Гормоны гипофиза, их физиологическая роль. Эпифиз. Вилочковая железа.

Гормоны гипофиза, их физиологическая роль. Эпифиз. Вилочковая железа.

Понятие об эндокринной системе

К железам внутренней секреции относят: гипофиз, щитовидную и околощитовидные железы, зобную железу, островковый аппарат поджелудочной железы, кору и мозговое вещество надпочечников, половые железы, плаценту и эпифиз. Гипофиз объединяет железы внутренней секреции в единую эндокринную систему, секреция гормонов гипофизом регулируется образованием нервной системы гипоталамусом. Гипофиз и эпифиз относят к центральным железам, остальные к периферическим, 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). Гормоны аденогипофиза активируют выделение гормонов соответствующими железами, при высоких кон­центрациях гормоны гипофиззависимых желез воздействуют на аденогипофиз и тормозят его активность.

  К гипофизнезависимым  относят околощитовидные, эпифиз, панкреатические островки, мозговое веществ надпочечников, параганглии. Их деятельность подчинена собственным внутренним меха­низмам и ритмам.

 Железы внутренней секреции выделяют во внутреннюю среду организма межклеточную жидкость, цереброспинальную жидкость, лимфу и кровь гормоны, которые являются важнейшими факторами гуморальной регуляции  и обеспечивают химическое взаимодействие клеток организмаг Гормоны обеспечивают внутриклеточные, межклеточные и межорганные связи, выполняют информационные (сигнальные) и специализирован­ные регуляторные функции. Гормоны обладают избирательным действием на клетки и органы-мишени, которые имеют к ним соответствующие рецепторы, обладают полиморфизмом действия; один и тот же гор мои в разных тканях может оказывать противоположные эффекты. Каждый гормон может действовать разнонаправленно  в зависимости от его концентрации и функционального состояния клетки.  В настоящее время понятие «гормон» расширено: помимо гормонов, вырабатываемых в эндокринной системе, термин «гормон» применяют также по отношению к нейропептидам, интерлейкинам, интерферонам, факторам роста, хемокинам, эритропоэтину, предсердному натриуретическому фактору, ангиотензинам и другим биологически активным веществам, которые осуществляют гуморальную (дистантную) регуляцию функций клеток–мишеней.

Общая характеристика гормонов.

Выделяется 4 типа действия гормонов:

  • 1) Метаболическое (влияние на обмен).
  • 2) Морфогенетическое (регуляция  морфообразовательных процессов, дифференцировки, роста, метаморфоза).
  • 3) Кинетическое (включающее определенную деятельность исполнительных органов).
  • 4) Корригирующее (изменяющее интенсивность деятельности исполнительных органов и тканей).

Гормоны способны  передавать информацию локально в пределах ткани,   оказывать местное регуляторное влияние, оказывать дистантное воздействие на отдаленные от места его выработки клетки. Гормоны активируют внутриклеточные процессы: изменение мембранного потенциала, внутриклеточный обмен кальция, сокращение, секреция, энергетический обмен, пролонгируют реакции образования ферментов, синтез специфических белков, митоз и другие процессы.

По структуре гормоны относят к:

  • 1. Производным аминокислот и арахидоновой кислоты – (тироксин, Пг);
  • 2. Стероидам (половые, коры надпочечников);
  • 3. Белково-пептидным соединениям (инсулин).

Отдельные группировки молекулы гормона несут различную функцию, имеются фрагменты:

  • а) обеспечивающие поиск места (адрес) действия гормонов;
  • б) обеспечивающие специфические влияния на клетку (актоны);
  • в) регулирующие степень активности гормона и другие свойства его молекулы.

Рецепторы гормонов.

Концентрация гормонов в крови 10-6 – 10-12  Моль/л, прямой контакт и специфическое связывание гормона на (или в) клетке-мишени является первоосновой для его действия. Места связывания – рецепторы – макромолекулы, могут:

  • 1) специфически узнавать гормоны;
  • 2) связывать их нековалентно и обратимо с высоким сродством и
  • 3) посредством проведения гормонального сигнала через эффекторную систему вызывать характерное для этих гормонов действие.

Под влиянием гормонов в клетках запускаются каскады внутриклеточных процессов – активирование и инактивация ферментов, изменение мембранных белков и проницаемости мембран, транспорт ионов, обмен, транскрипцию, синтез ДНК, РНК, рост клетки и ее деление.

Пептидные, гликопептидные гормоны, биогенные амины, простагландины связываются преимущественно на поверхности мембраны с рецепторами. Стероидные гормоны, витамин Д, гормоны щитовидной железы свободно попадают в клетку и могут связываться с рецепторами клеточной мембраны. Стероиды и витамин Д образуют на ядерном акцепторе специфический комплекс после взаимодействия с растворенными цитоплазматическими рецепторами. Рецепторы гормонов щитовидной железы находятся в ядре, митохондриях, цитоплазматической сети. Внутриклеточные рецепторы пептидных гормонов (инсулин, пролактин, инсулиноподобный фактор роста, соматотропный гормон – СТГ), гонадотропинов и простагландинов, ацетилхолина найдены в аппарате Гольджи.

Число рецепторов на клеточной мембране обычно равняется 103 – 105  и может колебаться при различных физиологических и патологических состояниях, белки-рецепторы непрерывно разрушаются и синтезируются. Гормон может сам менять число рецепторов (позитивная и негативная регуляция). Уменьшение числа рецепторов при повышении концентрации гормонов доказано для инсулина, тиролиберина, СТГ, лютеинизирующего гормона (ЛГ), тиреотропного гормона – ТТГ, простагландинов, эпидермального фактора роста и катехоламинов. Способность к позитивной регуляции (увеличение числа рецепторов) характерна для пролактина – в молочных железах, СТГ – в печени, ФСГ – в яичниках, ангиотензина – в надпочечниках, ЛГ-РГ (лютеотропин рилизинг-фактор, люлиберин) – в гипофизе. Наряду с гомологической регуляцией числа рецепторов существует и гетерологическая. Инсулин может увеличивать число рецепторов к ФСГ и уменьшать к ЛГ.  Тироксин вызывает усиление синтеза рецепторов в миокардиоцитах к катехоламинам. Поэтому при тиреотоксикозе (зобе) наблюдается тахикардия. Адренокортикотропный гормон – АКТГ уменьшает число рецепторов в надпочечниках (корковый слой).

Все классы стероидных гормонов (эстрогены, прогестерон, андрогены, глюко- и минералокортикоиды) способны индуцировать экспрессию генов, стимулируя синтез специфических белков. Каждый стероидный гормон способен реагировать с рецепторами других классов стероидов: андрогены – с эстрогенными и другими рецепторами, прогестерон – с рецепторами к  андрогеннам.

Гормоны и иммунная система

Взаимодействие гормональной и иммунной систем хорошо изучено на уровне вилочковой железы, которая специфическими полипептидными гормонами тимозинами влияет на дифференцировку Т-лимфоцитов (киллеров, хелперов, супрессоров). Хирургическое или фармакологическое воздействие на нейроэндокринно-иммунную систему отрицательно влияет на тимус-зависимый иммунитет. Тимэктомия в неонатальном периоде влияет на секрецию АКТГ, СТГ, гонадотропинов и пролактина.

Лимфоциты, макрофаги, гранулоциты имеют рецепторы к гормонам: половым, инсулину, адреналину, СТГ, тироксину Т3 и Т4, паратгормону, АДГ (вазопрессину), кортикостероидам, простагландинам, к  нейротрансмиттерам: ацетилхолину, норадреналину, гистамину, серотонину и другим, проявляющим свое  специфическое действие через синтез цАМФ, цГМФ или через ядерные рецепторы и экспрессию гена. Лимфокины повышают уровень АКТГ, СТГ, гонадотропинов и пролактина.

