Центральні механізми регуляції ендокринної системи

Розділ 9 ЕНДОКРИННА РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

§ 42.Центральні механізми регуляції ендокринної системи

Дія залоз внутрішньої секреції завжди узгоджена зі станом організму. Один з механізмів такого узгодження обумовлений тим, що деякі залози здатні “вимірювати” рівень певних речовин у крові й реагувати на нього, збільшуючи або зменшуючи вироблення гормонів. Так, лише рівень іонів Кальцію в крові стає нижчим за норму, на це реагують клітини паращитоподібної залози, і секреція парат – гормону збільшується. Продукція

цього гормону пригнічується за понаднормового збільшення концентрації іонів Кальцію. Це фіксують С-клітини щитоподібної залози, підвищуючи вироблення кальцитоніну. Кальцитонін знижує рівень Кальцію в крові.

Так само безпосередньо регулюється й секреція інсуліну. Клітини підшлункової залози сприймають коливання рівня глюкози в крові і відповідно змінюють продукцію цього гормону.

Проте в організмі існують й інші, так звані центральні механізми регуляції діяльності залоз внутрішньої секреції.

src="/image/1/image115_21.jpg" class=""/>

Мал. 42.1. Вплив гормонів гіпоталамо-гіпофізарної системи на органи-мішені:

1 – гіпоталамус; 2 – нейросекреторні клітини (виробляють вазопресин і окситоцин); З – нейросекреторні клітини (виробляють ліберини і статини); 4 – передня частка гіпофіза; 5 – задня частка гіпофіза; 6 – нирка; 7 – матка; 8 – щитоподібна залоза;

9 – кора надниркової залози; 10 – молочна залоза; 11 – кістки і м’язи; 12 – статеві залози (сім’яник і яєчник). Гормони гіпоталамо-гіпофізарної системи: 13 – вазопресин; 14 – окситоцин; 15 – тиреотропін; 16 – адренокортикотропін;

17 – пролактин; 18 – гормон росту; 19 – гонадотропіни

Центри координації роботи ендокринних залоз розташовані в головному мозку й об’єднуються в систему, що складається з гіпоталамуса і гіпофіза, – гіпоталамо-гіпофізарну систему. Вона контролює відповіді організму на зміни в зовнішньому середовищі і його гомеостаз. Гіпоталамо-гіпофізарна система впливає на життєво важливі функції організму, регулюючи активність ендокринних залоз (мал. 42.1). Гіпоталамус є частиною нервової системи, відділом головного мозку, а гіпофіз – головною залозою внутрішньої секреції. Він розташований безпосередньо під гіпоталамусом і пов’язаний з ним спільною системою кровоносних судин і відростками нейронів. Яким є зв’язок між гіпоталамусом і гіпофізом, що саме об’єднує ці структури мозку в єдину систему?

Деякі нейрони гіпоталамуса виробляють гормони. Одні гормони прямують по нейронах до задньої частки гіпофіза, а звідти надходять

У кров’яне русло. Вони безпосередньо впливають на роботу нирок (вазопресин) та гладеньку мускулатуру матки (окситоцин). Інші гормони гіпоталамуса – ліберини і статини – надходять до кровоносних судин, з кров’ю потрапляють до передньої частки гіпофіза і регулюють її роботу.

Передня частка гіпофіза синтезує тропні гормони, що контролюють секрецію інших ендокринних залоз. На діяльність щитоподібної залози впливає тиреотропний гормон, на роботу статевих залоз – гонадотропні гормони, секрецію надниркових залоз регулює адренокортикотропний гормон (кортикотропін).

Ліберини стимулюють діяльність клітин гіпофіза, а статини гальмують її. Відповідно, кількість тропних гормонів гіпофіза може збільшуватися або зменшуватися. Так, якщо гіпоталамус підвищує продукцію кортиколіберину, то гіпофіз виробляє більше кортикотропіну. Цей гормон, потрапляючи до кровотоку, досягає надниркових залоз і посилює секрецію кортизолу. Так активізується й робота інших ендокринних залоз.

