Адам және жануарлар организмі дамудың «онтогенез» деп аталатын циклін бастан өткізеді. Онтогенез дегеніміз жұмыртқа клеткасы ұрықтанғаннан бастап ағза өлгенге организм дейінгі аралықтағы даму кезеңі. Онтогенездік дамудың біраз уақыты жатырда өтеді, оны антенатальдық немесе пренатальдық онтогенездік даму деп атайды. Дамудың келесі сатысы организм туылғаннан бастап өлгенге дейінгі аралықты қамтиды. Мұны постнатальді онтегенездік даму деп атайды. Онтегенездік дамудың барысында дененің массасы мен көлемі ұлғайып, жеке мүшелері өседі. Мұнымен қатар көптеген сапалық өзгерістер – организмінің жекелеген физиологиялық жүйелері қалыптасып дамиды. Тұқым қуалаушылықтың ақпараттық механизмдері ағза дамуының бастапқы кезеңінде –ақ іске қосылып, ағзаның одан әрі дамуы мен қалыптасуында аса маңызды роль атқарады. Зат алмасу процесінің тұрақты жүруі мен жасушалардың қалыпты қызмет атқаруы – ішкі сұйықтың (қан, лимфа, ұлпалық, сұйық,т.б.) химиялық құрамы мен физикалық және химиялық қасиеттердің тұрақтылығына тікелей байланысты. Денедегі ішкі сұйық заттардың жиынтығын К.Бернар ағзаның «ішкі ортасы» деп атаған.
Американ физиологы У.Кеннон бұл концепцияны ұлғайтып, одан әрі дамытты. Ол ішкі ортаның тұрақтылығын реттейтін механизмдер мен жүйелерді зерттей отырып, организмнің ішкі ортасының химиялық құрамы мен оның физикалық және химиялық қасиетін тұрақты сақтауға бағытталған қасиетін «гомеостаз» (грек сөзінен homoios- тәрізді, stalls- тұрып қалу, қозғалмайтын) деп атады.
Биология мен медицина ғылымдарының табыстары гомеостаз туралы көзқарасты одан әрі кеңейте түсті. Гомеостазды тұрақты сақтауға организмнің барлық жүйелері қатысатын болса, өз кезегінде, гомеостаз жүйелердің қалыпты қызмет атқаруына ықпал етеді. Егер ағзаның ішкі ортасының химиялық құрамы мен физикалық және химиялық қасиеттері өзгеретін болса, оларды тұрақтандыруға бағытталған көптеген физиологиялық жүйелер де біртіндеп активтеніп, іске қосылады. Мысалы, жасушадан тыс ортада судың мөлшері азайып кетсе, қандағы вазопрессин гормонының концентрациясы көбейеді. Вазопрессин- бүйрек арқылы сыртқа шығарылатын суды қайтадан денеге сіңіреді. Сонымен, денеде жүріп жатқан кез келген физиологиялық процестер эндокриндік механизмдердің қатысуымен жүреді.
Оганизмнің жатырлық дамуының бастапқы кезеңдерінде олардың физиологиялық функцияларын реттеуді дамып келе жатқан жасушалардың өз ішінде түзілетін химиялық заттар атқарады. Функцияларды реттеудің осы сияқты жолдары ағза дамуының кейінгі кезеңдерінде де сақталып, белгілі бір шектелген аумақты ғана қамтитын болады. Жоғары сатыдағы жануарлар ағзадағы ұлпалық реттелу процестері, көбіне осы жолмен жүзеге асады. Қарапайым ағзалар тіршілігінде кең тараған функцияларындағы реттеу ролін зат алмасу барысында түзілетін жасушаішілік химиялық активаторлар деп аталатын химиялық заттар атқарады. Пайда болған химиялық акиваторлар өзара жақын орналасқан бір жасушадан екіншісіне еркін таралып отырады. Эволюциялық дамудың барысында нерв жүйесі қалыптасты және көп жасушалы ағзалардың жекелеген мүшелерінің өзара үйлесімді қызмет атқаруында жетекшілік рольне ие болды. Дамудың ондай кейінгі барысында нервтік элементтердің кейбіреулер биологиялық активті заттар түзіп, оларды сыртқа шығара алатын қасиетке ие болды. Нерв жасушаларының мұндай жүйелерін нейро секреторлық жасушалар деп атайды. Кейінен эндокриндік мүшелер немесе ішкі секреция бездері пайда болып, қалыптасады. Ішкі секрециялық бездерде түзілетін секреттер бірден қанға өтіп, өздері түзілген жерден алшақ орналасқан мүшелермен жүйелерге әсер етеді.
