Железы внутренней секреции

1. Физиологическая роль желез внутренней секреции. Характеристика действия гормонов.

Железы внутренней секреции — это специализированные органы, имеющие железистое строение и выделяющие свой секрет в кровь. У них отсутствуют выводные протоки. К таким железам относятся : гипофиз, щитовидная железа, околощитовидная железа, надпочечники, яичники, яички, зобная железа (тимус), поджелудочная железа, эпифиз, APUD – система(система захвата предшественников аминов и их декарбоксилирование), а также сердце – вырабатывает предсердный натрий-диуретический фактор, почки – вырабатывают эритропоэтин, ренин, кальцитриол, печень – вырабатывает соматомедин, кожа – вырабатывает кальциферол (витамин Д 3), ЖКТ – вырабатывает гастрин, секретин, холицистокинин, ВИП(вазоинтестинальный пептид),  ЖИП(желудочноингибирующий пептид).

    Гормоны выполняют следующие функции :

-участвуют в поддержание гомеостаза внутренней среды, контролируют уровень содержания глюкозы, объем внеклеточной жидкости, артериальное давление, баланс электролитов.

-обеспечивают физическое, половое, умственное развитие. А также отвечают за репродуктивный цикл ( менструальный цикл, овуляция, сперматогенез, беременность, лактация).

-контролируют образование и использование питательных веществ и энергетически ресурсов в организме

-гормоны обеспечивают процессы адаптации физиологических систем к действию раздражителей внешней и внутренней среды и участвуют в поведенческих реакциях(потребность в воде, пище, половое поведение)

-являются посредниками в регуляции функций.

   Железы внутренней секреции создают одну из двух систем регуляции функций. Гормоны отличаются от медиаторов, так как изменяют химические реакции в клетках на которые они действуют. Медиаторы вызывают электрическую реакцию.

   Термин «гормон» происходит от греческого слова HORMAE – «возбуждаю, побуждаю».

    Классификация гормонов.

По химическому строению:

1. Стероидные гормоны – производные холестерина (гормоны коры надпочечников, половых желез).

2. Полипептидные и белковые гормоны(передней доли гипофиза, инсулин).

3. Производные аминокислоты тирозина(адреналин, норадреналин, тироксин, трийодтиронин).

    По функциональному значению:

1. Тропные гормоны (активируют деятельность других желез внутренней секреции; это гормоны передней доли гипофиза)

2. Эффекторные гормоны (действуют непосредственно на процессы обмена в клетках-мишенях)

3. Нейрогормоны  (выделяются в гипоталамусе – либерины (активирующие) и статины (тормозящие)).

 Свойства гормонов.

-дистантный характер действия (напр., гормоны гипофиза влияют на надпочечники),

-строгая специфичность гормонов(отсутствие гормонов приводит к выпадению определённой функции, и предупредить этот процесс можно только введением необходимого гормона),

-обладают высокой биологической активностью (образуются в малых концентрациях в ЖВС.),

-гормоны не обладают рядовой специфичностью,

-имеют короткий период полураспада (быстро разрушаются тканями, но имеют длительный гормональный эффект).

 Методы изучения желез внутренней секреции.

1.Удаление железы – экстирпация.

2. Трансплантация железы, введение вытяжки.

3. Химическая блокада функций железы.

4. Определение гормонов в жидких средах.

5. Метод радиоактивных изотопов.

 

2. Механизмы гормональной регуляции физиологических функций. Ее особенности по сравнению с нервной регуляцией. Системы прямой и обратной (положительной и отрицательной) связей. Методы изучения эндокринной системы. 

 

 Внутренней секрецией (инкрецией) называется выделение специализированных  биологически активных веществ - гормонов   -  во внутреннюю  среду организма  (кровь или лимфу).  Термин  "гормон"  был впервые    применен в отношении секретина (гормона  12-п.кишки)  Старлингом  и Бейлисом в 1902 году.  Гормоны отличаются от других биологически активных веществ,  например, метаболитов и медиаторов, тем,  что они, во-первых, образуются высокоспециализированными инкреторными клетками,  во-вторых, тем, что оказывают  влияние через внутреннюю среду на отдаленные от  железы ткани, т.е. обладают дистантным действием .

    Наиболее древней формой регуляции является гуморально-метаболическая  (диффузия активных веществ к соседним клеткам).  Она в различной форме встречается  у всех животных,  особенно отчетливо проявляется в эмбриональном периоде.  Нервная   система  по мере  своего  развития подчинила себе гуморально-метаболическую регуляцию.

    Настоящие железы  внутренней секреции появились поздно,  но на ранних этапах  эволюции есть нейросекреция.  Нейросекреты  - это не медиаторы. Медиаторы  являются более простыми соединениями, работают локально в области синапса и  быстро разрушаются, а нейросекреты - белковые вещества, расщепляются более  медленно и работают на большом расстоянии.

     С появлением  кровеносной системы нейросекреты стали выделяться в ее полость.  Затем возникли специальные образования для накопления и  изменения  этих секретов    ( у кольчатых),  затем их вид усложнялся и эпителиальные клетки сами стали выделять   свои секреты в кровь.

     Эндокринные органы имеют самое разное происхождение. Часть из них  возникли   из  органов  чувств (эпифиз - из третьего глаза).Другие эндокринные железы   образовалась  из  желез  внешней секреции (щитовидная). Бранхиогенные железы  образовались из остатков провизорных органов (тимус, паращитовидные железы). Стероидные железы произошли из мезодермы, из стенок целома. Половые гормоны  выделяются стенками желез, содержащих половые клетки. таким образом, разные  эндокринные органы имеют разное происхождение, но все они возникли как  дополнительный способ регуляции. Есть единая нейрогуморальная регуляция, в  которой ведущую роль играет нервная система.

     Зачем образовалась  такая  добавка  к  нервной регуляции? Нервная связь - быстрая,  точная, адресована локально. Гормоны - действуют шире,  медленнее, дольше. Они  обеспечивают длительную реакцию без участия нервной системы,  без постоянной   импульсации,  что  неэкономно.  Гормоны имеют длительное последействие. Когда  требуется быстрая реакция  -  работает  нервная  система. Когда  требуется более  медленная и стойкая реакция на медленные и длительные изменения среды - работают  гормоны (весна, осень и т.п.),  обеспечивая  все  адаптивные  перестройки  в организме, вплоть до полового поведения.  У  насекомых  гормоны  полностью обеспечивают весь метаморфоз.

