И действия их гормонов

Лекция «Физиологическая регуляция функций в организме.

                Железы внутренней секреции»

Часть 1. Физиологическая регуляция функций в организме

Физиологическая регуляция функций – это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.

Механизмы физиологической регуляции:

1. Нервный (осуществляется нервной системой).

2. Гуморальный.

Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.). Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.

Особенности гуморальной регуляции:

1. не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма;

2. скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с;

3. продолжительность действия.

 

Гормоны - это биологически активные вещества, выделяемые железами внутренней секреции, поступающие непосредственно в кровь и влияющие на рост, развитие, обмен веществ, участвуют в поддержании гомеостаза, приспосабливают организм к меняющимся условиям внешней и внутренней среды. Гормоны могут оказывать свое влияние через нервную систему, а также непосредственно воздействуя на активность органов, тканей и клеток.

  Свойства гормонов:

1. специфичность действия (гормон регулирует работу одного органа: тиреотропин – щитовидная железа, гонадотропины – половые железы)

2. высокая активность (достаточно небольшого количества гормонов для изменения в работе органов)

3. дистантность действия (гормоны работают на большом расстоянии: гипофиз -надпочечники)

4. способность проникать через эндотелий капилляров

5. быстрая разрушаемость

6. работают только в живом организме

Гормоны в процессе обмена веществ изменяются функционально и структурно. Часть гормонов утилизируется клетками организма, другая выводится в составе мочи. Гормоны подвергаются инактивации за счет соединения с белками, образования соединений с глюкуроновой кислотой, за счет активности ферментов печени, процессов окисления.

 

К эндокринным железам, или железам внутренней секреции (ЖВС), относятся железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие свой секрет (гормоны) в межклеточные щели, а затем в кровь, лимфу или цереброспинальную жидкость.

Впервые понятие ЖВС ввел в науку французский физиолог Клод Бернар (1855). Гормоны открыли английские физиологи Бейлис и Старлинг.

Общая характеристика ЖВС:

1. нет выводных протоков;

2. состоят из железистого эпителия;

3. интенсивно снабжаются кровью;

4. имеют быстрые обменные процессы;

5. постоянно вырабатывают гормоны;

6. имеют густую сеть нервных окончаний;

7. представляют единую систему;

8. ведущее значение играют гипоталамус и гипофиз;

9. делятся на чисто эндокринные (гипофиз, эпифиз, щитовидная и паращитовидные железы, надпочечники) и смешанного типа (половые, тимус?, поджелудочная железа)

В организме имеются также другие органы, выделяющие гормоны, например: желудок и тонкий кишечник - гастрин и секретин; сердце – аурикулин; почки – ренин; плацента – эстроген, т.е. гуморальная регуляция функций осуществляется не только эндокринными железами.

Эндокринология - это наука, изучающая эндокринные железы.

В зависимости от содержания того или иного гормона в крови, возникают состояния:

· гиперфункция - повышенное содержание гормона в крови;

· нормофункция - нормальное содержание гормонов в крови;

· гипофункция - пониженное содержание гормонов в крови.

Методы изучения функций эндокринных желез:

1. экстирпация (удаление)

2. трансплантация (пересадка)

3. введение в организм экстрактов эндокринных желез

4. парабиоз – сращивание двух организмов, у одного из которых нет какой

– либо железы

5. наблюдение

6. введение в организм радиоактивных изотопов

7. исследование химической структуры

Регуляция деятельности желез внутренней секреции осуществляется сложным нейрогуморальным путём. Основная роль в этом принадлежит комплексу гипофиз-гипоталамус (часть промежуточного мозга). Гипоталамус оказывает два вида влияния: либо по нисходящим нервным путям, либо через гипофиз (гуморальный путь). Важнейшим фактором, влияющим на образование гормонов, является состояние регулируемых ими процессов и уровня концентрации тех или иных веществ в крови.

