Місце ендокринної системи в загальній регуляції функцій організму

До недавнього часу вважалось, що злагоджена робота всіх органів та систем організму забезпечується двома ок­ремими регуляторними системами — нервовою та ендокрин­ною, де основну роль відігравав гіпофіз. Ця концепція була спростована відкриттям у супраоптичних та паравентрикулярних ядрах гіпоталамуса, секреторних нейронів, в яких відбувається синтез гормонів і гормональних речовин — нейрогормонів. З того часу головною залозою внутрішньої секреції вважається гіпоталамус, який є також невід'єм­ною частиною проміжного мозку. За допомогою нейрогормональних факторів — релізинг-гормонів — гіпоталамус ке­рує роботою гіпофіза, що регулює активність периферійних залоз внутрішньої секреції. Отже, в ланцюгу гормональної регуляції гіпофізу належить проміжна ланка, а не головна, як вважали раніше.

Значення гіпоталамуса як залози внутрішньої секреції. Релізинг-гормони гіпоталамуса або гормонозвільняючі, фак­тори по портальних кровоносних судинах з кров'ю надходять у передню долю гіпофіза, де стимулюють чи гальмують син­тез тропних гормонів, які, в свою чергу, змінюють секрецію гормонів інших залоз внутрішньої секреції. Так, адренокортикотропінзвільняючий фактор гіпоталамуса стимулює син­тез адренокортикотропного гормону (АКТГ) гіпофіза, що підсилює діяльність кори надниркових залоз. Ще приклад: тиреотропінзвільняючий фактор стимулює синтез тиреотропного гормону гіпофіза, який підсилює секрецію гормонів щитовидної залози. Так само інші релізинг-гормони гіпота­ламуса через тропні гормони гіпофіза змінюють роботу різ­них залоз внутрішньої секреції.

Крім гормонозвільняючих факторів, гіпоталамус синте­зує два важливих гормони, а саме антидіуретичний або вазоприсин, і окситоцин. Ці гормони по аксонах нейросекреторних клітин з гіпоталамуса надходять у задню частину гіпофіза, де й депонуються. Саме тут вони виявлені впер­ше, тому невірно вважати їх гормонами гіпофіза. Якщо ніжку гіпофіза, яка з'єднує його з гіпоталамусом, переріза­ти, то гормони з задньої долі зникають, але залишаються в гіпоталамусі. Завдяки наявності в ніжці гіпофіза портальних кровоносних судин та аксонів секреторних нейронів гіпоталамуса здійснюється тісний зв'язок з гіпофізом. Цю систему об'єднують в гіпоталамо-гіпофізарну систему, яка відіграє важливу роль в інтеграції нервової та гормональ­ної регуляції фізіологічних процесів у організмі.

Таким чином, завдяки нейросекреторним клітинам гіпо­таламуса нервова та гуморальна регуляція об'єднуються в єдину систему нейрогуморальної регуляції всіх функцій в організмі. Центральна нервова система змінює роботу ор­ганів та систем, діючи на них через вегетативні й соматичні нерви та залози внутрішньої секреції. Зв'язок центральної нервової системи з ендокринними залозами здійснюється не тільки через гіпоталамо-гіпофізарну систему, а й через сим­патичні та парасимпатичні нерви, що іннервують всі залози внутрішньої секреції.

Відомо, що вищі центри симпатичної та, парасимпатич­ної нервових систем теж розташовані, в гіпоталамусі. Отже, функціональна активність ендокринних залоз знаходиться під подвійним контролем гіпоталамуса — гормональним та рефлекторним. Саме тому цей орган вважається головним центром регуляції залоз внутрішньої секреції.

Таким чином, центральна нервова система, одержуючи інформацію від навколишнього та внутрішнього середови­ща, може забезпечити термінову адаптацію організму за рахунок нервового приводу і більш повільну — за рахунок ен­докринної системи. Таке повільне пристосування пояснюється тим, що для виділення гормонів та їх транспортування кров'ю до певних органів потрібний деякий час.

Регуляція синтезу гормонів. Вміст гормонів у крові за­лежить від потреб організму і регулюється за принципом зворотного зв'язку, тобто зниження концентрації того чи ін­шого гормону зумовлює посилення його синтезу, а підви­щення вмісту навпаки, його зниження. Зміна концентрації гормонів у крові сприймається ендокринними залозами за рахунок їх власних рецепторів та рецепторів кровоносних судин, а регуляція здійснюється нейрогуморальним шляхом за участю гіпоталамо-гіпофізарної системи. Класичним прикладом регуляції синтезу гормонів за принципом зворот­ного зв'язку є стимуляція секреції ендокринних залоз тропними гормонами гіпофіза. Якщо вміст гормонів у крові менший за необхідну кількість, хіміорецептори передають по нервових провідниках відповідну інформацію в гіпота­ламус, який синтезує специфічний нейрогормон, що посилює синтез певного тропного гормону гіпофіза, який стимулює секрецію потрібного гормону. Зворотним зв'язком здійсню­ється також регуляція синтезу гормонів тими речовинами, вміст яких у крові залежить від цих гормонів. Наприклад, інсулін змінює вміст цукру в крові, а підвищення концент­рації цукру (гіперглікемія) стимулює синтез інсуліну. Гі­поглікемія, навпаки, гальмує секрецію цього гормону. Над­мірне збільшення тих чи інших гормонів в організмі може вирівнюватись їх підсиленою інактивацією за рахунок від­повідних антигормонів.

Слід пам'ятати, що ін'єкції гормонів з метою лікування можуть гальмувати діяльність відповідних ендокринних за­лоз, а тривале їх вживання призводить до атрофії цих залоз. Прямого впливу нервової системи на секреторні клі­тини ендокринних залоз через вегетативні нерви не встановлено.

