Физиологическая организация эндокринной функции

06 Августа в 6:31 2820 0


В основе каждой эндокринной функции (кортикостероидной, тиреоидной, гонадальной, соматотропной и т. д.) лежит образование специфических гормонов в соответствующей железе. Однако биосинтез и секреция гормонов отнюдь не исчерпывают содержание понятия «эндокринная функция».

Эндокринная функция — динамическая, сложноорганизованная система, состоящая из ряда взаимосвязанных сбалансированных между собой компонентов (подсистем) (рис. 12). Физиологическая структура любой эндокринной функции включает: 1) синтез и секрецию гормонов (или прогормонов) в железе; 2) процессы специфической регуляции и саморегуляции функций железы: 3) специфический транспорт секретируемых гормонов в крови: 4) специфические ферменты метаболизма гормонов на периферии, а также их экскрецию; 5) специфическое взаимодействие гормонов с реагирующими тканями.

Физиологическая организация эндокринной функции: стрелками показаны прямые и обратные связи в системе
Рис. 12. Физиологическая организация эндокринной функции: стрелками показаны прямые и обратные связи в системе

Совокупность этих компонентов составляет соответствующую эндокринную функцию, обеспечивающую дискриминируемое возникновение, передачу, прием, усиление, реализацию и затухание специфического гормонального сигнала — биодинамику и биокинетику гормонов.

При этом биосинтез и рецепция гормонов — центральные звенья каждой функциональной системы, определяющие ее качественное своеобразие, специфику генерируемого гормонального сигнала и его приема в реагирующих клетках. Все звенья эндокринных функций регулируемы. Изменения, возникающие в любом звене этой функциональной системы, изменяют работу системы в целом (Меньшиков, 1970). Взаимосвязь между различными эндокринными функциями может осуществляться на уровне любого из звеньев каждой функции.

1. Центральное звено эндокринной функции — соответствующая эндокринная железа, в которой осуществляется биосинтез (биогенез) гормона, формируется его специфическая структура и которая секретирует синтезированный гормон в кровь.

2. Эндокринные железы, как и всякий регуляторный аппарат, очень чутко реагируют на изменения внешней и внутренней среды организма изменением своего функционального состояния. Спонтанно синтезируя и секретируя в кровь некоторое базальное количество гормонов, железа в ответ на специфические внешние стимулы реагирует усилением своей функции (гиперфункция, гиперсекреция гормона) или ее ослаблением (гипофункция, гипосекреция гормона). Изменения функционального состояния железы осуществляются с помощью специальных для каждой железы механизмов регуляции и саморегуляции. В ряде случаев прямая регуляция функций железы осуществляется системой гипоталамус — гипофиз.

Например, биосинтез кортикостероидов и их секреция специфически контролируются гормоном гипофиза АКТГ, секреция которого находится под контролем кортиколиберинов гипоталамуса. Аналогичная система регуляции существует и для таких желез, как гонады (люлиберин и фоллиберин — ЛГ и ФСГ — половые гормоны), щитовидная железа (ТРФ — ТТГ — тиреоидные гормоны).

В других случаях прямая специфическая стимуляция железы осуществляется также с помощью гормонов, но экстрагипофизарно. Так, биосинтез и секреция альдостерона надпочечниками специфически стимулируются ангиотензинами, а секреция инсулина поджелудочной железой — глюкагоном. При этом специфическая регуляция функций железы может осуществлятья не обязательно с помощью гормонов. Во многих случаях регуляторными стимулами для эндокринных функций могут быть различные негормональные метаболиты — нейромедиаторы, глюкоза, аминокислоты, ионы.

М. М. Завадовский (1935, 1941) установил, что наряду с факторами прямой регуляции функций желез внутренней секреции важную роль играют механизмы их саморегуляции. Регуляторный стимул, модулируя функцию соответствующей железы, контролирует содержание секретируемых ею гормонов в крови, изменение которого в свою очередь оказывает регуляторное влияние на интенсивность посылаемого стимула. Таким образом осуществляются механизмы обратных связей. В одних случаях они бывают положительными, способствуя самоактивации функциональной системы, в других — отрицательными, обусловливая нормализацию ее состояния.



