Физиология центральных и периферических эндокринных органов

Все процессы жизнедеятельности организма строго согласованы между собой по скорости, времени и месту протекания. В организме человека эту согласованность на периферии осуществляют внутриклеточные и межклеточные механизмы регуляции, важнейшую роль в которых играют гормо­ны.

Специфические регуляторы, которые секретируются эндокринными железами в кровь или лимфу, а затем попадают на клетки-мишени, назы­вают гормонами. Термин «гормон» происходит от греческого слова «hor-mао», что означает «возбуждаю, побуждаю». Первыми веществами, кото­рые получили название гормонов, были секретин и гастрин; их открытие произошло соответственно в 1902 и 1905 гг. К настоящему времени откры­то несколько десятков гормонов.

Гормоны — группа биологически активных веществ, синтезируемых и секретируемых:

а)собственно железами внутренней секреции (например, щитовидная железа);

б)эндокринной тканью органов, выполняющих и неэндокринные функции (например, поджелудочная железа);

в)эндокринными клетками, рассеянными диффузно вне пределов одного органа (например, АПУД система пищеварительного тракта, клетки предсердия).

ОБЩИЕ СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ ГОРМОНОВ

Все многообразие и действие гормонов сводится к их метаболическим, морфогенетическим, кинетическим и корригирующим влияниям на организм. Это значит, что они контролируют жизнедеятельность в целом, являясь неотъемлемым и обязательным компонентом любой функциональной системы. Регулируя активность ферментов, гормоны изменяют проницаемость мембран, влияют на клеточный метаболизм; контролируя генетический аппарат, обеспечивают рост, дифференцировку тканей и развитие организма. Очевидна роль гормонов в поддержании гомеостаза, адаптации к постоянно меняющимся условиям внешней среды, ритмической организации физиологических функций, адекватной психической деятельности и интеллекте, размножении и выкармливании потомства.

Осуществляя внутриклеточные, межклеточные и межорганные связи, гормоны выполняют информационные (сигнальные) и специализированные регуляторные функции; не используются клетками как энергетический и пластический материал.

Гормоны выводятся во внутреннюю среду организма — межклеточную жидкость, цереброспинальную жидкость, лимфу и кровь и обеспечивают химическое взаимодействие клеток организма.

Гормоны обладают высокой биологической активностью, т.е. эффективны в чрезвычайно низких концентрациях, порядка 10^б—10¹² моль/л.

. Один и тот же гормон может:

· передавать информацию локально в пределах ткани;

· оказывать местное регуляторное влияние в близлежащих тканях гуморально;

· обладать дистантным действием.

Гормоны оказывают множественное генерализованное действие.

Гормоны обладают тропным избирательным действием на клетки и органы-мишени, имеющие к ним соответствующие рецепторы.

Гормоны характеризуются полиморфизмом действия;

Каждый гормон может действовать разнонаправленно и в пределах одной и той же клетки в зависимости от его концентрации и функционального состояния клетки.

К железам внутренней секреции относят гипофиз и эпифиз, расположенные в пределах головного мозга, и периферические железы, которые делят на зависимые и не зависимые от передней доли гипофиза (аденогипофиза).

К гипофиззависимым относят щитовидную железу, надпочечники (корковое вещество) и половые железы (яички, яичники).Взаимоотношения между ними и аденогипофизом строятся по принципу прямых (положительных) и обратных (отрицательных) связей. Это значит, что тропные (от греч. Агорой — направляю) гормоны аденогипофиза активируют выделение гормонов соответствующими железами, которые в свою очередь в определенных концентрациях воздействуют на аденогипофиз и тормозят его активность.

К гипофизнезависимым относятся все прочие железы - околощитовидные, эпифиз, панкреатические островки, мозговое веществ надпочечников, параганглии. Их деятельность подчинена собственным внутренним механизмам и ритмам.

