Общая структура эндокринной системы

1)Прямая связь – секреция гормона происходит в ответ на внутренние и (или) внешние сигналы, но результаты секреции не оказывают на нее обратного действия.

2)Обратная связь – на секрецию железы могут влиять какие-либо результаты этой секреции. Ее виды:

• отрицательная обратная связь,
• положительная обратная связь.

Как правило, секреторная активность эндокринных желез регулируется по принципу отрицательной обратной связи. Это означает, что повышение концентрации самого гормона или сигналов о результатах реакции на него со стороны ткани-мишени оказывают тормозящее или ослабляют стимулирующее действие на синтез или секрецию данного гормона. Уменьшение концентрации гормона или ослабление сигналов о реализации его действия вызывает противоположный эффект.

Петли обратной связи могут замыкаться на различных уровнях и включать разное число звеньев. В простейшем случае это — периферическая железа и ее гормон. В более «длинные» петли могут быть включены передняя доля гипофиза с ее тропными гормонами и гипоталамус с либеринами и статинами. Сигналы об эффектах действия гормона на уровне клеток-мишеней также могут иметь различную структуру и сложность.

Большое значение имеет то, что достаточно длительное и интенсивное напряжение какого-либо контура отрицательной обратной связи вызывает в эндокринных структурах не только функциональные, но и морфологические эффекты. Так, длительный дефицит гормона может вызвать гиперплазию соответствующей железы, а избыток гормона — ее атрофию. Эти эффекты также могут реализоваться на разных уровнях регуляции (включая гипофиз и гипоталамус). На некоторые эндокринные клетки непосредственно воздействуют определенные параметры окружающей среды, например, концентрация электролитов: ионы калия и натрия — действуют на клубочковую зону коры надпочечников, кальция — на паращитовидные железы, глюкоза — на β-клетки островков Лангерганса поджелудочной железы и пр.

В отдельных случаях в системе нейроэндокринной регуляции также существует положительная обратная связь. Например, при овуляции эстрогены, синтезируемые под влиянием гонадотропинов, способствуют повышению концентрации ЛГ и ФСГ.

Представления об обратных связях в ауторегуляции  эндокринной системы имеют большое  значение для диагностики и лечения  эндокринопатий. В соответствии с  ними эндокринные заболевания можно разделить на первичные эндокринопатии и вторичные. При первичных поражениях патологический процесс, вызвавший нарушения гормональной регуляции (аутоиммунное повреждение, воспаления, опухоль, генетический дефект) локализован в самой железе. При вторичных эндокринопатиях начальное поражение находится в пределах гипоталамо-гипофизарного нейросекреторного аппарата. А дисфункция периферической эндокринной железы является следствием этого процесса. Принцип обратной связи накладывает отпечаток и на основные подходы к лечению эндокринных болезней и на их диагностику. В области лечения приходится считаться с тем, что более или менее длительное назначение экзогенного гормона периферической железы подавляет продукцию гипофизарных и гипоталамических стимуляторов ее деятельности. Поэтому резкое прекращение заместительной терапии провоцирует синдром отмены. Более того, назначение гормонального регулятора вызывает ответ, понижающий в той или иной мере чувствительность организма к нему.

Также важен  феномен обратной связи для дифференциальной диагностики эндокринопатий. Первичные и вторичные эндокринопатии очень часто могут быть разграничены по противоположным изменениям концентраций тропных гормонов (или иногда – гипоталамических факторов) в крови. Так, при первичном гипотиреозе, вызванном йодной недостаточностью, гипоталамо-гипофизарный аппарат, повинуясь принципу обратной связи, отвечает на низкое содержание тироксина и трийодтиронина в крови повышением продукции ТТГ. В то же время вторичный гипотиреоз, вызванный гипопитуитаризмом, протекает при низкой концентрации как тиреоидных, так и тиреотропного гормонов. При болезни Базедова содержание ТТГ в крови понижено, в то время как при вторичном базедовизме, спровоцированном опухолями гипоталамо-гипофизарной локализации, повышены и уровень ТТГ, и уровень тиреоидных гормонов. Классическая болезнь Аддисона – первичная хроническая недостаточность коры надпочечников – вызвана инфекционным, либо аутоиммунным адреналитом, а изредка – атрофией коры надпочечников. Поэтому продукция ПОМК-проопиомеланокортина, содержащего АКТГ, компенсаторно возрастает. Так как продуктом протеолиза его является и МСГ, то кожа больных приобретает бронзовый оттенок и наблюдается характерный «симптом грязных локтей». Если гипокортицизм имеет центральное происхождение и относится к вторичным эндокринопатиям, то в силу первичного гипопитуитаризма продукция ПОМК наоборот понижается и гиперпигментации кожи не наблюдается. Наоборот, возможен даже обратный процесс – «белый аддисонизм». Таким образом, создается возможность для точной диагностики.