   Нервная система действует на железы по следующим путям:

     1. Через нейросекреторные волокна вегетативной нервной системы;

     2.Через нейросекреты - образование т.н. relising или inhibiting - факторов;

     3. Нервная  система может менять чувствительность тканей к гормонам.

     Гормоны тоже  влияют  на нервную систему.  Есть рецепторы реагирующие на  АКТГ, на эстрогены ( в матке), гормоны влияют на ВНД (половые), на активность  ретикулярной формации и гипоталамуса и т.д.  Гормоны оказывают влияние на  поведение, мотивации и рефлексы, участвуют в стресс реакции.

     Есть рефлексы,  в которые в качестве звена включена гормональная часть.  Например: холод -- рецептор -- ЦНС -- гипоталамус -- релизинг-фактор -- секреция тиреотропного гормона --  тироксин -- увеличение клеточного метаболизма --  повышение температуры тела.

Методы изучения желез внутренней секреции.

1.Удаление железы – экстирпация.

2. Трансплантация железы, введение вытяжки.

3. Химическая блокада функций железы.

4. Определение гормонов в жидких средах.

5. Метод радиоактивных изотопов.

 

3. Механизмы взаимодействия гормонов с клетками. Понятие о клетках-мишенях. Типы рецепции гормонов клетками мишенями. Понятие о мембранных и цитозольных рецепторах. 

Пептидные (белковые) гормоны вырабатываются в форме прогормонов(их активация происходит при гидролитическом расщеплении), водорастворимые гормоны накапливаются в клетках в форме гранул, жирорастворимые (стероиды) – выделяются по мере образования.

   Для гормонов в крови существуют белки-переносчики – это транспортные белки, способные связывать гормоны. При этом не происходит никаких химических реакций. Часть гормонов может переносится в растворенном виде.  Гормоны доставляются ко всем тканям, но реагируют на действие гормонов только лишь клетки, обладающие рецепторами на действие гормона. Клетки, которые носят рецепторы называются клетки-мишени. Клетки-мишени подразделяются на : гормонзависимые и

гормончувствительные.

   Различия между двумя этими группами состоит в том, что гормонзависимые клетки можут развиваться только в присутствии данного гормона. (Так, напр., половые клетки могут развиваться только при наличии половых гормонов),  а гормончувствительные клетки могут развиваться без гормона, однако они способны воспринимать действие этих гормонов.  (Так, напр., клетки нервной системы развиваются без воздействия половых гормонов, но воспринимают их действие).        

   Каждая клетка-мишень обладает наличием специфического рецептора к действию гормона, и часть рецепторов находится в мембране. Такой рецептор обладает стереоспецифичностью. У других клеток рецепторы расположены в цитоплазме – это цитозольные рецепторы, которые реагируют вместе с гормоном, проникающим внутрь клетки.

   Следовательно, рецепторы делятся на мембранные и цитозольные. Для того, чтобы клетка отреагировала на действие гормона необходимо образование вторичных посредников к действию гормонов. Это характерно для гормонов с мембранным типом рецепции.

 

4. Системы вторичных посредников действия пептидных гормонов и катехоламинов.

Системами вторичных посредников действия гормонов являются :

1. Аденилатциклаза и циклический АМФ,

2. Гуанилатциклаза и циклический ГМФ,

3. Фосфолипаза С :

          - диацилглицерол(ДАГ),

          - инозитол-три-фсфат (ИФ3),

4. Ионизированный Ca – кальмодулин

 Гетеротромный белок G-белок.

   Этот белок образует в мембране петли и имеет 7 сегментов. Их сравнивают с серпантиновыми лентами. Имеет выступающую (наружную) и внутреннюю части. К наружной части присоединяется гормон,а на внутренней поверхности имеются 3 субъединицы – альфа, бета и гамма. В неактивном состоянии этот белок имеет гуанозиндифосфат. Но при активации гуанозиндифосфат меняется на гуанозинтрифосфат. Изменение активности G-белка приводит либо к изменению ионной проницаемости мембраны, либо в клетке активируется ферментная система (аденилатциклаза, гуанилатциклаза, фосфолипаза С). Это вызывает образование специфических белков, активируется протеинкиназа (необходима для процессов фосфолилирования).

   G-белки могут быть активирующими (Gs) и ингибирующими, или по-другому, тормозящие(Gi).

  Разрушение циклического АМФ происходит под действием фермента фосфодиэстеразы. Циклический ГМФ оказывает противоположное действие. При активации фосфолипазы  C образуются вещества, которые способствуют накоплению внутри клетки ионизированного кальция. Кальций активирует протеинциназы, способствует мышечному сокращению. Диацилглицерол способствует превращению фосфолипидов мембраны в арахидоновую кислоту, которая является источником образования простагландинов и лейкотриенов.

   Гормонрецепторный комплекс проникает в ядро и действует на ДНК, что меняет процессы транскрипции и образуется мРНК, которая выходит из ядра и идет к рибосомам.

   Следовательно, гормоны могут оказывать :

1. Кинетическое или пусковое действие, 

2. Метаболическое действие,

3.Морфогенетическое действие (дифференцировка тканей, рост, метаморфоз),

4. Корригирующие действие(исправляющие, приспосабливающее).

 Механизмы действия гормонов в клетках :

-Изменение проницаемости клеточных мембран,

-Активация или угнетение ферментных систем,

-Влияние на генетическую информацию.

   Регуляция строится на тесном взаимодействии эндокринной и нервной системы. Процессы возбуждения в нервной системе могут активировать, либо тормозить деятельность эндокринных желез. (Рассмотрим, напр., процесс овуляции у кролика. Овуляция у кролика наступает только после акта спаривания, который стимулирует выделение гонадотропного гормона гипофиза. Последний вызывает процесс овуляции).

   После перенесения психических травм может возникать тиреотоксикоз. Нервная система контролирует выделение гормонов гипофиза(нейрогормона), а гипофиз влияет на активность других желез.

   Имеют место механизмы обратной связи. Накопление в организме гормона приводит к торможению выработки этого гормона соответствующей железой, а недостаток будет являться механизмом стимуляции образования гормона.

