1. Спостереження результатів повного або часткового хірургічного видалення або хімічного гальмування тієї чи іншої залози. Наприклад, аллаксан може вибірково блокувати бета-клітини острівковогоапарату підшлункової залози, які секретують інсулін.
2. Введення екстрактів ендокринних залоз, хімічно чистих гормонів або гормональних препаратів інтактних тварин або тварині після видалення залози внутрішньої секреції, а також пересадка в організм тварини тканини цієї залози, т. Е. Дослідження ефекту надлишку і ефекту заміщення дефіциту гормону.
3. Створення спільного кровообігу двох організмів (зрощення), у одного з яких пошкоджена або видалена та чи інша залоза внутрішньої секреції.
4. Порівняння фізіологічної активності крові, що притікає до залози і відтікає від неї.
5. Визначення змісту гормонів і їх метаболітів в плазмі крові, спинномозкової рідини біологічними і хімічними методами.
6. Вивчення механізмів біосинтезу гормонів за допомогою радіоактивних ізотопів. Ця методика дозволяє встановити не тільки синтез гормону, але і місце цього синтезу в залозі.
7. Вивчення хімічної структури гормону і його штучний синтез.
8. Дослідження хворих з недостатньою або надлишковою функцією тієї чи іншої залози і наслідків хірургічних операцій, проведених, у цих хворих з лікувальною метою.
9. Трансплантація ендокринних залоз, за допомогою якої можна довести її ендокринну функцію.
10. Денервації залози.
11. Роздратування нервів, що іннервують дану залозу.
12. Метод умовних рефлексів.
Залози внутрішньої секреції, виділяючи біологічно активні речовини, відіграють важливу роль в реалізації гуморальної регуляції. Ці речовини підрозділяються на кілька груп.
Гормони - речовини, що виділяються ендокринними залозами або скупченням ендокринних клітин в кров, і надають специфічну дію на інші органи і тканини.
Гормоноподобниє речовини (парагормона, місцеві гормони і т. Д.) - виробляються клітинами дифузійної ендокринної та АПУД системами. Виділяються в інтерстиціальну рідину і кров. Надають місцеве і загальне дію. Гормоноіди виділяють, наприклад, клітини шлунково-кишкового тракту (серотонін-хромофільние клітини), сполучною тканиною (гепарин і гістамін - огрядні клітини), нирками (ренін), насіннєвими бульбашками (простагландини) і т. Д.
Нейрогормони - виробляються нервовими клітинами гіпоталамуса і секретуються в кров, надаючи специфічну дію на органи і тканини.
Нейромедіатори - виробляються нервовими клітинами, беруть участь у передачі збудження в синапсах, після чого всмоктуються в кров і надають специфічну дію на органи і тканини.
Нейромодулятора - виробляються нервовими клітинами, регулюють процес передачі збудження в синапсах.
Біологічно активні речовини впливають декількома шляхами. Аутокрінний шлях - виділяється речовина діє на клітину, яка продукує дана речовина. Паракрінний - виділяється речовина діє на клітини-мішені через інтерстиціальну рідину. Ендокринний - виділяється речовина секретується в кров і нею транспортуються до клітин-мішеней. Нейро-ендокринний - біологічно активна речовина синтезується нервовою клітиною, виділяється в її синапси, потрапляє в кров і надає специфічну дію на клітини мішені.
Незважаючи на те, що гормони мають різну хімічну природу: білкову (пептидні, протеідная), ліпідний (стероїдні) і амінокислотну, вони характеризуються загальними біологічними властивостями:
- високою біологічною активністю - незначні кількості гормонів можуть викликати зміна функцій організму;
- вони надають дію тільки на складні структури клітини (клітинні мембрани, ферментні системи).
Стероїдні гормони і гормони похідні амінокислот не мають видової специфічності і надають однотипне дію на представників різного виду. Білково-ліпідні гормони, як правило, володіють видовою специфічністю. Тому, виділені з організму тварин, вони не завжди можуть бути використані для введення людині, так як подібно чужорідних білків можуть викликати захисні (імунні) реакції.
