин (гормон роста), липотропин (активирует липолиз), пролактин (активирует синтез и секрецию молока в млечных железах).