Характерными морфо-функциональными особенностями желез являются:

-высокая степень специализации рабочих клеток ;

-отсутствие выводных протоков для синтезируемых веществ;

-обилие кровеносных капилляров;

-интенсивный метаболизм;

-многочисленный и разнообразный рецепторный аппарат;

Гипофиз

В гипофизе выделяют переднюю (аденогипофиз) и заднюю (нейрогипофиз) доли.. В аденогипофизе выраба­тывается 6 гормонов, из них 4 являются тропными (адренокортикотропный гормон, или кортикотропин, тиреотропный гормон, или тиреотропин, и 2 гонадотропина — фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны), а 2 — эффекторными (соматотропный гормон, или соматотропин, и пролактин).

В нейрогипофизе проис­ходит депонирование окситоцина и антидиуретического гормона (вазопрессин). Синтез этих гормонов осуществляется в супраопгическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса. Нейроны, составляющие эти ядра, имеют длинные аксоны, которые в составе ножки гипофиза образуют гипоталамо-гипофизарный тракт и достигают задней доли гипофиза. Синте­зированные в гипоталамусе окситоцин и вазопрессин доставляются в ней­рогипофиз путем аксонального транспорта с помощью специального бел­ка-переносчика, получившего название «нейрофизин».

Гормоны аденогипофиза. Адренокортикотропный гормон (кортикотропин). Основной эффект этого гормона выражается в стимулирующем дей­ствии на образование глюкокортикоидов в пучковой зоне коркового веще­ства надпочечников. В меньшей степени выражено влияние гормона на клубочковую и сетчатую зоны. Кортикотропин ускоряет стероидогенез и усиливает пластические процессы (биосинтез белка, нуклеиновых кислот), что приводит к гиперплазии коркового вещества надпочечников. Оказыва­ет также вненадпочечниковое действие, проявляющееся в стимуляции процессов липолиза, анаболическом влиянии, усилении пигментации.

Тиреотропный гормон (тиреотропин). Под влиянием тиреотропина стимулируется образование в щитовидной железе тироксина и трийодтиронина. Тиреотропин увеличивает секреторную активность тиреоцитов за счет усиления в них пластических процессов (синтез белка, нуклеиновых кис­лот) и увеличенного поглощения кислорода. В результате ускоряются практически все стадии синтеза гормонов щитовидной железы. Под влия­нием тиреотропина активируется работа «йодного насоса», усиливаются процессы йодирования тирозина. Кроме того, увеличивается активность протеаз, расщепляющих тиреоглобулин, что способствует высвобождению активного тироксина и трийодтиронина в кровь.

Гонадотропные гормоны (гонадотропины). В аденогипофизе вырабатывается 2 гонадотропина — фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ). ФСГ действует на фолликулы яичников, ускоряя их со­зревание и подготовку к овуляции. Под влиянием ЛГ происходит разрыв стенки фолликула (овуляция) и образуется желтое тело. ЛГ стимулирует выработку прогестерона в желтом теле. Оба гормона влияют также на мужские половые железы. ЛГ действует на яички, ускоряя выработку тес­тостерона в интерстициальных клетках — Лейдига. ФСГ действует на клетки семенных канальцев, усиливая в них процессы сперматогенеза.

Соматотропный гормон (соматотропин). Является гормоном, специфическое действие которого проявляется в усилении процессов роста и физического развития. Органами-мишенями для него являются кости, а также образования, богатые соединительной тканью, — мышцы, связки, сухожилия, внутренние органы, а также клетки иммунной системы. Стимуляция процессов роста осуществляется до 20—25 лет за счет анаболиче­ского действия соматотропина.

. Пролактин. Эффекты этого гормона заключаются в следующем:

· усиливаются пролиферативные процессы в молочных железах и ускоря­ется их рост;

· усиливаются процессы образования и выделения молока. Секреция пролактина возрастает во время беременности и стимулируется рефлектор- но при кормлении грудью. Благодаря специфическому действию на мо­лочную железу пролактин называют маммотропным гормоном;

· увеличивается реабсорбция натрия и воды в почках, что имеет значение для образования молока. В этом отношении он является синергистом альдостерона;

· стимулируются образование желтого тела и выработка им прогестерона.