Гормони від местаіх секреції транспортуються кров'ю в наступних станах:
- пов'язаному з білком (80%);
- адсорбованому на клітинах крові.
Характерною особливістю гормонів є їх вплив на мішені, розташовані далеко від местаіх вироблення, опосередковано через кров. При цьому вони діють лише на ті клітини, які мають специфічні рецептори для певного гормону.
Гормони можуть надавати такі впливу.
- Метаболічний - зміна обміну речовин.
- Морфогенетическое - стимулюючий вплив на формообразовательние процеси, диференціювання, ріст і т. Д.
- Кінетичне - стимуляція певної діяльності виконавчих органів.
- Корегуючий - зміна інтенсивності функцій органів і тканин.
За функціональною ознакою гормони можуть бути розділені на групи.
- Ефекторні - впливають безпосередньо на об'єкт-мішень.
- Тропні - регулюють виділення і синтез ефекторних гормонів (наприклад, тиреотропний гормон),
- Ліберини (релізинг гормони) і статини (інгібітор-гормони) - стимулюють або гальмують, відповідно, процеси синтезу і виділення потрійних гормонів.
Ці гормони виділяються нервовими клітинами гіпоталамуса. Саме з їх допомогою ЦНС регулює функції ендокринної системи.
Функціональні значення гормонів реалізуються через їх впливу на обмінні-процеси в організмі, що в подальшому проявляється в характері фізичного, статевого та розумового розвитку, адаптації органів і систем організму до мінливих умов їх існування, забезпеченні підтримки гомеостазу. Всі ці процеси і складають різні типи впливів гормонів: метаболічного, морфогенетичного, кінетичного, коригуючого.
Функції гормонів реалізуються через наступні механізми їх дії.
1. Мембранний або локальний механізм - гормон діє на рецептори мембрани, викликає збільшення її проникності для речовин, зміна концентрації яких в цитоплазмі впливає на біохімічні процеси в клітині і, отже, на її функціональний стан.
2. мембранно-внутрішньоклітинний або непрямий - гормон (первинний посередник) діє на рецептори мембрани, що призводить до активації вторинних посередників, таких як іони кальцію, циклічний аденілатмонофосфат (цАМФ), циклічний гуанілатмонофосфат (цГМФ), простагландини та ін. А вони в свою чергу, впливають на активацію і синтез ферментів клітини і змінюють її функціональний стан.
3. цитозольні або прямий механізм - гормон проникає через мембрану в клітину і без посередників впливає на генетичний апарат ядра клітини, змінюючи процес синтезу ферментів, білків та ін.
Отже, молекулярний механізм специфічної дії гормонів здійснюється трьома шляхами:
- зміна швидкості синтезу ферментів та інших білків;
- зміна швидкості ферментативного каталізу;
- зміна проникності клітинних мембран.
Руйнування (катаболізм) гормонів. Гормони дуже швидко руйнуються в тканинах, зокрема, в печінці. Тому для підтримки достатньої концентрації гормонів в крові і забезпечення їх тривалої дії, необхідно постійне надходження гормонів в кров з відповідною залози. Тривалість періоду напіврозпаду гормону (час, необхідний для розщеплення половини наявного гормону) коливається від декількох хвилин до двох годин. Найбільш повна хімічна деградація гормонів відбувається в печінці шляхом дезамінування і метилування.
При розгляді функцій конкретних залоз внутрішньої секреціііх часто об'єднують в своєрідні підсистеми, які правильніше назвати "робочими системами", наприклад, гіпоталамо-гіпофізарна, симпато-адреналової, гастро-ентеро-панкреатичної і ін. Це свідчить про взаємозв'язок ендокринних залоз. Взаємодія між ендокринними залозами може здійснюватися так, що:
- на один і той же орган чи фізіологічну функцію можуть впливати одночасно кілька гормонів різних залоз;
- гормони одних залоз впливають на функцію інших залоз.
