Эндокринная система состоит из определенных специальных желез и гормонов, вырабатываемых этими железами в организме. Гормоны важны для инструктирования определенных клеток производить определенные действия в ответ на стимул или дисбаланс в организме. Железы ответственны за признание необходимости секреции гормонов.
Гормоны перемещаются в кровотоке к клеткам, где они действуют, и связываются с клетками, чтобы инициировать их действие.
Эти процессы жестко регулируются эндокринной системой для поддержания метаболического баланса в организме. Они необходимы для поддержания нормальных функций организма.
Такие процессы включают клеточный метаболизм, половое развитие и репродукцию, гомеостаз сахара и других питательных веществ, а также регуляцию сердечного ритма, кровяного давления, циклов сна и пищеварения.
Гормон, рецептор и клеточное взаимодействие
Эндокринный гормон высвобождается определенной железой и распространяется по всему организму в кровотоке, чтобы достичь своей клетки-мишени, где он будет оказывать определенный эффект. Каждый гормон распознает клетки-мишени из множества других клеток организма с помощью рецепторов, которые существуют в клетке, с которой они способны связываться.
Затем рецептор инициирует серию химических реакций в клетке, чтобы произвести желаемый эффект гормона. Например, многие эндокринные гормоны могут стимулировать выделение химического вещества, которое индуцирует или препятствует выработке определенного гена.
После действия гормона высвобождение гормона из эндокринной железы должно регулироваться петлей отрицательной обратной связи, чтобы контролировать процесс и предотвращать постоянную и чрезмерную активацию рецепторов.
Гормональная регуляция
Различные процессы в эндокринной системе помогают регулировать секрецию гормонов и возникающие в результате действия. Это важно для организма, чтобы поддерживать контроль над действием гормонов. Другими словами, регулирование необходимо, чтобы гормон мог инициировать предполагаемую реакцию, когда это необходимо, и доводить ее до конца, когда действие было завершено.
Например, когда организм испытывает стресс, гипоталамус начинает выделять кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH) в кровь. Это перемещается к передней доли гипофиза, чтобы стимулировать выброс адренокортикотрофического гормона (АКТГ). АКТГ затем перемещается в крови к надпочечникам, чтобы стимулировать клетки коры надпочечников, которые выделяют гормон кортизол.
Химическое регулирование
Химические вещества могут также регулировать выброс гормонов, например, когда эндокринная железа реагирует на изменение концентрации химического вещества в организме.
Например, гормон паращитовидной железы отвечает за регулирование уровня кальция в организме. Когда уровень кальция в крови падает ниже определенного порога, околощитовидная железа начинает выделять больше гормона околощитовидной железы, что помогает увеличить концентрацию кальция в кровотоке.
Как только уровень кальция повышается до уровня, достаточного для выполнения нормальной клеточной функции в организме, выработка гормона соответственно снижается.
Нейронная регуляция
Нервная система также может влиять на выброс гормонов в организме.
Например, во время родов головка плода прижимается к шейке матки. Стимуляция нервов в шейке матки активирует высвобождение гормона окситоцина из гипофиза, чтобы увеличить частоту и интенсивность сокращений матки и высвободить больше окситоцина.
В отличие от гормональной и химической регуляции, это петля положительной обратной связи, где реакция вызывает увеличение исходного стимула и дальнейшую реакцию.
Гормон перестает вырабатываться только тогда, когда ребенок рождается, и давление на шейку матки уменьшается.