   Существует механизм саморегуляции. ( Напр., содержание глюкозы в крови определяет выработку инсулина и (или) глюкагона; если уровень сахара повышается вырабатывается инсулин, а если понижается — глюкагон. Недостаток Na стимулирует выработку альдостерона).

 

5. Гипоталамо-гипофизарная система. Ее функциональная организация. Нейросекреторный клетки гипоталамуса. Характеристика тропных гормонов и рилизинг-гормонов (либеринов, статинов). Эпифиз (шишковидное железа). 

 

 

6. Аденогипофиз, связь его с гипоталамусом. Характер действия гормонов передней доли гипофиза. Гипо- и гиперсекреция гормонов аденогипофиза. Возрастные изменения образования гормонов передней доли.

     Клетки аденогипофиза (их строение и состав смотрите в курсе  гистологии)   продуцируют  следующие  гормоны:  соматотропин (гормон роста),  пролактин,   тиротропин (тиреотропный  гормон), фолликулостимулирующий гормон,   лютеинизирующий гормон,  кортикотропин  (АКТГ),  меланотропин,  бета-эндорфин,   диабетогенный пептид, экзофтальмический фактор и гормон роста яичников. Рассмотрим более подробно эффекты некоторых из них.

     Кортикотропин . (адренокортикотропный  гормон - АКТГ)  секретируется   аденогипофизом  непрерывно  пульсирующими  вспышками, имеющими  четкую  суточную ритмичность.  Секреция кортикотропина регулируется прямыми и  обратными связями.  Прямая связь  представлена  пептидом гипоталамуса -  кортиколиберином,  усиливающим синтез и секрецию кортикотропина.  Обратные   связи  запускаются содержанием в крови кортизола (гормон коры надпочечников) и за- мыкаются как на уровне гипоталамуса,  так и аденогипофиза, причем  прирост  концентрации кортизола тормозит секрецию кортиколиберина и кортикотропина.      

      Кортикотропин обладает двумя типами действия - надпочечниковым и  вненадпочечниковым.  Надпочечниковое действие  является основным  и заключается в  стимуляции секреции глюкокортикоидов, в существенно меньшей степени -  минералокортикоидов и  андрогенов.  Гормон  усиливает  синтез гормонов в коре  надпочечников - стероидогенез и синтез белка, приводя к гипертрофии и гиперплазии  коры надпочечников.  Вненадпочечниковое действие заключается в липолизе жировой  ткани, повышении секреции инсулина, гипогликемии, повышенном отложении меланина с гиперпигментацией.

     Избыток кортикотропина сопровождается развитием  гиперкортицизма с  преимущественным увеличением секреции кортизола и носит название "болезнь  Иценко-Кушинга".  Основные проявления типичны для избытка глюкокортикоидов:  ожирение и другие метаболические сдвиги,  падение  эффективности  механизмов   иммунитета, развитие  артериальной  гипертензии и возможности возникновения диабета. Дефицит кортикотропина вызывает недостаточность глюкокортикоидной  функции надпочечников с выраженными метаболическими сдвигами,  а также падение  устойчивости организма к неблагоприятным условиям среды.

      Соматотропин. . Соматотропный гормон обладает широким  спектром  метаболических эффектов,  обеспечивающих морфогенетическое действие. На  белковый обмен гормон влияет, усиливая анаболические процессы.  Он стимулирует  поступление аминокислот в клетки, синтез белка за счет ускорения трансляции и   активации  синтеза РНК, увеличивает деление клеток и рост тканей, подавляет протеолитические ферменты.  Стимулирует включение сульфата в  хрящи, тимидина в  ДНК, пролина в коллаген, уридина в РНК. Гормон вызывает положительный азотистый  баланс.  Стимулирует рост  эпифизарных  хрящей  и  их замену костной тканью,   активируя щелочную фосфатазу.

    Действие на углеводный обмен двояко. С одной стороны, соматотропин повышает  продукцию инсулина как из-за прямого эффекта на бета клетки,  так и из-за  вызываемой гормоном гипергликемии, обусловленной распадом гликогена в печени и  мышцах.  Соматотропин активирует  инсулиназу  печени - фермент,  разрушающий инсулин.  С другой стороны,  соматотропин оказывает контраинсулярное действие,   угнетая утилизацию глюкозы в тканях. Указанное сочетание эффектов при наличии  предрасположенности  в  условиях избыточной  секреции может вызывать сахарный  диабет,  по происхождению называемый гипофизарным.

    Действие на жировой обмен заключается в стимуляции липолиза жировой ткани и  липолитического эффекта катехоламинов, повышении уровня свободных жирных  кислот в крови;  из-за избыточного поступления их в печень и окисления повышается  образование кетоновых тел. Эти влияния соматотропина также относят к числу диабетогенных.

    Если избыток гормона возникает в раннем возрасте, формируется гигантизм с  пропорциональным развитием конечностей  и  туловища. Избыток гормона  в   юношеском и зрелом возрасте вызывает усиление роста эпифизарных участков  костей скелета, зон с незавершенным окостенением, что получило название  акромегалия. . Увеличиваются в размерах и внутренние органы -  спланхомегалия.

     При врожденном  дефиците гормона формируется карликовость, получившая  название "гипофизарный нанизм".  Таких людей  после выхода в свет романа Дж.   Свифта о Гулливере называют в разговорной речи лилипутами.  В других случаях  приобретенный дефицит гормона вызывает не резко выраженное отставание в росте.

      Пролактин . Секреция пролактина регулируется гипоталамическими пептидами  -   ингибитором пролактиностатином и стимулятором пролактолиберином. Продукция  гипоталамических нейропептидов  находится под  дофаминэргическим контролем.  На  величину секреции пролактина влияет уровень в крови эстрогенов,  глюкокортикоидов

и тиреоидных гормонов.

     Пролактин специфически стимулирует развитие молочных желез и лактацию, но не  его выделение, которое стимулируется окситоцином.

     Помимо молочных желез,  пролактин оказывает влияние на половые железы, способствуя поддержанию секреторной  активности желтого тела и образованию  прогестерона. Пролактин является регулятором водно-солевого  обмена,  уменьшая   экскрецию  воды  и электролитов,  потенцирует эффекты вазопрессина и альдостерона, стимулирует рост внутренних органов,  эритропоэз,  способствует проявлению  инстинкта материнства.  Помимо усиления синтеза белка, увеличивает образование  жира из углеводов, способствуя послеродовому ожирению.

