ВВЕДЕНИЕ. ИСТОРИЯ ФИЗИОЛОГИИ 13 страница

Центральный аппарат терморегуляции находится в передней и задней части гипоталамуса, а также в ретикулярной формации сред­него мозга. Центр терморегуляции содержит различные по функци­ям группы нервных клеток. Термочувствительные нейроны пере­днего гипоталамуса поддерживают базальный уровень («установоч­ную точку») температуры тела в организме человека. Эффекторные нейроны заднего гипоталамуса и среднего мозга управляют ироцесса- ми теплопродукции и теплоотдачи.

Важная роль в терморегуляции принадлежит высшим отделам ЦНС — коре и ближайшим подкорковым центрам. Эмоциональное возбуждение, изменения в психическом состоянии оказывают суще­ственное влияние на уровень теплообразования и теплоотдачи. От­четливые изменения температуры тела наблюдаются у спортсменов при стартовом возбуждении (предстартовая лихорадка). Придли- тельной мышечной работе температура тела может повышаться до 39-40° и более.

В осуществлении гуморальной регуляции теплообмена участвуют железы внутренней секреции, главным образом щитовидная и над­почечники^ Участие щитовидной железы втерморегуляции обуслов- ленотем, что влияние пониженной температуры приводиткусилен- ному выделению ее гормонов, повышающих обмен веществ, и, сле­довательно, теплообразование. Роль надпочечников связана с выде­лением ими в кровь катехоламинов, которые, усиливая окислительные процессы в тканях, в частности в мышцах, увеличи­вают теплопродукцию и суживают кожные сосуды, уменьшая тепло­отдачу.

15. ВНУТРЕННЯЯ СЕКРЕЦИЯ

ЦН С управляет деятел ьностью различных органов и систем орга­низма с помощью нервной и гуморальной регуляции. В систему гу­моральной регуляции различных функций организма включены специальные железы, выделяющие свои активные вещества — гор­моны непосредственно в кровь,—так называемые железы внут­ренней секреции.

15.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ

Гуморальная регуляция осуществляется двумя способами: 1) сис­темой желез внутренней секреции или эндокринными железами (греч. эндон — внутрь, крино — выделять), продукты которых (гормоны) поступают непосредственно в кровь и действуют дистантно на уда­ленные от них органы и ткани, а также системой эндокринных тка-

ней других органов; 2) системой местной саморегуляции, т. е. действи­ем на соседние клетки (в пределах одного органа или ткани) биологи­чески активных веществ (тканевых «гормонов» — гистамина, серото­нина, кининов, простагландинов) и продуктов клеточного метабо­лизма (например, появление при физических нагрузках молочной кислоты в мышцах ведет к расширению в них кровеносных сосудов и увеличениюдоставки кислорода).

К эндокринным железам относят следующие образования: эпифиз (верхний придаток мозга или шишковидная железа), гипофиз (нижний придаток мозга), вилочковая железа (ivmyс ш\\ зобная же­леза), щитовидная (тиреоидная) железа, околощитовидные (парати- реоидные) железы, поджелудочная железа (панкреас), надпочечни­ки, половыежелезы (гонады). Гормоны выделяются также клетками некоторых органов (почки, сердце, плацента, пищеварительный тракт).

Методами изученияжелез внутренней секреции являются тради­ционные методы удаления или разрушения (у человека при заболева­ниях или у животных в эксперименте), введение определенного гор­мона в организм, атакже наблюдения в клинике за больными с пато­логией эндокринной системы. В современных условиях концентра­цию гормонов в железах, крови или моче изучают биологическими и химическими методами, используют ультразвуковое исследование, применяют радиоиммунол огический метод.

Общими свойствами желез внутренней секреции являются:

1. Отсутствие внешних протоков в отличие от желез внешней секреции, имеющих такие протоки (например, сальных, молочных, слюнных и др.); продуцируемые эндокринными железами гормоны всасываются непосредственно в кровь, проходящую через железу;

2. Сравнительно небольшие размеры имасса\

3. Действие гормонов на клетки и ткани в весьма малых концент­рациях (например, всего 1 г адреналина может активизировать 100 млн. лягушачьих сердец);

4. Избирательность действия гормонов на определенные ткани и клетки-мишени, имеющие специальные рецепторы на поверхности клеточной мембраны или вплазме, с которыми связываются гормоны;

5. Специфичность вызываемых ими функциональных эффектов;

6. Быстрое разрушение гормонов (например, период полураспада в крови адреналина и норадреналина — около 0.5-2.5 мин, большей части гормонов гипофиза -10-15 мин).