Механізм зворотного зв’язку. Уміст будь-яких гормонів у крові в нормі коливається в певних межах. У який спосіб зберігаються ці обмеження?

З током крові гормони певних ендокринних залоз надходять до гіпоталамуса й гіпофіза. Для кожного з цих гормонів клітини гіпоталамо-гіпофізарної системи мають спеціальні рецептори. Завдяки ним ця система отримує інформацію про рівень активності залози. Якщо виявляється, що він, наприклад, підвищений, клітини гіпоталамуса припиняють продукувати ліберин або розпочинають виробляти статин. Як наслідок, у клітинах гіпофіза послаблюється секреція відповідних тропних гормонів, слідом знижується й активність залози. Так працює механізм зворотного зв’язку, за допомогою якого здійснюється регуляція гормональних функцій.

Уточнімо, як діє цей механізм, на прикладі, який розглядали вище. Кортизол, що надійшов з надниркових залоз до крові, досягає клітин різних тканин, і вироблення глюкози з амінокислот посилюється. Проте надниркові залози продовжують секрецію кортизолу, і в певний момент його вміст у крові перевищує норму. Гіпоталамус, до якого кортизол увесь час надходить з кров’ю, реагує на понаднормове збільшення його рівня, знижуючи синтез кортиколіберину. Призупиняється й секреція кортикотропіну в гіпофізі. Як результат, гальмується вироблення кортизолу наднирковими залозами. Так діє механізм негативного зворотного зв’язку (мал. 42.2). Якщо гіпоталамус фіксує нестачу кортизолу в крові, включається механізм позитивного зворотного зв’язку: посилюється секреція кортиколіберину, потім гормону гіпофіза кортикотропіну і, як наслідок, – стимулюється робота надниркових залоз. Рівень кортизолу зростає і досягає норми.

 Центральні механізми регуляції ендокринної системи

Мал. 42.2. Механізм негативного зворотного зв’язку: 1 – гіпоталамус; 2 – кортиколіберин; З – передняя частка гіпофіза;

4 – кортикотропін; 5 -кора надниркових залоз;

6 – кортизол; 7 – органи-мішені

 Центральні механізми регуляції ендокринної системи

Мал. 42.3. Вплив гормону росту на розміри тіла людини: 1 – людина середнього зросту; 2 – гігантизм за підвищеної секреції гормону росту;

З – карликовість за нестачі гормону

Регуляція росту і циклічних процесів в організмі. Одним з гормонів гіпофіза є гормон росту (соматотропін), що діє на різні тканини організму. Під його впливом посилюється ріст кісток у довжину і збільшується об’єм м’яких тканин. Від кількості гормону росту у віці 5-6 років і 10-12 років залежить, яким буде зріст дорослої людини.

Порушення секреції гормону росту призводить до гігантизму або карликовості. За підвищеної секреції цього гормону зріст людини сягає понад 2 м, а за його нестачі може бути менше 1 м (мал. 42.3). Секреція гормону росту протягом доби коливається: найбільшу його кількість гіпофіз виробляє під час сну. Саме тому для організму, що зростає, необхідний повноцінний відпочинок. Ріст кісток припиняється у віці близько 20 років, після статевого дозрівання організму: вироблення гормону росту пригнічують статеві гормони.

У черепній порожнині розміщується ще одна залоза внутрішньої секреції, яка пов’язана складними нервовими зв’язками з головним мозком. Це – епіфіз, що виробляє гормон мелатонін. Максимальна секреція мелатоніну спостерігається в нічний час: потрапляння світла в очі пригнічує активність епіфіза. Основна функція епіфіза полягає в регуляції циклічних процесів в організмі, наприклад чергування станів сну-неспання. Від мелатоніну залежить і циклічність секреції гормонів гіпофіза, які впливають на діяльність статевих залоз.