      Меланотропин. . Образуется в клетках промежуточной доли  гипофиза. Продукция   меланотропина  регулируется  меланолиберином гипоталамуса. Основной эффект  гормона заключается в действии  на меланоциты кожи, где он вызывает  депрессию  пигмента в отростках, увеличение свободного пигмента в эпидермисе, окружающем  меланоциты, повышение  синтеза  меланина.  Увеличивает пигментацию кожи и волос.

 

7. Нейрогипофиз, связь его с гипоталамусом. Эффекты гормонов задней доли гипофиза (оксигоцина, АДГ). Роль АДГ в регуляции объема жидкости в организме. Несахарное мочеизнурение.

      Вазопрессин. . Образуется  в клетках супраоптического и паравентрикулярного  ядер гипоталамуса и накапливается в нейрогипофизе.  Основные стимулы,  регулирующие синтез вазопрессина в гипоталамусе и его секрецию в кровь гипофизом  в  общем  могут  быть названы осмотическими.  Они представлены: а) повышением  осмотического давления плазмы крови и стимуляцией осморецепторов  сосудов  и  нейронов-осморецепторов гипоталамуса;  б) повышением в крови содержания натрия и  стимуляцией гипоталамических нейронов, выполняющих роль рецепторов натрия; в)  уменьшением центрального объема циркулирующей крови и артериального давления,   воспринимаемыми   волюморецепторами     сердца     и      механорецепторами сосудов;

г)  эмоционально-болевым стрессом и физической нагрузкой; д) активацией  ренин- ангиотензиновой  системы и стимулирующим нейросекреторные нейроны влиянием  ангиотензина.

      Эффекты вазопрессина  реализуются за счет связывания гормона в тканях с двумя  типами рецепторов.  Связывание с рецепторами  Y1-типа,  преимущественно  локализованными в стенке кровеносных сосудов,  через вторичные посредники  инозитолтрифосфат и кальций  вызывает  сосудистый спазм,  что способствует  названию гормона - "вазопрессин".  Связывание с  рецепторами  Y2-типа  в дистальных  отделах нефрона через вторичный посредник ц-АМФ обеспечивает повышение  проницаемости собирательных трубочек нефрона для воды,  ее реабсорбцию и  концентрацию мочи, что соответствует второму  названию  вазопрессина  -   "антидиуретический  гормон, АДГ".

     Кроме действия на почку и кровеносные сосуды,  вазопрессин является одним из  важных мозговых нейропептидов, участвующим в формировании жажды и питьевого   поведения,  механизмах  памяти, регуляции секреции аденогипофизарных гормонов.

     Недостаток или даже полное отсутствие секреции вазопрессина проявляется  в виде  резкого усиления диуреза с выделением большого количества гипотонической мочи.   Этот синдром получил называние "несахарный диабет", он бывает врожденным или  приобретенным. Синдром избытка вазопрессина (синдром Пархона) проявляется

в чрезмерной задержке жидкости в организме.

     Окситоцин.  Синтез окситоцина в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса и   выделение его в кровь из нейрогипофиза стимулируется рефлекторным путем при  раздражении  рецепторов  растяжения шейки матки и рецепторов молочных желез. Повышают секрецию окситоцина эстрогены.

    Окситоцин вызывает следующие эффекты: а) стимулирует сокращение гладкой  мускулатуры матки, способствуя родам; б) вызывает сокращение  гладкомышечных  клеток выводных протоков лактирующей молочной железы,  обеспечивая выброс  молока;  в) оказывает  при определенных  условиях  диуретическое  и натриуретическое  действие;  г) участвует в организации питьевого и пищевого  поведения;  д)  является   дополнительным  фактором регуляции секреции аденогипофизарных гормонов.

 

8. Кора надпочечников. Гормоны коры надпочечников и их функция. Регуляция секреции кортикостероидов. Гипо- и гиперфункция коры надпочечников.

      Минералокортикоиды  секретируются  в  клубочковой зоне коры надпочечников.   Основным минералокортикоидом является  альдостерон .. Этот гормон участвует в  регуляции обмена солей и воды между внутренней и внешней средой,   преимущественно воздействуя на канальцевый  аппарат  почек,  а также потовые и  слюнные железы, слизистую оболочку кишечника.  Действуя на  клеточные  мембраны сосудистой  сети и тканей,  гормон обеспечивает также регуляцию обмена натрия,   калия и воды между внеклеточной и внутриклеточной средой.

      Основные эффекты альдостерона в почках -  усиление  реабсорбции натрия в  дистальных отделах канальцев с его задержкой в  организме и повышение экскреции калия с мочой с падением содержания катиона в организме. Под влиянием  альдостерона происходит задержка в организме хлоридов,  воды,  усиленное выведение  водородных ионов,  аммония,  кальция и магния.  Увеличивается объем циркулирующей крови,  формируется сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону алкалоза.     Альдостерон может оказывать глюкокортикоидное действие, однако  оно в 3 раза  слабее,  чем у кортизола и в физиологических условиях не проявляется.

     Минералокортикоиды являются  жизненно  важными  гормонами, так как гибель  организма  после  удаления  надпочечников  можно предотвратить,  вводя гормоны извне.   Минералокортикоиды усиливают воспаление,  почему их называют  иногда   противовоспалительными гормонами.

     Основным регулятором образования и  секреции  альдостерона является   ангиотензин-II,  что  позволило  считать  альдостерон частью ренин-ангиотензин- альдостероновой системы (РААС),  обеспечивающей регуляцию водно-солевого и  гемодинамического гомеостаза.  Звено обратной связи регуляции секреции  альдостерона реализуется  при изменении уровня калия и натрия в крови,  а такжеобъема крови и внеклеточной жидкости,  содержания натрия в моче дистальных канальцев.

        Избыточная продукция альдостерона - альдостеронизм -  может быть  первичный   и вторичный. При первичном альдостеронизме надпочечник из-за  гиперплазии  или   опухоли  клубочковой  зоны (синдром Кона)  продуцирует повышенные количества  гормона,  что ведет к задержке в организме натрия,  воды, отекам и артериальной  гипертензии,  потере  калия и водородных ионов через почки, алкалозу и сдвигам  возбудимости  миокарда  и  нервной  системы. Вторичный альдостеронизм  есть   результат избыточного образования ангиотензина-II и повышенной стимуляции надпочечников.

