Ghiandole endocrine- organi specializzati che non hanno dotti escretori e secernono nel sangue, nel liquido cerebrale, nella linfa attraverso gli spazi intercellulari.

Le ghiandole endocrine si distinguono per una struttura morfologica complessa con un buon apporto di sangue, localizzate in varie parti del corpo. Una caratteristica dei vasi che alimentano le ghiandole è la loro elevata permeabilità, che contribuisce alla facile penetrazione degli ormoni negli spazi intercellulari e viceversa. Le ghiandole sono ricche di recettori e sono innervate dal sistema nervoso autonomo.

Esistono due gruppi di ghiandole endocrine:

1) svolgimento della secrezione esterna ed interna con una funzione mista (cioè, queste sono le ghiandole sessuali, il pancreas);

2) effettuando solo la secrezione interna.

Le cellule endocrine sono presenti anche in alcuni organi e tessuti (reni, muscolo cardiaco, gangli autonomici, formando un sistema endocrino diffuso).

Una funzione comune a tutte le ghiandole è la produzione di ormoni.

funzione endocrina- un sistema complesso costituito da una serie di componenti interconnessi e finemente bilanciati. Questo sistema è specifico e comprende:

1) sintesi e secrezione di ormoni;

2) trasporto di ormoni nel sangue;

3) metabolismo degli ormoni e loro escrezione;

4) l'interazione dell'ormone con i tessuti;

5) processi di regolazione delle funzioni ghiandolari.

Ormoni- composti chimici con elevata attività biologica e in piccole quantità un significativo effetto fisiologico.

Gli ormoni vengono trasportati dal sangue agli organi e ai tessuti, mentre solo una piccola parte di essi circola in forma attiva libera. La parte principale è nel sangue in una forma legata sotto forma di complessi reversibili con proteine ​​​​del plasma sanguigno ed elementi formati. Queste due forme sono in equilibrio tra loro, con l'equilibrio a riposo spostato significativamente verso complessi reversibili. La loro concentrazione è pari all'80%, e talvolta anche di più, della concentrazione totale di questo ormone nel sangue. La formazione di un complesso di ormoni con proteine ​​è un processo spontaneo, non enzimatico, reversibile. I componenti del complesso sono interconnessi da legami deboli e non covalenti.

Gli ormoni che non sono associati alle proteine ​​di trasporto del sangue hanno accesso diretto alle cellule e ai tessuti. Parallelamente, si verificano due processi: l'implementazione dell'effetto ormonale e la scomposizione metabolica degli ormoni. L'inattivazione metabolica è importante per mantenere l'omeostasi ormonale. Il catabolismo ormonale è un meccanismo per regolare l'attività di un ormone nel corpo.

In base alla loro natura chimica, gli ormoni si dividono in tre gruppi:

1) steroidi;

2) polipeptidi e proteine ​​con e senza componente glucidica;

3) amminoacidi e loro derivati.

Tutti gli ormoni hanno un'emivita relativamente breve di circa 30 minuti. Gli ormoni devono essere costantemente sintetizzati e secreti, agire rapidamente ed essere inattivati ​​ad un ritmo elevato. Solo in questo caso possono funzionare efficacemente come regolatori.

Il ruolo fisiologico delle ghiandole endocrine è associato alla loro influenza sui meccanismi di regolazione e integrazione, adattamento e mantenimento della costanza dell'ambiente interno del corpo.

Ci sono tre proprietà principali degli ormoni:

1) la natura distante dell'azione (gli organi e i sistemi su cui agisce l'ormone si trovano lontano dal luogo della sua formazione);

2) stretta specificità di azione (le reazioni di risposta all'azione dell'ormone sono strettamente specifiche e non possono essere causate da altri agenti biologicamente attivi);

3) elevata attività biologica (gli ormoni sono prodotti dalle ghiandole in piccole quantità, sono efficaci in piccolissime concentrazioni, una piccola parte degli ormoni circola nel sangue allo stato libero attivo).

L'azione dell'ormone sulle funzioni corporee è svolta da due meccanismi principali: attraverso il sistema nervoso e umoralmente, direttamente su organi e tessuti.

Gli ormoni funzionano come messaggeri chimici che trasportano informazioni o un segnale in una posizione specifica: una cellula bersaglio che ha un recettore proteico altamente specializzato a cui si lega l'ormone.

Secondo il meccanismo d'azione delle cellule con ormoni, gli ormoni sono divisi in due tipi.

Primo tipo(steroidi, ormoni tiroidei) - gli ormoni penetrano relativamente facilmente nella cellula attraverso le membrane plasmatiche e non richiedono l'azione di un intermediario (mediatore).

Secondo tipo- non penetrano bene nella cellula, agiscono dalla sua superficie, richiedono la presenza di un mediatore, la loro caratteristica sono le risposte rapide.

In accordo con i due tipi di ormoni, si distinguono anche due tipi di ricezione ormonale: intracellulare (l'apparato recettore è localizzato all'interno della cellula), membrana (contatto) - sulla sua superficie esterna. Recettori cellulari- sezioni speciali della membrana cellulare che formano complessi specifici con l'ormone. I recettori hanno determinate proprietà, ad esempio:

1) alta affinità per un particolare ormone;

2) selettività;

3) capacità limitata all'ormone;

4) specificità di localizzazione nel tessuto.

Queste proprietà caratterizzano la fissazione selettiva quantitativa e qualitativa degli ormoni da parte della cellula.

Il legame dei composti ormonali da parte del recettore è un innesco per la formazione e il rilascio di mediatori all'interno della cellula.

Il meccanismo d'azione degli ormoni con la cellula bersaglio è i seguenti passaggi:

1) la formazione di un complesso “ormone-recettore” sulla superficie della membrana;

2) attivazione dell'adenilciclasi di membrana;

3) la formazione di cAMP da ATP sulla superficie interna della membrana;

4) formazione del complesso "cAMP-recettore";

5) attivazione della protein chinasi catalitica con dissociazione dell'enzima in unità separate, che porta alla fosforilazione proteica, alla stimolazione della sintesi proteica, alla sintesi dell'RNA nel nucleo, alla scomposizione del glicogeno;

6) inattivazione dell'ormone, del cAMP e del recettore.

