Эндокринная сигнальная система одна из ведущих регулирующих систем в организме.

Эндокринная система представлена железами внутренней секреции, ответственными за образование и высвобождение в кровь различных сигнальных молекул. Железы внутренней секреции или эндокринные железы, подразделяются на классические (гипофиз, щитовидная и околощитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, корковое и мозговое вещество надпочечников, яички, яичники, эпифиз) и неклассические (вилочковая железа, сердце, печень, почки, ЦНС, плацента, кожа, желудочно-кишечный тракт и т.д.). Сигнальные молекулы классических желез внутренней секреции носят название гормоны, хотя сам термин «гормон» (от греческого horma- возбуждаю ) был введен в 1905 году У. Бэйлиссом и Э. Старлингом для названия молекулы, синтезируемой двеннадцатиперстной кишкой и стимулировавшей секрецию желчи и сока поджелудочной железы.

Гормоны классифицируют по их химической природе, что позволило выделить 4 основных класса гормонов (Табл. 11.3.)

Таблица 11-3. Главные классы гормонов

1. Гормоны белковой природы

• Гормоны - сложные белки (тиреотропин, гонадотропины)

• Гормоны - простые белки (соматотропин, инсулин)

• Гормоны - пептиды ( глюкагон, кортикотропин,)

2. Производные аминокислот

• адреналин, серотонин, тироксин

3. Стероиды (производные холестерола и других полиизопренов)

• альдостерон, кортизол, половые гормоны, ретиноевая кислота

4. Эйкозаноиды ( производные 20-углеродных, полиненасыщенных жирных кислот)

• простагландин Е1, тромбоксан А2.

Уровень гормона в крови не всегда определяет конечный эффект гормона

Гормоны характеризуются чрезвычайно высокой эффективностью действия, поэтому концентрация их в крови и межклеточной жидкости очень низкая порядка от 10^-6до 10^-12М. Уровень гормона в крови – интегральный результат двух процессов скорости их синтеза и секреции и скорости распада и удаления из крови. Гормоны могут секретироваться двумя путями:

• Регулируемая секреция: клетка хранит гормон в секреторных гранулах и выделяет гормон по мере необходимости. Это - наиболее часто используемый путь и позволяет клеткам выделять большое количество гормона в течение короткого периода времени. (пульсирующий характер секреции)

• Конститутивная секреция: клетка не сохраняет гормон, а выделяет его из секреторных везикул по мере его синтеза.

Секреция - наиболее частый объект действия регулирующих систем. Обычным прикладным принципом регуляции секреции гормона является принцип отрицательной обратной связи: сам гормон непосредственно или косвенно тормозит свою дальнейшую секрецию.

• например, инсулин секретируется  клетками поджелудочной железы в ответ на увеличение уровня глюкозы в крови и его действие направлено на повышение усвоения глюкозы клетками, что приводит к снижению уровня глюкозы крови. Последнее является сигналом для уменьшения секреции инсулина.

Однако в регуляции секреции некоторых гормонов может быть и принцип положительной обратной связи, при котором гормон непосредственно или косвенно вызывает дополнительную секрецию гормона.

• например, выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ) перед овуляцией - результат положительной обратной связи влияния эстрогенов на переднюю долю гипофиза, ЛГ затем действует на яичники и усиливает секрецию эстрогенов.

Важным в конечном эффекте гормона на клетку при одной и той же его концентрации в крови является скорость доставки через сосудистое русло: усиление кровотока к органу мишени или группе клеток- мишеней приводит к увеличению поставляемого гормона и усилению эффекта и наоборот.

Значительно менее изучены механизмы удаления гормонов из сосудистого русла. Гормоны, подобно всем биомолекулам, имеют характерное для каждого время биологического полураспада, зависящее от многих условий. Прекращение секреции гормона с очень коротким временем полураспада, вызывает быстрое падение концентрации гормона в крови, но если время полураспада гормона - продолжительное, эффективные концентрации сохраняются в течение некоторого времени даже после того, как секреция прекращается. При изложении метаболизма отдельных гормонов будут приведены примеры особенностей обмена отдельных гормонов.

Одним важным следствием того, что уровень гормона регулируется по принципу обратной связи и факта, что гормоны имеют ограниченную продолжительность жизни в сосудистом руле, является то, что секреция большинства гормонов имеет пульсирующий характер. На графике (рис 11.4) приводятся данные о изменениях концентрации лютеинизирующего

Рис.11.4. Изменение уровня ЛГ в крови в течении 8 часового наблюдения.

гормона в крови собаки в течение 8 часов, при исследовании уровня каждые 15 минут:

Пульсирующая природа секреции лютеинизирующего гормона у этого животного очевидна. Эти данные указывают на необходимость осторожной интерпретации результатов исследования в клинической эндокринологии. Подобный пульсирующий характер изменений уровня характерен для многих гормонов. Помимо кратковременных колебаний, указанных здесь существуют долговременные ритмы, что следует учитывать при обследовании и здоровых и больных людей.

Однако уровень гормона в крови еще не определяет конечный эффект гормона. Важное место в механизме действия гормонов отводится и количеству рецепторов в клетке, на которое сами гормоны могут оказывать существенное влияние. Возможны 2 варианта такого влияния

1. Понижающая регуляция рецепторов

- гормон уменьшает число рецепторов для себя или для другого гормона.

Например, прогестерон уменьшает количество своих рецепторов и рецепторов для эстрогенов в матке

1. Повышающая регуляция рецепторов

• гормон увеличивает число рецепторов для себя или для другого гормона.

• например, эстрогены увеличивают количество собственных рецепторов и рецепторов ЛГ в яичнике.