Часть 2. Краткая морфофункциональная характеристика ЖВС

и действия их гормонов

          

Эпифиз (шишковидное тело) - corpus pineale – овальная железа массой 0,2 г, является частью промежуточного мозга. В старческом возрасте в железе обнаруживаются солевые отложения причудливой формы (песочные тела, мозговой песок), благодаря которым она становится похожа на еловую шишку.

 Вырабатывает гормоны:

1. мелатонин (посветление кожи и возникновение депрессий – зима, весна), синтезируется из незаменимой аминокислоты триптофана. Секреция мелатонина начинается только на 3 месяце жизни ребенка.

2. гломерулотропин (влияет на работу почек)

Эпифиз ещё называют "третьим глазом" /повышенная чувствительность к усилению светового, особенно солнечного потока/. Также он участвует в регуляции процессов иммунитета

Гипофиз – нижний придаток промежуточного мозга – король эндокринных желез. Это овальная железа, массой – 0,5 гр. При беременности она увеличивается до 1 гр. Расположен в гипофизарной ямке турецкого седла тела клиновидной кости. При помощи ножки гипофиз соединяется с серым бугром гипоталамуса.

Гипофиз состоит из 3 долей: передняя и промежуточная – аденогипофиз; задняя и ножка – нейрогипофиз. Передняя доля занимает 75% от массы гипофиза, состоит из эпителиальных железистых клеток, соединительной ткани стромы.

Каждая доля вырабатывает свои гормоны.

Гормоны аденогипофиза – тропные гормоны, действие которых влияет на работу других, гипофиззависимых ЖВС:

1. тиреотропин (ТТГ) действует на щитовидную железу

2.  гонадотропины (фоллитропин (ФСГ) и лютропин влияют на половые железы;

 Фоллитропин действует на яичники и семенники, стимулируя рост фолликулов и сперматогенез. Лютропин стимулирует рост желтого тела яичника после овуляции и интерстициальной ткани яичек

3. Адренокортикотропный (АКТГ) воздействует на кору надпочечников (АКТГ) и выделение кортикостероидных гормонов.

4. Соматотропин (СТГ) – гормон роста – влияет на рост и развитие организма– стимулирует синтез белка, рост костной и хрящевой ткани. При его недостатке в детстве – карликовость, при избытке в детстве - гигантизм. При его избытке у взрослого возникает акромегалия: увеличение выступающих частей скелета (нос, подбородок, пальцы).

5. пролактин (вызывает лактацию после родов и после воздействия на молочные железы эстрогенов и прогестерона)

Средняя доля гипофиза – узкая полоска эпителия вырабатывает гормоны:

1. меланоцитистимулирующий гормон, интромедин – вызывает потемнение кожи (загар)

2. липотропин – ускоряет распад жиров

Задняя доля гипофиза – это резервуар для хранения и активизации гормонов гипоталамуса: вазопрессин и окситоцин (их называют нейрогормоны). Они спускаются по ножке из гипоталамуса в заднюю долю гипофиза в незрелом виде, активизируются и хранятся в ней.

1. Вазопрессин, или антидиуретический гормон (АДГ) увеличивает обратное всасывание воды из почечных канальцев в кровь, повышает АД. При его избытке прекращается мочеобразование, при недостатке – несахарных диабет (несахарное мочеизнурение) – за сутки выделяется до 40 литров мочи, похожей на воду, не содержащей сахар.

2.  Окситоцин – оказывает действие на гладкую мускулатуру органов, особенно

матки при родах, заставляя ее сокращаться и раскрывать шейку.

Регуляция работы гипофиза осуществляется через гипоталамус – эндокринный мозг. Его нейроны выделяют нейросекрет, содержащий релизинг – факторы 2 видов: либерины (усиливают работу) и статины (замедляют). На образование гормонов влияет ВНС: симпатический отдел стимулирует их выработку, парасимпатический отдел – замедляет.