L'azione dell'ormone può essere svolta in modo più complesso con la partecipazione del sistema nervoso. Gli ormoni agiscono sugli interorecettori che hanno una sensibilità specifica (chemocettori nelle pareti dei vasi sanguigni). Questo è l'inizio di una reazione riflessa che cambia lo stato funzionale dei centri nervosi. Gli archi riflessi sono chiusi in varie parti del sistema nervoso centrale.

Esistono quattro tipi di effetti ormonali sul corpo:

1) effetto metabolico - effetto sul metabolismo;

2) impatto morfogenetico - stimolazione della formazione, differenziazione, crescita e metamorfosi;

3) impatto scatenante - influenza sull'attività degli effettori;

4) effetto correttivo - un cambiamento nell'intensità dell'attività degli organi o dell'intero organismo.

Biosintesi degli ormoni- una catena di reazioni biochimiche che formano la struttura di una molecola ormonale. Queste reazioni procedono spontaneamente e sono fissate geneticamente nelle corrispondenti cellule endocrine. Il controllo genetico viene effettuato sia a livello di formazione dell'mRNA (matrix RNA) dell'ormone stesso o dei suoi precursori (se l'ormone è un polipeptide), sia a livello della formazione dell'mRNA delle proteine ​​enzimatiche che controllano i vari stadi dell'ormone formazione (se si tratta di una micromolecola).

A seconda della natura dell'ormone sintetizzato, esistono due tipi di controllo genetico della biogenesi ormonale:

1) diretto (sintesi in polisomi dei precursori della maggior parte degli ormoni proteico-peptidici), schema di biosintesi: "geni - mRNA - proormoni - ormoni";

2) mediata (sintesi extraribosomiale di steroidi, derivati ​​aminoacidici e piccoli peptidi), schema:

"geni - (mRNA) - enzimi - ormoni".

Nella fase di conversione di un proormone in un ormone di sintesi diretta, il secondo tipo di controllo è spesso collegato.

secrezione di ormoni- il processo di rilascio di ormoni dalle cellule endocrine negli spazi intercellulari con il loro ulteriore ingresso nel sangue, linfa. La secrezione dell'ormone è strettamente specifica per ciascuna ghiandola endocrina. Il processo secretorio viene eseguito sia a riposo che in condizioni di stimolazione. La secrezione dell'ormone avviene impulsivamente, in porzioni discrete separate. La natura impulsiva della secrezione ormonale è spiegata dalla natura ciclica dei processi di biosintesi, deposizione e trasporto dell'ormone.

La secrezione e la biosintesi degli ormoni sono strettamente interconnesse tra loro. Questa relazione dipende dalla natura chimica dell'ormone e dalle caratteristiche del meccanismo di secrezione. Esistono tre meccanismi di secrezione:

1) rilascio da granuli secretori cellulari (secrezione di catecolamine e ormoni proteico-peptidici);

2) rilascio dalla forma legata alle proteine ​​(secrezione di ormoni tropici);

3) diffusione relativamente libera attraverso le membrane cellulari (secrezione di steroidi).

Il grado di connessione tra la sintesi e la secrezione degli ormoni aumenta dal primo tipo al terzo.

Gli ormoni, entrando nel sangue, vengono trasportati a organi e tessuti. L'ormone associato alle proteine ​​​​plasmatiche e agli elementi formati si accumula nel flusso sanguigno, viene temporaneamente escluso dal circolo dell'azione biologica e delle trasformazioni metaboliche. Un ormone inattivo viene attivato facilmente e ottiene l'accesso a cellule e tessuti. In parallelo, ci sono due processi: l'implementazione dell'effetto ormonale e l'inattivazione metabolica.

Nel processo del metabolismo, gli ormoni cambiano funzionalmente e strutturalmente. La stragrande maggioranza degli ormoni viene metabolizzata e solo una piccola parte (0,5-10%) viene escreta invariata. L'inattivazione metabolica si verifica più intensamente nel fegato, nell'intestino tenue e nei reni. I prodotti del metabolismo ormonale vengono attivamente escreti nelle urine e nella bile, i componenti biliari vengono infine escreti dalle feci attraverso l'intestino. Una piccola parte dei metaboliti ormonali viene escreta nel sudore e nella saliva.

Tutti i processi che si verificano nel corpo hanno meccanismi regolatori specifici. Uno dei livelli di regolazione è intracellulare, agendo a livello cellulare. Come molte reazioni biochimiche multistadio, i processi di attività delle ghiandole endocrine si autoregolano in una certa misura secondo il principio del feedback. Secondo questo principio, lo stadio precedente della catena di reazioni o inibisce o potenzia quelli successivi. Questo meccanismo di regolazione ha limiti ristretti ed è in grado di fornire un livello iniziale leggermente variabile di attività della ghiandola.

Il ruolo primario nel meccanismo di regolazione è svolto dal meccanismo di controllo sistemico intercellulare, che rende l'attività funzionale delle ghiandole dipendente dallo stato dell'intero organismo. Il meccanismo sistemico di regolazione determina il principale ruolo fisiologico delle ghiandole endocrine, portando il livello e il rapporto dei processi metabolici in linea con le esigenze dell'intero organismo.

La violazione dei processi regolatori porta alla patologia delle funzioni delle ghiandole e dell'intero organismo nel suo insieme.

I meccanismi di regolazione possono essere stimolanti (facilitanti) e inibitori.

Il posto principale nella regolazione delle ghiandole endocrine appartiene al sistema nervoso centrale. Esistono diversi meccanismi regolatori:

1) nervoso. Le influenze nervose dirette giocano un ruolo decisivo nel funzionamento degli organi innervati (midollare surrenale, zone neuroendocrine dell'ipotalamo e dell'epifisi);

2) neuroendocrino, associato all'attività della ghiandola pituitaria e dell'ipotalamo.