Сонымен функцияларды реттеу жүйесі эволюциясы мына бағытты дамыған: жасушаішілік химиялық заттар, нерв жасушалары, нейросекроторлық жасушалар, эндокриндік мүшелер. Омыртқалы жануарлар ағзасында жоғары да келтірілген реттеу механизмдері барлық түрі сақталған. Бірақ, ағзаның бір тұтастық қасиетін сақтап, оны қоршаған орта жағдайымен сәйкестендіруде жүйке жүйесі ерекше роль атқарады.
Эндокриндік мүшелерге секреторлық қасиет тән, олардың мөлшері үлкен болмайды, бірақ қанмен мейлінше мол жабдықталған. Безде қан тамырлары капиллярлар торын құрайды, сондықтан безде түзілген өнімдер бірден қанға өтіп отырады. Эндокриндік бездерге гипофиз, эпифиз, қалқанша, қалқансерік бездері, айрықша без, бүйрек үсті, ұйқы және жыныс бездері жатады.
Эндокриндік бездер қызмет ерекшеліктеріне қарай екі топқа бөлінеді: 1) Біріңғай эндокриндік қызмет атқаратын бездер. Оларға қалқанша, қалқансерік бездері, гипофиз, эпифиз, бүйрек сүті бездері, плацента мен айырша без жатады. 2) Аралас қызмет атқаратын бездер. Бұл топқа ұйқы безімен жыныс бездері жатады.
Эндокриндік бездердің орналасу схемасы.
Ішкі секрециялық қызметке кең мағыналы ұғым беріледі. Ішкі секрециямен гормон деген ұғымды мүшелердің, ұлпалармен жасушалардағы жүретін алмасу өнімдерімен шатастыруға болмайды. Мысалы, нағыз гормондарды алсақ, олар алыстан әсер етеді, яғни өздері түзілген жерден алшақ жатқан мүшелермен жүйелерге әсер ете алады. әсер етудің мұндай формасын телекриндік реттеу механизмі деп атайды. Жекелеген жасушаларда түзіліп, сол жасушалардың өзіне ғана әсер ететін активті заттар болады, оларды «жасушалық» гормон тобына жатқызады және олардың реттеушілік әсерін аутокриндік реттеу деп атайды.
Ал, гормондарға ұқсас біраз заттар жасушаларда түзіліп, көршілес жатқан жасушаларға қанға түспей ақ диффузия жолымен ұлпаларға жайылып, олардың қызметіне әсер ететін биоактивті заттар кездеседі, оларды ұлпалық гормондар немесе гистогормондар дейді. Осы сияқты биологиялық активті заттар түзілетін жасушаларды паракринді жасушалар деп, олардың көршілес жасушаларға тигізетін әсерін паракриндік реттеу деп атайды. Бұған ұлпалардың қабыну процестері кезінде түзілетін простагландиндердің қатысуымен жүретін реакцияларды жатқызуға болады.
Паракриндік жасушаларда түзілетін секреттер мен нейрондарда түзлетін нейронмедиаторлар арасында айтарлықтай айырмашылықтар болмайды. Сондықтан оларды нейроэндокриндік жасушалар деп те атайды. Бұл эндокриндік және паракриндік жасушалар арасындағы аса тығыз морфологиялық және физиологиялық байланыстарға негізделген.
Гормондық және гуморальдік реттеу механизмдері туралы түсініктерді өзара ажыратуға болады. Бірақ екеуінің арасында көптеген ұқсастықтар да бар. Гуморальдық реттеу механизмі организмде ертерек қалыптасқан. Ал, гормондар болса, тек жоғары сатыда дамыған жануарларда ғана кездеседі.
