КОНЦЕПЦІЯ РЕГУЛЯТОРНОГО МЕХАНІЗМУ ЗВОРОТНОГО ЗВ'ЯЗКУ
У підтримці фізіологічного рівня гормонів в крові бере участь цілий ряд механізмів гомеостазу, що забезпечують точний обмін сигналами між гормон-секретирующие залозою і тканиною-мішенню, причому нерідко це відбувається за посередництвом однієї або декількох інших ендокринних залоз. Найбільш часто зустрічається механізм регуляції, заснований на негативного зворотного зв'язку. Особливо це властиво системі гіпоталамус-гіпофіз-заліза-мішень, і один з прикладів наведено на рис. 43.1. Як видно з малюнка, рилізинг-гормон гіпоталамуса (Ліберії) стимулює синтез і вивільнення гормону
Мал. 43.1. Приклад системи регуляції по типу негативного зворотного зв'язку. Така система регулює функцію щитовидної залози, надниркових залоз, яєчників і сім'яників.
передньої долі гіпофіза; гіпофізарний гормон в свою чергу стимулює продукцію гормону органом-мішенню. При підвищенні концентрації цього останнього гормону відбувається інгібування всієї системи шляхом гальмування синтезу і відповідно дії гормону гіпоталамуса; при зниженні концентрації вся система активується також на рівні гіпоталамуса. Особливість саме цієї системи полягає в тому, що і гормон гіпофіза може її блокувати по короткій петлі зворотного зв'язку, пригнічуючи свій власний синтез. Така тоническая система забезпечує найтоншу регуляцію рівня гормону в плазмі крові; з цього прикладу видно також, що рівень одного гормону визначається системою з декількох гормонів і декількох тканин-мішеней. Такі ж петлі зворотного зв'язку описані в системах регуляції наднирників, щитовидної залози, сім'яників і яєчників.
В інших випадках негативний зворотний зв'язок здійснюється за допомогою окремих метаболітів або субстратів, концентрація яких в плазмі крові змінюється при впливі гормону на тканину-мішень. Наприклад, збільшення концентрації глюкози в крові (гіперглікемія) викликає вимірюваний вивільнення інсуліну, який посилює споживання і утилізацію глюкози в ряді тканин; в результаті рівень глюкози в крові повертається до норми, що в свою чергу знижує секрецію інсуліну! При деяких патологічних станах відповідна секреція інсуліну може бути надмірною і це призводить до гіпоглікемії. Фізіологічним відповіддю на це загрозливий стан служить викид катехоламінів, гормону росту, глюкагону, АКТГ, вазопресину і антігіотензіна II: всі ці гормони підвищують концентрацію глюкози в плазмі крові. Таким чином, природа створила цілий комплекс факторів, що регулюють концентрацію метаболіту (в даному випадку глюкози), критично необхідного для роботи мозку. Регуляція рівня гормонів може здійснюватися і за механізмом позитивного зворотного зв'язку. Так, естрогени і прогестерон сприяють викиду ЛГ, в результаті чого відбувається овуляція, формування жовтого тіла і збільшення продукції цих стероїдних гормонів. У багатьох випадках петлі таких зворотних зв'язків не описані, як правило, тому, що не відомі кінцеві продукти дії гормонів.
Різні патофизиологические події-шок, травма, гіпоглікемія, біль і стрес - впливають на систему гіпоталамус - гіпофіз, впливаючи через вищі нервові центри. У цих умовах відбуваються глибокі зміни метаболізму катехоламінів та гормону росту, функції кори надниркових залоз, щитовидної залози і гонад, але до сих пір залишається неясним, які саме компоненти залучені в ланцюзі цих реакцій.
При порушенні механізмів регуляції, обумовлених перериванням «нормальних» зворотних зв'язків, виникають ендокринні і метаболічні захворювання. Для діагностики використовують тести (наприклад, тест з метірапоном), засновані на оборотному перериванні цих зв'язків і дозволяють диференціювати норму і патологію.