     Недостаток альдостерона    при   повреждении   надпочечника патологическим   процессом  редко  бывает   изолированным,   чаще сочетается  с  дефицитом  и других  гормонов коркового вещества. Ведущие нарушения отмечаются со стороны  сердечно- сосудистой  и нервной   систем,   что   связано  с  угнетением  возбудимости,

уменьшением ОЦК и сдвигами электролитного баланса.

     Глюкокортикоиды  (кортизол   и   кортикостерон)    оказывают влияние на все виды обмена.

     На  белковый    обмен   гормоны   оказывают    в    основном катаболический    и     антианаболический    эффекты,   вызывают отрицательный  азотистый  баланс.  распад   белка  происходит  в мышечной,  соединительной костной ткани, падет уровень  альбумина в  крови.  Снижается  проницаемость   клеточных   мембран   для аминокислот.

     Эффекты кортизола на  жировой  обмен обусловлены  сочетанием прямых и  опосредованных влияний. Синтез жира из углеводов самим кортизолом     подавляется,     но     благодаря     вызываемой глюкокортикоидами  гипергликемии  и повышению  секреции инсулина происходит  усиление  образования  жира.  Жир  откладывается  в

верхней части туловища, на шее и на лице.

     Эффекты на  углеводный  обмен   в   общем   противоположны инсулину,  почему  глюкокортикоиды и называют контраинсулярными гормонами.  Под  влиянием   кортизола  возникает   гипергликемия из-за: 1) усиленного образования углеводов из  аминокислот путем глюконеогенеза;  2)  подавления  утилизации  глюкозы   тканями. Следствием   гипергликемии  являются  глюкозурия  и  стимуляция секреции инсулина.   Снижение чувствительности клеток к инсулину в  совокупности  с  контраинсулярным и катаболическим эффектами может вести к развитию стероидного сахарного диабета.

     Системные эффекты  кортизола  проявляются  в виде снижения количества  в  крови   лимфоцитов,  эозинофилов   и   базофилов, увеличении   нейтрофилов  и  эритроцитов,   повышении  сенсорной чувствительности и  возбудимости  нервной  системы,   увеличении чувствительности  адренорецепторов  к  действию  катехоламинов, поддержании оптимального функционального состояния и  регуляции сердечно- сосудистой     системы.    Глюкокортикоиды    повышают устойчивость организма к  действию  чрезмерных  раздражителей  и подавляют   воспаление   и  аллергические   реакции,  почему  из называют адаптивными и противовоспалительными гормонами.

      Избыток глюкокортикоидов,   не   связанный  с  повышенной секрецией     кортикотропина,    получил    название    синдрома Иценко-Кушинга.   Его   основные    проявления   близки  болезни Иценко-Кушинга,  однако,  благодаря  обратной  связи,   секреция кортикотропина  и  его  уровень  в  крови  существенно снижены. Мышечная  слабость, склонность к сахарному диабету, гипертензия и нарушения половой сферы,   лимфопения,  пептические язвы желудка, изменения психики - вот далеко  не  полный   перечень  симптомов гиперкортицизма.

     Дефицит глюкокортикоидов вызывает  гипогликемию,  снижение сопротивляемости     организма,   нейтропению,   эозинофилию   и лимфоцитоз, нарушение  адренореактив-ности и деятельности сердца, гипотензию.

 

9. Симпато-адреналовая система, ее функциональная организация. Катехоламины как медиаторы и гормоны. Участие в стрессе. Нервная регуляция хромаффинной ткани надпочечников. 

       Катехоламины  - гормоны мозгового вещества  надпочечников, представлены       адреналином    и    норадреналином ,    которые секретируются в отношении 6:1.

      Основными метаболическими эффектами . адреналина являются: усиление  расщепления  гликогена в  печени   и   мышцах  (гликогенолиз) за счет    активации  фосфорилазы,   подавление синтеза гликогена,  подавление потребления глюкозы  тканями, гипергликемия,  усиление  потребления кислорода тканями и окислительных    процессов в них, активация распада и мобилизация жира и его окисление.

      Функциональные эффекты    катехоламинов .    зависят     от преобладания   в    тканях   одного  из  типов  адренорецепторов (альфа или  бета).  Для  адреналина    основные   функциональные эффекты  проявляются  в  виде:  учащения и усиления  сердечных сокращений,  улучшении  проведения  возбуждения  в  сердце,  сужения   сосудов  кожи и органов брюшной полости;  повышения теплообразования в тканях,    ослабления сокращений желудка  и кишечника,   расслаблении   бронхиальной   мускулатуры,  расширении зрачков,   уменьшении  клубочковой  фильтрации  и  образования мочи,  стимуляции секреции ренина почкой.  Таким образом, адреналин  вызывает улучшение взаимодействия  организма с  внешней  средой,  повышает   работоспособность в чрезвычайных условиях.  Адреналин  является  гормоном   срочной   (аварийной) адаптации.

     Выделение катехоламинов регулируется нервной системой через симпатические  волокна,  проходящие  в  составе  чревного  нерва. Нервные центры, регулирующие  секреторную  функцию  хромаффинной ткани, расположены в гипоталамусе.

 

10. Эндокринная функция поджелудочной железы. Механизмы действия ее гормонов на углеводный, жировой, белковый обмен. Регуляция содержания глюкозы в печени, мышечной ткани, нервных клетках. Сахарный диабет. Гиперинсулинемия.

      Сахаро-регулирующими гормонами,    т.е.    влияющими    на содержание  сахара в  крови и углеводный обмен,  являются многие гормоны желез внутренней секреции.  Но   наиболее  выраженные  и мощные   эффекты   оказывают   гормоны   островков   Лангерганса поджелудочной железы -  инсулин и глюкагон .  Первый из них может быть назван гипогликемическим, так как снижает уровень сахара в крови, а второй -  гипергликемическим.

       Инсулин  оказывает  мощное  влияние  на  все  виды  обмена веществ. Действие  его   на   углеводный    обмен   в   основном проявляется следующими эффектами: он  повышает проницаемость  клеточных  мембран  в  мышцах  и жировой ткани для глюкозы,  активирует и увеличивает содержание ферментов в  клетках,  усиливает  утилизацию глюкозы клетками, активирует процессы фосфорилирования,  подавляет распад и стимулирует синтеза гликогена,  угнетает глюконеогенез,  активирует гликолиз.

