Задача нейроэндокринной системы – регулировать и объединять нервные сигналы с гормональными, а затем трансформировать их в физиологические акты, которые влияют на синтез различных гормонов и их секрецию.
Эти процессы, как и любые другие, происходящие в организме, сложны, важны и интересны. Подробно их можно изучать довольно долго, поэтому сейчас стоит затронуть вниманием лишь основные аспекты данной темы.
Взаимосвязь систем
О них следует упомянуть до обсуждения особенностей желез внутренней секреции эндокринной и нейроэндокринной системы.
Все связи осуществляются с помощью гипофиза и гипоталамуса. Это основные отделы мозга. Нервные сигналы, которые поступают в гипоталамус, активируют секрецию рилизинг-факторов. Каждый из них контактирует с определенными клетками гипофиза. В результате этого образуются тропины – гормоны передней доли гипофиза. Они нужны, чтобы осуществлять регуляцию определенных эндокринных желез. В этом и прослеживается пресловутая взаимосвязь.
Но это еще не все. Изучая принципы функционирования нейроэндокринной системы, нужно отметить тот факт, что гормоны непосредственно влияют на память, поведение и развитие инстинктов. А это процессы, которые протекают в высших отделах головного мозга. Соответственно, эндокринный фактор непосредственно влияет на состояние ЦНС. Между ними просто не может не быть связи.
О регуляторных процессах
Их основой является именно симбиоз желез внутренней секреции и нервной системы. Какова их главная задача? Взаимодействуя между собой, они образуют нейроэндокринную систему, функция которой заключается в секреции гормонов и нейромедиаторов.
Где, собственно говоря, они вырабатываются? Гормоны – в эндокринных железах. В тканях, иначе говоря. Их протоки выводятся в лимфатическую или кровеносную систему.
Нейромедиаторы продуцируются в нейронном теле либо в нервных окончаниях. Скапливаются они в синаптических пузырьках. Это, если выражаться простым языком, такие емкости в цитоплазме, диаметр которых составляет всего 50 нм. Интересно, что в каждом таком пузырьке содержится порядка 3000 медиаторных молекул.
Как происходит секреция?
Поскольку речь идет о нейроэндокринной системе, следует ответить и на этот вопрос. Когда организм находится в состоянии покоя, происходит спонтанная секреция гормонов и нейромедиаторов. Они вырабатываются определенными порциями и с определенной частотой.
Когда пресловутый синаптический пузырек разрывается, в синапс выделяется все его содержимое – дробное число квантов нейромедиаторов.
Стоит оговориться, что белково-пептидные гормоны и катехоламины тоже продуцируются в кровь порционно. Ведь они, как и нейромедиаторы, секретируются посредством опустошения везикул. Если организм находится в состоянии покоя, то происходит это с низкой частотой и самопроизвольно.
Но скорость может увеличиться благодаря регуляторному сигналу, который оказывает стимулирующее воздействие на эндокринную железу. В результате продуцируется большее количество гормонов и нейромедиаторов. Ингибирующее воздействие, в свою очередь, осуществляется вследствие уменьшения частоты их выброса.
Секреция стероидных гормонов
В продолжение изучения специфики нейроэндокринной системы, необходимо уделить немного внимания и этой теме. Стероидные гормоны, в отличие от белково-пептидных и катехоламинов, не накапливаются в клеточных структурах. Они проходят через плазматическую мембрану свободно, а все благодаря присущей им липофильности.
К чему же в таком случае сводится регуляция функциональной активности желез, где продуцируются гормоны? К ускорению и замедлению их синтеза.
Что касательно факторов, ингибирующих и стимулирующих секреторную активность? Они, соответственно, ускоряют или замедляют в том числе и биологический синтез гормонов. Данную роль нейроэндокринная система играет по механизму обратной связи.
Гормональный эффект
Время, когда он произойдет, определяется поступлением сигнала на конкретную железу внутренней секреции. Насколько сильным окажется эффект гормона? Это зависит от силы сигнала.
В определенных случаях функциональную активность железы регулирует субстрат, на который действие гормона и направляется.
Есть вполне понятный пример: глюкоза активно влияет на секрецию инсулина, а он, в свою очередь, уменьшает ее концентрацию, вследствие чего она намного легче транспортируется в ткани. Каков итог? Устраняется оказываемое на поджелудочную железу стимулирующее влияние сахара.