Nell'ipotalamo, l'impulso nervoso si trasforma in uno specifico processo endocrino, che porta alla sintesi dell'ormone e al suo rilascio in speciali zone di contatto neurovascolare. Esistono due tipi di reazioni neuroendocrine:

a) la formazione e la secrezione di fattori di rilascio - i principali regolatori della secrezione di ormoni ipofisari (gli ormoni si formano nei piccoli nuclei cellulari della regione ipotalamica, entrano nell'eminenza mediana, dove si accumulano e penetrano nel sistema di circolazione portale del adenoipofisi e ne regolano le funzioni);

b) la formazione di ormoni neuroipofisari (gli stessi ormoni si formano nei grandi nuclei cellulari dell'ipotalamo anteriore, scendono nel lobo posteriore, dove si depositano, da lì entrano nel sistema circolatorio generale e agiscono sugli organi periferici);

3) endocrino (l'effetto diretto di alcuni ormoni sulla biosintesi e sulla secrezione di altri (ormoni tropici della ghiandola pituitaria anteriore, insulina, somatostatina));

4) neuroendocrino umorale. Viene svolto da metaboliti non ormonali che hanno un effetto regolatore sulle ghiandole (glucosio, aminoacidi, ioni potassio e sodio, prostaglandine).

Tutte le ghiandole endocrine in tutto il corpo sono in costante interazione. Gli ormoni ipofisari regolano il funzionamento della ghiandola tiroidea, del pancreas, delle ghiandole surrenali e delle ghiandole sessuali. Gli ormoni delle gonadi influenzano il lavoro del gozzo e gli ormoni del gozzo - sulle gonadi, ecc.

L'interazione si manifesta anche nel fatto che la reazione dell'uno o dell'altro organo viene spesso effettuata solo con l'azione sequenziale di un numero di ormoni. Questi sono. ad esempio, cambiamenti ciclici nella mucosa uterina: ciascuno degli ormoni può causare cambiamenti diretti nella mucosa solo se è stato precedentemente esposto a qualche altro ormone specifico. Le ghiandole endocrine regolano il lavoro reciproco sul principio del feedback. Inoltre, se l'ormone di qualche ghiandola migliora il lavoro di un'altra ghiandola, allora quest'ultima ha un effetto inibitorio sulla prima e questo porta ad una diminuzione dell'effetto eccitatorio della prima ghiandola sulla seconda.

L'azione di vari ormoni delle ghiandole può essere sia sinergica, cioè unidirezionale e antagonista, cioè diretto in senso opposto. L'ormone surrenale adrenalina e l'ormone pancreatico insulina agiscono in modo opposto sul metabolismo dei carboidrati. L'ormone tiroideo e l'adrenalina agiscono, al contrario, come sinergizzanti. L'interazione può avvenire anche attraverso il sistema nervoso. Gli ormoni di alcune ghiandole agiscono sui centri nervosi e gli impulsi provenienti dai centri nervosi modificano la natura dell'attività di altre ghiandole.

Regolazione nervosa e umorale delle funzioni.

L'esistenza di un organismo nel suo ambiente esterno, così come le sue risposte a un'ampia varietà di stimoli, sono assicurate da un coordinamento molto fine dell'attività del sistema nervoso e delle ghiandole endocrine. Ogni organo, ogni sistema del corpo è sotto l'influenza di fattori nervosi e umorali.

A fattori umorali I regolamenti includono un'ampia varietà di sostanze che si trovano nel sangue e possono influenzare la funzione di vari organi. Quindi, a seguito dei processi metabolici nei tessuti, si formano costantemente sostanze biologicamente attive (anidride carbonica, istamina, serotonina, ecc.), Che vengono trasportate in tutto il corpo con il sangue e colpiscono tutti gli organi ad esse sensibili. Gli ormoni appartengono anche ai fattori regolatori umorali. Le ghiandole endocrine, trapiantate in un'altra parte del corpo e private di tutte le connessioni nervose, continuano a funzionare. Tuttavia, ciò non significa che in condizioni naturali funzionino indipendentemente dal sistema nervoso. Il sistema nervoso può migliorare o inibire il lavoro di qualsiasi ghiandola. Quando la ghiandola cessa di ricevere impulsi dal sistema nervoso, perde la capacità di cambiare la sua attività in accordo con i cambiamenti che avvengono nell'ambiente esterno e interno del corpo. Fino ad ora, il meccanismo di interazione tra il sistema nervoso e le ghiandole endocrine non è stato rivelato in tutti i dettagli. Ma un modo della loro reciproca influenza è ben noto. Ci sono molte prove morfologiche e fisiologiche di una stretta relazione tra la regione ipotalamica - l'ipotalamo e la ghiandola pituitaria. L'ipotalamo è collegato da vie afferenti con la corteccia cerebrale, i tubercoli visivi, il mesencefalo, i nuclei subcorticali, i nuclei della formazione reticolare. Non meno numerose sono le vie efferenti dell'ipotalamo, lungo le quali gli impulsi da esso vanno a tutte le parti del sistema nervoso centrale.

Ci sono cellule nell'ipotalamo che sono sensibili ai cambiamenti nella composizione del sangue - chemocettori- e alla variazione della pressione osmotica - osmocettori. Pertanto, l'ipotalamo, a causa delle numerose connessioni nervose e della presenza di cellule recettrici, è una formazione molto sensibile che è sensibile ai cambiamenti nell'ambiente interno ed esterno del corpo. L'ipotalamo è anche notevole per il fatto che molte delle sue cellule hanno la capacità di farlo neurosecrezione, cioè. in essi si formano sostanze biologicamente attive - neurormoni.