Выделившиеся из желез гормоны в той или иной степени связываются в крови с определенными белками и циркулируют в двух формах: связанной и свободной. Специфической активностью обладает лишь свободная форма гормона. Таким образом, транспортная связь гормонов с белками крови может играть роль регуляторного механизма гормональной активности.

Тесная связь между нервной и эндокринной системами, обусловленная очень сходными регуляторными функциями и подчас общностью элементов этих двух систем, предполагает определенное преимущество нервной системы и, в известном смысле, вспомогательную роль гормонов в качестве промежуточного химического звена регуляции. Однако нервные структуры, как и другие ткани, состоят из клеток, являющихся «мишенями», в которых реализуются метаболические, кинетические, морфогенетические и поведенческие эффекты гормонов. Поэтому, находясь под управлением нервной системы, эндокринная система оказывает мощное влияние на формирование нервных структур и их деятельность.

Гипофиз (рис. 3) состоит из трех основных частей — передней, средней и задней долей. Передняя и средняя доли имеют эпителиальную структуру и объединены названием «аденогипофиз». Задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз, является выростом мозга и состоит из модифицированных клеток нейроглии (питуицитов).

 

Рис. 3 Гипофиз

 

Аденогипофиз является местом образования тропных и некоторых других белковых гормонов, управляющих периферическими эндокринными железами, ростовыми и анаболическими процессами, обменом веществ и размножением. Аденогипофиз (передняя доля гипофиза) вырабатывает восемь гормонов (табл. 6).

 

Таблица 6

Гормоны передней доли гипофиза

 

Гормоны	Эффекты
Фоллотропин (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ)	Завершение  созревания яйцеклеток, активирует процесс овуляции и образование желтого тела. У мужчин способствует дифференциации интерстициальной ткани яичка в активные клетки Лейдига и стимулирует продукцию половых гормонов
Лютеотропин (лютеинизируюший гормон, ЛГ)	Стимулирует интерстициальные клетки тестикул — ГСИК
Пролактин (лютеомаммотропный гормон, ПРЛ, ЛТГ)	Поддерживает в некоторой степени гормональную деятельность желтых тел. Обладает и прямым периферическим действием непосредственно на молочные железы, стимулируя образование молока. У мужских особей ПРЛ, вероятно, является дополнительным фактором роста предстательной железы и других придаточных половых органов.
Кортикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ)	Симулирует пролиферацию клеток коры надпочечников, особенно в пучковой и сетчатой зонах, является главным стимулятором биосинтеза глюкокортикоидов, андрогенных кортикостероидов, участвует в регуляции синтеза и секреции альдостерона (влияя на трофику коры надпочечников). Также способствует мобилизации жиров из жировых депо и их окислению, усиливает кетогенез, способствует накоплению гликогена в мышцах и транспорту в них аминокислот. В условиях стресса АКТГ не только стимулирует образование кортикостероидов, но и их разрушение в печени. Адренокортикотропный гормон действует также на меланофоры, вызывая усиление пигментации кожи и ее потемнение.
Тиреотропин (тиреотропный гормон, ТТГ)	Стимуляция гормональной активности щитовидной железы, пролиферации фолликулярных клеток щитовидной железы (рис. 5)
Соматотропин (соматотропный гормон, СТГ)	Обладает выраженным белково-анаболическим и ростовым воздействием, в значительной мере определяя темп развития организма и его окончательные размеры, стимулирует транспорт аминокислот из крови в клетки и их утилизацию в протеосинтезе, рост и развитие скелета, активизируя процессы хондро-, остеогенеза и др. Усиливает липолиз, кетогенез и гликогенолиз, изменяет проницаемость клеточных мембран, тормозит утилизацию глюкозы в некоторых тканях, оказывает общее гипергликемическое действие
Липотропин (липотропный гормон, ЛТГ)	Жиромобилизующее действие и стимулирует использование жиров в энергетическом обмене
Меланотропин (меланоцитостимулирующий гормон, МСГ)	Вызывает дисперсию пигментных гранул – меланосом в меланоцитах, что проявляется потемнением кожи, стимулирует ферментные системы меланоцитов, участвующие в синтезе меланина, влияет на жировой и белковый обмены, на формирование эмбриона, на функцию нервной системы

 

Первые семь гормонов вырабатываются в передней доле гипофиза, восьмой — в средней доле.

Секреторную активность аденогипофиза контролирует несколько гипоталамических факторов — пептидных гормонов, поступающих по портальным сосудам из нейросекреторной ткани срединного возвышения гипоталамуса непосредственно к железистым клеткам гипофиза. Здесь они стимулируют или тормозят их секреторную активность. Стимулирующие факторы получили название «рилизинг-факторы» или «либерины» (более современный термин), а тормозящие«статины».