Методы исследования желёз внутренней секреции

  • 1) Физикальное исследование – при помощи осмотра области железы, ее пальпации.
  • 2) Исследование структуры железы при помощи ультразвука, рентгеновского метода, компьютерной томографиию
  • 3) Определение в крови и в моче концентрации гормонов.
  • 4) Определение в моче концентрации метаболитов гормонов (ванилилминдальной кислоты – для катехоламинов, 17-КС – для стероидных гормонов).
  • 5) Стимуляция или угнетение функции железы с последующим определением в крови концентрации гормонов.
  • 6) Радиоизотопное сканирование с веществами – предшественниками гормонов, меченными изотопами (по уровню накопления в железе изотопа судят о ее функции – например, сканирование щитовидной железы с радиоактивным йодом).
  • 7) Пункционная биопсия железы с ее гистологическим исследованием.

Строение и функция желёз внутренней секреции

Гипоталамус

В нейронах гипоталамуса синтезируются нейропептиды, которые поступают в переднюю (рилизинг–гормоны) и в заднюю (окситоцин и вазопрессин) доли гипофиза.

Рилизинг–гормоны

Мишенями для этих гормонов являются эндокринные клетки передней доли гипофиза. Ррилизинг–гормоны подразделяют на либерины, усиливающие синтез и секрецию соответствующего гормона в  передней доли гипофиза и статины,  подавляющие синтез и секрецию гормонов.
 К гипоталамическим либеринам относятся:
  •  соматолиберин,
  •  гонадолиберин,
  •  тиреолиберин,
  •  кортиколиберин,

 Статинами  являются  соматостатин и пролактиностатин.

 Соматостатин  подавляет синтез и секрецию гормона роста, АКТГ и тиреотропного гормона, инсулина и глюкагона, ингибирует секрецию гастрина, холецистокинина, секретина,  ренина, желудочную секрецию.

 Соматолиберин (соматокринин)  –  стимулирует секрецию гормона роста в передней доле гипофиза.

 По химической структуре гонадолиберин (люлиберин) и пролактиностатин близки, так как аминокислотные последовательности для гонадолиберина и пролактиностатинакодируется одним геном –  LHRH. Мишенями для этих гормонов являются соответственно  гонадотрофы и  лактотрофы передней доли гипофиза. Эти гормоны играют важную роль в качестве  нейрорегуляторов репродуктивной функции, стимулируя синтез и секрецию ФСГ и ЛГ, а пролактиностатин подавляет секрецию пролактина из лактотрофных клеток передней доли гипофиза.
 Тиреолиберин  стимулирует тиреотрофы и лактотрофы передней доли гипофиза. В результате возрастают секреции пролактина и тиреотропина.
 Кортиколиберин  синтезируется в нейросекреторных нейронах паравентрикулярного ядра гипоталамуса, плаценте, Т-лимфоцитах. Стимулирует синтез и секрецию АКТГ и других продуктов экспрессии гена проопиомеланокортикотропина. Обеспечивает координацию  эндокринных, нейровегетативных и поведенческих ответов организма в стрессовых ситуациях.
 Меланостатин  подавляет образование меланотропинов.

 

Гипофиз

Нижний придаток мозга, располагается в глубине турецкого седла, при помощи воронки связан с гипоталамусом. Масса его 0,4 – 0,6 г. Анатомически состоит из трех долей – передней, средней и задней, но функционально выделяют 2 доли: переднюю, чисто эндокринную, – аденогипофиз; и заднюю, нейроэндокринную, где идет накопление гормонов, синтезированных в гипоталамусе, – вазопрессина (антидиуретического гормона – АДГ) и окситоцина.

 Гормоны гипофиза.

1. Тиреотропин (стимулирует образование и выделение гормонов щитовидной железы).

2. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) (стимулирует рост и созревание фолликулов в яичниках, сперматогенез).

3. Лютеинизирующий гормон (ЛГ) (стимулирует образование эстрогенов, совместно с ФСГ – овуляцию, у мужских особей – синтез тестостерона).

4. Пролактин (стимулирует рост молочных желез и выделение молока, модулирует половое поведение).

5. Соматотропный гормон (СТГ – гормон роста).

6. Липотропный гормон (стимулирует накопление жира в жировых депо).

7. Адренокортикотропный гормон – АКТГ (АКТГ образуется из предшественника проопиомеланокортина под действием протеаз; кроме АКТГ и b-липотропина, из проопиомеланокортина образуются эндорфины и меланоцитстимулирующий гормон).

8. Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) (стимулирует образование пигмента в коже).

Вазопрессин – антидиуретический гормон, (АДГ)

Известно 7 природных пептидов, обладающих антидиуретической активностью. У человека и большинства млекопитающих антидиуретическим гормоном является L-аргинин-вазопрессин (LАВП).

Действие АДГ.

 Органом-мишенью для АДГ являются собирательные трубочки нефрона почки. В отсутствии АДГ они непроницаемы для воды. При повышении осмотического давления крови или падении артериального давления происходит секреция гормона, что сопровождается повышением проницаемости стенки канальца для воды, усилением реабсорбции воды, уменьшением диуреза и увеличением объема циркулирующей крови. Изменение проницаемости клеточной мембраны осуществляется ферментативной системой, фосфорилирующей и дефосфорилирующей специфический мембранный белок. При введении больших доз АДГ происходит выраженное сужение артерий и в результате – повышение кровяного давления. При нарушении секреции АДГ развивается несахарный диабет, для которого характерно выделение большого количества гипотонической мочи. Органами-мишенями для окситоцина являются миометрий матки и миоэпителиальные клетки молочной железы. Стимулом для секреции окситоцина у кормящей грудью женщины является раздражение соска молочной железы при сосании. Сокращение миоэпителиальных клеток, расположенных вокруг протока железы, выдавливает молоко. Это способствует продвижению в крупные протоки и млечные синусы молока, продуцируемого и секретируемого под воздействием пролактина. Окситоцин вызывает также сокращения миометрия матки, что имеет важное значение в механизме родов. Приблизительно после 280-го дня беременности эстрогены повышают чувствительность миометрия матки к окситоцину, секреция которого к этому сроку резко возрастает. Благодаря снижению мембранного потенциала увеличивается частота, интенсивность и длительность сокращений. Сокращения миометрия перемещают плод к шейке матки, а возникающее при этом раздражение механорецепторов шейки матки и в дальнейшем влагалища стимулирует секрецию окситоцина и родовую деятельность.

Пролактин

Полипептид из 198 аминокислот. Человеческий пролактин присутствует в плазме в виде мелких, крупных и очень крупных молекул, преобладают мелкие молекулы (22000 Д).

Биологическая роль: совместно с другими гормонами обеспечивает стимуляцию маммогенеза (развитие молочной железы), инициацию и поддержание секреции молока (лактопоэз). К другим органам-мишеням относятся: яичники (регуляция ЛГ-рецепторов желтого тела); яички (регуляция связывания ЛГ клетками Лейдига); надпочечники. Регуляция секреции пролактина в основном сводится к ингибирующему влиянию гипоталамуса. Физиологическими стимулами секреции пролактина являются сон, физическая активность, стресс, гипогликемия, раздражение соска, половой акт, эстрогены. Уровень пролактина у женщин моложе 40 лет выше, чем у мужчин. При беременности имеет место физиологическая гиперпролактинемия, однако лактация подавлена высокой концентрацией стероидов в крови. Падение концентрации стероидов после родов приводит к выделению молока. Повышение уровня пролактина (600-1000 мЕ/л, норма до 500) – гиперпролактинемия. Гиперпролактинемия до 1500 мЕ/л обычно сопровождается аменореей у женщин, олиго-аспермией у мужчин.     