Le cellule neurosecretorie dell'ipotalamo hanno un corpo e processi, il cui numero può variare. Il segreto, che contiene ormoni di natura polipeptidica, viene raccolto nei tubuli del reticolo endoplasmatico, da lì entra nell'apparato di Golgi e si forma sotto forma di granuli secretori. I granuli formati entrano negli assoni delle cellule, lungo i quali si muovono a una velocità di 3 mm al giorno fino alle loro estremità, dove si accumulano. Durante il movimento lungo l'assone, avviene la loro maturazione finale. Immediatamente prima del rilascio dell'ormone, i granuli perdono la loro densità e si trasformano in vescicole, che ricordano molto le vescicole delle terminazioni nervose presinaptiche. Si formano processi di cellule neurosecretorie tratto ipotalamo-ipofisario - gambo ipofisario attraverso il quale i neuroormoni entrano nella ghiandola pituitaria, modificando l'attività delle sue cellule. Vengono chiamati neurormoni che agiscono sulla ghiandola pituitaria anteriore fattori di rilascio

Pertanto, l'ipotalamo cattura un'ampia varietà di stimoli dall'ambiente esterno e interno del corpo e l'attività secretoria dei suoi neuroni cambia. Sotto l'influenza dei neurosecreti ipotalamici, la secrezione di ormoni da parte della ghiandola pituitaria cambia, causando cambiamenti in tutte le funzioni del corpo attraverso altre ghiandole endocrine.

Gli ormoni sono coinvolti non solo nel collegamento finale della reazione riflessa, ma possono causare una varietà di riflessi. Se una sezione di un vaso sanguigno viene isolata dal flusso sanguigno generale, preservandone le connessioni nervose, e l'insulina viene iniettata in questa sezione, quest'ultima, irritando i recettori, provoca di riflesso una diminuzione della pressione sanguigna. Pertanto, gli ormoni possono modificare la natura della reazione riflessa agendo su uno qualsiasi dei collegamenti nell'arco riflesso.

Alcuni mediatori del sistema nervoso sono simili nella struttura a certi ormoni. Quindi, il mediatore dell'azione del sistema nervoso simpatico è la noradrenalina, una sostanza della stessa natura dell'ormone adrenalina secreto dalle ghiandole surrenali. Sia che l'adrenalina, formata nelle ghiandole surrenali, o la norepinefrina, rilasciata alle terminazioni del nervo simpatico, agisca sulla cellula, il risultato dell'azione è lo stesso: nelle fibre muscolari del cuore, nei vasi sanguigni, nella depolarizzazione del postsinaptico membrana si verifica a causa di un cambiamento nella sua permeabilità. Di conseguenza, in un certo numero di casi, il sistema nervoso ei fattori umorali esercitano la loro influenza regolatrice attraverso lo stesso meccanismo. È stato ormai dimostrato che i mediatori eccitatori compaiono anche nella fase prenervosa dello sviluppo dell'organismo e influenzano i processi di formazione, svolgendo la funzione di ormoni locali.

Insieme alle somiglianze, ci sono una serie di differenze nella regolazione nervosa e umorale delle funzioni. Il sistema nervoso esegue reazioni rapide a breve termine, gli ormoni agiscono più lentamente. Gli impulsi nervosi hanno sempre una "stazione di destinazione" precisa, gli ormoni influenzano molti organi ad essa sensibili. In questo caso, la reazione dell'organo dipende non solo dalle proprietà dell'ormone, ma anche dalle proprietà dell'organo ricevente. Così, ad esempio, la struttura dell'ormone tiroideo risulta essere la stessa negli animali a diversi stadi di sviluppo evolutivo, ma gli effetti che provoca sono diversi. Nel processo evolutivo le formazioni percettive si sono fatte più complesse e la reazione allo stesso ormone si è rivelata diversa.

Il principio di base omeostasi nel sistema endocrino si esprime nel mantenere un equilibrio tra la tensione dell'attività secretoria di una data ghiandola endocrina e la concentrazione del suo ormone (ormoni) in circolo. Quindi, con un aumento della necessità di un certo ormone dei tessuti periferici, il suo rilascio dalle cellule aumenta immediatamente e, di conseguenza, viene attivata la sua sintesi.

organi endocriniÈ consuetudine dividersi in due gruppi: il complesso ipotalamo-ipofisario, che è considerato il centro del sistema endocrino, e le ghiandole periferiche, che includono tutte le altre ghiandole endocrine. Tale divisione si basa sul fatto che nell'ipotalamo e nella ghiandola pituitaria anteriore vengono prodotti neurormoni e ormoni tropici (o crinotropi), che attivano la secrezione di un certo numero di ghiandole endocrine periferiche.

Rimozione della ghiandola pituitaria porta a una forte diminuzione della funzione di queste ghiandole e persino all'atrofia del loro parenchima. D'altra parte, gli ormoni delle ghiandole endocrine periferiche (dipendenti) hanno un effetto deprimente (inibitore) sulla produzione e secrezione di ormoni gonadotropi. Pertanto, la relazione tra il sistema ipotalamo-ipofisario e le ghiandole endocrine periferiche è reciproca e ha il carattere di feedback negativo o "interazioni più - meno" secondo M. M. Zavadovsky.

Quindi se ghiandola endocrina periferica secerne e secerne una quantità eccessiva di ormone, quindi diminuisce la produzione e la secrezione del corrispondente ormone tropico nella ghiandola pituitaria anteriore. Ciò porta ad una diminuzione dell'eccitazione della ghiandola endocrina periferica e al ripristino dell'equilibrio endocrino del corpo. Se, al contrario, c'è un indebolimento della produzione e della secrezione dell'ormone (ormoni) della ghiandola endocrina periferica, allora la relazione si manifesta nella direzione opposta.

È importante sottolineare che lo stesso rapporto reciprocamente opposto sono rilevati tra l'adenoipofisi e. Gli ormoni tropicali dell'adenoipofisi possono avere un effetto deprimente sulla secrezione degli ormoni di rilascio. Per un certo numero di anni, tali relazioni tra le ghiandole endocrine sono state considerate universali per tutte le ghiandole. Tuttavia, ulteriori studi hanno dimostrato l'errore di questo punto di vista.

Prima lo era stabilito che non tutte le ghiandole endocrine dovrebbero essere classificate come "dipendenti" dalla ghiandola pituitaria anteriore; questi includono solo la ghiandola tiroidea, le gonadi e la funzione glucocorticoide delle ghiandole surrenali; altre ghiandole endocrine dovrebbero essere considerate "indipendenti" dall'ipofisi anteriore, autonome in una certa misura. Tuttavia, quest'ultima definizione è condizionata, poiché queste ghiandole (come altre) dipendono certamente dal corpo nel suo insieme e, prima di tutto, dagli impulsi nervosi diretti.

