ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О СТРОЕНИИ И ФУНКЦИЯХ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА
Понятие о регуляторных системах организма
Для нормального функционирования многоклеточного организма необходима взаимосвязь между отдельными клетками, тканями и органами. Эту взаимосвязь осуществляют 4 основные системы регуляции:
- 1. Центральная и периферическая нервная система. Осуществляет регуляцию через нервные импульсы и нейромедиаторы.
- 2. Эндокринная система. Осуществляет регуляцию с помощью гормонов, которые выделяются в кровь железами внутренней секреции и отдельными эндокринными клетками.
- 3. Паракринная и аутокринная системы. Осуществляют регуляцию с помощью различных соединений, которые секретируются в межклеточное пространство и взаимодействуют с рецепторами либо близлежащих клеток, либо той же клетки (простагландины, гормоны ЖКТ, гистамин и др.).
- 4. Иммунная система. Осуществляет регуляцию через специфические белки (цитокины, антитела).
Регуляторная роль эндокринной системы
Эндокринной системе принадлежит важная роль в развитии организма человека, начиная с эмбрионального периода. Все жизненно важные физиологические процессы (рост, физическое, умственное, половое развитие, иммунитет) находятся в зависимости от эндокринной системы.
Гормоны и их физиологическое значение
Эндокринная система оказывает влияние на протекание всех важных физиологических процессов в организме с помощью гормонов.
Гормоны действуют на генетический аппарат клеток, участвуя в реализации генетической программы развития.
Гормоны оказывают влияние на все виды обмена веществ, а также на рост, физическое и умственное развитие.
У развивающегося эмбриона человека под влиянием гормонов происходит дифференцировка систем органов. Так, половая система развивается при обязательном присутствии тестостерона, а центральная нервная система (ЦНС) - под влиянием гормона щитовидной железы тироксина.
Гормоны необходимы для успешного проявления репродуктивных функций: оплодотворения, имплантации зародыша, беременности, лактации.
Нормальный рост и развитие обусловливаются совместным действием гормона роста, тиреоидных гормонов и инсулина.
На протяжении всей жизни человека гормоны необходимы для кратковременной и долговременной адаптации организма к условиям окружающей среды, к количеству и качеству потребляемой пищи, к изменениям поступления жидкости и электролитов из окружающей среды и целому ряду других жизненно важных процессов.
С секрецией гормонов связаны не только процессы развития, но и старение человека.
Гормоны - химические соединения, которые обладают высокой биологической активностью и, как следствие, значительным физиологическим эффектом даже в малых количествах.
Таблица 1
Классификация гормонов по физиологическим функциям
Гормоны |
Регулируемые процессы |
Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин Альдостерон, антидиуретический гормон |
Обмен углеводов, липидов, аминокислот Водно-солевой обмен |
Гормоны |
Регулируемые процессы |
Паратгормон, кальцитонин, каль-цитриол |
Обмен кальция и фосфатов |
Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны |
Репродуктивная функция |
Тропные гормоны гипофиза, либе-рины и статины гипоталамуса |
Синтез и секреция гормонов эндокринных желез |
Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП) |
Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон |
Биохимия гормонов
В настоящее время известно несколько десятков гормонов, выяснена их химическая природа, каждому гормону дано точное химическое название. Но, несмотря на это, в научной литературе предпочитают использовать тривиальные (исторически сложившиеся) названия гормонов. Это происходит по трем причинам. Во-первых, химические названия многих гормонов необычайно громоздки и сложны (а в случае гормонов пептидной и белковой природы практически неприемлемы). Во-вторых, тривиальное название, как правило, отражает либо функцию, либо происхождение гормона.
Классификация гормонов по химической природе
- 1. Стероидные гормоны. По химической природе являются производными стеролов. Они синтезируются в надпочечниках, семенниках, яичниках и некоторых других органах и тканях (печень, плацента и т. п.).
- 2. Пептидные гормоны. По химической природе являются полипептидами с той или иной молекулярной массы. Местом их биосинтеза служат нейросекреторные клетки мозга, гипоталамус, гипофиз, щитовидная и паращитовидная железы, поджелудочная железа, печень и слизистая органов пищеварения.
- 3. Прочие гормоны. К ним относят все остальные гормоны, не являющиеся стероидами или полипептидами. Примерами гормонов этого типа у человека могут служить тироксин, адреналин и пр.
Таблица 2
Классификация гормонов по химическому строению
Пептидные гормоны |
Стероиды |
Прочие гормоны аминокислот |
Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ) |
Альдостерон |
Адреналин |
Гормон роста (соматотропин, ГР, СТГ) |
Кортизол |
Норадреналин |
Тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ) |
Кальцитриол |
Трийодтиро-нин (ТЗ) |
Лактогенный гормон (пролактин, ЛТГ) |
Тестостерон |
Тироксин (Т4) |
Лютеинизирующий гормон (лютро-пин, ЛГ) |
Эстрадиол |
|
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) |
||
Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) |
Прогестерон |
|
Хорионический гонадотропин (ХГ) |
||
Антидиуретический гормон (вазопрессин, АДГ) |
||
Окситоцин |
||
Паратиреоидный гормон (паратгормон, ПТГ) |
||
Кальцитенин |
||
Инсулин |
||
Глюкагон |
Гормоны вырабатываются клетками эндокринной системы, хранятся в них, а при действии определенных стимулов (например, нервных импульсов) отдельными (дискретными) порциями поступают в межклеточное пространство, а затем в кровь.
* Лишь небольшая часть гормонов, попав в кровь, остается в свободном активном виде. Основная их часть (более 80%) образует комплексы с белками плазмы крови и форменными элементами. Благодаря образованию этих комплексов гормоны временно теряют свою биологическую активность (инактивируются), временно выключаются из круга биологического действия и метаболических превращений. Образование комплекса гормонов с белками - обратимый процесс, т. к. компоненты комплекса связаны между собой слабыми водородными связями.
С током крови гормоны переносятся к определенным органам и тканям, многие из которых расположены далеко от места образования гормона (дистанционностъ действия гормона).
Внимание! Каждый гормон влияет только на те органы и ткани, клетки которых имеют специфичные белковые рецепторы (специфичность действия гормонов).
* Рецепторы могут быть расположены как на поверхности клеточной мембраны, так и в цитоплазме клеток.
При взаимодействии гормонов со специфичными рецепторами образуется гормон-рецепторный комплекс. Этот комплекс активирует (запускает) ряд биохимических реакций, которые в конечном итоге формируют физиологический ответ клетки (изменение проницаемости клеточной мембраны для ионов, изменение процессов синтеза определенных веществ и пр.).
Внимание! Под влиянием определенного гормона происходят строго определенные изменения в цепи биохимических процессов, причем эти изменения не могут быть вызваны никаким другим биологически активным веществом (специфичность действия гормонов).
Гормоны сравнительно быстро разрушаются. Период полужизни большинства гормонов составляет около 30 минут.
* Многие гормоны, циркулирующие в крови, расщепляются в печени, легких, мозге, почках с помощью ферментных систем. Таким же образом происходит распад гормонов, отсоединившихся
от рецепторов на поверхности клеток.
Некоторые гормоны после взаимодействия с рецепторами расщепляются в лизосомах самой клетки-мишени.
Для поддержания достаточного количества гормона в крови необходима его постоянная секреция клетками эндокринной системы.