Эндокринді бездер функцияларының нейроэндокриндік (гипоталамустық) жолмен реттелуі. Көптеген анатомиялық-физиологиялық зерттеулер гипофиздің қызметі гипоталамусқа тәуелді екендігін көрсетеді. Гипофизбен байланысты эндокриндік реакциялардың көпшілігі рефлекторлық процестер қатарына жатады, өйткені, олардың орталығы гипоталамуста орналасады, эффекторлық бөлімі- гормондық табиғаты басым заттар- гормондар болып есептеледі. Көптеген морфологиялық зерттеулер гипоталамус нейрондарының аксондары гипоталамус пен гипофиз аралығындағы аралық дөңесте үзілетінін немесе гипофиздің артқы бөлімінің ішіне барып аяқталатынын көрсетеді. Бұл аксондар гормон көп түзілетін алдыңғы және аралық бөлімдерге жетпейді. Аденогипофизді нервтендіретін симпатикалық нерв талшығы ондағы қан тамырларының қабырғасына барып аяқталады да вазомоторлық қызмет атқарады. Гипоталамуста түзілетін нейрогуморальдық факторлар қан арқылы аденогипофиздің троптық функциясын реттейді. Осы тәріздес нейросекреторлық процестер алдындағы гипоталамустың ірі жасушалы ядроларында да байқалып, бұлардан нейрогипофиздің пептиді секреттері бөлінетіні анықталды. Гипоталамустық гуморальдық реттеу механизмдері медиаторлық принцип жүйесімен жүзеге асырылады.
Эндокриндік реттеу. Эндокриндік реттеу деп бір бездің гормондарының екінші бір бездердегі гормондардың түзілуі мен шығарылуына тигізетін әсерін айтады. Ішкі секреция бездерінің функциясын реттеуде гипофиздің алдынғы бөлімі ерекше роль атқарады. Егер гипофизді хирургиялық жолмен алып тастаса, денедегі көпшілік бездер гормондар түзуін тоқтатып, солып қалады. Гипоталамустың зақымдануы да осындай өзгерістерге әкеп соғады. Бұдан гипофиздің троптық функциясының гипоталамуста түзілетін пептидті гормондарға тәуелді екендігін көруге болады. Егер гипофизі алынып тасталған жануарға гипофиздік троптық гормондарын енгізсе, бездер қызметі бастапқы қалпына келеді.
Ішкі секреция бездерінің қызметін реттеуге гипофизден басқа да біраз жүйелер жиынтығы қатысады: гипоталамус-гипофиз-бүйрекүсті бездері (КТ РФ АКТГ глюкокортикоидтар); гипоталамус-гипофиз-жыныс бездері (ГТ-РФ, ЛГ және ФСГ); гипоталамус-гипофиз-қалқанша безі (ТТ-РФ – ТТГ — Т3 және Т4), жүйелері. Аталған жүйелердің әрқайсысы өз алдына біртұтас функциональдық қызмет атқарады және екі жақты байланыс арқылы өздігінен реттеліп отырады . Бір жүйе гипоталамустан гипофизге қарай төмен бағытталса (тура), екінші жүйе мүшелер мен бездерден басталып, гипоталамусқа қарай (кері), жоғары көтеріледі. Гипоталамустың клеткалары сыртқы сигналдарды мидың афферентті жолдары арқылы қабылдап, оларды жеке -дара талдайды. Одан әрі олардың қасиетін өзгертіп, пептидті секреттер түрінде гипофизге жібереді. Бұл гормондар гипофиздің алдынғы бөлігінің функциясын не жылдамдатады (либериндер),не тежейді (статиндер).