Гормон роста

Соматотропин имеет молекулярную массу 22000 Д, включает в структуру 191 аминокислоту. Синтезируется и депонируется только в гипофизе. Синтез и секреция СТГ гипофизом зависит от гипоталамических пептидов. Гормон роста действует синергично с половыми гормонами, тироксином и витамином Д и способствует росту скелета, росту и дифференцированию органов, приросту массы тела. Действие гормона включает 3 компонента:

  • 1. Создание оптимального уровня субстрата для роста тканей (углеводов, жиров, аминокислот, минеральных веществ);
  • 2. Стимуляцию синтеза факторов роста (прежде всего синтеза соматомедина), в свою очередь увеличивающих рост;
  • 3. Прямое действие на ткани, имеющие рецепторы к СТГ (костный мозг, гладкие мышцы, фибробласты, адипоциты, лимфоциты).

Метаболическое действие гормона роста состоит в наращивании массы белка, экономии углеводов, стимуляции липолиза. СТГ увеличивает синтез хондроитин-сульфата и коллагена, экскрецию с мочой гидроксипролина, магния и кальция, всасывание кальция в кишечнике. Уменьшается выделение с мочой натрия, хлора, фосфатов. Активность ферментов, число ретикулоцитов и лимфоцитов может повышаться.

Соматомедины

Стимулирующее влияние на органы-мишени СТГ осуществляется через факторы роста: соматомедины (СМ) и факторы роста с инсулиноподобной активностью (ФРИПА). Описано 5 стимуляторов: СМ А, СМ С, ФРИПА I и II и стимулирующая деление клеток активность (MSA). От СТГ зависят 2 фактора: 1) ФРИПА I и СМ А (пубертатный фактор); 2) ФРИПА II (фетальный и неонатальный фактор роста). Соматомедины стимулируют включение сульфатов в хрящ; обладают неподавляемой инсулиноподобной активностью; стимулируют размножение клеток; связываются со специфическими транспортными белками.  Концентрация их в сыворотке зависит от СТГ. Образование и секрецию гормона роста регулируют  соматолиберин и соматостатин гипоталамуса. К факторам, повышающим секрецию гормона роста, относятся гипогликемия голодания, стресс, интенсивная физическая работа, глубокий сон. Гормон роста повышает содержание в крови жирных кислот и глюкозы. В физиологических условиях соматотропный гормон стимулирует рост организма, нормальное физическое и психическое развитие. При недостатке гормона в детском возрасте рост прекращается, возникает карликовость, страдают процессы, обусловленные анаболизмом белков – регенерация, иммунитет, память, способность адаптации к окружающей среде. У взрослых недостаточность гормона роста неизвестна. Однако при тотальной недостаточности гормонов передней доли гипофиза (синдром Симондса) развивается гипофизарная кахексия, характеризующаяся резким исхуданием и неизбежно приводящая к смерти. Избыточная секреция гормона роста в детском возрасте приводит к ускорению роста и гигантизму. Рост прекращается с наступлением половой зрелости, когда повышение секреции половых гормонов приводит к окостенению эпифизарного хряща костей. У взрослых избыточная секреция гормона роста приводит к заболеванию акромегалии. Происходит увеличение костей лицевого черепа, пальцев, языка, желудка, кишечника. На костях образуются наросты – экзостозы.

Адренокортикотропный гормон (АКТГ) – тропный гормон передней доли гипофиза, основное назначение которого состоит в стимулировании коры надпочечников. В нейроэндокринной системе он выполняет роль передатчика импульсов нервной системы, расширяя ее влияние на весь организм путем воздействия на кортикостероидзависимые метаболические процессы. Эффекты АКТГ повторяют эффекты контролируемых им гормонов: глюкокортикоидов, в незначительной степени минералокортикоидов и андрогенов надпочечников. Меланоцитстимулирующая активность АКТГ сопровождается гиперпигментацией.

Гонадотропины и гонадотропин-рилизинг гормон

Гонадотропины – фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) гормоны – гликопротеины с молекулярной массой около 30000 Д. Структура b-субъединицы ЛГ и хорионического гонадотропина (человеческого хорионического гонадотропина – ЧХГ) отличаются мало, поэтому спектры их действия близки, но время действия ЧХГ больше, чем и обусловлена его большая эффективность. Препараты ЧХГ получают из плаценты или мочи беременных (хориогонин и пергонал соответственно). Гонадотропины обеспечивают развитие первичных половых признаков, созревание половых клеток, оплодотворение, наступление беременности и внутриутробное развитие плода. Модифицируют половое поведение.

Гормональная функция вилочковой железы и эпифиза.

Вилочковая железа (тимус) является центральным органом иммунитета, обеспечивает продукцию специфических Т-лимфоцитов и их иммунокомпетентность. Гормоны тимоцитов (тимозин, тимопоэтин) обладают рядом общих регуляторных эффектов. Оказывают положительное влияние на процессы синтеза клеточных рецепторов к медиаторам и гормонам. Проявляют антагонизм по отношению к тироксину и синергизм – к соматотропину, стимулируют разрушение ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах.

Эпифизом (шишковидной железой) вырабатывается мелатонин. Непосредственным предшественником является серотонин. Мелатонин является гормоном с многообразной функцией: контролирует пигментный обмен, половые функции, суточные и сезонные ритмы, процессы старения, участвует в формировании зрительного восприятия образов и цветоощущения, смене сна и бодрствования. Внимание онкологов привлекло его противоопухолевое действие: введение мелатонина на 75% снижает частоту возникновения злокачественных меланом и рака молочной железы в эксперименте. Было доказано, что мелатонина, вырабатываемого эпифизом, организму для нормальной жизнедеятельности недостаточно. Существуют другие источники гормона: основным продуцентом предшественника мелатонина серотонина являются энтерохромаффинные клетки ЖКТ, большинство из них расположено в червеобразном отростке. Мелатонин-продуцирующие клетки есть в печени, почках, поджелудочной железе, надпочечниках, вилочковой железе, симпатических ганглиях, гортани, легких, пищеводе, некоторых отделах головного мозга, мелатонин также обнаружен в эндотелиальных клетках сосудов, в тучных клетках, в эозинофилах. Являясь универсальным регулятором биологических ритмов, мелатонин синтезируется неравномерно. Активнее всего синтез идет ночью.

Физиология щитовидной железы. Ее гормоны, их физиологическая роль. Физиология околощитовидной железы.

Щитовидная железа. Анатомические данные

Располагается на шее на уровне 2-4 хрящевых колец трахеи и щитовидного хряща гортани. Состоит из 2 долей, соединенных перешейком, иногда имеется непостоянная пирамидальная доля. Доли щитовидной железы построены из долек, каждая из которых представляет собой совокупность фолликулов – округлых образований, стенка которых выстлана однослойным железистым эпителием, а просвет заполнен коллоидным веществом, содержащим тироглобулин. В промежутках между фолликулами располагаются сосуды и нервы, а также особые парафолликулярные С-клетки, синтезирующие кальцитонин.

Гормоны щитовидной железы

В щитовидной железе образуется тироксин. Этапы образования: йодирование тирозина в молекуле тироглобулина (процесс протекает в тироцитах фолликулов), конденсация 2 молекул тирозина с образованием L-тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3), поступление тироглобулина в лизосомы и освобождение Т4 и Т3. В крови гормоны щитовидной железы связываются с транспортными белками (75-80% глобулин, 15% преальбумин, 5-10% альбумин), свободный Т4 в плазме составляет  0,04% от его общего количества. В тканях происходит дейодирование Т4 в Т3, выделяется 60-90% активного Т3, при этом может образовываться неактивный реверсивный Т3.