Гормоны нейрогипофиза. Антидиуретический гормон (АДГ). В общем виде действие АДГ сводится к двум основным эффектам:

· стимулируется реабсорбция воды в дистальных канальцах почек.

· в больших дозах АДГ вызывает сужение артериол, что приводит к увеличению АД. В связи с этим он получил также название «вазопрессин».

Окситоцин. Эффекты этого гормона реализуются главным образом в двух направлениях:

· окситоцин вызывает сокращение гладкой мускулатуры матки

· окситоцин принимает участие в регуляции лактации: усиливает сокра­щение миоэпителиальных клеток в молочных железах и тем самым спо­собствует выделению молока.

Содержание окситоцина в крови возрастает в конце беременности, в послеродовом периоде. Кроме того, его продукция стимулируется рефлекторно при раздражении соска в процессе грудного вскармливания.

Щитовидная железа

Основной структурно-функциональной единицей щитовидной железы является фолликул.

Фолликулы заполнены коллоидом и содержат гормоны тироксин и трийодтиронин, которые связаны с белком тиреоглобулином. В межфолликулярном пространстве проходят капилляры, обеспечивающие их оби­льную васкуляризацию. В щитовидной железе объемная скорость кровото­ка выше, чем в других органах и тканях. В межфолликулярном простран­стве находятся также парафолликулярные клетки (С-клетки), в которых вырабатывается гормон тиреокальцитонин.

Биосинтез тироксина и трийодтиронина осуществляется за счет йодирования аминокислоты тирозина, поэтому в щитовидной железе активно поглощается йод. Содержание йода в фолликулах в 30 раз превышает его концентрацию в крови, а при гиперфункции щитовидной железы это со­отношение становится еще больше.

Действие гормонов щитовидной железы проявляется резким усилением клеточного метаболизма. При этом ускоряются все виды обмена веществ (белковый, липидный, углеводный), что приводит к увеличению энергообразования и повышению основного обмена. В детском возрасте это имеет существенное значение для процессов роста, физического развития и энергетического обеспечения созревания ткани мозга, поэтому недостаток гормонов щитовидной железы у детей приводит к задержке умственного и физического развития (кретинизм). У взрослых при гипофункции щито­видной железы наблюдается торможение нервно-психической активности (вялость, сонливость, апатия); при избытке гормонов, наоборот, наблюда­ются эмоциональная лабильность, возбуждение, бессонница.

В результате активизации всех видов обмена веществ под влиянием гормонов щитовидной железы изменяется деятельность практически всех

органов. Усиливается теплопродукция, что приводит к повышению температуры тела. Ускоряется работа сердца (тахикардия, повышение АД, увеличение минутного объема крови), стимулируется деятельность пищеварительного тракта (повышение аппетита, усиление перистальтики кишечника, увеличение секреторной активности). При гиперфункции щитовидно железы обычно снижается масса тела. Недостаток гормонов щитовидно железы приводит к изменениям противоположного характера.

Высокий уровень в крови тиреоидных гормонов вызывает повышенную возбудимость, учащенное сердцебиение, тремор, высокую утомляемость, исхудание, повышение либидо. Многие из этих эффектов объясняются тем, что тиреоидные гормоны изменяют чувствительность тканей к катехоламинам, так как стимулируют экспрессию β-адренергических и подавляют экспрессию α-адренергических рецепторов.

Кальцитонин (тиреокальцитонин) снижает уровень кальция в крови. Действует на костную систему, почки и кишечник, вызывая при этом эффекты, противоположные действию паратирина. В костной ткани тиреокальцитонин усиливает активность остеобластов и процессы минерализа­ции. В почках и кишечнике угнетает реабсорбцию кальция и стимулирует обратное всасывание фосфатов. Реализация этих эффектов приводит к гипокальциемии.