Медлекция

Физиология центральных и периферических эндокринных органов

Лекция 3

Лекция 3.

Физиология центральных и периферических эндокринных органов.

Эндокринология - это наука, изучающая эндокринные железы.

К эндокринным железам, или железам внутренней секреции, относятся железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие свой секрет (гормоны) в межклеточные щели, а затем в кровь, лимфу или цереброспинальную жидкость. Железы внутренней секреции расположены в разных частях организма и составляют эндокринную систему.

2 типа эндокринных желез:

1) железы со смешанной функцией, осуществляющие наряду с внутренней и внешнюю секрецию (половые железы и поджелудочная железа)

2) железы, выполняющие только функцию органов внутренней секреции

- гипофиз,

- щитовидные и паращитовидные железы,

- надпочечники (корковое и мозговое вещество),

- тимус и, возможно, шишковидное тело (эпифиз).

Железы внешней секреции выделяют свои продукты (секреты) во внешнюю среду или в просвет полых органов через протоки. К ним относятся потовые железы, слюнные железы, железы стенок желудка, кишечника и т.д.

Гормоны - это биологически активные вещества, поступающие непосредственно в кровь и влияющие на обмен веществ, рост, развитие организма и функцию различных органов и систем.

По химическому строению гормоны делятся на:

    1. белковые (гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы и т.д.)
    2. измененные аминокислоты (адреналин, тироксин)
    3. стероиды (глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые гормоны)

По физиологическому эффекту гормоны делятся на возбуждающие (адреналин, окситоцин, вазопрессин) и тормозные (инсулин).

По влиянию на обменные процессы в организме гормоны делятся на:

    1. анаболические усиливают синтез веществ в организме (половые, соматотропин)
    2. катаболические усиливают распад веществ (тироксин, трийодтиронин).

По месту действия гормоны делятся на:

    1. системные разносятся током биологических жидкостей по всему организму (гормоны щитовидной железы, надпочечников)
    2. местные вырабатываются клетками различных органов, обладающими секреторной активностью, действуют в том месте, где образовались (гормоны ЖКТ).

По механизму действия гормоны делятся на гормоны с мембранным механизмом действия и с внутриклеточным механизмом действия.

Гормоны с мембранным механизмом действия не проникают внутрь клетки, а связываются со специальными рецепторами на ее мембране. Они оказывают влияние в основном на синтез ферментов, а потому действуют достаточно быстро. Этим действием обладают все белковые гормоны, а также адреналин.

Гормоны с внутриклеточным механизмом действия проникают внутрь клетки и влияют непосредственно на синтез белка. При этом их эффект проявляется не сразу, но сохраняется дольше. Этим механизмом действия обладают гормоны щитовидной железы, а также стероиды.

Физиологическая роль желез внутренней секреции:

  1. гормоны участвуют в регуляции функций организма. В животных организмах имеются два механизма регуляции нервный и эндокринный. Оба механизма тесно связаны между собой и осуществляют единую нейроэндокринную регуляцию.
  2. гормоны приспосабливают организм к изменяющимся условиям внутренней и внешней среды организма. Например, гипергликемия (повышенное содержание глюкозы в крови) стимулирует секрецию инсулина поджелудочной железой, это приводит к восстановлению уровня глюкозы в крови.
  3. гормоны восстанавливают измененное равновесие внутренней среды организма. Например, при понижении уровня глюкозы в крови (гипогликемия) из мозгового слоя надпочечников выбрасывается большое количество адреналина, который усиливает гликогенолиз (превращение гликогена в глюкозу) в печени, в результате чего нормализуется уровень глюкозы в крови.

Судьба гормонов. После выполнения своей функции большая часть гормонов подвергается химическим превращениям в печени и выводится с калом или мочой.

Регуляция деятельности эндокринных желез.

2 способа регуляции: внутриклеточный и внеклеточный.

Внутриклеточный способ регуляции осуществляется с помощью изменения активности ферментов. За счет этого механизма поддерживается базальный уровень синтеза гормонов, т.е. синтез в количестве, необходимом организму в состоянии относительного физиологического покоя.

Системный способ регуляции включается, когда организм переходит в состояние активности, т.е. изменяется потребность в гормонах. Он подразделяется на несколько механизмов:

  1. нервный
  2. нервно-эндокринный
  3. эндокринный
  4. неэндокринный, или гуморальный.