3. Гормоны, поступая в кровь, транспортируются ею к органам и тканям. При этом лишь небольшая часть гормона циркулирует в свободной форме в виде водного раствора. Преобладающая же часть его находится в крови в форме обратимых комплексов с белками плазмы и форменными элементами. В этих комплексах составляющие компоненты сцеплены нековалентными связями. Особое значение имеют транспортные белки плазмы, специфически связывающие те или иные гормоны.

К специфически связывающим транспортным белкам относятся, например, транскортин, избирательно связывающий кортикостероиды и прогестины, тироксинсвязывающий глобулин, образующий комплексы с тиреоидными гормонами, и т. д.. Вступая в комплекс с этими белками, гормоны аккумулируются в кровяном русле и временно выключаются из сферы биологического действия и метаболических превращений. По-видимому, образование комплексов гормонов со специфическими белками плазмы — механизм буферирования сдвигов концентрации гормонов и их резервирования в кровяном русле.

4. Гормоны, не связанные с транспортными белками крови, имеют доступ к клеткам и тканям. В тканях параллельно протекают два процесса: реализиция гормонального эффекта и метаболическая инактивация (катаболизм) гормонов.

Метаболическая инактивация, протекающая наиболее интенсивно в печени, тонком кишечнике и почках, имеет важное значение в поддержании гормонального гомеостаза. Если скорость секреции гормона в значительной мере определяет приток его к тканям, то скорость катаболизма и последующей экскреции обусловливает отток его из организма. Таким образом, с одной стороны, гормональный катаболизм, осуществляемый специальными для каждой группы гормонов ферментными системами периферических тканей, является важным механизмом регуляции активности гормонов в организме, с другой — специфические катаболические процессы, непосредственно влияя на концентрацию активного гормона в крови, через механизмы обратной связи контролируют скорость его секреции железой.

Метаболические превращения гормонов на периферии способны в некоторых случаях не только инактивировать гормон, но и активировать его.

5. Конечный биологический смысл сложной динамики гормона — его специфическое взаимодействие с реагирующими тканями, приводящее к реализации специфического регуляторного эффекта. В связи с этим данный процесс — также важнейший компонент физиологической структуры эндокринной функции, ее клеточного представительства. Конечно, бессмысленно включать целиком периферические органы и ткани, реагирующие на гормоны, в состав эндокринной системы.

Вместе с тем в клетках гормончувствительных тканей, или тканей-мишеней, есть специальный аппарат узнавания определенных гормонов. Этот аппарат, состоящий из особых клеточных белков и способный обеспечивать избирательный прием гормонального сигнала, его преобразование и инициацию специфического гормонального эффекта в клетке, получил название гормональных циторсцепторов. В органах-мишенях существуют отдельные, специфические циторсцепторы кортикостероидов. половых и тиреоидных гормонов, инсулина, глюкагона, АКТГ и т. д.

Эти рецепторы гормонов и являются, очевидно, тканевым компонентом каждой эндокринной функции — кортикостероидной, гонадальной, тирсоидной, инсулиновой, глюкагоновой и т. д. От концентрации и функционально-структурной организации рецепторов будут так или иначе зависеть возможность, степень и, в определенной мере, особенности реакции тканей на данный гормон.

Таким образом, каждая эндокринная функция представляет собой многокомпонентную динамическую систему взаимосвязанных процессов, определяющих на разных уровнях как специфику и силу гормонального сигнала, так и чувствительность клеток и тканей к данному гормону.

Анализ компонентов различных эндокринных функций, механизмов их физиологической организации и составляет одну из главных задач современной теоретической эндокринологии.

Другим важнейшим аспектом современной эндокринологии является исследование взаимодействия различных эндокринных функций в регуляции процессов жизнедеятельности организма. Разработка этой задачи представляет собой сложную проблему, поскольку взаимодействие эндокринных функций осуществляется на различных уровнях, зависит от множеств внешних и внутренних условий и носит динамический характер.

В.Б. Розен
Похожие статьи
показать еще
 
Эндокринная хирургия