2.2.2. Регуляция функций эндокринной системы

Гормоны функционируют в качестве элементов регулирующих цепей, поэтому существенно, чтобы они не накапливались в организме и их уровень строго регулировался. Накоплению гормонов препятствуют их инактивация в эффекторных органах (главным образом в печени) и последующее выведение с мочой. Действие многих гормонов может блокироваться благодаря секреции гормонов, обладающих антагонистическим эффектом. Процессы синтеза и секреции гормонов регулируются с помощью обратной связи, и этот вид управления может осуществляться на разных уровнях одновременно.

Для обеспечения гомеостаза и поддержания на оптимальном уровне всех параметров внутренней среды организма большое значение имеет включение в систему регуляции различных метаболитов (жирные кислоты, глюкоза, аминокислоты, ионы и т. д.). Так, например, ионы Са2+, поступающие в железы, выполняют роль регуляторов секреторного процесса; глюкоза стимулирует гликолиз и ингибирует образование неэстерифицированных жирных кислот. От ее уровня зависит секреция инсулина и т. д. Гормоны и продукты метаболизма могут подавлять выделение какого-либо гормона, действуя по принципу отрицательной обратной связи. Например, инсулин снижает концентрацию сахара в крови, а глюкагон, действуя как антагонист инсулина, повышает ее. Конечный результат определяется соотношением этих двух эффектов.

Существует также регуляция и после выделения гормона в кровь. Период полураспада (время, необходимое для расщепления половины имеющегося гормона) для многих гормонов составляет лишь несколько минут.

Как уже указывалось, функционирование эндокринной системы осуществляется в тесном взаимодействии и взаимовлиянии с нервной системой. Это положение легко прослеживается на примере гипоталамуса. Гипоталамус получает информацию из внешней и внутренней среды. Из внешней среды по сенсорным системам сигналы поступают в кору больших полушарий и другие отделы мозга. В переработанном виде они передаются в гипоталамус, который интегрирует всю информацию, получаемую из высших отделов мозга и непосредственно из внутренней среды. В результате этих сигналов в гипоталамусе вырабатываются регуляторные гормоны, включающиеся в общую систему эндокринной регуляции. Кроме того, гипоталамус контролирует деятельность симпатической и парасимпатической нервной системы и с их помощью регулирует деятельность периферических эндокринных желез и органов-мишеней.

 

2.2.3. Функциональное значение гормонов

Гормоны оказывают широкое регулирующее влияние на различные функции организма. Выделяют три основные функции гормонов - они обеспечивают: развитие организма; адаптацию физиологических систем (т. е. способность органов и тканей изменять активность в зависимости от потребности в ней); поддержание важнейших физиологических показателей на постоянном уровне (гомеостатическая функция).

Различные биохимические реакции могут протекать правильным образом лишь в присутствии одного или нескольких гормонов, хотя при увеличении их концентрации реакция не ускоряется. В этих случаях проявляется пермиссивное (разрешающее) действие гормона, т. е. сам гормон не влияет на данную систему, но обеспечивает возможность нормального действия другого гормона. Например, тироксин обладает пермиссивным действием по отношению к гормонам, регулирующим рост.

Еще одной важной особенностью действия некоторых гормонов является синергизм, т. е. усиление действия одного гормона под влиянием другого.

 

Рис. 2.2 Гормональные взаимодействия и механизм обратной связи в эндокринной системе. Сплошными стрелками обозначены стимулирующие воздействия, пунктирными - ингибирующие.

 

 Гормоны являются элементами регуляторных систем (рис. 2.2). С этой точки зрения они разделяются на две группы. В одной, которая включает адреналин, норадреналин, альдостерон, АДГ и другие гормоны, скорость их секреции и концентрация в плазме претерпевают значительные колебания; при этом скорость секреции приспосабливается к меняющейся ситуации. Концентрации гормонов другой группы, например тироксина, в норме колеблются мало.

Гормон может действовать как контролирующий элемент, при этом скорость его секреции поддерживает определенные уровни показателей - концентрацию глюкозы в крови, осмотическое давление крови или другой физиологический параметр, который в норме сохраняется на постоянном уровне. Слежение за системой осуществляется специфическими рецепторами, которые направляют информацию об отклонениях регулируемого параметра от нужного значения в центральный контроллер (от англ. controller - регулятор) системы. Контроллер посылает сигнал в нервной или гормональной форме к эндокринной железе, в результате чего ее секреторная активность снижается или возрастает. Латентный период действия разных гормонов может составлять минуты и часы. В этих случаях постоянный уровень концентрации гормона необходим для правильного осуществления различных функций (пермиссивное действие).