Нервный механизм осуществляется за счет вегетативной иннервации эндокринных желез: симпатической и парасимпатической. Оказывается влияние на кровеносные капилляры внутри железы.

Нейро-эндокринный механизм осуществляется за счет деятельности гипоталамуса и передней доли гипофиза, являющихся единой системой (гипоталамо-гипофизарной системой), связанной между собой сетью капилляров и аксонами нейронов. Нейросекреторные клетки гипоталамуса синтезируют два типа гормонов – либерины и статины. Либерины усиливают синтез гормонов гипофиза, а статины тормозят его.

Эндокринный механизм осуществляется за счет деятельности гипофиза и других желез внутренней секреции по принципу прямой и обратной связи. Гипофиз контролирует деятельность некоторых желез внутренней секреции (щитовидной, надпочечников и т.п.) за счет выделения тропных гормонов, усиливающих их работу. Это прямая связь. Обратная связь – повышение в крови уровня тироксина тормозит его синтез в щитовидной железе.

Неэндокринный гуморальный механизм осуществляется за счет различных веществ, растворенных в крови. Так, например, повышение уровня глюкозы в крови ведет к повышению выработки инсулина.

Гипофиз.

Гипофиз расположен в гипофизарной ямке тела клиновидной кости. Он состоит из двух долей — передней и задней. В передней доле выделяют довольно узкую полоску железистой ткани — промежуточную часть.

Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) вырабатывает гормоны, которые регулируют секрецию всех остальных эндокринных желез.

- Гормон роста (соматотропный гормон) регулирует рост тела.

- Тиреотропный гормон воздействует на щитовидную железу и способствует образованию тироксина.

- Адренокортикотропный гормон (АКТГ) стимулирует кору надпочечников и обеспечивает секрецию кортизола.

- Гонадотропные гормоны:

-Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) инициирует развитие яичниковых (граафовых) фолликулов, а также способствует образованию сперматозоидов в яичках.

-Лютеонизирующий гормон (ЛГ) контролирует секрецию эстрогена и прогестерона в яичниках и тестостерона в яичках.

-Лютеотропный гормон (пролактин) регулирует секрецию молока и способствует сохранению желтого тела беременности.

В задней доле гипофиза (нейрогипофизе) вырабатываются: антидиуретический гормон (АДГ), регулирующий количество жидкости, проходящей через почки, а также окситоцин, стимулирующий сокращение матки во время родов и способствующий образованию грудного молока.

Промежуточная доля гипофиза вырабатывает гормон – интромедин, регулирующий пигментный обмен и участвующий в процессах иммунитета.

Щитовидная железа.

Имеет две доли, расположенные по обе стороны от трахеи и соединенные спереди от нее полоской железистой ткани – перешейком, который находится на уровне 3-4-го хряща трахеи.

Железа хорошо кровоснабжена. Она покрыта плотной капсулой, которая связана с соседними органами и поэтому может двигаться при глотании и речи, что хорошо заметно при гипертрофии щитовидной железы.

Щитовидная железа вырабатывает следующие гормоны: тироксин, трийодтиронин, тирокальцитонин. Первые два гормона регулируют основной обмен, последний - обмен кальция и фосфора. Гормоны щитовидной железы попадают в ток крови непосредственно или через лимфатическую систему.

Секреторную активность щитовидной железы регулирует тиреотропный гормон передней доли гипофиза. В свою очередь, гормоны щитовидной железы регулируют обмен веществ в органах и тканях.

Гипосекреция (гипотиреоз). Врожденная недостаточность секреции гормонов железы приводит к развитию кретинизма. Это заболевание проявляется задержкой умственного и физического развития. У взрослого человека недостаточность гормонов железы приводит к развитию микседемы, заболевания, характеризующегося снижением основного обмена, увеличением веса, сонливостью, замедленным мышлением и речью. Кожа больного становится влажной, подкожная клетчатка утолщается, волосы истончаются или выпадают. Температура тела понижается, а пульс урежается.

Гиперсекреция. Увеличение железы и повышенная выработка гормонов — гипертиреоз проявляется симптомами, противоположными микседеме. Больной быстро теряет вес, его нервная система становится неустойчивой, пульс учащается. Характерным симптомом гипертиреоза является экзофтальм (симптом Греффе), когда глазные яблоки выпячиваются кнаружи. Своевременно начатое лечение препятствует развитию указанных выше признаков заболевания.