In secondo luogo, il principio interazioni più - meno' non è universale. Esistono dati convincenti sulla possibilità di un impatto diretto (feedback positivo) della funzione di una ghiandola su un'altra. Quindi, gli estrogeni hanno la capacità di provocare il rilascio di LH. Questo effetto può anche essere il risultato di un cambiamento negli effetti prodotti nel corpo dagli ormoni delle ghiandole indipendenti dalla ghiandola pituitaria. Ad esempio, la corteccia surrenale può influenzare il pancreas a causa del fatto che i suoi ormoni sono coinvolti nel controllo del metabolismo dei carboidrati nel corpo.

Teoria " interazioni più - meno"non è universale anche perché isola artificialmente le ghiandole endocrine da tutto l'organismo; nel frattempo, qualsiasi reazione provoca cambiamenti in altre funzioni e sistemi del corpo.

Se le ghiandole endocrine funzionassero da sole, senza un controllo superiore, inizierebbero presto a fallire, proprio come l'orologio di una casa può andare storto senza la supervisione di una persona che lo carica ogni giorno e controlla l'ora. Pertanto, diciamo che il lavoro delle ghiandole è regolato sistema ipotalamo-ipofisario, che è un esempio di complesso regolazione neuroumorale. In questo sistema, l'ipotalamo - una parte piccola ma estremamente importante del cervello - controlla il rilascio degli ormoni ipofisari e funge quindi da collegamento principale tra i due sistemi: nervoso ed endocrino. L'ipotalamo, producendo diversi gruppi di ormoni e neuropeptidi, controlla anche la termoregolazione e il comportamento sessuale. Se non riesci a dormire la notte e allo stesso tempo sei terribilmente attratto dal frigorifero, questa è anche l'azione dell'ipotalamo, che regola la fame e la sete, così come il tempo del sonno e della veglia (il cosiddetto circadiano ritmi).

I due tipi di regolamentazione presentano differenze significative. Regolazione nervosa- veloce, a breve termine, locale, più giovane in termini evolutivi. Regolazione umorale- lento (fatta eccezione per l'azione dell'adrenalina, che viene gettata nel sangue come una "fontana" durante lo stress), lungo, esteso, più antico. Potrebbe apparire in organismi coloniali senza sistema nervoso, ad esempio in Volvox, poiché hanno al loro interno un fluido tissutale (non sangue) che lega le cellule. Diamo un'occhiata più da vicino a queste normative.

Regolazione nervosa

Come abbiamo già capito, il personaggio principale qui è ipotalamo. Contiene cellule neurosecretorie - cellule nervose specifiche che, quando eccitate, producono ormoni e inviano anche impulsi nervosi. Come sta andando esattamente questo processo?

1. Ipotalamo"monitora" la composizione del sangue, rivela il livello degli ormoni in esso contenuti, rileva i cambiamenti nella loro concentrazione.

2. Successivamente, inizia a "guidare" - invia ordini ghiandola pituitaria sotto forma di ormoni, impulsi nervosi.

3. L'ipotalamo sarà isolato rilasciando ormoni nel lobo anteriore della ghiandola pituitaria - nell'adenoipofisi. Questo gruppo di ormoni comprende i cosiddetti liberatori (liberine) e limitatori (statine): attivano o inibiscono la produzione di ormoni ipofisari tropicali.

4. Nel lobo posteriore della ghiandola pituitaria (neuroipofisi), l'ipotalamo invia una coppia di ormoni essenziali - vasopressina con ossitocina. Il primo, chiamato anche antidiuretico, restringe significativamente i vasi dei reni, quindi viene prodotta meno urina. Ciò aumenta il riassorbimento dell'acqua da parte dei reni e aumenta la pressione sanguigna. L'ossitocina stimola la muscolatura liscia dell'utero (viene somministrata artificialmente con un'attività lavorativa insufficiente) e il mioepitelio delle ghiandole mammarie.

Regolazione endocrina

Dopo che l'ipotalamo "nervoso" ha funzionato, il sistema inizia a funzionare regolazione umorale: da ghiandola pituitaria gli ordini vanno alle ghiandole e alle cellule. Come abbiamo già capito, la ghiandola pituitaria produce la successiva categoria discendente di ormoni: tropico. La loro secrezione nel sangue segue il principio del feedback, o autoregolazione automatica. Se c'è poco di un certo ormone nel sangue, la ghiandola pituitaria secerne un ormone che aumenta l'attività di una certa ghiandola, spingendola a rilasciare immediatamente questo ormone. Se c'è molto ormone nel sangue, la ghiandola pituitaria smette di secernere l'ormone tropico. Quali ormoni sono tropici e quali sono le loro funzioni?

1. Somatotropina- regola la crescita delle ossa in lunghezza, accelera il metabolismo. Per un organismo in via di sviluppo, la somatotropina è di grande importanza. Con la sua carenza, la crescita si interrompe, si sviluppa una persona nata con parametri normali nanismo e rimane piccolo per il resto della sua vita. Ma con il suo eccesso, viene diagnosticato gigantismo, la crescita può "decollare" con grande velocità. L'uomo più alto del mondo è ora considerato Sultan Kesen, è cresciuto fino a 251 centimetri. Ma il record assoluto registrato appartiene al gigante americano Robert Wadlow, che aveva un'altezza di 272 centimetri. Un'altra deviazione, con una maggiore produzione di ormone della crescita che si sviluppa negli adulti, è acromegalia, in cui le ossa dei piedi, delle mani, la parte anteriore del cranio aumentano in modo sproporzionato, il naso, il mento, la lingua diventano enormi, la voce si inasprisce, il volume del cuore aumenta.

2. Tireotropinaè responsabile dell'attività equilibrata della ghiandola tiroidea, attiva la produzione di tiroxina.

3. ormoni adrenocorticotropi dirigere il lavoro delle ghiandole surrenali, vale a dire il loro midollo.

4. Ormone che stimola i follicoli responsabile della maturazione tempestiva dei follicoli ovarici, influenzando così la sintesi degli ormoni sessuali femminili; nell'uomo aiuta il corretto sviluppo dei testicoli e la spermatogenesi.

