Структура і механізми функціонування ендокринної системи
Будова ендокринних залоз різноманітно:
одноклітинні (елементи дифузійної ендокринної системи);
дрібні компактні клітинні скупчення (панкреатичні острівці);
порівняно великі органні структури (щитовидна залоза, наднирник і ін.).
Є також ендокринні органи, періодично з'являються і зникають (жовте тіло і фолікул яєчника).
В ендокринній системі виділяють:
центральна ланка (епіталамус + шишковидне тіло і гіпоталамус + гіпофіз);
периферичну ланку, представлене залозами, залежними від передньої долі гіпофіза (щитовидна залоза, кора надниркових залоз, гонади) і незалежними від нього (паращитовидні залози, мозкова частина надниркових залоз і гормонпродуцирующая клітини неендокрінних органів).
Секреторні ядра гіпоталамуса і шишковидне тіло утворюють групу нейроендокринних трансмиттеров (перемикачів), тобто за допомогою своїх гормонів перемикають інформацію, що надходить в центральну нервову систему, на гіпоталамо-гіпофізарну систему, яка, в свою чергу, виділяє необхідну кількість гормонів, що стимулюють функцію периферичних залоз внутрішньої секреції. Таким чином, нервова і ендокринна системи виступають як єдина регулююча нейроендокринна система.
Вищим нейроендокринним органом є гіпоталамус. в ядрах якого синтезуються нейрогормони, що регулюють функцію передньої долі гіпофіза, - гіпофізотропная нейрогормони, або фактори. Це гормони, які стимулюють функцію передньої долі гіпофіза - рилізинг-фактори і інгібіторні чинники, - які гальмують секрецію певних гормонів гіпофіза.
Під впливом гіпофізотропная нейрогормонов гіпофіз синтезує і секретує гормони тропів, що стимулюють функцію гіпофізозавісімих ендокринних залоз: щитовидної залози, кори надниркових залоз, статевих залоз.
Нейрогормони гіпоталамуса синтезуються в його ядрах і по гіпофізарної вені надходять в передню частку гіпофіза; нижче перераховані їх види, які виділяють в даний час.
Гормони гіпоталамуса (гіпофізотропная):
тиреотропин-рилізинг-фактор (ТРФ) - стимулює синтез і секрецію тиреотропного гормону;
кортикотропин-рилізинг-фактор (КРФ) - стимулює синтез і секрецію гіпофізом адренокортикотропного гормону;
гонадотропін-рилізинг-фактор (ГнРФ) - стимулює синтез і секрецію гонадотропних гормонів гіпофізом фолікулостимулюючого гормону і лютеїнізуючого гормону;
гормон росту-рилізинг-фактор (ГрРФ) - стимулює синтез і секрецію гормону росту;
соматостатин - гальмує синтез і секрецію гормону росту і тиреотропного гормону;
допамін, або пролактінінгібірующій фактор - гальмує синтез і секрецію пролактину;
пролактин-рилізинг-фактор (ПРФ) - стимулює синтез і секрецію пролактину в гіпофізі, ідентичний тіреотропінрілізінг-фактору за винятком таких моментів: ПРФ впливає тільки на секрецію пролактину в гіпофізі, тоді як ТРФ в основному стимулює синтез і секрецію тиреотропного гормону в гіпофізі.
Гормони передньої долі гіпофіза:
тиреотропний, або тиреостимулирующего, гормон (ТТГ) - є глікопротеїном і стимулює зростання щитовидної залози, а також всі її функції, синтезується в тіреотропах гіпофіза;
адренокортикотропний гормон (АКТГ) - синтезується в кортікотропах гіпофіза, стимулює функцію кори надниркових залоз, її зростання і кровопостачання, активує синтез кортизолу, надниркових андрогенів до альдостерону;
гонадотропні гормони - фолікулостимулюючий гормон (ФСГ), лютеїнізуючого гормону (ЛГ) - синтезуються в гонадотропи гіпофіза. В яєчниках ФСГ стимулює ріст і дозрівання фолікулів, синтез і секрецію естрадіолу, а ЛГ стимулює овуляцію, синтез прогестерону і тестостерону. В яєчку ЛГ стимулює синтез тестостерону, а ФСГ - зростання і дозрівання сперматозоїдів;
гормон росту (ГР) - синтезується в соматотропах гіпофіза. Не має своєї ефекторних ендокринної залози, секретується в кровотік в зв'язку з білком, який ідентичний його рецептора, і здійснює свою функцію і ефекти, з'єднуючись з рецепторами багатьох ефекторних органів;
пролактин - синтезується в лактотропах гіпофіза, не володіє своєю ефекторних ендокринної залозою і має значення під час вагітності та лактації.
→ Регуляція функцій гіпоталамо-гіпофізарної системи і залежних від них периферичних ендокринних залоз
Здійснюється регуляція в основному за принципом негативного зворотного зв'язку: гіпоталамус стимулює гіпофіз, гормони тропів гіпофіза стимулюють функцію залежних від них периферичних ендокринних залоз, а їх гормони, надаючи свій ефект на периферії, гальмують секрецію гормонів гіпоталамуса і гіпофіза. Цей механізм негативного зворотного зв'язку підтримує функцію ендокринних залоз.
→ Чи не залежні від гіпоталамо-гіпофізарної системи ендокринні залози
синтезують паратиреоїдного гормон (ПТГ), функція якого полягає в накопиченні кальцію в організмі. Стимул для секреції - зниження рівня іонізованого кальцію в сироватці крові. Гальмує секрецію ПТГ підвищення рівня кальцію в крові.