Паращитовидные железы.

В количестве 4-х располагаются позади долей щитовидной железы, в её капсуле, по два с каждой стороны. Они вырабатывают гормон - паратгормон, который регулирует обмен кальция и фосфора. Кальций необходим для нормальной нервной и мышечной деятельности организма, и поэтому его недостаток в крови вызывает судороги. Это явление называется тетания.

Поджелудочная железа.

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.

Надпочечники.

Парные железы, расположенные над верхними концами 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 вырабатывают 3 зоны:

Клубочковая зона, самая поверхностная, вырабатывает гормоны – 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.

Пучковая зона (средняя) выделяет гормоны - 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).

3. Сетчатая зона вырабатывает половые гормоны - 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. Те же явления наблюдаются при гиперфункции сетчатой зоны.

Гипофункция надпочечников приводит к развитию бронзовой, или адиссоновой болезни.

Она характеризуется, кроме бронзовой окраски кожи (отсюда название), резким похуданием, мышечной слабостью, гипотонией.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает катехоламины - адреналин и норадреналин. Главный гормон - адреналин - имеет широкий диапазон действия. Он оказывает влияние на ССС, тормозит движения пищеварительного тракта, вызывает расширение зрачка, восстанавливает работоспособность утомлённых мышц, усиливает углеводный обмен, суживает сосуды кожи и другие периферические сосуды.

Адреналин выделяется в кровь постоянно, однако при стрессовых ситуациях (при действии раздражителя высокой интенсивности) его количество заметно увеличивается. В качестве стрессовой ситуации может выступать стресс как психологический, так и физический (травма, кровопотеря, повышение или снижение АД, замерзание, активная работа мышц). При этом в организме наступают однотипные неспецифические изменения, направленные на повышение его резистентности, названные общим адаптационным синдромом (Г.Селье). В своем развитии стресс проходит 3 стадии:

    • тревога
    • резистентность
    • истощение

В отличии от первой стадии, мобилизующей организм, развитие при сильном и длительном воздействии стрессора стадии истощения приводит к болезни и даже смерти организма.

Адреналин называют еще гормоном тревоги. Он стимулирует работу всех систем, необходимых для бегства или нападения (сердечно-сосудистой, дыхательной, опорно-двигательной) и тормозит функционирование не актуальных в данный момент систем (пищеварительной).

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, так как они могут вырабатываться в организме другими хромофильными тканями. 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.

Гормоны половых желез.

Половыми железами у мужчин являются семенники. Они относятся к железам со смешанной функцией: внешнесекреторная функция – выделение мужских половых клеток (сперматозоидов), эндокринная функция – выделение мужских половых гормонов.

К мужским половым гормонам (андрогенам) относятся тестостерон и андростерон. Они стимулируют рост и развитие полового аппарата, обеспечивают появление вторичных половых признаков, обеспечивают нормальное созревание сперматозоидов, влияют на белковый и жировой обмен, повышают интенсивность обменных процессов в организме, отвечают за половые рефлексы и поведенческие реакции.

Половые железы у женщин – яичники. Это железы со смешанной функцией. Вырабатывают женские половые клетки – яйцеклетки (внешнесекреторная функция) и гормоны (эндокринная функция).

Яичники вырабатывают женские половые гормоны (эстрогены) и прогестерон. Эстрогены способствуют развитию первичных и вторичных половых признаков. Прогестерон обеспечивает наступление и нормальное течение беременности за счет подготовки слизистой оболочки матки и снижения чувствительности матки к внешним и внутренним раздражителям.

У половозрелой женщины каждый месяц в организме происходят циклические изменения, направленные на подготовку организма к возможной беременности. Изменения в яичниках и в матке происходят параллельно, образуя единый половой цикл, длящийся от 21 до 32 дней (в среднем 28).

В нем можно выделить 4 периода:

  1. предовуляционный (начинается на 5-й день после начала менструации
  2. овуляционный (на 14-й день яйцеклетка выходит из фолликула в брюшную полость)
  3. послеовуляционный (начинается с 1-го дня менструации; количество эстрогенов и прогестерона в крови находятся на минимальном уровне, происходит постепенное отторжение набухшей слизистой оболочки матки и выход ее наружу вместе с кровью менструация)
  4. период покоя (практически неразделим с послеовуляционным периодом, с 1 по 5 день нового цикла).