Залозами внутрішньої секреції є спеціалізовані органи, які виділяють продукти секреції, що утворюються в них безпосередньо в кров або тканинну рідину. У цей час до ендокринних залоз відносять гіпофіз, щитовидну залозу, околощитовидние залози, коркова і мозкова речовина надпочечников, островковий апарат підшлункової залоза, статеві залози, тимус і епифиз. Ендокринною активністю також володіє плацента. Крім того, ендокринні залози можуть бути присутній в деяких інших органах і тканинах - в травному тракті, бруньках, серцевому м'язі, вегетативних ганглиях. Ці клітки утворять дифузну ендокринну систему.

Ендокринна система бере участь в регуляції фізичного, статевого і розумового розвитку організму, забезпеченні адаптації фізіологічних систем організму до змінних умов середи, підтримці деяких фізіологічних показників на постійному рівні (наприклад, осмотическое тиск або рівень в крові).

Гормони звичайно визначають як хімічні посередники, які секретируются в кровоток спеціалізованими клітками, здатними синтезувати і вивільнювати гормони у відповідь на специфічні сигнали. Часто гормони характеризують як речовини, діючі дистантно, на віддалені від місця виробітки мішені, до яких вони переносяться кров'ю (телекринний ефект). На відміну від цієї речовини, секретируемие однією кліткою т що надають біологічну дію шляхом місцевої дифузії, називаються паракринними. Речовини, діючі на секретирующие їх клітки, називаються аутокринними. Не завжди між цими поняттями можна провести чітку грань. Зокрема, гормони гипоталамуса до зустрічі зі своїми клітками мішенями можуть пройти дуже короткий шлях, тестостерон і естрогени володіють як телекринним, так і паракринним дією (відомо, що вони діють не тільки дистантно, через кров, але і локально, поблизу виробляючих їх кліток). Крім того, розрізнюють ще изокринное дію (аналогічне паракринному, але клітки-мішені тісно контактують з ендокринною кліткою) і нейрокринное, при якому дія гормону подібно дії медіатора.

Всі гормони з точки зору їх хімічної природиделятся на білкові, стероидние і похідні амінокислот.

Кбелковимотносятсягликопротеиди (тиреотропний м., фолликулостимулирующий, лютеинизирующий), пептиди- АКТГ, СТГ, інсулін, глюкагон і інш., олигопептиди (малі пептиди) - либерини, статини, гормони ЖКТ (соматостатин - з 14 амінокислот, окситоцин - 9).

Білкові гормони гидрофильни і тому не здатні пасивно проникати через мембрани кліток, але вони розчинні в крові, тому можуть транспортуватися самостійно.

Стероидние Г.- а) похідні холестерину - кортикостерон і кортизол,

б) арахидоновая кислота і її похідні (простагландини, тромбоксани і інш.) Всі вони гидрофобни, тому легко проходять через клітинну мембрану. Кров'ю вони переносяться спеціальними переносчиками.

Похідні амінокислот- адреналін і НА, дофамин, тиреоидние гормони (похідні тирозина), серотонин (похідне триптофана), гистамин (похідне гистидина). З цих гормонів тільки тиреоидние гормони проникають через клітинну мембрану, інші - не можуть пройти всередину клітки.

Гормони володіють високою фізіологічною активністю (діють в мінімальних дозах, наприклад, концентрація гормону зростання в крові - 10-9г/100 мл, гіпофіз реагує на пикограмми (10-12г) гипоталамических гормонів), специфічністю (діють на певні клітки-мішені, які мають спеціальну рецептори білкової або липопротеиновой природи, реагуючу з даним гормоном) і дистантним дією (т. е. впливають свій чином на органи, видалені від залози).

На основі функціональних критериевгормони ділять на три групи: еффекторние гормони- гормони, що впливають безпосередньо на органах-мішені; тропние гормони, основною функцією яких є регуляция синтезу і виділення еффекторних гормонів; рилизинг-гормони і ингибирующие гормони- виділяються в гипоталамусе і регулюють синтез і виділення гормонів аденогипофиза. Завдяки цим гормонам ендокринна система пов'язана з центральною нервовою системою.