5. Gonadotropina agisce sulle ghiandole sessuali e stimola la loro secrezione di ormoni sessuali.

6. Prolattina- attiva la ghiandola mammaria. Comincia a essere prodotto dopo il parto e la produzione dell'ormone viene avviata, tra le altre cose, dal bambino stesso: succhia il seno e il segnale dall'irritazione dei recettori viene inviato all'ipotalamo.

Fisiologia della secrezione interna- una sezione che studia gli schemi di sintesi, secrezione, trasporto delle sostanze fisiologicamente attive ei meccanismi della loro azione sull'organismo.

Liberine e statine

Regolazione della secrezione dell'ormone ipofisario

Tripli ormoni (ACTH, TSH, FSH, LH, LTH)

Regolazione dell'attività della tiroide, delle gonadi e delle ghiandole surrenali

Un ormone della crescita

Regolazione della crescita corporea, stimolazione della sintesi proteica

Vasopressina (ormone antidiuretico)

Influenza l'intensità della minzione regolando la quantità di acqua espulsa dal corpo

Ormoni tiroidei (contenenti iodio) - tiroxina, ecc.

Aumenta l'intensità del metabolismo energetico e della crescita corporea, stimola i riflessi

Calcitonina

Controlla lo scambio di calcio nel corpo, "salvandolo" nelle ossa

Paratormone

Regola la concentrazione di calcio nel sangue

Pancreas (isole di Langerhans)

Abbassamento dei livelli di glucosio nel sangue, stimolazione del fegato a convertire il glucosio in glicogeno per la conservazione, accelerazione del trasporto del glucosio nelle cellule (tranne le cellule nervose)

Glucagone

Un aumento dei livelli di glucosio nel sangue, stimola la rapida scomposizione del glicogeno in glucosio nel fegato e la conversione di proteine ​​e grassi in glucosio

Il cervello canta:

• Adrenalina
• Noradrenalina

Aumento dei livelli di glucosio nel sangue (assunzione dal fegato della giornata che copre i costi energetici); stimolazione del battito cardiaco, accelerazione della respirazione e aumento della pressione sanguigna

Strato corticale

• Glucocorticoidi (cortisone)

L'aumento simultaneo della glicemia e della sintesi del glicogeno nel fegato influisce sul metabolismo dei grassi e delle proteine ​​10 (disaccoppiamento delle proteine) Resistenza allo stress, effetto antinfiammatorio

• Aldosterone

Aumento del sodio nel sangue, ritenzione di liquidi nel corpo, aumento della pressione sanguigna

gonadi

Estrogeni/ormoni sessuali femminili), androgeni (ormoni sessuali maschili)

Fornire la funzione sessuale del corpo, lo sviluppo delle caratteristiche sessuali secondarie

Proprietà, classificazione, sintesi e trasporto degli ormoni

Ormoni- sostanze secrete da cellule endocrine specializzate delle ghiandole endocrine nel sangue e hanno un effetto specifico sui tessuti bersaglio. I tessuti bersaglio sono tessuti molto sensibili a determinati ormoni. Ad esempio, per il testosterone (ormone sessuale maschile), l'organo bersaglio sono i testicoli e per l'ossitocina, il mioepitelio delle ghiandole mammarie e la muscolatura liscia dell'utero.

Gli ormoni possono avere diversi effetti sul corpo:

• effetto metabolico, manifestato in un cambiamento nell'attività della sintesi enzimatica nella cellula e in un aumento della permeabilità delle membrane cellulari per questo ormone. Questo modifica il metabolismo nei tessuti e negli organi bersaglio;
• effetto morfogenetico, che consiste nello stimolare la crescita, la differenziazione e la metamorfosi dell'organismo. In questo caso, si verificano cambiamenti nel corpo a livello genetico;
• effetto cinetico consiste nell'attivazione di alcune attività degli organi esecutivi;
• effetto correttivo manifestato da un cambiamento nell'intensità delle funzioni di organi e tessuti, anche in assenza di un ormone;
• effetto reattogeno associato a un cambiamento nella reattività dei tessuti all'azione di altri ormoni.

Tavolo. Caratterizzazione degli effetti ormonali

Esistono diverse opzioni per classificare gli ormoni. Di natura chimica gli ormoni sono divisi in tre gruppi: polipeptidi e proteine, steroidi e derivati ​​dell'aminoacido tirosina.

Di valore funzionale anche gli ormoni sono divisi in tre gruppi:

• effettore, che agisce direttamente sugli organi bersaglio;
• tropici, che sono prodotti nella ghiandola pituitaria e stimolano la sintesi e il rilascio di ormoni effettori;
• regolazione della sintesi degli ormoni tropici (liberine e statine), secreti dalle cellule neurosecretorie dell'ipotalamo.

Gli ormoni di diversa natura chimica hanno proprietà biologiche comuni: distanza d'azione, elevata specificità e attività biologica.

Gli ormoni steroidei e i derivati ​​degli amminoacidi non sono specie-specifici e hanno lo stesso effetto su animali di specie diverse. Gli ormoni proteici e peptidici sono specie-specifici.

Gli ormoni proteico-peptidici sono sintetizzati nei ribosomi della cellula endocrina. L'ormone sintetizzato è circondato da membrane ed esce sotto forma di vescicole verso la membrana plasmatica. Mentre la vescicola si muove, l'ormone in essa "matura". Dopo la fusione con la membrana plasmatica, la vescicola si rompe e l'ormone viene rilasciato nell'ambiente (esocitosi). In media, il periodo dall'inizio della sintesi degli ormoni alla loro comparsa nei siti di secrezione è di 1-3 ore Gli ormoni proteici sono altamente solubili nel sangue e non richiedono vettori speciali. Vengono distrutti nel sangue e nei tessuti con la partecipazione di specifici enzimi - proteinasi. L'emivita della loro vita nel sangue non supera i 10-20 minuti.

Gli ormoni steroidei sono sintetizzati dal colesterolo. L'emivita della loro vita è compresa tra 0,5 e 2 ore Ci sono portatori speciali per questi ormoni.