Эндокринные железы должны постоянно вырабатывать гормо­ны, чтобы, несмотря на быстрое разрушение, поддерживать необхо­димую их концентрацию в крови. Сохранение нормального уровня каждого гормона и их соотношений в организме регулируется особы­ми нервными и гуморальными механизмами отрицательной обрат-

ной связи: при избытке в крови какого-либо гормона или образуемых под его воздействием веществ секреция этого гормона соответствую­щей железой снижается, а при недостатке—увеличивается. Наруше­ния деятельности эндокринных желез могут проявляться в их чрез­мерной активности — гиперфункции или ослаблении актив­ности— гипофункции, что приводит к снижению работоспо­собности, различным заболеваниям организма и даже смерти.

Гормонами называют особые химические вещества, выделяе­мые специализированными эндокринными клетками и обладающие дистантным действием, с помощью которых осуществляется гумо­ральная регуляция функций различных органов и тканей организма.

По химической структуре выделяют 3 группы гормонов:

1. Стероидные гормоны — половые гормоны и кортикостероид­ные гормоны надпочечников;

2. Производные аминокислот—гормоны мозгового вещества над­почечников (адреналин, норадреналин), щитовидной железы;

3. Пептидные гормоны—гормоны гипофиза, поджелудочной же­лезы, околощитовидных желез, а также гипоталамические нейро­пептиды.

Функции гормонов заключаются в изменении обмена веществ в тканях (метаболическое действие), активации генетичес­кого аппарата, регулирующего рост и формообразование различных органов тела, запуске различных функций (например, выделение из печени глюкозы в кровь при работе), модуляции текущей активнос­ти различных органов (например, изменения частоты сердцебиений при эмоциональных состояниях организма).

Механизм влияния гормонов на клеточную активность зависит от их способности связы ваться с рецепторами клеток-мише­ней. Влияние пептидных гормонов и производных аминокислот осу­ществляется путем их связывания со специфическими рецепторами на поверхности клеточных мембран, что вызывает цепную реакцию биохимических преобразований в клетках. Стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы, обладающие способностью прони­кать через клеточную мембрану, образуют в цитоплазме комплекс со специфическими рецепторами, который проникает в клеточное ядро и запускает морфогенетические эффекты образования ферментов и видоспецифичных белков, а также усиление энергообразования в митохондриях, транспорта глюкозы и аминокислот и другие измене­ния в жизнедеятельности клеток.

В клетках-мишенях имеются механизмы для саморегуляции соб­ственных реакций на гормональные воздействия. При избытке мо­лекул гормона уменьшается число свободных рецепторов клетки для их связывания, и тем самым снижается чувствительность клет­ки к действию гормона, а при недостатке гормонов — увеличение

числа свободных рецепторов повышает клеточную восприимчи­вость.

Почти для всех гормонов выявлены отчетливые суточные колеба- ниянх содержания в крови. Большей частью происходит увел имен ие их концентрации в дневное время и уменьшение в ночное время- Однако в этой периодике имеются специфические особенности —• так, максимальное содержание гормона роста в крови наблюдается поздним вечером, в начальные стадии сна, а гормонов надпочечни­ков глюкокортикоидов—в утренние часы.

15.2. ФУНКЦИИ ЖЕЛЕЗ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

Деятельность желез внутренней секреции находится подконтро- лем многочисленных прямых и обратных связей в организме. Основ­нымрегулятором их функций является гипоталамус, непосредствен­но связанный с главной эндокринной железой — гипофизом, влия­ния которого распространяются на другие периферические железы.

15.2.1. ФУНКЦИИ ГИПОФИЗА

Гипофиз состоит Из трех долей: 1) передняя доля или аденоги­пофиз, 2) промежуточная доля и 3) задняя доля или нейрогипофиз.

В аденогипофизе главную секреторную функцию выпол­няют 5 групп клеток, которые вырабатывают 5 специфических гор­монов. Среди них выделяют тропные гормоны (лат. тропос— направление), регулирующие функции периферических желез, и эффекторные гормоны, непосредственно действующие на клетки-мишенй. Ктропным гормонам относят следующие: корти- котропин илиадренокортикотропныйгормон(АКТГ).регулиру­ющий функции коркового слоя надпочечников; тиреотропный гормон (ТТГ), активизирующий щитовидную железу; гонадотроп­ный гормон (ГТГ), влияющий на функции половыхжелез.