Механизм действия трийодтиронина и тироксина

  • 1. Индукция, синтез и повышение активности многих клеточных ферментов (НАД-специфическая цитратдегидрогеназа, сукцинатдегидрогеназа, глутаматдегидрогеназа, катепсин, аргиназа и другие ферменты). При токсических концентрациях  в крови и тканях происходит разобщение окисления и фосфорилирования.
  • 2. Гормоны повышают проницаемость мембран (в том числе митохондрий), что стимулирует обмен в митохондриях.
  • 3. Контролируют синтез РНК в ядрах клеток, регулируют синтез белка.

Биологическое действие:

  • 1. Гормоны щитовидной железы совместно с другими гормонами влияют на рост и созревание организма, затрагивая почти все процессы, способствуют пролиферации клеток, дифференциации скелетной и нервной систем.
  • 2. Гормоны щитовидной железы оказывают положительное ино- и хронотропное действие, повышают частоту сердечных сокращений, ударный и минутный объемы сердца и пульсовое давление – (результат стимуляции аденилатциклазной системы, усиления синтеза и экспрессии на мембранах миокардиоцитов адренорецепторов).
  • 3. Гормоны щитовидной железы стимулируют синтез белка.
  • 4. Гормоны щитовидной железы обладают слабым диабетогенным действием, усиливая глюконеогенез и всасывание углеводов.
  • 5. Гормоны щитовидной железы влияют на метаболизм холестерина, липолитическую активность, синтез гемоглобина, диурез, мобилизацию кальция, выработку тепла, резорбцию витамина В12, образование витамина А.

Тиреоидные гормоны имеют жизненно важное значение, так как стимулируют синтез белка во всех клетках организма, обеспечивая рост, регенерацию, нормальное физическое и психическое развитие. Особо важное значение имеют у детей, способствуя физическому росту и нормальному развитию мозга в постнатальном периоде. Повышают активность многих ферментов, прежде всего, участвующих в расщеплении углеводов. Поэтому интенсивность обмена углеводов возрастает. В митохондриях повышение ферментативной активности сопровождается увеличением интенсивности энергетического обмена. В организме возрастает основной обмен. В высоких концентрациях тиреоидные гормоны разобщают в митохондриях окисление и фосфорилирование, в результате возрастает образование свободной тепловой энергии на фоне усиливающегося дефицита АТФ в клетке, что лимитирует АТФ-зависимые процессы.

Гипертиреоз (Базедова болезнь, эндемический зоб) характеризуется повышением основного обмена, скорости синтеза и расщепления белков, жиров, углеводов, нарушениями терморегуляции – усилением теплородукции, водно-солевого обмена, дефицитом внутриклеточной АТФ. Для больных характерны повышенная возбудимость, неустойчивое настроение, истеричность, плаксивость. Повышенная чувствительность миокарда к катехоламинам приводит к тахикардии, которая резко возрастает при волнении, физической нагрузке. Повышение теплопродукции сопровождается субъективным чувством жара, потливостью, что в свою очередь повышает потребление воды, диурез. Нарушаются процессы энергетического обеспечения регенерации, функциональной активности клеток.

Недостаточность щитовидной железы у взрослых приводит к замедлению метаболичесих процессов, снижению основного обмена и температуры тела, брадикардии, гипотонии, замедляется реакция на раздражители из окружающей среды. Этот синдром называется микседемой и снимается назначением гормона щитовидной железы тироксина. Отсутствие гормона в раннем детстве приводит к значительной задержке физического и умственного развития (кретинизму или вплоть до полной умственной несостоятельности – идиотизму). Способом профилактики патологии щитовидной железы в эндемических зонах является назначение иодида натрия с пищей.

Деятельность щитовидной железы регулируется на 3 уровнях: гипоталамическом, гипофизарном, тиреоидном. Под влиянием метаболических, эндокринных, психических, термических факторов гипоталамусом выделяется тиролиберин, который транспортируется в гипофиз. Здесь развивается 2 эффекта: немедленный – освобождение тиротропина и отсроченный трофический – усиление его секреции и рост тироцитов. Соматостатин (гипофизарный) – тормозит, эстрогены, возможно, повышают чувствительность тироцитов к тиролиберину. Тиреотропный гормон гипофиза стимулирует секрецию и синтез гормонов щитовидной железы (непосредственный эффект). Тиротропный гормон образуется в базофильных клетках гипофиза, альфа-субъединица определяет видовую специфичность, бета – гормональное действие. В щитовидной железе ТТГ связывается со специфическими рецепторами мембран тироцитов, вызывая широкий спектр стимулирующих воздействий на орган – рост и васкуляризацию паренхимы, увеличение высоты фолликулярного эпителия, захват йода, синтез тиреоглобулина, йодтирозина и йодтироксинов, гидролиз тиреоглобулина, секрецию тиреодных гормонов.

Паращитовидные железы

Паращитовидные железы располагаются в капсуле щитовидной железы на ее задней поверхности у полюсов железы числом от 2 до 6. Железы участвуют в регуляции кальций-фосфорного обмена, вырабатывая паратгормон. Паратгормон – белок , состоящий из 84 аминокислотных остатков, молекулярная масса 9500 Да. Органами-мишенями для гормона являются кости, кишечник и почки. Это непроникающий гормон, он взаимодействует с рецепторами на поверхности клеток органов-мишеней, при этом повышается активность клеточной аденилатциклазы и образуется вторичный мессенджер – цАМФ.

Почки: под влиянием гормона повышается образование кальцитриола – активной формы витамина D, в почечных канальцах повышается реабсорбция кальция, и падает реабсорбция фосфатов.

Кишечник: паратгормон действует опосредованно через кальцитриол, который увеличивает синтез энтероцитами Са-связывающего белка на их апикальном полюсе и активность Са-АТФ-азы на базальном полюсе. Это приводит к увеличению абсорбции кальция в кишечнике.

Кости: гормон, связываясь с рецепторами на поверхности остеобластов и повышая тем самым уровень цАМФ, вызывает синтез ими остеокласт-стимулирующего фактора (интерлейкин-6) и снижает синтез остеокласт-ингибирующего фактора (белок массой 10000 Да). При взаимодействии с рецепторами остеокластов гормон напрямую активирует эти клетки (повышая синтез лизосомальных ферментов, расщепляющих органический матрикс кости). Это приводит к выходу кальция в кровь. Таким образом, конечным эффектом этого гормона является повышение концентрации кальция и снижение концентрации фосфатов в крови. Гормон щитовидной железы тиреокальцитонин обладает противоположными эффектами в отношении обмена кальция и фосфора в организме. Регуляция синтеза гормона осуществляется прямым путем: падение концентрации кальция в крови вызывает повышение синтеза и секреции гормона, а его повышение – обратные процессы. Гиперкальциемия протекает на фоне остеопороза, нарушает электрическую стабильность сердца, способствует камнеобразованию в мочевыводящей системе  и язвообразованию в желудочно-кишечном тракте в связи со стимуляцией секреции соляной кислоты и гастрина.

В центральной нервной системе паратгормон является медиатором в антиноцицетивной системе, оказывает выраженное центральное аналгезирующее (обезболивающее) действие.

Физиология околощитовидной железы. Эндокринная функция поджелудочной железы.

Поджелудочная железа.