ЖВС работают по принципу обратной связи: при недостаточном количестве гормонов щитовидной железы в крови усиливается выработка гипофизом гормона тиретропина, при избытке этих гормонов выработка тиреотропина замедляется

      Щитовидная железа (glandula thuroidea) – непарная железа в форме галстука - бабочки, находящаяся в передней области шеи на уровне щитовидного хряща гортани. Состоит из 2 долей - правой и левой, соединенных перешейком, который находится на уровне 3-4 хряща трахеи. У 30% людей имеется 3 доля - пирамидальная, направленная вверх от перешейка.  Масса ее от 16 – 60 г; у женщин она крупнее. Железа синтезирует гормоны, содержащие йод. Снаружи она покрыта фиброзной капсулой, от которой внутрь отходят перегородки, разделяющие железу на дольки. В дольках находятся фолликулы. Стенки которых состоят из однослойного эпителия. Фолликулы содержат коллоид желтого цвета и окружены густой сетью капилляров. Человек должен с водой и пищей получать йод для нормальной работы железы.

Гормоны щитовидной железы:

1. тироксин (тетрайодтиронин)

2. трийодтиронин

3. кальцитонин (тирокальцитонин)

Тироксин и трийодтиронин обеспечивают рост тканей, усиливают обмен веществ, теплообразование, двигательную активность, частоту сердечных сокращений и дыхание, уменьшают свертываемость крови.

 Кальцитонин обеспечивает гомеостаз кальция и фосфора. При его недостатке чаще у женщин в менопаузе развивается остеопороз (уменьшение плотности костной ткани при недостатке женских половых гормонов).

 При гипофункции железы у детей развивается кретинизм (задержка роста, психического и полового развития), у взрослых – микседема – слизистый отек, заторможенность, вялость, нарушение интеллекта, половых функций и выведения воды из организма.

При недостатке йода в воде и пище определенной местности – эндемический зоб – увеличение железы.

При гиперфункции – диффузный токсический зоб – базедова болезнь – болезнь Грейвса: общее похудание, экзофтальм (пучеглазие из – за отека тканей внутри глазницы), повышенная возбудимость нервной системы, непереносимость тепла и жары, увеличение щитовидной железы. Данные признаки рассматриваются как тиреотоксикоз. Регуляция работы железы осуществляется через гипофиз (ТТГ), ВНС и количеством йода

Паращитовидные железы (glandule parathuroideae) – округлые тела позади долей щитовидной железы в количестве 4, в ее капсуле. Выделяют гормон паратирин (паратгормон) – регуляция гомеостаза кальция и фосфора. Является антогонистом кальцитонина. При гипофункции возникает кальциевая тетания – судороги из – за недостатка кальция и избытка калия, который повышает возбудимость тканей. При гиперфункции - кальций откладывается на внутренней стенке сосудов и в органах.

      Вилочковая железа (зобная, тимус) расположена между грудиной и трахеей, имеет 2 доли, между ними соединительная ткань. В настоящее время вилочковую железу рассматривают как центральный орган иммунитета, так как в ней происходит созревание Т-лимфоцитов, которые отвечают за клеточный иммунитет, т.е. способность распознавать, находить и уничтожать чужеродное.

Гормоном вилочковой железы является тимозин - это иммуномодулятор, влияющий на углеводный обмен, обмен кальция и нервно-мышечную передачу. Особенно больших размеров вилочковая железа достигает у детей (35г), у взрослых же происходит инволюция (обратное развитие) тимуса и превращение ее в жировое тело, что приводит к снижению иммунитета.

Надпочечники (glandula suprarenalis)  - парные железы, расположенные над верхними полюсами почек. Масса обеих желез по 15 г. В каждой железе имеется плотная соединительно-тканная капсула, проникающая внутрь железы и делящая её на два слоя; наружный - корковое вещество и внутренний - мозговое вещество.

Гормоны коркового вещества – кортикостероиды - делятся на:

 – минералокортикоиды (альдостерон, дезоксикортикостерон), которые влияют на водно-солевой обмен, тем самым действуя на почки. Избыток этих гормонов приводит к задержке воды и повышению АД, а их недостаток - к обезвоживанию организма.

