В голове каждого человека расположена главная эндокринная железа — гипофиз
. Несмотря на миниатюрный размер — чуть больше горошины, — гипофиз руководит всеми эндокринными железами одновременно. У гипофиза есть свой «супервизор» — подкорковый отдел головного мозга — гипоталамус. Гипоталамус вырабатывает стимуляторы для гипофиза — рилизинг-гормоны.Гипоталамо-гипофизарная система — это «центр управления» эндокринной системой.
Для каждой эндокринной железы гипофиз выделяет специальный, только этой железе подходящий стимулятор — тропный гормон
. Стимуляция осуществляется на расстоянии, через специфические рецепторы (чувствительные зоны) на клетках железы, умеющие распознавать предназначенный для них стимулятор.В ответ на стимуляцию железа вырабатывает свой гормон. Гормон, в свою очередь, тоже работает на расстоянии — он достигает каждой клетки организма и там оказывает своё действие.
А теперь — внимание! Самое интересное!
Эндокринологическая обратная связь — это способность гипофиза регулировать (усиливать или тормозить) работу эндокринной железы в зависимости от количества (недостатка или избытка) её гормонов в крови.
Гормоны всех эндокринных желёз действуют на гипоталамус и гипофиз. Там, в «центре управления», производится оценка каждого гормона по принципу «достаточно — недостаточно — избыточно». Если концентрация гормона железы-мишени недостаточна, количество тропного гормона гипофиза увеличивается, чтобы активнее стимулировать железу. Если же концентрация гормона железы-мишени избыточна, то количество тропного гормона гипофиза снижается, чтобы ослабить стимуляцию.
Этому принципу подчиняются все эндокринные железы.
Когда рассказываю студентам про феномен обратной связи, кто-нибудь непременно спрашивает, есть ли исключение из этого правила. Да, есть. Один гормон не подчиняется закону обратной связи — инсулин.
Бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, не управляются гипофизом. Они подчиняются другому стимулятору — глюкозе. Об этом можно почитать в книге «Сахарный диабет».
«Безотходное» производство
Щитовидная железа строго подчиняется закону обратной связи.
Для неё гипофиз производит тиреотропный гормон
, сокращённо ТТГ. ТТГ связывается со своими рецепторами на щитовидной железе и стимулирует её работу — производство гормонов, рост новых клеток.Основным гормоном щитовидной железы, как вы уже знаете, является тироксин
, он образуется в тиреоцитах из йода и аминокислоты тирозина при помощи фермента тиреоидной пероксидазы(тиропероксидазы, ТПО). Каждая молекула тироксина содержит 4 атома йода. Отсюда его название «тетрайодтиронин» или Т4.Тироксин — основной гормон щитовидной железы. В его молекуле 4 атома йода, поэтому тироксин называют Т4 (тетрайодтиронин).
Тироксин правильнее называть левотироксином
. Почему «лево»? Дело в том, что молекула гормона тироксина — левовращающий изомер.Гормона «правотироксина» не существует. Пространственная структура молекулы левотироксина не случайна. Скоро мы узнаем, какие резервы скрывает эта структура.
Левотироксин
Попадая в кровоток, Т4 связывается со специальным транспортным белком — тироксин-связывающим глобулином. Связанного тироксина в крови гораздо больше, чем свободного.
Гормоны, связанные с белками, неактивны — это депо, из которого, по мере необходимости высвобождаются активные (свободные) гормоны.
Т4 свободный проникает внутрь клеток, где подвергается воздействию фермента дейодиназы
. Этот фермент работает как ножницы. Он отрезает от Т4 один йодид, и Т4 превращается в Т3 (трийодтиронин). Именно Т3 является по-настоящему активным гормоном. Т4, по сути, его предшественник, прогормон. Т3 руководит энергообменом, биосинтезом белка и многими другими процессами, без которых невозможна нормальная работа клеток.Клетки сами регулируют свою потребность в активном и неактивном гормоне Т3 в зависимости от нашего образа жизни, температуры тела, физической активности и температуры окружающей среды.
Сейчас самое время отрыть вам секрет гормона Т3. Дело в том, что не каждый трийодтиронин является активным гормоном. Помните, мы с вами отметили, что тироксин имеет особую пространственную структуру? Так вот, именно благодаря ей Т4 может превращаться в две разные формы Т3. Всё зависит от того, с какой стороны фермент дейодиназа «отрежет» от Т4 один йодид. Отрежет с одной стороны — образуется активный гормон Т3; отрежет с другой — образуется неактивная «пустышка», Т3 реверсивный
.