 Расположена забрюшинно на уровне 12 грудного позвонка. Имеет головку, тело и хвост. Является сложной железой альвеолярно-трубчатого строения. Структурной единицей железы является ацинус, клетки которого продуцируют поджелудочный сок. Секрет железы отводится в дуоденум по протоку Вирсунга и добавочному протоку Санторини. Между ацинусами железы располагаются островки Лангерганса клетки которых выполняют эндокринную функцию. Островками вырабатываются инсулин, глюкогон, соматостатин. В островках вблизи 12 пк панкреатический полипептид. Между клетками островка имеются плотные и щелевые контакты, через которые осуществляется обмен низкомолекулярными веществами, при чем и между клетками различных популяций. Паракринные взаимоотношения между клетками островков: инсулин ингибирует активность альфа-клеток, глюкагон стимулирует бета и дельта клетки, соматостатин ингибирует активность альфа и бета клеток.

Гормон поджелудочной железы инсулин является белковым гормоном, состоит из 2 пептидных цепей. Синтезируется b-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Нормальная секреция инсулина включает 2 компонента:

  • 1) Базальную (препятствующую катаболизму натощак);
  • 2) Стимулированную приемом пищи.

Стимуляторы секреции инсулина: глюкоза, аминокислоты, свободные жирные кислоты, энтерогормоны, действие их усиливают ионы кальция, парасимпатическая нервная система. Гипергликемию вызывают глюкагон, катехоламины, глюкокортикоиды, СТГ, гипогликемию – инсулин. Главным стимулятором выброса инсулина является глюкоза, поступившая в организм в/в или в составе пищи. Гормон ЖКТ (гастрин, ХЦКП и т.д.) усиливает выброс инсулина на глюкозу. Белковая пища или смесь аминокислот стимулируется выделением инсулина и глюкогона. Ацетилхолин стимулирует, катехоламины тормозят секрецию инсулина.

Ингибиторы: соматостатин, простагландины, адреналин и инсулин; симпатическая нервная система. Гормональные антагонисты: глюкокортикоиды, тиреоидные гормоны, соматотропный гормон и соматостатин, глюкагон, катехоламины.

Биологическое действие инсулина.

  • 1. Ускорение трансмембранного транспорта в клетку глюкозы, аминокислот, свободных жирных кислот, ионов (К+, Мg2+, РО43+), нуклеотидов.
  • 2. Активация синтеза ДНК, РНК.
  • 3. Стимуляция синтеза белка, гликогена, липидов.
  • 4. Антагонизм по отношению к катаболическим гормонам.
  • 5. Торможение протеолиза, липолиза и  кетогенеза, гликогенолиза, глюконеогенеза.

Рецептор инсулина имеет альфа субъединицу, содержащую инсулин-связывающий  центр и в субъединицу трансмембранный белок, закрепляющий рецепторный комплекс в мембране.

Мембранные рецепторы к инсулину, связанные и провзаимодействовавшие с инсулином эндоцитозом проникают в клетку. В клетке инсулин распадается (период полураспада 30 мин), часть рецепторов повторно встраивается в мембрану.

Биологические эффекты инсулина во времени объединяются в 4 группы:

  • 1. Очень быстрые (секунды): гиперполяризация мембраны и изменения транспорта глюкозы и ионов.
  • 2. Быстрые (минуты): активация и ингибирование активности ферментов – преобладание анаболизма и торможение катаболизма.
  • 3. Медленные (до часов): ускорение потребления субстратов и индукция или репрессия синтеза ферментов.
  • 4. Самые медленные: митогенез и размножение клеток.

Очень быстрые эффекты инсулина на функцию плазматической мембраны.

  • 1. Гиперполяризация мембраны.
  • 2. Выход Н+, поступление Na+, повышение рН клетки.
  • 3. Ингибирование Са2+ насоса и задержка в клетке Са2+.
  • 4. Активация Na/К насоса (АТФ-аза) с увеличением поступления в клетку калия и удаления натрия.
  • 5. Увеличение транспорта глюкозы. Увеличение транспорта глюкозы обусловлено мобилизацией имеющихся в клетке ее переносчиком. Под влиянием инсулина увеличивается число молекул глюкокиназы, ацетил КоА – карбоксилазы, синтазы жирных кислот, пируваткиназы и многих других.

Митотический эффект инсулина обусловлен через его опосредованное влияние на соматомедины и реализуется путем усиления синтеза ДНК и через неизвестный механизм переводом клетки в в фазу S митотического цикла.

Непосредственным стимулом для синтеза инсулина является поступление в бета-клетки ионов Са2+  независимо от инициирующего фактора. Отмечается две фазы секреции: а) в первые 2-5 мин после стимуляции отличается быстрое повышение, б) в дальнейшем секреция нарастает медленно и зависит от интенсивности синтеза белка.

Суммарный результат различных метаболических эффектов инсулина сводится к понижению концентрации глюкозы в крови. Под влиянием инсулина активируется переносчик глюкозы мембран клеток и возрастает потребление глюкозы всеми клетками организма. В клетки печени глюкоза свободно проникает и свободно выходит при понижении ее концентрации в крови. Под влиянием инсулина в гепатоцитах активируются ферменты – глюкокиназа, фосфофруктокиназа, гликогенсинтетаза, что обеспечивает фосфорилирование глюкозы и ее полимеризацию в гликоген. Инсулин ингибирует также фосфорилазу – фермент, расщепляющий гликоген. При низкой концентрации глюкозы в крови и, следовательно, низкой секреции инсулина, фосфорилаза находится в активном состоянии, превращает гликоген в глюкозофосфат, который дефосфорилируется глюкозофосфатазой. Образовавшаяся глюкоза выходит в кровь. При нормальном питании 60% глюкозы, поступающей в организм с пищей, временно сохраняется в печени в виде гликогена. Мембрана мышечных клеток при низкой концентрации инсулина в крови непроницаема для глюкозы, клетка использует в качестве энергетического субстрата жирные кислоты. Инсулин активирует белок-переносчик глюкозы в мембране мышечной клетки и обеспечивает поступление глюкозы в миоцит. При отсутствии мышечной активности глюкоза в мышечной клетке превращается в гликоген, который в дальнейшем используется в качестве энергетического субстрата. Повышение функциональной активности мышц сопровождается увеличением проницаемости мембран миоцитов для глюкозы и при низком содержании в крови инсулина. Клетки центральной нервной системы  высокие энергетические потребности почти целиком покрывают за счет глюкозы, причем ее потребление не зависит от инсулина. Поэтому снижение концентрации глюкозы в крови сопровождается гипогликемической комой с потерей сознания. Большинство других клеток организма отвечает на действие инсулина подобно мышечным клеткам. Под влиянием инсулина глюкоза в печени превращается не только в гликоген, но и в жирные кислоты, которые могут сохранятся в печени или транспортироваться кровью в жировую ткань. В жировой ткани, наряду с образованием жирных кислот, протекает процесс образования триглицеридов благодаря повышению под влиянием инсулина проницаемости мембран жировых клеток для глицерола. При низкой концентрации инсулина триглицериды расщепляются вновь до жирных кислот и глицерола. Это связано с тем, что инсулин ингибирует чувствительную к гормонам липазу и тем самым тормозит липолиз. При недостатке инсулина избыточные жирные кислоты накапливаются в печени, поэтому при сахарном диабете возможно, наряду с общим исхуданием, ожирение печени. Избыток жирных кислот приводит к образованию ацетилкоэнзима – А, который превращается в ацетоуксусную кислоту. Ацетоуксусная кислота превращается в b-гидроксималяную кислоту, ацетон, вместе с которыми вызывает ацидоз при диабетической коме. Инсулин стимулирует синтез белка благодаря способности активировать транспорт в клетку аминокислот и повышать скорость транскрипции ДНК. Отсутствие инсулина приводит к истощению белковых ресурсов организма, аминокислоты в этом случае используются в качестве энергетического субстрата или в процессе глюконеогенеза. Инсулин для растущего организма имеет такое же значение, как и гормон роста.  Избыток инсулина активирует липопротеин липазу (ЛПЛ), возрастает поглощение СЖК из ЛПОНП, содержащихся в крови. Стимулируется транспорт глюкозы и ускоряется глюконеогенез. Возрастает превращение глюкозо-6-фосфата по всем метаболическим путям: окисление в СО2 , синтез жирных кислот и окисление по пентозофосфатному пути, поставляющему восстановленные эквиваленты для липогенеза в форме НАДФН. Избыток инсулина стимулирует анаболические процессы: синтез глюкогона, жирных кислот, белка, триацил глицеролов. Повышенное количество антагонистов усиливают катаболические процессы: гидролиз триацилглицеролов, окисление жирных кислот, кетогенез, протеониз, гликогенолиз. Метаболические процессы в жировой ткани, в мышцах и печени контролируются инсулином и его антагонистами: глюкогоном, катехоламинами, СТГ, глюкокортикоидами.

