Основные контуры (механизмы) регуляции

Активности эндокринных желез

1. Автономная (базальная) саморегуляция активности эндокринной функции, основанная на обратном влиянии обменных процессов. Установлена в экспериментах с перфузией железы растворами, содержащими регулируемый фактор (метаболит) в различных концентрациях, и характеризуется следующей закономерностью: регулируемый железой метаболит оказывает стимулирующее действие на эндокринную функцию, если гормон снижает его содержание, но тормозит ее, если гормон повышает содержание метаболита (пример: влияние уровня глюкозы крови на выделение инсулина и глюкагона). Этот механизм – основа поддержания метаболического гомеостаза.

 

2. Взаимодействие между гипофизом и железами-"мишенями" – основано на прямой положительной (стимулирующей) связи и обратной отрицательной (тормозящей) и носит также название "плюс-минус-взаимодействие". Например, аденогипофиз выделяет АКТГ, оказывающий стимулирующее действие на кору надпочечников и выделение кортизола, который, в свою очередь, тормозит секрецию АКТГ. Этот принцип является основой саморегуляции активности эндокринной системы и обеспечивает поддержание эндокринного гомеостаза (рис. 3).

 

3. Нервный контроль эндокринной активности. Осуществляется через гипоталамус. Основные пути:

Ø парааденогипофизарный (нервно-проводниковый), реализуемый через симпатические и парасимпатические нервы желез;

Ø трансгипофизарный, включающий гипоталамические факторы (гормоны) и гуморальный контроль функций аденогипофиза.

Известные транспортные системы, обеспечивающие движение БАВ в гипофиз:

Ø выделение в портальную систему гипофиза гипоталамических факторов, активирующих (либерины) или угнетающих (статины) гормонопоэз в передней доле гипофиза (табл. 2);

Ø аксональный транспорт – перенос нейрогормонов (вазопрессина и окситоцина) из нейросекреторных ядер (супраоптического и паравентрикулярного) в заднюю долю гипофиза.

 

 

Рис. 3. Общая схема регуляции эндокринных функций (по Сентаготаи, Флерко, Меш и Халас, 1965).

 

 

Гипоталамическая регуляция функций аденогипофиза контролируется отрицательной обратной связью. Например, кортиколиберин увеличивает секрецию АКТГ, который тормозит активность гипоталамических клеток, продуцирующих кортиколиберин. В системе регуляции активности длинных эндокринных осей "гипоталамус-гипофиз-железа-мишень" эта петля обратной связи носит название "короткой петли". Второй вариант регуляции активности такой же оси – "длинная петля" обратной связи, т.е. взаимодействие между гипоталамусом и железой-мишенью, основанное на существовании чувствительности гипоталамических нейронов, продуцирующих соответствующий рилизинг-фактор, к гормону соответствующей железы-мишени. Все эти взаимодействия обеспечивают поддержание эндокринного гомеостаза.

 

 

Таблица 2

Гипоталамические факторы и их эффекты

Гипоталамический фактор	Эффект	Гормоны, секреция которых изменяется
Кортиколиберин (кортикотропин-рилизинг гормон – КРГ)	стимулирует	АКТГ, МСГ, β-липотропин
Гонадотропин (гонадотропин-рилизинг гормон – ГнРГ)	стимулирует	ФСГ и ЛГ
Тиролиберин (тиреотропин-рилизинг гормон – ТРГ)	стимулирует	ТТГ и пролактин
Соматолиберин (соматотропин-рилизинг гормон – СРГ)	стимулирует	СТГ
Соматостатин	подавляет	СТГ и ТТГ
Дофамин (нейротрансмиттер)	подавляет	пролактин

 

4. Внешний контроль. В нем принимают участие лимбические структуры, старая и новая кора, через которые осуществляются воздействия из внешней среды (холод, тепло, свет, факторы, вызывающие психическое и эмоциональное напряжение, и т.д.). Внешний контроль переводит эндокринную систему на иной функциональный уровень, соответствующий новым потребностям организма, т.е. адаптацию к меняющимся условиям внешней среды.

Биологическое значение эндокринной функции:

Ø поддержание гомеостаза;

Ø формирование адаптивных (приспособительных) реакций.

 

Эндокринные ритмы

 

Как и другие организованные функции животных, активность эндокринных желез является объектом периодических и циклических изменений.

Некоторые периодические колебания возникают под влиянием внутреннего механизма независимо от внешнего окружения, некоторые – могут быть координированы внешними сигналами, такими, как смена свет-темнота, день-ночь и др.

Многие эндогенные ритмы имеют период приблизительно 24 часа (циркадные). Ритмы, которые встречаются чаще, чем 1 раз в сутки, относятся к ультрарадианным. Некоторые периодические явления имеют большую продолжительность (месяц, год и пр.)

Циркадные ритмы характерны для большинства эндокринных функций. Для человеческого гипофиза секреция ГР и пролактина является максимальной после засыпания, для кортизола – между 2 и 4 часами утра. Секреция ТТГ самая низкая утром между 9 и 12 часами и максимальная – между 20 и 24 часами. Секреция гонадотропина у развивающихся подростков максимальная ночью.

На циркадный ритм накладываются ультрарадианные вспышки гормональной секреции – пульсаторные выделения. Так, секреция гонадотропинов в юности характеризуется быстрыми высокоамплитудными пульсациями, особенно ночью, в то время как у сексуально зрелых людей эпизоды секреции более низкой амплитуды и встречаются в течение 24 часов. Пролактин, гормон роста и АКТГ также секретируются короткими и довольно регулярными импульсами.

Что касается механизмов формирования эндокринных ритмов, то считается общепризнанной их регуляция мозгом. Известной нейрональной структурой, ответственной за циркадные ритмы у высших животных, является супрахиазматическое ядро переднего гипоталамуса. Оно имеет ретино-гипоталамический вход (обеспечивающий изменения "свет-темнота") и содержит пептидергические нейроны, продуцирующие соматостатин, ВИП, нейротензин, нейро-
пептид Y. Существует представление о вовлечении этих нейропептидов в организацию циркадных ритмов. Через это ядро происходит вовлечение шишковидной железы в регуляцию ритмов. Описание всех этих механизмов привело к представлению о существовании циркадного пейсмейкера.

Существование эндокринных ритмов имеет важное биологическое значение, так как обеспечивает наиболее адекватную потребностям организма активность органов-мишеней, а также адаптивное поведение. Если бы гормон присутствовал в крови в постоянной достаточно высокой концентрации, клетки-мишени могли бы становиться рефрактерными к нему из-за уменьшения числа свободных рецепторов. Пульсаторное же выделение гормона обеспечивает возможность увеличения частоты импульсов и усиление секреторного ответа клетки-мишени.

 

 

ГЛАВА 2