Симпатична та парасимпатична нервові системи зміню­ють тільки просвіт кровоносних судин цих залоз, а це також впливає на їх роботу.

ЗНАЧЕННЯ, ХІМІЧНА БУДОВА ТА ЗАКОНИ ДІЇ ГОРМОНІВ

Роль гормонів багатогранна й складна. Вони мають важливе значення майже для всіх життєвих процесів орга­нізму. Гормони виконують чотири основні функції.

1. Морфологічна функція, завдяки якій забезпечується ріст і розвиток організму, поява та формування вторинних статевих ознак (гормони росту та статевих залоз).

2. Дія на різні обміни речовин: білковий, жировий, вуг­леводний, водно-сольовий та основний (гормони щитовид­ної та паращитовидних залоз).

3. Дія на функціональний стан нервової системи, а са­ме на вегетативну, нижчу й вищу нервову діяльність та ін­стинкти (гормони щитовидної та статевих залоз).

4. Дія на процеси розмноження: овуляцію, вагітність, лактацію (гонадотропні гормони гіпофіза та гормон жов­того тіла).

Деякі гормони (кортикостероїди, паратгормон, інсулін) необхідні для існування організму. При їх відсутності від­буваються серйозні зміни, особливо в обмінних процесах, які закінчуються смертю. Нестача інших гормонів зумовлює різні відхилення від норми, але не призводить до смерті. В таких випадках резистентність організму різко знижується і пристосування його до змін навколишнього середовища погіршується.

Щодо хімічної будови гормони можна поділити на чоти­ри групи.

1. Стероїдні гормони — це гормони статевих залоз та кори надниркових залоз.

2. Гормони похідні тирозину — адреналін, норадреналін та тироксин.

3. Протеогормони (білкові). До них належать: гормони передньої і середньої частин гіпофіза, паращитовидних за­лоз та інсулін підшлункової залози

4. Пептидні гормони гіпоталамуса (окситоцин та вазо­пресин) .

Гормони, за винятком деяких протеогормонів, у всіх хре­бетних тварин мають подібну структуру й активність, тобто вони позбавлені видової специфічності. Це означає, що гор­мон, взятий від тварини одного виду, може бути використа­ний з лікувальною метою для іншого виду. Правда, деякі з них краще діють “вниз” щодо еволюції видів. Наприклад, гормон росту людини добре стимулює ріст і розвиток мавп, собак, пацюків і т. д., а такий же гормон указаних тварин слабше діє на людину. Гормони білкової природи є видоспецифічними і їх введення в організм іншого виду викликає негативні реакції, як і введення будь-якого чужорідного білка. Ці гормони в чужому організмі є антигенами, на які виробляються антитіла, а це призводить до проявів імунобіологічної несумісності.

На сьогодні хімічна формула деяких гормонів добре вив­чена (адреналіну, тироксину, інсуліну), тому з'явилась мож­ливість їх штучного синтезу і застосування з лікувальною метою.

Особливості дії гормонів підпорядковуються таким за­конам.

1. Закон дії слабих доз. Гормони — речовини з високою біологічною активністю, тому навіть у незначних концент­раціях можуть змінювати функціональний стан у клітин, тканин, органів. Більшість з них залишаються біологічно активними в тисячних розведеннях (адреналін). Існує і верхня межа дії гормону, поза якою збільшення його кон­центрації не призводить до підсилення функції, а інколи викликає зворотну реакцію.

2. Закон дії обмеженого часу. Періоди дії різних гормо­нів неоднакові Деякі з них діють недовго (адреналін), бо швидко інактивуються, інші зберігають свою активність кілька діб (тироксин). Це необхідно враховувати при засто­суванні гормонів з метою лікування гіпофункцій ендокрин­них залоз. Є методи, що дозволяють подовжити дію гор­мону в організмі. Так, введення гормонів у вигляді масля­них, розчинів або кристалів під шкіру сповільнює їх інакти­вацію. Терапевтична експозиція інсуліну в організмі збіль­шується добавкою до нього протамін цинку. Більшість гор­монів інактивуються в печінці і виводяться з сечею. Час дії в організмі визначається періодом напіврозпаду. Цей пері­од для нейрогормонів становить 2,5—5 хв, для катехоламінів — 0,5—2,5 хв, для тироксину — 4 доби.

3. Закон неспецифічної зоологічної дії. Наприклад, фолікулін кобили однаково активний для корови, вівці, кро­лиці та інших самок і навпаки.

4. Закон загальної та ізольованої дії. Деякі гормони (тироксин, гормон росту), потрапляючи в організм з кров'ю, діють на всі клітини, а інші змінюють діяльність тільки од­ного органа. Так, секретин стимулює секреторну функцію підшлункової залози, а тиреотропний гормон гіпофіза — секреторну функцію щитовидної. Такий вибірковий вплив гормонів на окремі органи зумовлений специфічними рецеп­торами цих органів, що збуджуються при наявності відпо­відного гормону в крові. Інші органи не мають подібних рецепторів, тому не реагують на гормон.

5. Закон дистантної дії - свідчить, що гормони виявляють свій вплив, подолавши певну частину кровоносного русла. Після синтезу вони потрапляють у венозну кров, проходять мале коло кровообігу і потім з артеріальною кров'ю над­ходять до органа. Винятком можуть бути нейрогормони гі­поталамуса, які по гіпоталамо-гіпофізарній системі потрап­ляють безпосередньо в гіпофіз.

6. Закон постійної та періодичної дії. Кількість гормо­нів, особливо ті, що регулюють обмін речовин, синтезуються і діють постійно. Інші виявляють активність у певні пе­ріоди існування організму. Так, прогестерон необхідний у період вагітності, а пролактин — у період лактації.