Надпочечники (рис. 4) – эндокринные железы, которые состоят из двух частей – коркового и мозгового вещества. Корковое вещество занимает около 70-80% объема органа и выделяет кортикостероиды – группу гормонов, влияющих на различные виды обмена, иммунную систему и течение воспалительных процессов. Мозговое вещество продуцирует катехоламины, которые изменяют деятельность сердечно-сосудистой и нервной систем, железистого эпителия, процессы углеводного обмена и термогенеза.

 

Рис. 4. Надпочечники

Кора надпочечников имеет жизненно важное значение, функцию мозгового вещества может заменять вненадпочечниковая хромафинная ткань, способная к синтезу катехоламинов. Гормоны надпочечников обладают большим разнообразием биологических свойств и весьма широким спектром действия на обменные процессы, участвуют в регуляции многих физиологических функций в обычных условиях и в процессе адаптации организма к меняющимся условиям, в том числе при воздействии экстремальных факторов.

Гормоны коры надпочечников действуют в клетках-мишенях аналогично другим стероидным гормонам. Проникнув в клетку, они после связи с цитозольным специфическим рецептором в виде комплекса «гормон-рецептор» транспортируются в ядро клетки и после связи с акцептором хроматина инициируют образование мРНК и другие протеосинтетические реакции.

Корковое вещество образовано тремя не резко разграниченными зонами (табл. 7, 8):

Таблица 7

Зоны коркового  вещества надпочечников

 

Зоны	Локализация	Синтезируемые гормоны	Регуляция синтеза и секреции	Основные функции  гормонов
Клубочковая	Тонкая наружная, лежит под капсулой	Минералокортикоиды (альдостерон)	Ренин-ангиотензинная система; изменение концентрации Na+, K+; влияние АКТГ;	Стимуляция  в почках канальцевой реабсорбции Na+ и экскреции K+, H+, NH4+, Mg2+; повышение тонуса сосудов
Пучковая	Средняя, образует основную массу коры	Глюкокортикоиды (кортизол, кортикостерон)	АКТГ; КРГ; отрицательная обратная связь	Всасывание  углеводов в кишечнике, торможение их превращения в жиры, накопление гликогена в печени, гликонеогенез, активизация синтеза  белков в печени, катаболическое действии в отношении белков других тканей, торможение  липогенеза,
Сетчатая	Узкая, прилегает  к мозговому веществу	Мужские половые  гормоны	АКТГ; вазопрессин, КРГ, ангиотензин	Развитие мужских  наружных половых признаков, вторичных  половых признаков, анаболическое  действие

 

Таблица 8

 

Свойства глюкокортикоидов, проявляющиеся в патологических условиях или при длительном воздействии значительных доз экзогенных гормонов

 

Действие	Механизм действия
Противовоспалительное	Сенсибилизация  мембран клеток и их органелл (лизосом, митохондрий), торможение высвобождения  гистамина, серотонина, синтеза кининов и простагландинов, адгезии и эмиграции лейкоцитов, влияние на активность комплемента
Противоаллергическое, иммунодепрессивное	Торможение образование лимфоцитов, их разрушение, инволюция лимфоидной ткани и лимфопения, эозинопения.
Задержка заживления поврежденных тканей	Ограничение и  подавление размножения и активности фибробластов и образования коллагена
Изъязвление желудка  и 12-перстной кишки	Усиленная секреция соляной кислоты и пепсина

 

Некоторые либерины в настоящее время точно не идентифицированы и само их существование сомнительно (пролактолиберин, активизирующий фактор ЛПГ, меланолиберин). В отношении некоторых статинов также пока достоверных данных не имеется. Помимо основной системы либеринов и статинов, в регуляции аденогипофиза могут принимать участие другие дополнительные факторы и механизмы: внегипоталамические нейропептиды, ангиотензин-II, симпатическая нервная система и др.

В целом система гипоталамо-гипофизарной нейроэндокринной регуляции (включая управляемые периферические железы и ткани-мишени) построена на основе обратных связей.

Нейрогипофиз секретирует два гормона пептидной природы — антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин) и окситоцин. Оба гормона образуются в нейросекреторных клетках переднего гипоталамуса, поступают по их аксонам в заднюю долю гипофиза, выделяются из терминалей и накапливаются в нейрогипофизе, откуда затем поступают в кровоток.

1)Антидиуретический гормон усиливает реабсорбцию воды из мочи в дистальных отделах почечных канальцев и является важнейшим регулятором водного баланса организма. Эпителий дистальных почечных канальцев отличается относительно плохой проницаемостью для воды. Поэтому она не может свободно следовать за реабсорбируемым в канальцах натрием, и моча становится относительно гипотоничной. Под влиянием АДГ стенка дистального канальца становится водопроницаемой, вода реабсорбируется по осмотическому градиенту. происходит концентрация мочи и уменьшение ее конечного объема (рис. 5).