Эффекторными гормонами являются соматотропны й гормон (СТГ) или соматотропин, определяющий росттела, и п р о - л а кт и н, контролирующий деятельность молочныхжелез.

Выделение гормонов передней доли гипофиза регулируется веще­ствами, образуемыми нейросекреторными клетками гипоталамуса— гипоталамическими нейропептидами: стимулирующими секрецию— либеринами и тормозящими ее — с т а т и н а м и. Эти регулирующие вещества доставляются потоком крови из гипотала­муса в переднюю долю гипофиза, где и оказывают влияние на секре-' цию гормонов клетками гипофиза.

Соматоропин представляет собой видоспецифичный белок, определяющий росттела (главным образом увеличивающий рост ко­стей в длину). Работы по генной инженерии с внедрением крысиного соматотропина в генетический аппарат мышей позволили получить супермышейвдвое большего роста. Однако, современные исследова­ния показали, что соматотропин организмов одного вида может уве­личивать рост тела у видов, стоящих на более низких ступенях эво­люционного развития j но не эффективен для более высокоразвитых организмов. В настоящее время найдено вещество-посредник, пере­дающий влияния СГГ на клетки-мишени, —. соматамедин, который вырабатывается клетками печени и костной ткани. Соматотропин обеспечивает синтез белка в клетках, накопление РНК, усиливает транспорт из крови аминокислот в клетки, способствует усвоению азота, создавая положительный азотистый баланс в организме, помо­гает утилизации жиров. Выделение соматотропного гормона увели­чивается во время сна, при физических нагрузках, травмах, некото­рых инфекциях В гипофизе взрослого человека его содержание со­ставляет около 4-15 мг, у женщин среднее его количество несколько выше. Особенно увеличивается концентрация СТГ в крови у подро­стков в период полового созревания. При голодании его концентра­ция возрастает в 10-15 раз,

Чрезмерное выделение соматотропина в раннем возрасте приво­дит к резкому увеличению длины тела (до 240-250 см)—гигантизму, а его недостаток —. к задержке роста —карликовости. Гипофизарные гиганты и карлики и меют пропорциональное телосложение, однако у них наблюдаются изменения некоторых функций организма, в ча­стности снижение внутрисекреторных функций половыхжелез. Из­быток соматотропина во взрослом состоянии (после окончания роста тела) приводит к разрастанию еще не окостеневших окончательно частей скелета—удлинению пальцев рук и ног, кистей и стоп, урод­ливому росту носа, подбородка, а также к увеличению внутренних органов. Такое заболевание называется акромегалия.

Пролактин регулирует рост молочныхжелез, синтез и секре­цию молока (выведение молока обеспечивает другой гормон—окси- тоцин), стимулирует инстинкт материнства, а также влияет на водно­солевой обмен в организме, эритропоэз, вызывает послеродовое ожирение и др. эффекты. Его выделение рефлекторно активизиру­ется актом сосания. В связи с тем, что пролактин поддерживает суще­ствование желтого тела и выработку им гормона прогестерона, он по- лучилтакже название лютеотропного гормона.

Кортикотропин (адренокортикотропныйгормон—АКТГ) является крупным белком, при образовании которого выделяются в качестве побочных продуктовмеланотропин (влияющий на образо­вание пигмента меланина) и важный пептид —эндорфин, обеспечи­вающий обезболивающие эффекты в организме. Основное влияние кортикотропин оказывает на функции коркового слоя надпочечни­ков, особенно на образование глюкокортикоидов. Кроме того, он вызывает расщепление жиров в жировой ткани, увеличивает секре­цию инсулина и соматотропина. Стимулируют выделение кортикот- ропина различные стрессовые раздражители — сильная боль,.холод, значительные физические нагрузки, психоэмоциональное напряже­ние. Способствуя усилению белкового, жирового и углеводного об­менов в стрессовых ситуациях, он обеспечивает повышение соцро-г тивляемости организма действию неблагоприятных факторов среды, т. е. является адаптивным гормоном.

