Физиология на ендокринната система

За запазване на хомеостазата в организма е необходима постоянна регулация, която се осъществява от две основни системи – нервната и ендокринната. Те преработват информацията за промените във вътрешната и външната среда и по този начин координират функциите на високоспециализираните тъкани и органи.

Съществуват разлики между ендокринната и нервната регулация. Нервната регулация се характеризира с висока скорост и селективност. Тя повлиява само ефекторните органи. Ендокринната регулация се осъществява с помощта на биологично активни вещества, наречени хормони. Тя е неселективна, защото промяната в концентрацията на хормона, повлиява всички клетки, които притежават рецептори за него. Ефектът от ендокринната регулация се проявява по-бавно, защото е необходимо повече време за достигане до прицелните клетки (клетките, които притежават рецептори за действието на хормона) и за осъществяване на хормоналното действие.

Структура на ендокринната система

Ендокринната система е изградена от жлезни клетки, които формират специализирани органи, наречени жлези с вътрешна секреция. Към нея принадлежат и жлезисти клетки, които се намират в други органи, чиято основна функция не е вътрешно-секреторна. Такива органи са белите дробове, бъбреците, хипоталамусът, храносмилателната система, сърцето и ендотелът на кръвоносните съдове. Жлезите с външна секреция отделят секретите си в изходни каналчета, докато продуктите на жлезите с вътрешна секреция попадат направо в кръвта или в заобикалящата ги тъканна течност.

Ендокринните жлези в организма са:

• епифиза;
• хипофиза;
• щитовидна жлеза;
• паращитовидни жлези;
• панкреас;
• надбъбречна жлеза;
• яйчници;
• тестиси.

Продуктите на вътрешно-секреторните клетки се наричат хормони или инкрети. По химичен състав те са производни на аминокиселини, пептиди, както и на стероиди. Хормоните носят информация и осъществяват междуклетъчна сигнализация. Заедно с имунната и нервната системи те осигуряват комуникацията и координацията между отделните клетки и органи в многоклетъчния организъм. Хормоните взимат участие в редица процеси като: развитие, растеж и репродукция на организма, както и в обмяната на веществата, солите, водата и енергията в него. Физиологичното значение на ендокринната система проличава в адекватните реакции на организма към промените във външната и във вътрешната му среда.

Клетките, произвеждащи хормони, са разположени в така наречените ендокринни жлези, както и в други органи, в които произведените инкрети се обозначават като тъканни хормони. Някои представители на тъканните хормони са: хистаминът, серотонинът, простагландините, кинините.

Нарушенията в хормоналната секреция, които предизвикват увеличена или намалена продукция на хормони, могат да бъдат предпоставка за възникването на тежки състояния и заболявания. С лечебни цели се използват хормони получени по синтетичен път. Те могат да бъдат използвани и за заболявания, които нямат ендокринна генеза. Така например при бронхиална астма, при възпалителни процеси, както и при трансплантация на органи се прилага кортизол.

Влияние на хормоните върху прицелните клетки

С изучаването на физиологията на ендокринната система се изясняват механизмите, по които хормоните оказват ефектите си си върху различни клетки и органи и системи. Хормоните могат да действат по два начина: автокринно и паракринно. Действието им се означава като паракринно, ако хормоните оказват влияние само върху намиращите се в непосредствена близост околни клетки, поради това че се разграждат много бързо, след като попаднат в тъканната течност, която ги заобикаля. Действието на всички гландуларни хормони и на неврохормоните (секретирани от клетки на хипоталамуса) е дистантно, тоест тези инкрети попадат в кръвта и оказват влияние върху прицелни клетки и органи, които са разположени далеч от мястото на секрецията им.

Когато влиянието на даден хормон се осъществява върху клетката, която го произвежда, се означава като автокринно. Чрез него може да бъде осъществявана саморегулация. Автокринен ефект имат и медиаторите върху пресинаптичната мембрана във вегетативните ганглии. Хормоните се наричат още първи посредници, тъй като осъществяват междуклетъчната сигнализация. Те индуцират вътреклетъчните преносители на информация, които на свой ред се наричат втори посредници. Всеки хормон оказва действието си само върху определени клетки на прицелни органи. Това се осъществява благодарение на специфичните рецептори, които са разположени в ядрото, в цитозола на клетката или по повърхността на клетъчната мембрана.

Рецепторите представляват протеини или гликопротеини, чрез които клетките получават информация за външната и вътрешната среда на организма посредством химични сигнали, ензими, липиди, белтъци, вирусни единици и други. Когато се образува комплексът хормон-рецептор се индуцират различни по характер втори посредници. Като вътреклетъчни преносители на информация, вторите посредници повлияват пропускливостта на клетъчните мембрани, синтезата на хормони, активността на различни клетъчни ензими и други.

Физиологията на ендокринната система изучава и механизмите, чрез които активността на рецепторите може да бъде регулирана. На регулация подлежи както броят на рецепторите, така и афинитетът им към съответния хормон. В зависимост от броя им се наблюдават два вида регулация – регулация надолу и регулация нагоре. Когато броят на рецепторите намалява се говори за регулация надолу (down regulation). Тя се наблюдава при високо ниво на специфичния за дадена прицелна клетка хормон. За регулация нагоре (up regulation) се говори в случаи, когато клетките се намират в среда, която съдържа малко количество от специфичния за тях хормон.

Двата вида регулация представляват един вид приспособителна физиологична реакция. Те могат да сигнализират и да бъдат причина за някои физиологични състояния и заболявания. За пример може да послужи заболяването злокачествена мускулна слабост (myasthenia gravis), което настъпва вследствие на намалена реактивност на рецепторите към естествения невромедиатор за мускулите – ацетилхолин.