Ендокринні залози беруть участь у всіх важливих процесах життєдіяльності організму:

Діфференцировка. У ембріона, що розвивається гормони грають істотну организующую роль, яка найбільш очевидно виявляється в дифференцировке статевого тракту (тестостерон) і центральної нервової системи (тироксин).

Розмноження. Гормони необхідні для успішного становлення репродуктивних функцій. Запліднення, вагітність і лактація вимагають участі багатьох гормонів, які важливі для особнів і чоловічого, і жіночої статі.

Зростання і розвиток. Гормони необхідні для зростання і розвитку дозріваючого організму. Оптимальне зростання зумовлене спільною дією гормону зростання, тиреоидних гормонів і інсуліну, причому присутність неадекватних кількостей антагоністів інсуліну або статеві стероидов може загальмувати зростання.

Адаптація. Гормони беруть участь в короткочасній і довготривалій адаптації до кількості і якості їжі, змін надходження рідини і електролітів з навколишнього середовища. Без них неможлива адаптація до змінних умов зовнішньої середи.

Старіння. Процес старіння супроводиться зниженням секреції статевих гормонів у представників обох полови, причому у жіночої статі це виявляється найбільш виразно.

Гомеостаз. Гормони забезпечують підтримку деяких фізіологічних показників на постійному рівні (наприклад, осмотическое тиск, рівень глюкози і інш.).

До якого б класу ні належали гормони, вони володіють рядом загальних властивостей:

- дія на чутливі клітки. Гормони не ініціюють нових реакцій в клітках-мішенях. Діє принцип, згідно з яким здатність реагуючих кліток підвищувати або знижувати свою активність під дією гормонів, властива самим кліткам і з'являється в процесі їх дифференцировки. Взаємодіючи з рецептором, гормони запускають послідовність реакцій, які в сукупності формують клітинну відповідь. Звичайно така відповідь буває координованим і включає прискорення одних біохімічних процесів з одночасним гальмуванням інших.

- швидкість секреції. Швидкість секреції гормонів залежить від присутності в крові субстрат, іонів, нейромедиаторов або інших гормонів. Секреція деяких (гормон зростання, АКТГ) схильна до добового ритму, пов'язаного з циклом сон-пильнування. Секреція інших (гонадотропини) підкоряється ендогенним біологічним ритмам, працюючим в різних тимчасових шкалах: 1) протягом окремих періодів всього життя (ембріональний період, дитинство, період статевого дозрівання, дітородний період, менопауза, старість); 2) протягом циклу вагітність-лактація; 3) протягом менструального циклу; 4) імпульсна секреція з регулярною періодичністю, що вимірюється хвилинами.

- метаболічна инактивация і екскреция. Гормони безперервно елиминируются з організму в результаті метаболічної инактивації і (або) екскреції. Для компенсації цих втрат повинна підтримуватися постійна базальная продукція гормонів. Значить, швидкість їх продукції повинна зростати в періоди підвищеної потреби в гормонах. Таким чином, процеси секреції гормонів і їх синтезу в нормі тісно взаємопов'язані.

- системи передачі інформації. Гормони функціонують в межах закритих систем передачі інформації із зворотним зв'язком. Це означає, що як тільки гормон починає діяти на чутливі до нього клітки, одночасно виникає сигнал, гальмуючий дію гормону. Гальмування активованої залози за принципом негативного зворотного зв'язку може бути зумовлене підвищенням концентрації іншого гормону (наприклад, підвищений рівень тироксина діє по механізму зворотного зв'язку на тиреотрофи гіпофіза, перешкоджаючи їх стимуляції гипоталамическим тиролиберином). Інший загальний механізм гальмування функції активованої залози полягає в корекції фізіологічного зсуву, що викликав активацію залози (рівень глюкози в крові).