З-клітини, або парафоллікулярние клітини:
в щитовидній залозі синтезують гормон кальцитонін, секреція якого регулюється рівнем Са ++ в сироватці крові. Стимулює секрецію кальцитоніну підвищення рівня іонізованого кальцію в сироватці крові, а гальмує секрецію зниження рівня Са ++ в крові.
Острівці Лангерганса - Соболєва підшлункової залози:
В-клітини острівців синтезують і секретують інсулін, стимулом для секреції є підвищення рівня глюкози в крові;
А-клітини синтезують глюкагон, стимулом для його секреції служить зниження рівня глюкози в крові.
Клітини клубочкової зони кори надниркових залоз:
Синтез активного вітаміну D3:
в нирці регулюється паратиреоїдного гормоном.
Мозковий шар наднирників:
вищий орган симпатичного відділу периферичної нервової системи, не має тропного гормону гіпофіза.
→ Транспорт гормонів в периферичної крові
Гіпофізотропная гормонів гіпоталамуса в периферичної крові вкрай мала кількість.
Гормони тропів гіпофіза (ТТГ, АКТГ, ГнРГ, пролактин) циркулюють в крові у вільному стані. Гормон росту циркулює в крові в зв'язку з білком, який ідентичний його рецептора. Гормони передньої гіпоталамічної області, що накопичуються в задній частині гіпофізу, - антидіуретичний гормон, вазопресин і окситоцин - циркулюють в крові у зв'язаному з нейрофізін вигляді.
Тиреоїдні гормони тироксин (Т4) і трийодтиронін (Т3) циркулюють в крові у зв'язаному з білком вигляді (тироксинзв'язуючого глобуліном) і лише дуже невелика кількість - у вільному вигляді, і тільки вільні Т3 і Т4 біологічно активні.
Кортизол циркулює в крові в зв'язку з кортізолсвязивающім глобуліном (транскортином) і лише вкрай малу кількість знаходиться у вільному, біологічно активному стані.
Статеві гормони циркулюють в крові в зв'язку з статевим гормоносвязивающіх глобуліном. і лише вкрай малу кількість їх знаходиться у вільному, біологічно активної вигляді. Прогестерон циркулює в крові в зв'язку з транскортином.
Ендокринні залози і їх гормони
Метаболізм тиреоїдних гормонів
Дія катехоламінів короткий, і дисоціація їх після зв'язку зі своїм рецептором відбувається дуже швидко. Тільки близько 2 - 3% норадреналіну і адреналіну виводиться з сечею. В основному адреналін і норадреналін метаболізуються в печінці і екскрементіруются з сечею у вигляді метаболітів.
Метаболіти адреналіну: метанефрин і норметанефріна.
Метаболіти норадреналіну: ваналілмандальная кислота і гомованільная кислота.
Метаболізм пептидних гормонів
Більшість пептидних гормонів циркулює в сироватці крові у вільному вигляді, виняток становить гормон росту, який циркулює в зв'язку з білком, ідентичним його рецептора. Окситоцин і вазопресин циркулюють в зв'язку з нейрофізін. Деградація пептидних гормонів відбувається на поверхні клітини після зв'язку з рецептором. Потім продукти деградації пептидних гормонів надходять в клітину, де під впливом ензимів, що містять лізосоми, піддаються деамінування.
Метаболіти стероїдних гормонів - метаболіти кортизолу і надниркових андрогенів.
У печінці кортизол і надниркових андрогени шляхом кон'югації з глюкуроновою та сульфатними групами перетворюються в водорозчинні сполуки: кортизол - в 17-гідроксикортикостероїдів, андрогени - в 17-кетостероїди, які виводяться з сечею. У невеликій кількості з сечею екскретується вільний кортизол (від 5 до 50 мкг / добу). Дослідження вільного кортизолу має важливе діагностичне значення в диференціації діагнозів: ожиріння і синдром Кушинга. При ожирінні зазвичай збільшується екскреція 17-гідроксикортикостероїдів, але кількість вільного кортизолу в сечі залишається в межах норми. При синдромі Кушинга кількість вільного кортизолу в сечі в різному ступені перевищує норму.
Тестостерон і естроген переважно циркулюють в сироватці крові у зв'язку зі статевими гормонами, що зв'язують глобулін, і лише невелика кількість їх - з альбуміном. Близько 2% тестостерону циркулює в сироватці крові у вільному вигляді. Більша частина тестостерону, що циркулює в крові, в печінці перетворюється в андростендиол і етіохаланолон, які кон'югуються з кислотами - глюкуроновою або сульфатної і виводяться із сечею у вигляді 17β-кетостероїдів.
Естрадіол (головним чином яєчникового походження) швидко перетворюється в печінці в естрон під впливом 17β-гідроксістероід дегідрогенази (тип 1). Естрон в основному кон'югується в естрон-сульфат, а кінцевий продукт естрону - неактивний естріол - кон'югується в 3-сульфат-16-глюкуронід і виводиться з сечею.
Прогестерон циркулює в сироватці крові в зв'язку з транскортином (кортикостероїдзв'язуючого глобулін). У печінки прогестерон швидко перетворюється в прегнандіол, кон'югується з глюкуроновою кислотою і у вигляді прегнандіолу глюкуронати виводиться з сечею.