Тиреотропин (тиреотропныйгормон — ТТГ)увеличивает массу щитовидной железы, число активных клеток, способствует захвату йода, что в целом усиливает секрецию ее гормонов, В резуль­тате нарастаетинтенсивность всех видов обмена веществ, повышает­ся температуры тела. Образование ТТГ увеличивается при пониже­нии внешней температуры среды и тормозится травмами, болевыми ощущениями. Секреция ТТГ может вызываться условно-рефлек­торным путем — по сигнадам, предшествующим охлаждению,!, е. контролируется корой больших полушарий. Это имеет большое зна­чение для процессов закаливания, тренировки к пониженном тем­пературам.

Гонадотропные гормоны (ГТГ) — фоллитропнп и лютропин (их иначе еще называют фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны) — синтезируются и секретируются од­ними и теми же клетками гипофиза, они одинаковы у мужчин и жен­щин и по своему действию являются синергистами, Эти молекулы химически защищены от разрушения в печени, ГТГ стимулируют образование и секрецию половых гормонов, а также функции яич­ников и семенников. Содержание ГТГ в крови зависит от концентра­ции в крови мужских и женских половых гормонов, от рефлектор­ных влияний при половом акте, от различных факторов внешней среды, от уровня нервно-психических расстройств.

Задняя доля гипофиза секретирует гормоны вазопрессин и оксито- цин, которые образуются в клетках гипоталамуса, затем по нервным волокнам поступают в нейрогипофиз, где накапливаются и затем вы­деляются в кровь,

Вазопрессин (лат.ваз—сосуд,прессус—давление)оказывает двоякий физиологический эффект в организме. Во-первых, он вы­зывает сужение кровеносных сосудов и повышение артериального давления. Во-вторых, этот гормон увеличивает обратное всасывание воды в почечных канальцах, что вызывает повышение концентра­ции и уменьшение объема мочи,т. е, ондействуетвкачестве аптиди- уретического гормона (АДГ). Его секреция в кровь стимулируете^ из­менениями водно-солевого обмена, физическими нагрузками, эмо­циональными стрессами. При употреблении алкоголя угнетается секреция вазопрессина (АДГ), увеличивается выведение мочи и воз­никает обезвоживание организма. В случае резкого падения выра­ботки этого гормона возникает несахарный диабет, проявляющийся в патологической потере воды организмом.

Окситоцин стимулирует сокращения матки при родах, выде­ление молока молочными железами. Его секрецию усиливают им­пульсы от механорецепторов матки при ее растяжении, атакже влия­ния женского полового гормона эстрогена.

Промежуточная доля гипофиза почти не развита у человека, име­ется лишь небольшая группаклеток, секретирующихмеланотроп- ный гормон, вызывающий образование меланина — пигмента кожи и волос. В основном эту функцию у человека обеспечивает корти- котропин передней доли гипофиза.

15.2.2. ФУНКЦИИ НАДПОЧЕЧНИКОВ

Надпочечники располагаются над почками и состоят из двух различающихся по своим функциям частей —коры надпочечни­ков (близкой по происхождению кполовым железам) и мозгово­го вещества (формирующегося из симпатических клеток).

В коре Вырабатывается группа гормонов, называемых ко р т и- к о и д а м и или кортикостероидами. Кортикоиды являются жиз­ненно необходимыми для организма гормонами, их отсутствие при­водит к смерти.

Кора надпочечников состоит из следующих трех слоев:

• Клубочковая (наружная)зона,секретирующаягормоны минералкортикоиды (в основном—альдостерон);

• пучковая (средняя)зона,секретирующаяглюкокортикоиды (преимущественно кортизол или гидрокортизол);

• сетчатая (внутренняя) зона, секретирующая небольшое количество половых гормонов (андрогенов и эстрогенов).

Минералкортикоиды у человека представлены основным Гормоном — альдостероном, который имеет существенное значение в регуляции минерального обмена в организме. Он способ­ствует поддержанию на постоянном уровне натрия и калия в крови, лимфе и межтканевой жидкости, увеличивая при необходимости об­ратное всасывание натрий в почках и выход калия в мочу. Сохране­ние натрия в плазме крови приводит к задержке воды в организме и повышению артериального давления. От правильного соотношения натрия и калия в жидких средах зависят процессы возникновения и проведения возбуждения в нервной и мышечной тканях, т. е. все процессы восприятия, переработки информации и управления пове­дением организма. Нарушение секреции альдостерона может при­вести к гибели организма. Образование альдостерона регулируется

не только содержанием Na и К в крови, но и с помощью ренина, выделяемого эндокринной тканью почек при ухудшении в них кровотока.