     Основные эффекты инсулина на  белковый обмен:  повышение проницаемости  мембран для аминокислот,  усиление  синтеза  необходимых  для  образования   белков

нуклеиновых кислот, прежде всего иРНК,  активация в печени синтеза аминокислот,       активация синтеза и подавление распада белков.

     Основные эффекты инсулина на  жировой  обмен:  стимуляция синтеза свободных  жирных кислот из глюкозы, стимуляция синтеза триглицеридов,  подавление распада  жира,  активация окисления кетоновых тел в печени.

       Глюкагон  вызывает следующие основные эффекты: активирует гликогенолиз в печени и  мышцах,  вызывает гипергликемию, активирует глюконеогенез,  липолиз и подавление синтеза  жира, повышает синтез кетоновых тел в печени,  стимулирует  катаболизм  белков   в  печени,  увеличивает синтез мочевины.

     Основным регулятором секреции инсулина является  D-глюкоза притекающей   крови,  активирующая  в бета клетках специфический пул цАМФ и через этот  посредник приводящая к стимуляции выброса инсулина из секреторных гранул.   Усиливает ответ бета клеток на действие  глюкозы  гормон  кишечника-  желудочный   ингибиторный пептид (ЖИП). Через неспецифический, независимый от глюкозы пул цАМФ стимулируют секрецию инсулина и  ионы  СА++.  В  регуляции секреции  инсулина определенную роль играет и нервная система, в частности,  блуждающий  нерв и ацетилхолин стимулируют секрецию инсулина,   а   симпатические   нервы   и    катехоламины  через альфа-адренорецепторы подавляют секрецию инсулина и  стимулируют секрецию глюкагона.

    Специфическим ингибитором   продукции   инсулина   является гормон дельта- клеток островков Лангерганса -  соматостатин .  Этот гормон образуется также и в  кишечнике,  где тормозит всасывание глюкозы  и  тем самым уменьшает ответную  реакцию бета клеток на глюкозный стимул.

    Секреция глюкагона   стимулируется   при   снижении  уровня глюкозы в крови,  под  влиянием гормонов  ЖКТ  (  ЖИП,  гастрин, секретин,   панкреозимин- холецистокинин)   и   при   уменьшении содержания   ионов   СА++,   а    угнетается    -     инсулином, соматостатином, глюкозой и кальцием.

    Абсолютный или  относительный  по  отношению  к   глюкагону недостаток  инсулина   проявляется  в виде  сахарного диабета..  При этом  заболевании  происходят  глубокие    расстройства   обмена веществ  и,  если  инсулиновую  активность  не  восстанавливать  искусственно  извне,  может  наступить  гибель.  Для   сахарного диабета характерны  гипогликемия,  глюкозурия,  полиурия, жажда, постоянное  чувство   голода,    кетонемия,   ацидоз,   слабость иммунитета,   недостаточность  кровообращения  и   многие  другие нарушения.  Крайне  тяжелым   проявлением   сахарного   диабета является диабетическая кома.

 

 11. Щитовидная железа, физиологическая роль ее гормонов. Гипо- и гиперфункция.

      Гормонами щитовидной   железы   являются  трийодтиронин  и тетрайодтиронин  (тироксин ).  Основным регулятором их  выделения является гормон аденогипофиза  тиротропин. Кроме того, существует прямая нервная регуляция щитовидной железы  через  симпатические нервы. Обратная связь осуществляется уровнем гормонов в крови  и замыкается как в гипоталамусе,  так и в гипофизе. Интенсивность секреции  тиреоидных гормонов влияет на объем их синтеза в самой железе (местная обратная  связь).

        Основными метаболическими  эффектами. тиреоидных гормонов являются: повышение поглощения кислорода клетками и митохондриями,  активация  окислительных процессов и повышение  основного обмена, стимуляция   синтеза    белка    за    счет    повышения проницаемости мембран  клетки  для  аминокислот  и   активации генетического аппарата клетки,  липолитический эффект,  активация синтеза  и экскреции холестерина с желчью,  активация распада гликогена,  гипергликемия, повышение потребления глюкозы тканями,  повышение всасывания глюкозы в  кишечнике, активация  инсулиназы  печени  и ускорение инактивации инсулина, стимуляция секреции инсулина за счет гипергликемии.

        Основными функциональными эффектами  гормонов  щитовидной железы  являются:  обеспечение  нормальных  процессов  роста,  развития   и дифференцировки  тканей и органов,  активация  симпатических  эффектов  за  счет   уменьшения распада  медиатора, образования катехоламиноподобных метаболитов и  повышения   чувствительности   адренорецепторов   (тахикардия, потливость, спазм сосудов и др.),       повышение теплообразования и температуры тела, активация   ВНД и  повышение возбудимости ЦНС, повышение  энергетической  эффективности  митохондрий   и сократимости миокарда,  протекторный эффект по отношению к развитию   повреждений миокарда   и   язвообразованию  в  желудке  при стрессе,  увеличение  почечного кровотока, клубочковой фильтрации и диуреза, стимуляция процессов  регенерации и заживления,  обеспечение нормальной репродуктивной деятельности.

       Повышенная секреция   тиреоидных    гормонов    является проявлением  гиперфункции щитовидной железы - гипертиреоза.  При этом отмечаются характерные  изменения обмена веществ  (повышение основного  обмена,  гипергликемия,   похудание и др.),  симптомы избыточности  симпатических  эффектов  (тахикардия,   повышенная потливость, повышенная возбудимость, повышение АД и др.). Может 

развиваться диабет.

      Врожденная недостаточность  тиреоидных  гормонов нарушает рост,  развитие и  дифференцировку скелета,  тканей и органов, в том  числе  и нервной системы  (возникает умственная отсталость). Эта  врожденная  патология   получила   название    "кретинизм". Приобретенная  недостаточность щитовидной железы или гипотиреоз  проявляются  в  замедлении  окислительных  процессов,  снижении основного обмена,   гипогликемии,  перерождении подкожно-жировой клетчатки и кожи  с  накоплением   глюкозаминогликанов  и  воды. Снижается возбудимость ЦНС, ослабляются  симпатические эффекты и теплопродукция. Комплекс таких нарушений носит  название "микседема", т.е. слизистый отек.