Розрізняють декілька типів взаємодії між ендокринними залозами:
1. Взаємодія за принципом позитивної та негативної прямого і зворотного зв'язку. Наприклад, тиреотропний гормон передньої долі гіпофіза стимулює продукцію гормонів щитовидної залози. При видаленні передньої долі гіпофіза відбувається атрофія щитовидної залози і розвивається дефіцит тиреотропного гормонів. Ця пряма позитивна зв'язок. Інший приклад. Гіперфункція щитовидної залози гальмує утворення тиреотропного гормону, т. Е. Реалізується негативний зворотний зв'язок між щитовидною залозою і передньою долею гіпофіза.
2. Синергізм гормональних впливів або односпрямоване дію різних гормонів. Наприклад, адреналін і глюкагон - активують розщеплення глікогену в печінці до глюкози і викликають підвищення вмісту цукру в крові (молекулярні основи цього синергізму різні).
3. Антагонізм гормональних впливів. Наприклад, інсулін і адреналін викликають різні ефекти, інсулін-гіпоглікемію, адреналін - гіперглікемію. Однак, цей приклад відносного, а не абсолютної антагонізму в організмі. Насправді відбувається поліпшення вуглеводного харчування тканин: адреналін сприяє перетворенню резервного глікогену печінки в глюкозу, яка надходить у кров, а інсулін забезпечує проникнення глюкози до клітин з подальшим процесом її утилізації.
4. Перміссіонное (дозволяє) дію гормонів виражається в тому, що гормон, не викликаючи фізіологічного ефекту сам, створює умови для реакції клітин і органів на дію інших гормонів. Наприклад, вплив глюкокортикоїдів на ефекти адреналіну. Самі глюкокортикоїди не впливають ні на тонус гладких м'язів судин, ні на розпад глікогену пгчені, але вони створюють умови, при яких навіть низькі (під порогові) концентрації адреналіну підвищують артеріальний тиск і викликають гіперглікемію як результат глюкогеноліз в печінці.
Регуляція функцій ендокринної системи. Інтенсивність виділення кожного гормону залозою в даний момент регулюється відповідно до потреби організму в даному гормоні. Існує кілька способів регуляції функцій ендокринних залоз. По-перше, через прямий вплив на клітини залоз концентрації того речовини, рівень якого регулює даний гормон. Наприклад, вироблення паратгормона, що підвищує рівень кальцію в крові, знижується при впливі на клітини паращитовидних залоз підвищених концентрацій кальцію. Або - посилення секреції інсуліну виникає при підвищенні концентрації глюкози в крові, що протікає через підшлункову залозу. По-друге, опосередковано через нейрогормональні або гормональні механізми, т. Е. За участю інших залоз внутрішньої секреції. По-третє, за допомогою прямих нервових впливів на секреторні клітини залози (спостерігаються тільки в мозковій речовині надниркових залоз і епіфізі). В інших залозах внутрішньої секреції нервові волокна регулюють в основному тонус кровоносних судин і, отже, кровопостачання залози, від рівня якого залежить, певною мірою, функція залози.
Функціонування ендокринної системи здійснюється в тісній взаємодії і взаємовплив з нервовою системою. Так, наприклад, гіпоталамус отримує інформацію із зовнішнього і внутрішнього середовища. Ця інформація по сенсорним системам надходить в різні відділи головного мозку. З них вона в переробленому вигляді передається в гіпоталамус, де вона інтегрується з інформацією, полученнойім безпосередньо від внутрішнього середовища. В результаті цього в гіпоталамусі виділяються регуляторні гормони, які включаються в загальну систему ендокринної регуляції. Поряд з цим формуються нервові впливу на залози, які здійснюються через вегетативну нервову систему.
Нервова регуляція ендокринної системи через гіпоталамус здійснюється, в основному, за участю структур лімбічної системи: гіпокампу, мигдалини, переднього таламуса, смугастого тіла, відповідних областей кори великих півкуль головного мозку. При цьому регуляція з боку лімбічної системи може здійснюватись двома шляхами: трансгіпофізарно і парагіпофізарно.