Глюкокортикоиды главным образом обеспечивают си нтез глюкозы (глюконеогенез), образование запасов гликогена влечени и мышцах, увеличение концентрации глюкозы в крови (мобилиза­ция из печени). При этом они выполняют особую роль в белковом обмене. Они угнетают синтез белков в печени и мышцах (создают отрицательный азотистый баланс), увеличивают выход свободных аминокислот, их переаминирование и стимулируют образование из них ферментов, необходимых для новообразования глюкозы. Вызы­вая при этом мобилизациюжиров из жировой ткани, глюкокорти­коиды создают необходимые жировые и углеводные энергоресурсы для активной деятельности организма. Повышению работоспособ­ности способствуеттакже увеличение этими гормонами восприим­чивости тканей кадреналину и норадреналину, повышение иммуни­тета и снижение аллергических реакций, улучшение процессов пере­работки информации в сенсорных системах и ЦНС. Все указанные эффекты глюкокортикоидов (кортизола) обеспечивают повышение устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов среды, стрессовым ситуациям, в связи с чем их называют адаптивны­ми гормонами.

Избыточное содержание кортизола в организме приводит к ожи­рению, гипергликемии, распаду белков, отекам, повышению артери­ального давления. При недостаточности кортизола развивается брон­зовая (или аддисонова) болезнь, которая сопровождается бронзовой окраской кожи, ослаблением деятельности сердечной и скелетных мышц, повышенной утомляемостью, снижением устойчивости кин- фекционным заболеваниям.

Половые гормоны надпочечников — это преимущественно андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны), которые наиболее активны на ранних этапах онтогенеза (до полового созревания) и в пожилом возрасте' (после снижения активности половых желез). Они ускоряют поло­вое созревание мальчиков, формируют половое поведение у жен­щин. Андрогены вызывают анаболические эффекты, повышая син­тез белков в коже, мышечной и костной ткани, способствуют разви­тию вторичных половых признаков по мужскому типу (характерное оволосение у мальчиков и избыточное оволосение — вирилизация—у девушек).

Мозговой слой надпочечников содержит аналоги симпатических клеток (хромаффинные клетки), которые секрети- РУют адреналин и норадреналин, называемые кате- хол-аминами. Они синтезируются из аминокислоты тирозина в

результате цепочки поэтапных преобразований из предшественни­ков (тирозин-ДОФА-дофамин-норадреналин-адреналин). В мозго­вом слое синтезируется в 6 раз больше гормона адреналина, чем но- радренал ина, Однако в плазме крови норадренал ина оказывается в 4 раза больше за счет дополнительного его поступления из окончаний симпатических нервов. Эти гормоны различаются по способности связывать разные адренорецепторы клеток-мишеней: норадреналин имеет сродство к ал ьфа-адренорецепторам всех сосудов, а адреналин к альфа-рецепторам сосудов большинства органов и к бета-адрено- рецепторам сосудов сердца, мышц и мозга, что определяет некоторые различия их влияний.

Адреналин и норадреналин играют важную роль в адаптации орга­низма к чрезвычайным напряжениям — стрессам, т. е. они являются адаптивными гормонами.

Адреналин вызывает целый ряд эффектов, обеспечивающих деятельное состояние организма:

• учащение и усиление сердечных сокращений, облегчение ды­хания путем расслабления бронхиальных мышц, что обеспечи- • вает увеличение доставки кислорода тканям;

• рабочее перераспределение крови — путем сужения сосудов кожи и органов брюшной полости и расширения сосудов моз­га, сердечной и скелетных мышц;

• мобилизация энергоресурсов организма за счет увеличения выхода в кровь глюкозы из печеночных депо и жирных кислот из жировой ткани;

• усиление в тканях окислительных реакций и повышение теп­лопродукции;

• стимуляция анаэробного расщепления глюкозы в мышцах, т. е. повышение анаэробных возможностей организма;

• повышение возбудимости сенсорных систем и ЦНС.

Норадреналин вызывает сходные эффекты, но сильнее

действует на кровеносные сосуды, вызывая повышение артериально­го давления, и менее активен в отношении метаболических реакций.

