Особенно важную роль в гуморальном взаимодействии органов, тканей и клеток играют те из них, которые имеют специализированную способность вырабатывать вещества, изменяющие состояние организма, функцию и структуру органов и тканей. Эти вещества называют гормонами, а выделяющие их органы - эндокринными железами или железами внутренней секреции. Они названы так потому, что в отличие от желез внешней секреции не имеют выводных протоков и выделяют образующиеся в них вещества непосредственно в кровь.
К железам внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, околощитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, кора и мозговое вещество надпочечников, половые железы и плацента, эпифиз.
Гормоны обладают дистантным действием, поступая в кровяное русло, они оказывают влияние на весь организм, а также на органы и ткани, расположенные вдали от той железы, где они образуются.
Выделяют четыре типа влияния гормонов на организм:
1) метаболическое (действие на обмен веществ);
2) морфогенетическое (стимуляция формообразовательных процессов, дифферениировки, роста и пр.);
3) кинетическое (включающее определенную деятельность исполнительных органов);
4) корригирующее (изменяющее интенсивность функции органов и тканей).
Характерным свойством гормонов является их высокая физиологическая активность. Это означает, что очень малое количество гормона может иызвать изменения функций организма. Гормоны быстро разрушаются в тканях, в частности в печени, поэтому необходимо постоянное их выделение соответствующей железой.
Известные гормоны позвоночных могут быть разделены на три основных класса:
1) стероиды;
2) производные аминокислот;
3) белково-пептидные соединения.
Стероидные гормоны и гормоны-производные аминокислот не имеют видовой специфичности. Белково-пептидные гормоны обладают видовой специфичностью.
Отдельные фрагменты молекул гормонов несут различную функцию: фрагменты (гаптомеры), обеспечивающие поиск места действия гормона; актоны, обеспечивающие специфические влияния гормона на клетку; фрагменты,'регулирующие степень активности гормона и другие свойства его молекулы.
Гормоны транспортируются кровью как в свободном, так и в связанном с белками плазмы крови виде.
Важное значение имеет скорость поглощения гормонов клетками органов и тканей; скорость разрушения их печенью и другими органами и выведения их почками.
Регуляция функций эндокринных желез осуществляется несколькими способами:
1) прямое влияние на клетки железы концентрации в крови того вещества, уровень которого регулирует данный гормон;
2) опосредованное, нейрогуморальное влияние.
Например, усиление секреции инсулина при повышении концентрации глюкозы в крови, протекающей через поджелудочную железу.
Нервная регуляция физиологических функций осуществляется строго локально - через определенные синапсы, напоминая по точности эффекта телеграфную связь, где телеграмма доставляется точно по определенному адресу. В отличие от этого принцип влияния гормонов напоминает радиосвязь, когда посылаемый в эфир сигнал адресуется «всем, всем, всем»; в действительности же радиосигнал, посланный всем, доходит до адресата, лишь при наличии приемника, точно настроенного на волну данной станции. Подобно этому и в организме гормон хотя и достигает с током крови всех органов и тканей, но действует при этом лишь на те клетки, ткани и органы, которые обладают специфическими рецепторами, настроенными на восприятие именно данного гормона. Такие органы и ткани получили название органов и тканей-мишеней. Рецептор представляет собой специальный белок, определенная часть молекулы которого совпадает с гаптометром молекулы гормона. Это и обеспечивает прием сигнала, т.е. специфическое взаимодействие гормона с клеткой. Данные рецепторы могут располагаться внутри клетки, но могут быть встроены в поверхностную мембрану клетки. Гормоны, плохо проникающие внутрь клетки, фиксируются на мембране снаружи. В этом случае необходимо наличие внутриклеточных посредников - медиаторов, передающих влияние гормона на определенные внутриклеточные структуры. К ним относятся аденозинмонофосфат (АМФ), гуанозинмонофосфат (ГМФ), простогландины и кальций. Эти медиаторы обеспечивают быстрый специфический эффект гормонов.
Гормоны, сравнительно легко проникающие через мембрану клетки (стероидные, тиреоидные), оказывают непосредственное специфическое влияние на определенные внутриклеточные структуры. Их действие развертывается и осуществляется длительно, так как они, как правило, влияют на процессы синтеза определенных клеточных белков..