Гипоталамустық пептидті гормондардың әсерінен гипофиздің алдыңғы бөлігін пайда болатын биохимиялық өзгерістер тропты гормондар түрінде шетте орналасқан бездерге әсер етеді. Кері байланыстар гипофиз (қысқа жол) бен бездерден (ұзын жол) басталып гипоталамусқа барып аяқталуы мүмкін. Мысалы: жыныс және тиреоидты гормондар мен картикостероидтар кері байланыс заңдылығы арқылы гипофизбен гипоталамус функцияларына әсер ете алады.
Сонымен, гипоталамус біріншіден, сыртқы сигналдарды қабылдап, оларды жіктеп, қайта өңдеу арқылы өзгертіп сол түрінде байланыс жолымен ішкі секреция бездеріне бағыттаса, екіншіден, бездерден шыққан сигналдарды кері байланыс жолымен қабылдап оған тиісті жауаптар қайтарады.
Эндокриндік немесе гуморальдық реттеу. Гормондар қатарына жатпайтын кейбір метаболиттер эндокриндік бездер қызметін гуморальдық жолмен реттеу механизіміне қатысады. Реттеудің бұл түрі көпшілік жағдайларды, эндокриндік функциялардың өзін — өзі реттеу жүйесіне жатады, өйткені, метаболиттер гормондар бақылауында болатын алмасу поцестерінің деңгейі қарқыны туралы ақпарттарды гормон түзетін бездерге жеткізіп оларды үнемі ол жөнінде хабардар етіп отырады. Мысалы, глюкоза эндокриндік жасушалармен глюкорецепторлар арқылы әрекеттесіп, Лангерганс аралшықтарында инсулиннің, глюкагонның, хромофин ұлпаларында адреналиннің, аденогипофизде сомато және адренокортикотропты гормондардың түзілуіне секреция қарқындылығына әсер етеді. Өз кезегінде, инсулин, глюкагон, адреналин, СТГ және АКТГ – көмірсу алмасуының немесе гликемия деңгейін реттеудің аса маңызды реттеуші факторлары ретінде жұмсалады. Ішкі секреция бездерінде бос күйіндегі май қышқылдары да осы тәрізді жолдармен әсер етеді. Белок алмасуын тежейді. СТГ мен инсулин гормонының секрециясы қандағы амин қышқылдары концентрациясына байланысты. Кальций алмасуын бақылайтын паратгормон мен кальцитониннің секрециялық деңгейі — қандағы Са2+ концентрациясымен реттелсе, су алмасуын қатысатын АДГ түзілуі – қанның осмостық қысымының деңгейімен анықталады.
Эндокриндік жүйелердегі тура және кері байланыстар механизмінің жалпы схемасы
Эндокриндік бездер функциясын жасушааралық бақылауда басқа типтегі гормондық факторлар да көрнекті роль атқарады. Мұндай агенттерге көпшілік жағдайларда гормондық әсерлердің іске асырылуында функция атқаратын простагландиндер (ПГ) мен Са2+ жатқызуға болады. Простагландиндер гормондық қасиеті бар заттар тобына кіреді және олардың қазіргі кезде 15 түрі белгілі. Простагландиндер эндокриндік бездердің кейбіреулеріне гормондар түзілуі мен олардың секреторлық активтіліктеріне тікелей немесе жанама жолмен әсер етеді (гипофиз, бүйрекүсті, жыныс және қалқанша бездер). Нерв ұштарынан медиаторлар бөлінуін өзгерте отырып, синапстардан эфекторлы құрылымдарға нейрогуморальдық әсерлердің берілуін реттеуге қатысады деген болжамдар бар. Простагландиндердің жануарлар мен адамдардың репродуктивтік мүшелеріне тигізетін әсер күшті көрінеді. Егер буаз малдардың әр 100кг массасына 0,05мг ПГ енгізге бірнеше сағаттан кейін оларға туу актісі басталады.
Кальций да кейбір эндокриндік бездер функциясын реттейтін гуморальдық факторлар қатарына жатады. Кальций көптеген белокпепидті және стероидты гормондар мен катехоламиндердің секрециясын стимулдайды. Қорыта келгенде, эндокриндік процестердің өздігінен реттелу механизмдері метаболизмдік гомеостазды тұрақты деңгейге ұстауға бағытталған.