Факторы, влияющие на концентрацию глюкозы в крови.

Повышение                                                                      Снижение

Голод                                                                                Инсулин

Всасывание в ЖКТ                                                    Выход глюкозы из печени

Введение глюкозы                                                      Окисление глюкозы

гликогенолиз в печени                                                         Отложение гликогена

Глюкогон                                                                                Липогенез

Адреналин

Гормон роста

Кортизол

Жирные кислоты

Диабет (инсулиновая недостаточность). Главные симптомы – повышение концентрации глюкозы в крови (гипергликемия), выделение глюкозы с мочой (глюкозурия), полиурия (увеличенный диурез), физическая и психическая астения (слабость). Выделяют два типа: I инсулинзависимый,  ювенильный, склонный к кетозу и II типа – инсулиннезависимый. При II типе концентрация инсулина в крови близка к нормальной и возрастает при нагрузке глюкозой.

Этиология – комбинация генетической предрасположенности с многочисленными факторами: инфекция, вирусы, химические вещества, аутоиммунные процессы и т.д.

Дефицит инсулина нарушает все виды пластические, энергетического, водно-солевого обмена, страдают практически все функциональные системы.

Первичным фактором патогенеза является относительная недостаточность инсулина, приводящая к ацидозу, снижению утилизации глюкозы мышечной и жировой тканью на сроке гипергликемии, полиурии, полидипсии. Снижение МЦК, гиповолемия. Аноксия тканей стимулирует анаэробный гликолиз – молочная кислота – ацидоз  Шок, кома, смерть.

Влияние дефицита инсулина на углеводный обмен

Дефицит инсулина

Недостаточность периферического кровообращения

Снижение утилизации глюкозы тканями

Гипотензия

Гликогенолиз в печени и мышцах

Снижение почечного кровотока

Гипергликемия

Анурия

Глюкозурия и осмотический диурез

Кома и смерть

Потеря воды и солей

Дегидратация

Гемоконцентрация

Обмен жиров при сахарном диабете

Относительная недостаточность инсулина приводит к снижению утилизации глюкозы жировой тканью и к значительному опустошению жировых депо. Развивается вторичная гиперглицеридемия, т.к. в печени из СЖК синтезируются гликопротеины ЛОНП.  Липиды окисляются до стадии ацетил-Ко А. Затем двухуглеродные фрагменты образуют ацетоуксусную и ß-окисмасляную кислоты, концентрация которых в крови возрастает.

Обмен веществ при диабете. Вследствие инсулиновой недостаточности в обмене веществ преобладают процессы катаболизма, быстрое нарастание которых ведет к кетоацидозу (закислению внутренней среды организма в связи с накоплением кетоновых тел). Синдром инсулиновой недостаточности сопровождается нарушением обмена углеводов, белков и жиров. Поглощение глюкозы (мышцами, жировой тканью) снижается, что сопровождается гипергликемией и глюкозурией. Глюконеогенез усиливается из глицерола, аминокислот и лактата. Поглощение аминокислот и синтез белка снижаются, наблюдается отрицательный азотистый баланс, возрастает протеолиз. В результате увеличения липолиза в плазме увеличивается концентрация свободных жирных кислот, кетоновых тел, развивается ацидоз,  происходит потеря сознания.

Образуется большое количество альфа-глицерол-фосфата, необходимого для синтеза триацил глицеролов, в котором используются жирные кислоты, как поступающие из ЛПОНП, так и новообразующиеся в клетке. Одновременно с запасами триацил глицеролов их гидролиз гормон-чувствительной липазой ингибируется инсулином. Происходит их накопление в клетке.

Под влиянием антагонистов инсулина гормон-чувствительная липаза переходит в активную, фосфорилируемую форму, запасание триацил глицеролов тормозится, а гидролиз ускоряется. Синтез инсулина стимулируется глюкоза, манноза, лейцин, гормон роста и глюкагон, тормозит адреналин. Синтез снижается при голодании, низком содержании углеводов в пище, высоком содержании жиров. Увеличивается при беременности (плацентарный соматомаммотропин) и избытке продукции соматотропного гормона.

Глюкагон.

Повышает концентрацию глюкозы в крови путем мобилизации гликогена печени. Вырабатывается А-клетками поджелудочной железы, из кишечника выделяют вещества с глюкагоноподобным действием (энтероглюкагон). Полипептид с ОММ 3485 Да, натощак уровень его в крови равняется 30-430 пМ/л. Разрушается в печени, стимулом для секреции является гипогликемия (гормон голода).

Биологическое действие:

  • 1. Активирует глюкогенолиз и глюконеогенез;
  • 2. Активирует липолиз и освобождение триглицеридов из депо;
  • 3. Стимулирует секрецию СТГ, адреналина и кальцитонина;
  • 4. Тормозит перистальтику ЖКТ, базовую и стимулированную секрецию кислоты и пепсина в желудке;
  • 5. Тормозит секрецию поджелудочной железы;
  • 6. Оказывает положительное инотропное действие на миокард.

Физиология надпочечников. Половые железы.

Надпочечники

Парные железы, расположены у верхнего полюса почек, имеют полулунную форму. На срезе они представлены наружным корковым и внутренним мозговым слоями. Мозговое вещество состоит из хромаффинных клеток, способных синтезировать катехоламины. Клетки получают иннервацию преганглионарными волокнами вегетативной нервной системы. Помимо надпочечников хромофинные клетки имеются в т.н. параганглиях – зародышевых остатках хромаффинной ткани, которая может локализоваться в области бифуркации аорты, мочевого пузыря, простаты, яичников и матки, сердца. Корковое вещество разделяется на три зоны – наружную клубочковую (происходит синтез минералокортикоидов), пучковую (синтезируются глюкокортикоиды) и внутреннюю сетчатую (синтезируются половые гормоны) зоны. Клетки этих зон богаты холестерином и аскорбиновой кислотой, которые служат предшественниками гормонов.

Гормоны мозгового слоя надпочечников

В хромаффинных клетках надпочечников синтезируются и попадают в кровь дофамин, адреналин и норадреналин. Вторым органом синтеза и накопления катехоламинов (КА) являются постганглионарные симпатические нейроны. Исходным веществом для биосинтеза служит тирозин, из которого после гидроксилирования в катехоламиновых нейронах и хромаффинных клетках образуется дофамин и далее адреналин и норадреналин. Биологическое действие зависит от взаимодействия с альфа- и бета-адренорецепторами, дофаминовыми рецепторами.

Эффекты катехоламинов

п/п

Метаболизм. Ткань.