      Кальцитонин - образуется   в   парафолликулярных  К-клетках щитовидной железы.   Органы-мишени  для  кальцитонина  -  кости, почки и кишечник.  Кальцитонин снижает  уровень кальция в крови, благодаря  облегчению  минерализации  и  подавлению    резорбции костной  ткани.  Уменьшает  реабсорбцию  кальция  и  фосфата в почках.   Кальцитонин тормозит  секрецию  гастрина  в  желудке  и снижает кислотность  желудочного сока.      Секреция кальцитонина  стимулируется повышением уровня Са++ в крови и гастрином.

 

 

 

12. Паращитовидные железы, их физиологическая роль. Механизмы поддержания

концентрации кальция и фосфатов в крови. Значение витамина Д.

Регуляция обмена кальция осуществляется в основном за счет действия паратирина и кальцитонина.Паратгормон, или паратирин, паратиреоидный гормон, синтезируется в околощитовидных железах. Он обеспе­чивает увеличение уровня кальция в крови. Органами-мишенями для этого гормона являются кости и почки. В костной ткани пара­тирин усиливает функцию остеокластов, что способствует демине­рализации кости и повышению уровня кальция и фосфора в плазме крови. В канальцевом аппарате почек паратирин стимулирует ре­абсорбцию кальция и тормозит реабсорбцию фосфатов, что приводит к гиперкальциемии и фосфатурии. Развитие фосфатурии может иметь определенное значение в реализации гиперкальциемического эффекта гормона. Это связано с тем, что кальций образует с фос­фатами нерастворимые соединения; следовательно, усиленное вы­ведение фосфатов с мочой способствует повышению уровня свобод­ного кальция в плазме крови. Паратирин усиливает синтез кальцитриола, который является активным метаболитом витамина D₃. Последний вначале образуется в неактивном состоянии в коже под влиянием ультрафиолетового излучения, а затем под влиянием па­ратирина происходит его активация в печени и почках. Кальцитриол усиливает образование кальцийсвязывающего белка в стенке ки­шечника, что способствует обратному всасыванию кальция и раз­витию гиперкальциемии. Таким образом, увеличение реабсорбции кальция в кишечнике при гиперпродукции паратирина в основном обусловлено его стимулирующим действием на процессы активации витамина D₃. Прямое влияние самого паратирина на кишечную стенку весьма незначительно.

При удалении околощитовидных желез животное погибает от тетанических судорог. Это связано с тем, что в случае низкого содержания кальция в крови резко усиливается нервно-мышечная возбудимость. При этом действие даже незначительных по силе внешних раздражителей приводит к сокращению мышц.

Гиперпродукция паратирина приводит к деминерализации и ре­зорбции костной ткани, развитию остеопороза. Резко увеличивается уровень кальция в плазме крови, в результате чего усиливается склонность к камнеобразованию в органах мочеполовой системы. Гиперкальциемия способствует развитию выраженных нарушений электрической стабильности сердца, а также образованию язв в пищеварительном тракте, возникновение которых обусловлено сти­мулирующим действием ионов Са²⁺ на выработку гастрина и соляной кислоты в желудке.

Секреция паратирина и тиреокальцитонина (см. раздел 5.2.3) регулируется по типу отрицательной обратной связи в зависимости от уровня кальция в плазме крови. При снижении содержания кальция усиливается секреция паратирина и тормозится выработка тиреокальцитонина. В физиологических условиях это может наблю­даться при беременности, лактации, сниженном содержании кальция в принимаемой пище. Увеличение концентрации кальция в плазме крови, наоборот, способствует снижению секреции паратирина и увеличению выработки тиреокальцитонина. Последнее может иметь большое значение у детей и лиц молодого возраста, так как в этом возрасте осуществляется формирование костного скелета. Адекватное протекание этих процессов невозможно без тиреокальцитонина, оп­ределяющего абсорбцию кальция из плазмы крови и его включение в структуру костной ткани.

 

13. Половые железы. Функции женских половых гормонов. Менструально-овариальный цикл, его механизм. Оплодотворение, беременность, роды, лактация. Эндокринная регуляция этих процессов. Возрастные изменения выработки гормонов.

Мужские половые гормоны.

      Мужские половые   гормоны  -  андрогены   -  образуются  в клетках Лейдига  семенников из холестерола.  Основным андрогеном человека является  тестостерон. .   Небольшие количества андрогенов образуются в коре надпочечников.

       Тестостерон оказывает широкий спектр метаболических и физиологических эффектов:  обеспечение процессов дифференцировки в эмбриогенезе и развития  первичных и вторичных половых признаков,  формирование структур ЦНС, обеспечивающих половое поведение и половые функции,  генерализованное  анаболическое действие,  обеспечивающее рост скелета, мускулатуры, распределение  подкожного жира, обеспечение сперматогенеза, задержку в организме азота, калия,  фосфата,  активацию синтеза РНК,  стимуляцию эритропоэза.

     Андрогены в  небольших  количествах образуются и в женском организме, являясь  не только предшественниками синтеза эстрогенов,  но  и  поддерживая половое  влечение,  а также стимулируя рост волос на лобке и в подмышечных впадинах.

       Женские половые гормоны.

      Секреция этих  гормонов  (эстрогенов) тесно  связана с женским половым циклом.  Женский  половой цикл обеспечивает четкую интеграцию во времени различных процессов,  необходимых для осуществления репродуктивной функции -  периодическую   подготовку  эндометрия  к имплантации эмбриона, созревание яйцеклетки и овуляцию,  изменение вторичных половых признаков и др.  Координация этих процессов   обеспечивается колебаниями секреции ряда гормонов,  прежде всего гонадотропинов и половых стероидов. Секреция гонадотропинов  осуществляется  как "тонически",  т.е.   непрерывно,  так и "циклически", с периодическим выбросом больших количеств  фолликулина и лютеотропина в середине цикла.

