Regulacija sekrecije hormona - mehanizam provratne sprege

Regulacija sekrecije hormona odvija se mehanizmima povratne sprege. Uloga endokrinih organa i žlezda je sinteza hormona. Zajedno grade endokrini sistem na čijem čelu se nalazi hipofiza sa hipotalamusom. Hormoni putem krvotoka cirkulišu kroz organizam i ispoljavaju svoje efekte. Shodno tome podležu metabolizmu, izlučivanju i mehanizmima kontrole lučenja kako se ne bi narušila homeostaza – ravnoteža.

Regulacija sekrecije hormona – Metabolizam

Jedno od mesta gde se vrši metabolizam jeste jetra. Metaboliti putem žuči bivaju izlučeni u spoljašnju sredinu. Izlučivanje se takođe vrši i preko bubrega. Neki hormoni se razgrađuju u krvi. Razgradni produkti odlaze do jetre i bubrega, a mogu se izbaciti i znojem. Koncentracija hormona se osim metabolizmom reguliše i mehanizmom povratne sprege. Povratna sprega može biti pozitivna i negativna. U daleko većem broju slučajeva dominantna je negativna povratna sprega. Ona podrazumeva da produkt efektorne ćelije dovede do smanjenja ili prestanka lučenje hormona koji je delovao na tu ćeliju. Samo u izuzetnim slučajevima povratna sprega u endokrinom sistemu je pozitivna. Tada izlučen hormon podstiče svoju sekreciju. Povratna sprega u okviru endokrinog sistema može biti prosta i složena. Prosta se sastoji od endokrine žlezde, hormona, ciljne ćelije i funkcije koju reguliše (Slika 1). Dobar deo biohemijskih funkcija u organizmu regulisano je prostom negativnom spregom. Primer je koncentracija glukoze i sekrecija insulina.

regulacija sekrecije hormona, hormon, cilja celija, serotonin, metabolit, zlezda, endokrina — **Slika 1. Prosta negativna povratna sprega.** Endokrina žlezda luči svoj hormon koji deluje na ciljnu ćeliju. Ona izluči svoj metabolit koji inhibitorno deluje na lučenje hormona endokrine žlezde.
**Foto Credit:** Zona Medicine®

Regulacija sekrecije hormona – prosta negativna sprega

Kada se poveća koncentracija glukoze u krvi pankreas pojačano luči insulin. Hormon vraća glikemiju u granice normale. Istovremeno se negativnom povratnom spregom prekida dalje lučenje hormona. Kako bi se održala homeostaza glukoze luče se kontra insularni hormoni (glukagon, adrenalin, hormon rasta, kortizol) i obezbeđuju normoglikemiju. Istovremeno inhibišu svoje lučenje.

Još jedan primer vezan je za koncentraciju kalcijuma u krvi. Hipokalciemija pokreće lučenje parathormona (PTH). On deluje na creva, bubrege i kosti. Na ovaj način vraća nivo kalcijuma na normalne vrednosti. Opet, negativnom povratnom spregom inhibiše sopstveno lučenje. Pandan po dejstvu PTH je tireokalcitonin. On se luči ako je nivo kalcijuma visok. Vraća nivo kalcijuma u granice normale i negativnom povratnom spregom inhibiše dalje lučenje.

Složena povratna sprega sastoji se od više međusobno povezanih povratnih sprega. Mogu biti horizontalne i vertikalne. Primer horizontalne organizacije jeste renin-angiotenzin-aldosteron sistem (RAAS) pri regulaciji krvnog pritiska. Promena pritiska dovodi do lučenja biološki aktivne materije. Ona aktivira prohormon u hormon. Ovaj pored obavljanja svoje funkcije izaziva sekreciju i drugih hormona, koji deluju u istom pravcu.

Pogledajte i video predavanje o Mehanizmu povratnih sprega ovde.

Složena povratna sprega deluje po principu hijerarhije. Postoje tri osovine koje adaptiraju organizam na uticaje spoljašnje sredine koje percipitira i analizira centralni nervni sistem (video predavanje). One su primer za horizontalnu složenu povratnu spregu. Svaka od osovina kreće od hipofize sa hipotalamusom koji oslobađa rilizing faktore. Oni deluju na hipofizu koja luči svoje tropne hormone. Hormoni deluju na svoja ciljna tkiva, odnosno žlezde (Slika 2). Osovine su:

regulacija sekrecije hormona, hormon,hipotalamus, serotonin, rilizing hormon, zlezda, endokrina, adenohipofiza — **Slika 2. Složena negativna povratna sprega.** Iz hipotalamusa se oslobađa rilizing hormon (RH). On deluje na adenohipofizu te ova luči tropni hormon. Hormon iz hipofize deluje na endokrini organ koji luči svoje hormone koji ostvaruju dejstvo na ciljno tkivo. Isti hipofizni hormon deluje negativno na dalju sekreciju hipofize, i na hipotalamus gde ostvaruje isto dejstvo.
**Foto Credit:** Zona Medicine®

hipofizno – hipotalamusno – gonadna zadužena za reprodukciju,
hipofizno – hipotalamusno – nadbubrežna,
hipofizno – hipotalamusno – tireoidna usklađuje metaboličke potrebe sa zahtevima okoline.

Kod ovih osovina funkcionišu negativne povratne sprege na tri nivoa:

Duga. Izlučen hormon ciljne žlezde inhibiše lučenje tireotropnog hormona hipofize i rilizing principa hipotalamusa.
Kratka. Izlučen tireotropni hormon hipofize inhibiše dalje lučenje rilizing hormona i sopstveno lučenje.
Ultrakratka. Izlučen rilizing hormon inhibiše sopstveno lučenje.

Ipak, kao što smo već pomenuli na početku u organizmu postoji i mehanizam pozitivne povratne sprege. Primer je lučenje luteinizirajućeg hormona. Neposredno pre ovulacije jajnici luče malu količinu estrogena. On deluje na hipotalamus i izaziva lučenje gonadotropnog rilizing hormona (GnRH). Pod dejstvom ovog principa hipofiza luči luteinizirajući hormon (LH) koji podstiče dodatno lučenje estrogena. Kada koncentracija LH u krvi dostigne odgovarajući nivo dolazi do lučenja progesterona. Njega luči luteinizirajuće telo posle ovulacije. Hormon inhibiše lučenje GnRH iz hipotalamusa i izostaje lučenje LH.

Povratne sprege obezbeđuju održavanje unutrašnje telesne homeostaze, odnosno ravnoteže. Na taj način stabilizuje promene u organizmu nastale pod uticajem faktora spoljašnje sredine.

Literatura:

Guyton CA., Hall JE. Medicinska fiziologija, jedanaesto izdanje, Beograd, Savremena Administracija, 2008.
Borota R., Ćurić N., Dujmović F., Đerić M., Mitić G., Stošić Z. Osnovi kliničke patofiziologije, drugo izdanje, Novi Sad, Medicinski fakultet 2012.