Орган. Гормон.

Эффект

Тип рецептора

α1

α2

β1

β2

β3

1

Гликогенолиз

усиление

 

 

 

 

2

Гладкомышечная ткань

сосудов,

сокращение

 

 

 

 

3

Гладкомышечная ткань

ЖКТ

 

расслабление

 

 

 

4

Гликолиз

 

подавление

усиление

 

 

5

Секреция инсулина, ренина

 


Норадреналин является агонистом a1,2 и b1 адренорецепторов, поддерживает и повышает тонус сосудов, исключая коронарные артерии. В связи с повышением периферического сопротивления, повышает систолическое и диастолическое давление. Минутный выброс почти не меняется, почечный кровоток уменьшается. Несмотря на стимуляцию b1-рецепторов, рефлекторно возникает брадикардия.

Адреналин стимулирует a– и b рецепторы, обеспечивая “реакцию бегства”. При внутривенном введении вызывает констрикцию артерий, капилляров, вен. Опорожняет кровяные депо (кожа, чревная область), сосуды сердца и скелетных мышц расширяются. Периферическое сопротивление в целом повышается. В большей степени повышает систолическое, чем диастолическое артериальное давление. На сердце оказывает положительное хроно- и инотропное действие. Минутный объем крови возрастает до тех пор, пока повышение среднего артериального давления не включит парасимпатическую противорегуляторную систему. Повышает опасность генерации гетеротопных очагов возбуждения и развития стенокардии. С повышением дозы адреналина возрастают альфа-симпатомиметические эффекты, вызывающие повышение систолического и диастолического давления. Почечный кровоток уменьшается без изменения фильтрации, тормозится перистальтика кишечника, и расслабляется мускулатура бронхов. Усиливается липолиз, гликогенолиз, образование молочной кислоты.

Дофамин через b1-адренорецепторы увеличивает минутный объем сердца, благодаря увеличению сердечного выброса и роста числа сердечных сокращений. Через дофаминовые рецепторы расширяет почечные, мезентериальные и печеночные сосуды.

Гормоны коры надпочечников.

Глюкокортикоиды

Секретируются кортизол (гидрокортизол) и кортикостерон, скорость секреции 10-30 мг/сут, при стрессе возрастает до 250 мг/сут. Секреция кортизола запускается системой гипоталамус-гипофиз-надпочечники, регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Функция гипоталамуса модулируется гиппокампом и лимбической системой. Глюкокортикоиды (кортизол) усиливают синтез гликогена из аминокислот, оказывают катаболическое действие на белки (особенно мышц), повышают содержание в крови жирных кислот, в печени усиливается синтез гликогена и белков, в крови повышается концентрация глюкозы. Повышенное выделение глюкокортикоидов и катехоламинов при стрессе обеспечивает увеличение кровотока в мышцах, обеспечивает метаболизм питательными веществами, интенсифицирует функциональную активность ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Все эти реакции способствуют более активному противостоянию организма агрессии.

Механизм действия: глюкокортикоиды стимулируют глюконеогенез из белков с отрицательным азотистым балансом и с тенденцией к гипергликемии. Морфологически состояние обмена характеризуется атрофией структур, богатых белками (лимфатические ткани, костный матрикс и мышцы), и подавлением пролиферативных воспалительных процессов. В крови глюкокортикоиды вызывают быстрое снижение лимфоцитов и эозинофилов, при этом возрастает содержание нейтрофилов, тромбоцитов, наступает полиглобулия. Липолитическое действие проявляется местно в области конечностей, одновременно индуцируется липолиз в области туловища, атрофируются мышцы конечностей. Подавляется активность витамина Д, что приводит к отрицательному балансу кальция. Глюкокортикоиды стабилизируют мембраны клеток и органелл. В значительной степени противовоспалительные и антитоксические эффекты обусловлены стабилизацией мембран лизосом, снижается проницаемость эндотелия капилляров – улучшается микроциркуляция, снижается экссудация лейкоцитов и тучных клеток. На иммунные реакции оказывают различное действие: наблюдаются лимфоцитолиз, ускорение катаболизма иммуноглобулинов, уменьшение образования интерферона, одновременно глюкокортикоиды защищают клетки от деструкции веществами, образующимися в результате реакции антиген-антитело (анафилотоксин, гистамин, серотонин, кинины). В высоких дозах глюкокортикоиды подавляют выработку антител.

Гиперкортицизм (синдром Кушинга). Наблюдаются: прибавка массы тела, ожирение туловища, лунообразное лицо, остеопороз, миопатия, гипертония, задержка натрия, отеки, отрицательный баланс кальция и калия, склонность к сахарному диабету, гипопротеинемия, нарушение сексуальной функции, задержка роста, нейтрофилез, эозинопения, лимфопения.

Надпочечниковая недостаточность характеризуется снижением реактивности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, слабостью, утомляемостью, нестабильностью кровообращения. В связи со снижением реакции на стресс опасны любые нагрузки, каждая из них может вызвать тяжелую сердечно-сосудистую недостаточность с быстрым смертельным исходом, что учитывается при инфекции, травме, хирургическом вмешательстве. Как фармакологические препараты глюкокортикоиды нашли применение в качестве противовоспалительных средств при лечении хронических воспалительных процессов – ревматизма, коллагенозов. Способность глюкокортикоидов подавлять образование антител используется при лечении аллергических состояний, для предотвращения реакции отторжения трансплантата. Длительное назначение глюкокортикоидов приводит к дистрофии мышц, разрушению белкового матрикса костей и остеропорозу. Повышение концентрации глюкозы в крови под влиянием глюкокортикоидов требует повышенной секреции инсулина и приводит к преддиабетическому состоянию.

Минералокортикоиды

Минералокортикоиды (альдостерон) продуцируется клубочковой зоной коры надпочечников в количестве 50-250 мкг/сут, обладает высокой биологической активностью. Имеет слабую глюкокортикоидную активность. Потеря натрия, введение калия, гиповолемия, уменьшение минутного объема крови и почечного кровотока стимулируют секрецию альдостерона, противоположные ситуации – тормозят. Основной стимулятор выработки альдостерона октапептид ангиотензин II. Натрий и калий оказывают непосредственное действие на секрецию альдостерона. Стимулирующее влияние оказывают также серотонин и простагландины.

Биологическая функция: альдостерон поддерживает натриевый баланс, регулируют распределение Nа+, К+, Н+, транспорт этих ионов через клеточные мембраны. Вторично воздействует на объем вне- и внутриклеточной жидкости. Основная область действия альдостерона- дистальные почечные канальцы, где он стимулирует обратное всасывание Nа+ преимущественно в обмен на К+ и Н+; при этом усиливается выделение Mg2+ и аммония. Аналогичным образом действует на клетки слюнных и потовых желез, слизистую кишки. Обладает провоспалительным действием. 

Половые железы

Мужские половые железы (яички) – парные органы бобовидной формы, расположенные в мошонке. С поверхности к ним прилежат придатки. Снаружи покрыты белочной оболочкой и зачатком брюшины. Внутрь от белочной оболочки отходят перегородки – септы, разделяющие орган на 100-250 долек. В каждой дольке находится 1-2 извитых семенных канальца. Просвет канальца выстлан клетками Сертоли (поддерживающие клетки, обеспечивают процессы созревания и питания спермиев) и клетками Лейдига, расположенными вблизи соединительнотканных перегородок (обладают эндокринной активностью, синтезируют андрогены – тестостерон и дигидроэпиандростерон).