Активация выброса адреналина и норадреналина в кровь обеспечи­вается симпатической нервной системой, вместе с которой эти гор­моны функционально составляют единую симпато- адренало­вую систему, обеспечивающую приспособительные реакции организма к любым изменениям внешней среды.

15.2.3. ФУНКЦИИ ЩИТОВИДНОЙ (ТИРЕОИДНОЙ) ЖЕЛЕЗЫ

В щитовидной железе имеются две группы клеток, образу­ющих два основных вида гормонов. Одна группа клеток вырабаты­вает трийодтиронин и тироксин, а другая — кальцитонин. Первые клетки захватывают из крови соединения йода, преобразуют их в атомарный йод и в комплексе с остатками аминокислоты тирозина синтезируют гормоны трийодтиронин (Т₃)и тетрайод- тиро нин или тироксин (Т₄), которые поступают в кровь и лимфу. Эти гормоны, активизируя генетический аппарат клеточно­го ядра и митохондрии клеток, стимулируют все виды обмена ве­ществ и энергетический обмен организма. Они усиливают поглоще­ние кислорода, увеличивают основной обмен в организме и повыша­ют температуру тела, влияют на белковый, жировой и углеводный обмен, обеспечивают рост и развитие организма, усиливают эффек­тивность симпатических воздействий на частоту сердечных сокра­щений, артериальное давление и потоотделение, повышают возбуди­мость ЦНС.

В крови тироксин существует в связанной с белками неактивной форме. Лишь около 0.1 % его количества находится в свободной, ак­тивной форме, которая и вызывает функциональные эффекты. Бо­лее выраженным физиологическим действием обладаеттрийодтиро- нин, но его содержание в крови значительно ниже.

Гормон кальцитонин (или тирокальцитонин) вместе с гормонами околощитовидныхжелез участвует в регуляции содер­жания кальция в организме. Он вызывает снижение концентрации кальция в крови и поглощение его костной тканью, что способству­ет образованию и росту костей. В регуляции секреции кальцитони- на участвуют гормоны желудочно-кишечного тракта, в частности гастрин.

При недостаточном поступлении в организм йода возникает рез­кое снижение активности щитовидной железы — гипотиреоз, В детс­ком возрасте это приводит к развитию кретинизма—задержке рос­та, полового, физического и умственного развития, нарушениям пропорций тела. Дефицит гормонов щитовидной железы во взрос­лом состоянии вызывает слизистый отек тканей—микседему. Он возникает в результате нарушения белкового обмена, повышающего онкотическоедавлениетканевойжидкости, и соответственно, вызы­вающего задержку воды втканях. При этом, несмотря на разрастание железы (зоб), секреция гормонов снижена. Для компенсации недо­статка йода в пище и воде, имеющегося в некоторых регионах земли и вызывающего такназываемый эндемический зоб, в рацион населе­ния включают йодированную соль и морепродукты. Гипотиреоз мо­жет также возникать при генетических аномалиях, в результате ауто­иммунного разрушения щитовидной железы и при нарушениях сек­реции тиреотропного гормона гипофиза.

В случае гипертиреоза (избыточного образования гормонов щи­товидной железы) возникают токсические явления, вызывающие Базедову болезнь. Происходит разрастание щитовидной железы (зоб), повышается основной обмен, наблюдаются потеря веса, пучег­лазие, повышение раздражительности, тахикардия.

15.2.4. ФУНКЦИИ ОКОЛОЩИТОВИДНЫХ ЖЕЛЕЗ

У человека имеются четыре околощитовидные железы, прилегающие к задней поверхности щитовидной железы. Их про­дукт—паратирин или паратгормон участвует в регуляции содержания кальция в организме. Он повышает концентрацию кальция в крови, усиливая его всасывание в кишечнике и выход из костей. Выработка паратгормона усиливается при недостаточном со­держании кальция в крови и в результате симпатических влияний, а подавление секреции — при избытке кальция. Нарушение нормаль­ной секреции приводит в случае гиперфункции околощитовидных желез к потере костной тканью кальция и фосфора (деминерализа­ция костей) и деформации костей, а также к появлению камней в почках, падению возбудимости нервной и мышечной тканей, ухуд­шению процессов внимания и памяти. В случае недостаточной функ­ции околощитовидных желез возникают резкое повышение возбу­димости нервных центров, патологические судороги и смерть в ре­зультате тетанического сокращения дыхательных мышц.