- час дії гормону. Якщо розташувати хімічні передавачі сигналу по термінах їх дії, то порядок виявиться наступним:

Нейромедиатори (мс),

Пептіди (з - мін)

Білки і гликопротеини (мін - ч)

Стероїди (ч)

Йодтіроніни (сут).

При цьому потрібно враховувати, що пептидние або білкові гормони, результат дії яких легко спостерігається вже через декілька хвилин, можуть надавати і більш тривала дія (ч, сут), якщо не видаляються з реакційної середи.

Гормони надають свою дію в дуже низьких концентраціях. Вони не грають роль субстрат в біохімічних процесах, які вони регулюють. У деяких випадках (АДГ, адреналін, альдостерон) реакція органів-мішеней більш або менш тісно кількісно пов'язана з концентрацією гормонів в плазмі. У цьому випадку гормони можна назвати носіями інформації.

Різні біохімічні реакції можуть протікати правильним образом тільки в присутності одного або декількох гормонів, хоч реакція і не прискорюється при збільшенні концентрації гормону. У цьому випадку можна говорити про пермиссивном (що дозволяє) дію гормону.

Як елементи регуляторних систем гормони можна розділити їх на дві групи. У одній групі, яка включає адреналін, норадреналин, альдостерон, АДГ і деякі інші гормони, швидкість секреції пристосовується до змінної ситуації і концентрація гормонів в крові може значно коливатися. У цьому випадку гормон діє як контролюючий елемент. Концентрація гормонів другої групи підтримується на певному рівні (тироксин), т. е. концентрація гормону сама є контрольованою змінною.

Ці ситуації ілюструє блок-схема.

У регулюванні секреції гормонів можуть брати участь наступні механізми:

А. Прісутствіє специфічного метаболита в крові. Наприклад, надлишок глюкози викликає секрецію підшлунковою залоза інсуліну, який знижує рівень глюкози в крові.

Б. Прісутствіє в крові іншого гормону. Наприклад, багато які гормони, що виділяються передньою часткою гіпофіза, стимулюють секрецію гормонів іншими залозами організму. Секреція гормонів, що стимулюється якимсь іншим гормоном, звичайно знаходиться під контролем гипоталамуса і гіпофіза, і кінцевий метаболічний або трофічний ефект може бути результатом секреції трьох різних гормонів.

В. Стімуляция з боку вегетативної нервової системи. Так, наприклад, при стресі підвищення тонусу симпатичного відділу вегетативної нервової системи стимулює виділення клітками мозкового шара надпочечников адреналіну.

Багато які гормони мають в своїй молекулі специфічні дільниці, відповідальні за приєднання до рецептору. Зв'язавшись з рецептором, гормон може впливати:

1) на плазматическую мембрану. Один з ефектів інсуліну - посилене поглинання глюкози кліткою - зумовлений зміною під впливом гормону проникності мембрани для глюкози.

2) На фермент, що знаходиться на цій мембрані. Адреналін і багато які пептидние гормони приєднуються до поверхневих рецепторам клітинної мембрани і спричиняють вивільнення «повторного мессенджера (посередника)», який починає ланцюг ферментативних реакцій, що приводять до специфічного кінцевого ефекту. У багатьох випадках цим посередником є цАМФ, який утвориться з АТФ під дією аденилатциклази після її активації гормон-рецепторним комплексом.

3) На клітинні органелли. Один з ефектів тироксина здійснюється на рівні митохондрий, де гормон впливає на ферменти, що беруть участь в транспорті електронів, зв'язаному з синтезом АТФ. Під впливом тироксина велика частина енергії, що виділяється в процесі транспорту електронів втрачається у вигляді тепла (ефект роз'єднання окислення і фосфорилирования).

4) На гени. Стероидние гормони проходять через клітинну мембрану і зв'язуються з рецепторами в цитоплазме. Комплекс, що Утворився транспортується в клітинне ядро, де впливає безпосередньо на хромосоми шляхом активації генів і стимуляції транскрипції.

У багатьох інших випадках гормони надають свою дію, впливаючи на ферменти, пов'язані з мембранами, або на геном.