Точно так же, к слову, секретируется кальцитонин и паратирин.
Поддержание гомеостаза
В этом заключается одна из функций нейроэндокринной системы. Физиология человеческого организма такова, что без саморегуляции он существовать не сможет. Открытая система должна сохранять постоянство своего внутреннего состояния. И для этого осуществляются скоординированные реакции, направляющиеся на поддержание динамического равновесия.
Это и есть гомеостаз – сохранение постоянства внутренней среды. И описанная ранее регуляция, которая происходит по механизму так называемой обратной связи, является весьма эффективной для поддержания такой «стабильности».
Конечно, задачи адаптации организма таким образом решиться не могут. Например, глюкокортикоиды продуцируются корой надпочечников в качестве ответной реакции на эмоциональное возбуждение, болезни и голод. Логично, что реагировать на эти изменения (а также на запахи, звуки и свет) организм может при условии наличия связи между нервной системой и эндокринными железами.
Следует привести пример. Данная связь отчетливо прослеживается в процессе регуляции клеток мозгового слоя надпочечников, осуществляемая нервными волокнами. Именно в этой области продуцируется адреналин и норадреналин. Что активирует клетки мозгового слоя? Правильно, электрические сигналы, которые через синаптическую передачу проходят по нервным волокнам. В результате происходит синтез и дальнейшая секреция катехоламинов.
Изучая понятие нейроэндокринной системы, следует оговориться, что описанный способ замыкания связей считается не правилом, а скорее исключением. Однако клетки мозгового слоя вполне можно рассматривать в качестве переродившейся нервной ткани. А подобную регуляцию следует воспринимать как сохранившуюся между нервными клетками связь.
Диффузная нейроэндокринная система
О ней также необходимо рассказать. У нее множество названий – хромафинная, гастроэнтеропанкреатическая, эндокринная и нефроэндокринная система либо просто ДЭС. Так называется особый отдел в организме. Он представлен эндокринными клетками, рассеянными в разных органах.
Какую функцию они осуществляют? Продуцируют гландуряные гормоны (пептиды). ДЭС является крупнейшим звеном всей эндокринной системы. Ее клетки информацию получают не только из внешней, но еще и из внутренней среды. В качестве ответа они вырабатывают пептидные гормоны и биогенные амины.
Следует отметить, что ее клетки похожи на пептидергические нейроны. Именно поэтому в дальнейшем их стали считать нейроэндокринными. На это, собственно говоря, указывает тот факт, что содержатся они как в нейронах, так и в тучных клетках.
Состав ДЭС
Его также необходимо обсудить, раз речь идет про железы нейроэндокринной системы и ее значение для организма. ДЭС образуют APUD-клетки – апудоциты, поглощающие предшествующие аминокислоты и производящие из них либо низкомолекулярные пептиды, либо активные амины.
Структурно и функционально они делятся на два вида:
- Открытые. Апикальные концы клеток данного типа достигают бронхиальной, кишечной и желудочной полостей. На них есть микроворсинки, которые и содержат особые рецепторные белки.
- Закрытые. Они полостей органов не достигают. Эти клетки лишь получают информацию о внутреннем состоянии организма.
В состав ДЭС входят предсердия, тимус (вилочковая железа), почки, печень, нервная и иммунная системы, тканевые гормоны, жировые клетки и эпителий легких.
Защита организма
Это одна из главных функций нейроэндокринной системы. Все вышеописанные процессы, осуществляемые ей, и являются основой для образования защитного комплекса, необходимого для выведения из организма токсинов, заживления ран и подавления инфекции.
Ведь не существует какой-то особой системы, которая «включается» лишь когда человек заболевает. Высшие вегетативные центры контролируют, в первую очередь, продолжительность защитных реакций и силу всего организма.
При чем же здесь нейроэндокринная система? При том, что возбуждение симпатических нервов позитивно влияет буквально на все – на мышечные функции, отделы головного мозга, сердечно-сосудистую систему, внутренние органы, тонус сосудов, температуру тела, потоотделение, давление, свертываемость крови и т. д. И в результате оказываемого им действия защитные реакции также улучшаются.
Этот факт, а также множество исследований на данную тему, позволили доказать, что и иммунная система, которая защищает организм от различных вредоносных воздействий, подчиняется тому же правилу. Просто есть определенный комплекс нейрогуморальных механизмов, и они регулируют ее деятельность. Точно так же, как и в случае с нейроэндокринной системой.