Le catecolamine sono sintetizzate dall'amminoacido tirosina. L'emivita della loro vita è molto breve e non supera 1-3 minuti.

Sangue, linfa e fluidi intercellulari trasportano ormoni in forma libera e legata. In forma libera, viene trasferito il 10% dell'ormone; associato alle proteine ​​​​del sangue - 70-80% e adsorbito sulle cellule del sangue - 5-10% dell'ormone.

L'attività delle forme correlate di ormoni è molto bassa, poiché non possono interagire con i loro specifici recettori su cellule e tessuti. Gli ormoni in forma libera sono molto attivi.

Gli ormoni vengono distrutti sotto l'influenza degli enzimi nel fegato, nei reni, nei tessuti bersaglio e nelle stesse ghiandole endocrine. Gli ormoni vengono escreti dal corpo attraverso i reni, il sudore e le ghiandole salivari, nonché il tratto gastrointestinale.

Regolazione dell'attività delle ghiandole endocrine

I sistemi nervoso e umorale partecipano alla regolazione dell'attività delle ghiandole endocrine.

Regolazione umorale- regolazione con l'ausilio di varie classi di sostanze fisiologicamente attive.

Regolazione ormonale- parte della regolazione umorale, compresi gli effetti regolatori degli ormoni classici.

La regolazione nervosa viene effettuata principalmente attraverso i neurormoni da loro secreti. Le fibre nervose che innervano le ghiandole influenzano solo il loro afflusso di sangue. Pertanto, l'attività secretoria delle cellule può cambiare solo sotto l'influenza di determinati metaboliti e ormoni.

La regolazione umorale viene effettuata attraverso diversi meccanismi. In primo luogo, la concentrazione di una certa sostanza, il cui livello è regolato da questo ormone, può avere un effetto diretto sulle cellule della ghiandola. Ad esempio, la secrezione dell'ormone insulina aumenta con un aumento della concentrazione di glucosio nel sangue. In secondo luogo, l'attività di una ghiandola endocrina può essere regolata da altre ghiandole endocrine.

Riso. Unità di regolazione nervosa e umorale

A causa del fatto che la maggior parte delle vie di regolazione nervose e umorali convergono a livello dell'ipotalamo, nel corpo si forma un unico sistema di regolazione neuroendocrina. E le principali connessioni tra i sistemi di regolazione nervoso ed endocrino vengono effettuate attraverso l'interazione dell'ipotalamo e della ghiandola pituitaria. Gli impulsi nervosi che entrano nell'ipotalamo attivano la secrezione di fattori di rilascio (liberine e statine). L'organo bersaglio di liberine e statine è la ghiandola pituitaria anteriore. Ciascuna delle liberine interagisce con una certa popolazione di cellule adenoipofisarie e induce la sintesi degli ormoni corrispondenti in esse. Le statine hanno l'effetto opposto sulla ghiandola pituitaria, cioè inibire la sintesi di alcuni ormoni.

Tavolo. Caratteristiche comparative della regolazione nervosa e ormonale

Nota. Entrambi i tipi di regolazione sono interconnessi e si influenzano a vicenda, formando un unico meccanismo coordinato di regolazione neuroumorale con il ruolo guida del sistema nervoso.

Riso. Interazione tra le ghiandole endocrine e il sistema nervoso

Le relazioni nel sistema endocrino possono anche verificarsi secondo il principio di "interazione più o meno". Questo principio è stato proposto per la prima volta da M. Zavadovsky. Secondo questo principio, una ghiandola che produce un ormone in eccesso ha un effetto inibitorio sul suo ulteriore rilascio. Al contrario, la mancanza di un certo ormone ne aumenta la secrezione da parte della ghiandola. In cibernetica, tale connessione è chiamata "feedback negativo". Questa regolazione può essere effettuata a diversi livelli con l'inclusione di un feedback lungo o breve. I fattori che sopprimono il rilascio di qualsiasi ormone possono essere la concentrazione nel sangue dell'ormone stesso o dei prodotti del suo metabolismo.

Le ghiandole endocrine interagiscono anche in base al tipo di connessione positiva. Allo stesso tempo, una ghiandola stimola l'altra e riceve da essa segnali di attivazione. Queste interazioni plus-plus contribuiscono all'ottimizzazione del metabolita e alla rapida esecuzione di un processo vitale. Allo stesso tempo, dopo aver raggiunto il risultato ottimale, per prevenire l'iperfunzione delle ghiandole, viene attivato il sistema di "interazione negativa". Il cambiamento di tali interrelazioni di sistemi si verifica costantemente nell'organismo degli animali.

Fisiologia privata delle ghiandole endocrine

Ipotalamo

Questo struttura centrale del sistema nervoso regolazione delle funzioni endocrine. situato e comprende l'area preottica, il chiasma ottico, l'infundibolo e i corpi mamillari. Inoltre, al suo interno sono isolati fino a 48 nuclei accoppiati.

Ci sono due tipi di cellule neurosecretorie nell'ipotalamo. I nuclei soprachiasmatico e paraventricolare dell'ipotalamo contengono cellule nervose che si collegano tramite assoni alla ghiandola pituitaria posteriore (neuroipofisi). Nelle cellule di questi neuroni vengono sintetizzati gli ormoni: la vasopressina, o ormone antidiuretico, e l'ossitocina, che poi entrano nella neuroipofisi attraverso gli assoni di queste cellule, dove si accumulano.

Le cellule del secondo tipo si trovano nei nuclei neurosecretori dell'ipotalamo e hanno assoni corti che non si estendono oltre l'ipotalamo.

Nelle cellule di questi nuclei vengono sintetizzati due tipi di peptidi: alcuni stimolano la formazione e il rilascio degli ormoni dell'adenoipofisi e sono chiamati ormoni di rilascio (o liberine), altri inibiscono la formazione degli ormoni dell'adenoipofisi e sono chiamati statine.

