В связи с такими регуляторными механизмами П.К. Анохин отнёс нейроэндокринную систему к категории функциональных суперсистем, так как каждое действие эндокринной системы заканчивается каким-то полезным для организма результатом, о котором организм получает сигнал и параметры которого он, организм, сравнивает с ожидающимися, необходимыми параметрами, т. е. сравнивает полученный результат с акцептором результата действия.
Видовую специфичность имеют гормоны белковой и пептидной природы. У разных животных они различаются по составу и последовательности аминокислотных остатков. Большинство остальных гормонов у разных животных взаимозаменяемо, что используется в медицине и ветеринарии.
Образование гормонов в эндокринных железах зависит от функционального состояния организма и условий окружающей среды. На это прежде всего влияют регулируемые этими гормонами процессы (так как функционирование данной эндокринной системы регулируется по принципу обратной связи). Как только регулируемый показатель достигает определённого уровня, активность эндокринной системы резко изменяется вплоть до противоположной.
Лишь небольшая часть гормона, поступающая в кровь, циркулирует в свободной форме в виде водного раствора. Большая часть его находится в крови в виде обратимых комплексов с белками плазмы и клетками крови (форменными элементами). Особое значение имеют белки плазмы, специфически связывающие те или иные гормоны, аккумулирующие их в кровяном русле и временно выключающие из биологически активных действий.
Постепенно гормоны отделяются от этих белков плазмы и вступают в реакцию с молекулярными рецепторами на клетках-мишенях. Далее параллельно протекает реализация гормонального эффекта и инактивация (катаболизм) гормона.
Гормон, связываясь с молекулой мишени на мембране клетки, запускает химические реакции, приводящие к образованию значительно большего числа молекул, чем исходное число молекул гормона. Образовавшиеся молекулы влияют на активность ещё большего числа молекул и т. д. Так происходит усиление сигнала гормона, исходно возникающего при взаимодействии гормона с рецептором-мишенью. Упрощённо гипотеза «второго посредника», предложенная Сазерлендом в 1972 г., может быть представлена так:
гормон + стереоспецифический рецептор
4
активация аденилатциклазы
44
образование циклического аденозитфосфата (цАМФ)
4 4 4
обеспечение цАМФ-координированной реакции.
Аденилатциклаза и цАМФ присутствуют во многих клетках и тканях, поэтому специфичность гормонального воздействия (как и в случае с изменением мембранного потенциала медиатором) определяется специфичностью рецептора. Если рецептор реагирует на гормон и последующий цикл реакций вторичных посредников запускается, то клетка синтезирует то конечное вещество, которое запрограммировано в её генетической программе.
Другим внутриклеточным регулятором является комплекс Са2+ с кальмодулином, который увеличивает или уменьшает активность белков либо путём прямого взаимодействия с ферментом-мишенью, либо через активируемую этим комплексом протеинкиназу.
Метаболическая инактивация наиболее интенсивно протекает в печени, тонком кишечнике и в почках. Скорость катаболизма и последующей экскреции обусловливает отток гормона из организма.
Каждая группа гормонов инактивируется своей специфической группой ферментных систем. Активность этих систем регулируется состоянием гормональной функции, которую они контролируют: недостаток гормона ингибирует эти ферменты, подавляя распад гормона, а избыток активирует ферментные системы и катаболизм гормона.
У млекопитающих гонады — парные органы смешанной секреции. Они образуют как продукт внешней секреции — половые клетки, так и половые гормоны, т. е. продукт внутренней секреции, и поэтому являются также эндокринными железами. Наличие гонад — это один из основных признаков половой дифференцировки. В онтогенезе она возникает не сразу и проходит ряд стадий, каждая из которых имеет свой критический период. Пропуск этого периода, несозревание до нужной стадии может быть необратимо и привести к утрате пола. Такой критический период обычно связан с выработкой веществ-сигналов, направляющих дальнейший ход дифференцировки тканей. При отсутствии таких сигналов дальнейшее развитие обычно продолжается по женскому типу. Поэтому развитие мужского организма в большей степени подвержено нарушениям по сравнению с развитием организма женского. Результатом может быть повышенная смертность мужчин, их большая восприимчивость к ряду болезней.