Андрогены и анаболические стероиды. Андрогены имеют стерановый скелет, относятся к группе С19 стероидов. Самый важный андроген – тестостерон – образуется в клетках Лейдига под влиянием лютеонизирующего гормона. У мужчин ежедневно вырабатывается 4-14 мг тестостерона, концентрация в плазме 4,5-8,5 нг/мл (16-35 нмоль/л). Циркулирующий гормон примерно на 98% связан с глобулином, связывающим половые стероиды. В тканях подвергается превращениям в биологически активный a-дигидротестостерон. Эндо- или экзогенный тестостерон инактивируется в печени через окисление 17-ОН-группы, небольшая часть превращается в эстрогены. Полупериод жизни 11 мин, метаболиты в виде 17-кетостероидов выделяются с мочой, у мужчин 1/3 кетостероидов имеет происхождение из гонад, 2/3 – из надпочечников. Способствуют развитию гениталий, вторичных половых признаков и мужской психики, стимулирует рост, формирование скелета, сперматогенез и влияют на процессы обмена. Основной метаболический эффект – анаболический в обмене белков. Андрогены способны стимулировать и ингибировать широкий спектр ферментов, участвующих в синтезе белка. Дигидротестостерон имеет значение для ранней эмбриональной дифференцировки мочеполового синуса, тестостерон и другие андрогены регулируют развитие половых признаков. К тестостерону имеют органоспецифичность рецепторы мышц, придатков яичка, кора головного мозга; к дигидротестостерону – пенис, кожа, волосяные фолликулы. При недостатке андрогенов наблюдаются: евнухоидные пропорции тела, психический инфантилизм.

Яичники (женские половые железы) – парные овоидные органы размерами 3´2´1,5 см, расположены интраперитонеально на широкой связке матки. В яичнике различают корковое и мозговое вещество. В корковом веществе располагаются примордиальные фолликулы (200-400 тысяч к моменту рождения). Появление созревающих фолликулов и их эволюция контролируются гонадотропными гормонами гипофиза. Гормональной активностью обладают клетки созревающего фолликула (клетки оболочек фолликула), синтезирующие эстрогенные гормоны. Гестагены синтезируются клетками желтого тела, образовавшегося из овулировавшего фолликула. В мозговом веществе яичников располагается соединительнотканная строма и сосудисто-нервные сплетения.

Эстрогены – вещества, вызывающие признаки течки (эструса) у кастрированных самок грызунов. Индуцируют рост женских гениталий (матки, влагалища, труб) и развитие вторичных женских половых признаков. Обеспечивают пролиферацию и восстановление слизистой оболочки матки. Типичные представители – эстрон (Е1), эстрадиол (Е2), эстриол (Е3). Е2 секретируется овариальными фолликулами в  зависимости от стадии менструального цикла и является наиболее активным эстрогеном. В отсутствие созревающих фолликулов, эстрогены представлены в плазме только Е1, который образуется путем ароматизации андрогенных предшественников, преимущественно в жировой ткани и печени. Суточная секреция Е1 9, Е2 у половозрелых женщин колеблется между 200 и 2000 нМ в зависимости от времени менструального цикла, всего за цикл секретируется около 5 мкМ эстрогенов. В плазме связываются со специфическим белком – глобулином и альбумином (неспецифический белок). Только 2% находится в свободном виде. Е1, Е2  метаболизируются в печени, около 50% экскретируется с мочой.

Гестагены. Физиологический эффект прогестерона заключается, в первую очередь, в секреторной трансформации слизистой оболочки матки. Тормозит вызванную эстрогенами пролиферацию слизистой оболочки, стимулирует секрецию эндометриальными железами богатой гликогеном слизи и путем разрыхления субгландулярной стромы подготавливает слизистую к имплантации оплодотворенной яйцеклетки (бластоцита). Другая важная особенность действия прогестерона – обеспечение покоя миометрию, понижение его чувствительности к окситоцину (эффект поддержания беременности). Вне беременности секретируется желтым телом, однако и в первой фолликулярной стадии цикла выявляется в крови в небольших количествах. Метаболизируется преимущественно в печени.

Плацента

Гормоны плаценты обеспечивают повышение резистентности организма женщины в период беременности и нормальное развитие плода, включающее реализацию генетически детерменированных программ эмбриогенеза, соматического и функционального развития.

  • n                  Пептидные гормоны:
  • n                  Хорионический гонадотропин
  • n                  Плацентарный аналог гормона роста
  • n                  Плацентарные лактогены (хорионические гонадотропины)
  • n                  Тиреотропин (ТТГ), Тиреолиберин (ТТГ-РГ), Кортиколиберин (АКТГ-РГ), гонадолиберин, соматолиберин, соматостатин, вещество Р, аналог АКТГ, ингибины
  • n      Стероидные гормоны:
  • n      Прогестерон
  • n      Эстрон
  • n      Эстрадиол
  • n      Эстриол

Возрастные особенности деятельности эндокринной системы

Плод

Первые  3 месяца развития плода протекают под влиянием эстрогенов матери и плацентарных гормонов.

Плацента секретирует прогестерон, хорионический гонадотропин, по эффектам соответствующий соматотропину. Обеспечивает рост и дифференцировку тканей плода, анаболические процессы в организме матери.

Вилочковая железа закладывается на 6 неделе, к 12 неделям напоминает зрелый орган, растет до периода полового созревания, атрофируется под влиянием эстрогенов и андрогенов. Недоразвитие тимуса снижает клеточный иммунитет.

Щитовидная железа в антенатальном периоде регулирует обмен, рост, дифференцировку тканей, в том числе и ЦНС.

Паращитовидные железы в период антенатального периода играют незначительную роль. Кальций поступает из организма матери. Активация паращитовидных желез происходит через 2 – 3 дня после рождения.

Инсулин у плода, в основном, повышает проницаемость мембран для аминокислот, глюкагон и инсулин поддерживают оптимальную концентрацию глюкозы в крови.

Секреция АКТГ понижается с 7-месячного срока антенатального развития. Система гипоталамус- гипофиз – надпочечники новорожденного реагирует на стресс.

Плод – постнатальный период

Роль гонадотропных гормонов велика с 4-месячного возраста антенатального периода, когда происходит половая дифференцировка половых органов и формирование ВНД по женскому или мужскому типу.

Надпочечники и поджелудочная железы предотвращают гипогликемию в организме плода во время родов.

Пролактин важен для анаболизма в антенатальном периоде, в период полового созревания. Окситоцин у детей выполняет антидиуретическую функцию, при завершении полового созревания влияет на молочные железы и матку.

Новорожденный

Выработка гормонов у новорожденных протекает на низком уровне, недостаток восполняется гормонами организма матери, поступающими с молоком. Сосание стимулирует эндокринную систему матери,  выделение окситоцина и пролактина.

Реактивность симпатоадреналовой системы у детей выше, чем у взрослых

В процессе жизни и старения организма изменения активности различных желез происходит в различные сроки. Инволюция тимуса происходит к 15 годам, снижение секреции тестостерона у мужчин начинает с 18-летнего возраста, секреция эстрогенов уменьшается после 30-легнего возраста, инволюция половых желез у женщин наступает после 48-52 лет, секреция гормонов щитовидной железы на высоком уровне сохраняется до 60-65 лет, секреция АКТГ – до глубокой старости.

Из гормонов гипофиза наиболее значительно изменяется секреция гонадотропинов. Секреция остальных снижается незначительно. Секреция вазопрессина возрастает, что может иметь значение в развитии гипертензии у лиц пожилого возраста.

Секреция гормонов надпочечников изменяется незначительно. Диапазон ответов на стресс снижен, вероятность развития фазы истощения более велика.

Возрастные изменения секреции инсулина способствуют увеличению массы жира, развитию атеросклероза. Повышается опасность развития диабета.