15.2.5. ФУНКЦИИ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ЭПИФИЗА

Вилочковая железа (тимус или зобная железа) имеет основное значение для обеспечения в организме иммунитета (образование и специализация Т-лимфоцитов), а также выполняет эндокринные функции. Секрет этой железы — гормон тимозин — способствует иммунологической специализации Т-лимфоцитов. Кроме того, он обеспечивает процессы проведения возбуждения в синапсах, стиму­лирует гормональные реакции, облегчая связывание гормонов, ак­тивирует метаболические реакции в организме.

Функции эпифиза (верхнего мозгового придатка или шишко­видной железы) связаны со степенью освещенности организма и, со­ответственно, имеют четкую суточную периодичность. Это своеоб­разные «биологические часы» организма. Гормон эпифиза—мела­тонин вырабатывается и секретируется в кровь и церебро-спинал ь- ную жидкость под влиянием импульсов от сетчатки глаза. На свету выработка его снижается, а в темноте — повышается. Мелатонин уг­нетает функции гипофиза, снижая, с одной стороны, выработку об­легающих его функции гипоталамических либеринов, а с другой, непосредственно угнетая активность аденогипофиза, в первую оче­редь подавляя образование гонадотропинов. Поддействием мелато­нина задерживается преждевременное развитие половыхжелез, фор­мируется цикличность половых функций, определяется длитель­ность овариально-менструального цикла женского организма.

15.2.6. ЭНДОКРИННЫЕ ФУНКЦИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

П оджелудочная железа функционирует как железа внешней секреции, выделяя пищеварительный сок через специальные прото­ки в 12-ти перстную кишку, и как железа внутренней секреции, сек- ретируя непосредственно в кровь гормоны инсулин и глюка гон. Око­ло 1 % массы этой железы составляют особые скопления клеток — островки Лангерганса, среди которых имеются в преобладающем количестве бета-клетки, вырабатывающие гормон инсулин, и в меньшем числе альфа-клетки, выделяющие гормон глюкагон,

Глюкагон вызывает расщепление гликогена в печени и выход в кровь глюкозы, а также стимулирует расщепление жиров в печени и жировой ткани.

Инсулин—это полипептид, обладающий широким действием на различные процессы в организме — он регулирует все виды обмена веществ и энергообмен. Действуя путем повышения проницаемости клеточных мембран мышечных и жировых клеток, он способствует переходу глюкозы внутрь мышечных волокон, повышая мышечные запасы синтезируемого вних гликогена, а в клетках жировой ткани способствует превращению глюкозы в жир. Проницаемость кле­точных мембран под влиянием инсулина повышается также и для аминокислот, в результате чего стимулируется синтез информаци­онной РНК и внутриклеточный синтез белка/ В печени инсулин вызывает синтез гликогена, аминокислот и белков в печеночных клетках. Все указанные процессы обусловливают анаболический эффект инсулина.

Продукция гормонов поджелудочной железы регулируется со­держанием глюкозы в крови, собственными особыми клетками в островках Лангерганса, ионами Са²⁺ и влияниями вегетативной не­рвной системы. В случае снижения концентрации глюкозы в крови (гипогликемии) до 2.5 мМоль- Л’¹ или 40-50 мг% в первую очередь резко нарушается деятельность мозга, лишенного источников энергии, наступают судороги, потеря сознания и даже смерть чело­века. Гипогликемия может возникать при избытке инсулина в организме, при повышенном расходе глюкозы во время мышечной работы.

Дефицит инсулина вызывает тяжелое заболевание — сахарный диабет (мочеизнурение), характеризующийся гипергдикемией. В организме при этом нарушается утилизация в клетках глюкозы, рез­ко повышается концентрация глюкозы в крови и в моче, что сопро­вождается значительными потерями воды с мочой (до 12-15 л в сут­ки), соответственно, сильной жаждой и большим потреблением воды. Возникает Мышечная слабость, падение веса. Потерю углевод­ных источников энергии организм компенсирует распадом жиров и белков. В результате их неполной переработки в крови накаплива­ются ядовитые вещества, кетоновые тела и возникает сдвиг pH крови в кислую сторону (ацидоз). Это при водит к диабетической коме с потерей сознания и угрозой смерти.