         - глюкокортикоиды (кортизон и кортикостерон), которые являются мощными иммунодепрессантами (подавляют воспалительные реакции) и десенсебилизатороми (подавляют аллергические проявления). Также глюкокортикоиды влияют на углеводный обмен, стимулируют синтез гликогена в мышцах, тем самым повышая работоспособность. Особенно велика роль их при больших мышечных напряжениях, действии сверхсильных раздражителей, недостатке кислорода. В подобных условиях вырабатывается большое количество глюкокортикоидов, которые обеспечивают приспособление организма к этим чрезвычайным условиям (стресс-реакция).

        - андрогены (мужские) и эстрогены и прогестерон (женские). Они влияют на развитие скелета и формирование вторичных половых признаков. Выработка гормонов противоположного пола тормозится половыми железами. Поэтому при кастрации (удаление половых желез) развиваются вторичные половые признаки противоположного пола.

Гиперфункция надпочечников приводит к развитию бронзовой, или адиссоновой, болезни. Она характеризуется, кроме бронзовой окраски кожи (отсюда название), резким похуданием, мышечной слабостью, гипотонией.

 При гиперфункции коры – резкое изменение вторичных половых признаков. Регуляция образования гормонов коркового вещества надпочечников осуществляется гипофизом, следовательно, можно говорить о единой гипоталамо – гипофизарно – надпочечниковой системе.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает катехоламины - адреналин и норадреналин.

Главный гормон - адреналин - имеет широкий диапазон действия. Он оказывает влияние на ССС, в частности сужает сосуды, тормозит движения пищеварительного тракта, вызывает расширение зрачка, восстанавливает работоспособность утомлённых мышц, усиливает углеводный обмен, суживает сосуды кожи и другие периферические сосуды. Выход адреналина в кровь связан и с возбуждением симпатической нервной системы. При различных экстремальных состояниях (охлаждение, чрезмерное мышечное напряжение, боль, ярость, страх – стресс-реакция) в крови увеличивается содержание адреналина.

Второй гормон - норадреналин - способствует поддержанию тонуса кровеносных сосудов. Норадреналин, кроме того, вырабатывается в синапсах и участвует в передаче возбуждения с симпатических нервных волокон на иннервируемые органы.

Недостатка катехоламинов в крови не наблюдается, а избыток их возникает при опухолях надпочечников и при резко увеличенной выработке этих гормонов. В результате возникает, беспредельная нагрузка на ССС, АД достигает более 300 мм рт. ст.

Поджелудочная железа (pancreas) относится к железам со смешанной функцией. Эндокринной частью поджелудочной железы являются островки Лангерганса, расположенные преимущественно в хвостовой части железы. Бета-клетки островков Лангерганса образуют гормон инсулин, альфа-клетки синтезируют глюкагон.

Инсулин принимает участие в регуляции углеводного обмена. Под действием гормона происходит уменьшение концентрации сахара в крови – возникает гипогликемия. Образование инсулина регулируется уровнем глюкозы в крови. Гипергликемия приводит к увеличению поступления инсулина в кровь. Гипогликемия уменьшает образование и поступление гормона в сосудистое русло.

Недостаточность внутрисекреторной функции поджелудочной железы приводит к развитию сахарного диабета, основными проявлениями которого являются: гипергликемия, глюкозурия (сахар в моче), полиурия (увеличенное выделение мочи), полифагия (повышенный аппетит), полидипсия (повышенная жажда).

Глюкагон участвует в регуляции углеводного обмена. По характеру своего действия на обмен углеводов он является антагонистом инсулина. Под влиянием глюкагона происходит расщепление гликогена в печени до глюкозы. В результате этого концентрация глюкозы в крови повышается. Кроме того, глюкагон стимулирует расщепление жира в жировой ткани.

Регуляция секреции глюкагона. На образование глюкагона в альфа-клетках островков Лангерганса оказывает влияние количество глюкозы в крови. При повышенном содержании глюкозы в крови происходит торможение секреции глюкагона, при пониженном — увеличение. На образование глюкагона оказывает влияние и гормон передней доли гипофиза — соматотропин, он повышает активность альфа-клеток, стимулируя образование глюкагона.

Также поджелудочная железа вырабатывается гормон липокаин – утилизация жиров в печени (предотвращает жировое перерождение печени).