    Половой цикл длится 27-28 дней и делится на четыре периоды:

     1) предовуляционный - период  подготовки  к  беременности, матка в это время  увеличивается в размерах,  слизистая оболочка и ее железы разрастаются,  усиливаются  и  учащается  сокращение маточных труб  и мышечного слоя матки,  разрастается и  слизистая оболочка влагалища;

2)  овуляционный  - начинается с разрыва пузырчатого яичникового фолликула,   выхода из него яйцеклетки и продвижения ее  по маточной  трубе в полость матки.  В  этот период обычно наступает оплодотворение,  половой цикл прерывается и  наступает   беременность;

     3) послеовуляционный  -  у женщин в этот период появляется менструация,   неоплодотворенная яйцеклетка,  оставшаяся в матке несколько дней живой,  погибает,  нарастают тонические сокращения мускулатуры матки, приводящие к отторжению ее  слизистой оболочки и выходу обрывков слизистой вместе с кровью.

     4) период  покоя - наступает после завершения послеовуляционного периода.

     Гормональные сдвиги в течение полового цикла сопровождаются следующими  перестройками. В предовуляционном периоде сначала происходит постепенно  нарастание секреции фоллитропина аденогипофизом.  Созревающий фолликул  вырабатывает все большее количество  эстрогенов,  что  по  обратной связи начинает  снижать продукцию фоллинотропина.  Повышающийся уровень лютропина ведет к  стимуляции синтеза ферментов,  приводящих к истончению стенки фолликула,  необходимой для овуляции.

    В овуляционном  периоде  происходит резкий всплеск уровня в крови лютропина,  фоллитропина и эстрогенов.

    В начальной фазе постовуляционного периода происходит кратковременное падение и уровня гонадотропинов иэстрадиола,  разорванный фолликул начинает заполняться лютеальными клетками,  образуются новые кровеносные сосуды.  Нарастает продукция  прогестерона образующимся желтым телом, повышается секреция эстрадиола другими  созревающими фолликулами.  Создающийся уровень прогестерона  и  эстрогенов по  обратной связи подавляет секрецию фоллотропина и лютеотропина.  Начинается  дегенерация желтого  тела, падает в крови уровень прогестерона и эстрогенов. В  секреторном эпителии без стероидной стимуляции возникают  геморрагические  и дегенеративные изменения,  что приводит к кровотечению, отторжению слизистой,  сокращению матки, т.е. к менструации.

 

14. Функции мужских половых гормонов. Регуляция их образования. Пре- и постнатальное влияние половых гормонов на организм. Возрастные изменения выработки гормонов.

Эндокринная функция семенников.

1) Клетки Сертолли – вырабатывают гормон-ингибин – тормозит образование фолллитропина в гипофизе, образование и секрецию эстрогенов.

2) Клетки Лейдига – вырабатывают гормон-тестостерон.

Функция :

1. Обеспечивает процессы дифференцировки в эмбриогенезе
2. Развитие первичных и вторичных половых признаков
3. Формирование структур ЦНС, обеспечивающих половое поведение и функции
4. Анаболическое действие(рост скелета, мускулатуры, распределение подкожного жира)
5. Регуляция сперматогенеза
6. Задерживает в организме азот, калий, фосфат, кальций
7. Активирует синтез РНК
8. Стимулирует эритропоэз.

Эндокринная функция яичников.

   В женском организме гормоны вырабатываются в яичниках и гормональной функцией обладают клетки гранулярного слоя фолликулов, которые вырабатывают эстрогены (эстрадиол, эстрон, эстриол) и клетки желтого тела (вырабатывают прогестерон).

Функции эстрогенов :

1. Обеспечивают половую дифференцировку в эмбриогененезе.
2. Половое созревание и развитие женских половых признаков
3. Установление женского полового цикла, рост мышц матки, развитие молочных желез
4. Определяют половое поведение, овогенез, оплодотворение и имплантацию в яйцеклетки
5. Развитие и дифференцировку плода и течение родового акта
6. Подавляют резорбцию кости, задерживают в организме азот, воду, соли

Функции Прогестерона :

1.    Подавляет сокращение мускулатуры матки

2.    Необходим для овуляции

3.    Подавляет секрецию гонадотропина

4.    Обладает антиальдостероновым действием, т. е. стимулирует натрийурез.

 

15. Зобная железа (тимус), ее физиологическая роль. 

Вилочковую железу еще называют тимусом или зобной железой. Она, как и костный мозг, является центральным органом иммуногенеза (формирование иммунитета). Тимус распологается непосредственно за грудиной и состоит из двух долей (правой и левой), соединенных рыхлой клетчаткой. Тимус формируется раньше других органов иммунной системы, масса его у новорожденных 13 г., наибольшую массу - около 30 г - тимус имеет у детей 6-15 лет.

Затем он претерпевает обратное развитие (возрастная инволюция) и у взрослых почти полностью замещается жировой клетчаткой (у людей старше 50 лет жировая ткань составляет 90% от общей массы тимуса (в среднем 13-15 гр.)). С деятельностью тимуса связан период наиболее интенсивного роста организма. В тимусе находятся малые лимфоциты (тимоциты). Определяющая роль тимуса в формировании иммунной системы стала ясна из опытов, проведенных австралийским ученым Д. Миллером в 1961 г.

Он установил, что удаление тимуса у новорожденных мышей приводит к снижению выработки антител и увеличению продолжительности жизни пересаженной ткани. Эти факты указывали на то, что тимус принимает участие в двух формах иммунного ответа: в реакциях гуморального типа - выработке антител и в реакциях клеточного типа - отторжении (отмирании) пересаженной чужеродной ткани (трансплантата), которые происходят при участии разных классов лимфоцитов. За выработку антител ответственны так называемые В-лимфоциты, за реакции отторжения трансплантата - Т-лимфоциты. Т- и В-лимфоциты образуются путем различных превращений стволовых клеток костного мозга.

 

Проникая из него в тимус, стволовая клетка превращается под влиянием гормонов этого органа сначала в так называемый тимоцит, а затем, попадая в селезенку или лимфатические узлы, - в иммунологически активный Т-лимфоцит. Превращение стволовой клетки в В-лимфоцит происходит, по-видимому, в костном мозге. В вилочковой железе наряду с образованием из стволовых клеток костного мозга Т-лимфоцитов продуцируются гормональные факторы - тимозин и тимопоэтин.

Гормоны, обеспечивающие дифференцировку (различность) Т-лимфоцитов и играющие определенную роль в клеточных иммунных реакциях. Имеются также сведения, что гормоны обеспечивают синтез (построение) некоторых клеточных рецепторов.