Le liberine includono: tireoliberina, somatoliberina, luliberina, prolattoliberina, melanoliberina, corticoliberina e statine - somatostatina, prolattostatina, melanostatina. Liberine e statine entrano per trasporto assonale nell'eminenza mediana dell'ipotalamo e vengono rilasciate nel sangue della rete primaria di capillari formata dai rami dell'arteria pituitaria superiore. Quindi, con il flusso sanguigno, entrano nella rete secondaria di capillari situata nell'adenoipofisi e ne influenzano le cellule secretorie. Attraverso la stessa rete capillare, gli ormoni dell'adenoipofisi entrano nel flusso sanguigno e raggiungono le ghiandole endocrine periferiche. Questa caratteristica della circolazione sanguigna della regione ipotalamo-ipofisaria è chiamata sistema portale.

L'ipotalamo e la ghiandola pituitaria sono combinati in un unico, che regola l'attività delle ghiandole endocrine periferiche.

La secrezione di alcuni ormoni dell'ipotalamo è determinata da una situazione specifica, che costituisce la natura delle influenze dirette e indirette sulle strutture neurosecretorie dell'ipotalamo.

Ipofisi

Si trova nella fossa della sella turca dell'osso principale ed è collegato alla base del cervello con l'aiuto di una gamba. consiste di tre lobi: anteriore (adenoipofisi), intermedio e posteriore (neuroipofisi).

Tutti gli ormoni della ghiandola pituitaria anteriore sono proteine. La produzione di un certo numero di ormoni della ghiandola pituitaria anteriore è regolata da liberine e statine.

L'adenoipofisi produce sei ormoni.

ormone della crescita(STG,) stimola la sintesi proteica negli organi e nei tessuti e regola la crescita degli animali giovani. Sotto la sua influenza, viene migliorata la mobilizzazione del grasso dal deposito e il suo utilizzo nel metabolismo energetico. Con una mancanza di ormone della crescita durante l'infanzia, si verifica un ritardo della crescita e una persona cresce come un nano e, con la sua produzione in eccesso, si sviluppa il gigantismo. Se la produzione di GH aumenta in età adulta, aumentano quelle parti del corpo che sono ancora in grado di crescere: dita delle mani e dei piedi, mani, piedi, naso e mascella inferiore. Questa malattia è chiamata acromegalia. Il rilascio dell'ormone somatotropo dalla ghiandola pituitaria è stimolato dalla somatoliberina e inibito dalla somatostatina.

Prolattina(ormone luteotropico) stimola la crescita delle ghiandole mammarie e durante l'allattamento aumenta la secrezione di latte da parte loro. In condizioni normali, regola la crescita e lo sviluppo del corpo luteo e dei follicoli nelle ovaie. Nel corpo maschile, influenza la formazione di androgeni e la spermiogenesi. La secrezione di prolattina è stimolata dalla prolattoliberina e la secrezione di prolattina è ridotta dalla prolattostatina.

ormone adrenocorticotropo(ACTH) provoca la crescita delle zone fascicolari e reticolari della corteccia surrenale e migliora la sintesi dei loro ormoni - glucocorticoidi e mineralcorticoidi. L'ACTH attiva anche la lipolisi. Il rilascio di ACTH dalla ghiandola pituitaria stimola la corticoliberina. La sintesi di ACTH aumenta con il dolore, lo stress, l'attività fisica.

Ormone stimolante la tiroide(TSH) stimola la funzione tiroidea e attiva la sintesi degli ormoni tiroidei. Il rilascio di TSH dalla ghiandola pituitaria è regolato dalla tiroliberina dell'ipotalamo, dalla noradrenalina e dagli estrogeni.

Ormone fomicolostimolante(FSH) stimola la crescita e lo sviluppo dei follicoli nelle ovaie ed è coinvolto nella spermiogenesi nei maschi. Si riferisce agli ormoni gonadotropici.

ormone luteinizzante(LH), o lutropina, promuove l'ovulazione dei follicoli nelle femmine, sostiene il funzionamento del corpo luteo e il normale corso della gravidanza e partecipa alla spermiogenesi nei maschi. È anche un ormone gonadotropo. La formazione e il rilascio di FSH e LH dalla ghiandola pituitaria stimola la gonadoliberina.

Nel lobo medio della ghiandola pituitaria, ormone stimolante i melanociti(MSH), la cui funzione principale è quella di stimolare la sintesi del pigmento di melanina, nonché la regolazione delle dimensioni e del numero delle cellule del pigmento.

Nel lobo posteriore della ghiandola pituitaria, gli ormoni non vengono sintetizzati, ma arrivano qui dall'ipotalamo. La neuroipofisi immagazzina due ormoni: antidiuretico (ADH), O resina per vasi, E ossitocina.

Influenzato AGG la diuresi diminuisce e il comportamento nel bere è regolato. La vasopressina aumenta il riassorbimento di acqua nel nefrone distale aumentando la permeabilità all'acqua delle pareti dei tubuli contorti distali e dei dotti collettori, esercitando così un effetto antidiuretico. Modificando il volume del fluido circolante, l'ADH regola la pressione osmotica dei fluidi corporei. In alte concentrazioni, provoca la contrazione delle arteriole, che porta ad un aumento della pressione sanguigna.

Ossitocina stimola la contrazione della muscolatura liscia dell'utero e regola il corso dell'atto del parto, e influisce anche sulla secrezione del latte, aumentando la contrazione delle cellule mioepiteliali nelle ghiandole mammarie. L'atto di succhiare promuove in modo riflessivo il rilascio di ossitocina dalla neuroipofisi e il flusso del latte. Nei maschi, fornisce una contrazione riflessa del dotto deferente durante l'eiaculazione.

epifisi

Prostaglandina E1 e soprattutto prostaciclina: inibizione dell'adesione piastrinica, prevenzione della trombosi vascolare

Prostaglandina E2: stimolante l'adesione piastrinica

Aumento del flusso sanguigno ai reni, aumento dell'escrezione di urina ed elettroliti. Antagonismo con il sistema pressorio del rene

sistema riproduttivo

Aumento della contrazione uterina durante la gravidanza. azione contraccettiva. Stimolazione del travaglio e interruzione della gravidanza. Aumento della motilità degli spermatozoi

sistema nervoso centrale

Irritazione dei centri di termoregolazione, febbre, mal di testa pulsante