Центральные органы эндокринной системы (Гистология)

Вопрос 1. Понятие о гормонах и клетках–мишенях.

Работа нашего организма регулируется несколькими системами. Наиболее изучены нервная и эндокринная.

Эндокринная система влияет на все вегетативные функции. Она обеспечивает поддержание гомеостаза путем выработки в кровь гормонов.  Гормоны – это биологически активные вещества, которые даже в небольших количествах избирательно оказывают значительный физиологический эффект на клетки-мишени, быстро изменяя их метаболизм.

Клетки-мишени это клетки, имеющие специальные рецепторы к молекулам гормонов.

По химической природе гормоны либо белки и полипептиды, либо производные аминокислот, либо производные холестерина (стероидные гормоны).  Известны 2 основных механизма действия гормонов.

  1. Если молекула гормона белковой природы и гидрофильна, она не может пройти через мембрану клетки-мишени. Тогда она связывается с трансмембранным белком-рецептором, изменяя его структуру. Это вызывает синтез в цитоплазме вторичного посредника – мессенджера, который запускает синтез ферментов и изменяет внутриклеточный метаболизм.
  2. Жирорастворимые стероидные и тиреоидные гормоны проникают в цитоплазму, здесь связываются с белком- рецептором, проникают в ядро и изменяют активность генов. Могут действовать на органеллы (митохондрии).

Вопрос 2.

Между клетками нашего организма известно несколько видов регуляторных воздействий.

Аутокринное (на саму себя или клетку своего же типа). Например, у каждой  клетки в геноме есть ген, обеспечивающий выработку ростового фактора для самой себя. Этот эмбриональный ген заставляет клетку расти и делиться, когда еще не сформировались эндокринные железы. Позже он блокируется или может модифицироваться в онкоген. Другие аутокринные гормоны выделяются всю жизнь.

Паракринное (через тканевую жидкость гормон действует на близлежащие клетки других видов)

Эндокринное (через гормоны, циркулирующие в крови)

Нервное (действие нейрона на орган-мишень путем выброса нейромедиатора)

Нейроэндокринное (сочетает признаки эндокринного и нервного).

Эндокринные клетки по происхождению могут быть разные. Чаще всего эпителиального, но кроме того нейрального (эпифиз, нейрогипофиз, мозговое вещество надпочечников, многие клетки ДЭС), соединительнотканного (клетки Лейдига в семенниках) и даже мышечного (секреторные кмц и юкстагломерулярные клетки в артериолах почечных клубочков).

В них всегда хорошо развит синтетический аппарат. Если гормоны белковой природы, то грЭПС и комплекс Гольджи, если стероидные – то гладкая ЭПС и митохондрии с везикулярными кристами. Другая морфологическая особенность – множество секреторных гранул, обычно распределенных по всей клетке. Внеклеточное накопление гормонов происходит только в фолликулах щитовидной железы. Нейрогормоны вырабатываются нейронами, накапливаясь в аксонах, при этом в отдельных участках они могут их резко растягивать (накопительные нейросекреторные тельца).

Вопрос 3. Общая организация эндокринной системы.

Эндокринная система  состоит из:

  1. Эндокринных желез – это крупные органы паренхиматозного типа, покрытые с.-т. капсулой. Не имеют выводных протоков и богато кровоснабжаются. Поскольку гормоны выделятся в кровь, то капилляры фенестрированные или синусоидные. За редким исключением образованы железистым эпителием (тяжи или скопления вдоль капилляров) или нервной тканью (тогда нейрогормоны через аксон выбрасываются в капилляр).
  2. Относительно крупные скопления эндокринных клеток внутри неэндокринных органов (островки Лангерганса). Могут быть исчезающими (желтое тело).
  3. Одиночные гормонпродуцирующие клетки в различных органах. Образуют ДЭС. Для них типичны аргирофильные гранулы, которые окрашиваются серебром или солями хрома (хромаффинная ткань), расположенные в базальной части.  В эту группу входят и клетки т.н. APUD-системы. Кроме окраски, они имеют сходный метаболизм. Они захватывают предшественников аминов, декарбоксилируют их и синтезируют как пептиды, так и биогенные амины, действующие и как гормоны и как нейромедиаторы. Клетки APUD-системы встречаются во всех слизистых оболочках (особенно много в ЖКТ). Путем местного паракринного воздействия  они позволяют органам быстро адаптироваться  к изменяющимся условиям.  К этой же системе относят секреторные кмц, клетки Меркеля в коже, парафолликулярные клетки щитовидной железы, мозговое вещество надпочечников и др. Кроме APUD-системы к ДЭС относят эндокринные клетки семенников, фолликулярные клетки яичников, стромальные клетки тимуса, клетки почечных телец, которые вырабатывают ренин.

Вы убедитесь, что нервная и эндокринная система работают совместно, поэтому говорят об единой нейро-эндокринной системе.

Ее принято подразделять на центральный отдел – гипоталамус, гипофиз и эпифиз, и периферический отдел, в который входят: щитовидная железа, паращитовидная железа, надпочечники, поджелудочная железа и половые железы (семенники и яичники), а также ДЭС.

 

Вопрос 4. Гипоталамус.

Участок промежуточного мозга под зрительным бугром, составляющий дно 3-го желудочка. Полость желудочка продолжается в воронку, стенки которой называют гипофизарной ножкой, несущей гипофиз. Кпереди от ножки дно желудочка утолщается и здесь проходит первичная капиллярная сеть. Эту область называют срединное возвышение или медиальная эминенция.

Источник развития – нейроэктодерма – краниальная часть нервной трубки.

Гипоталамус образован нервной тканью, где основную массу составляют нейроны и нейросекреторные клетки. Эти клетки отростчатой формы, с крупным ядром, гр ЭПС и КГ. Нейросекреторные гранулы транспортируются по аксону благодаря цитоскелету и в некоторых участках образуют накопительные тельца (тельца Геринга). Заканчиваются аксоны на капиллярах, образуя аксо-вазальные синапсы для выброса секрета.

Всего ядер более 30, но нейросекреторных ядер немного. В переднем гипоталамусе парные паравентрикулярные и супраоптические ядра. Они состоят из очень крупных нейронов (крупноклеточные ядра), чьи аксоны идут по гипофизарной ножке в заднюю долю гипофиза и здесь формируют накопительные тельца и аксовазальные синапсы. Здесь в капиллярную сеть выбрасываются 2 гормона – вазопрессин и окситоцин. Вазопрессин сужает просвет артериол и повышает артериальное  давление. Он называется также антидиуретический гормон, так как действует на почки, увеличивая обратное всасывание мочи. При недостатке этого гормона развивается несахарный диабет – заболевание, когда за сутки выделяется до 30 литров мочи. Окситоцин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки во время родов, а также сокращение миоэпителиальных клеток молочной железы при кормлении ребенка. И в женском и в мужском организмах этот гормое участвует в формировании полового влечения. Его часто называют гормоном любви и материнства. У человека АДГ вырабатывается преимущественно в супраоптическом, а окситоцин – в паравентрикулярном ядре.

В то же время эти клетки вырабатывают ацетилхолин, а на перикарионах видны межнейрональные синапсы, т.е., они участвуют и в нервных процессах.

По периферии паравентрикулярных ядер расположены также мелкие нейросекреторные клетки, чьи аксоны идут в медиальную эминенцию и вырабатывают либерины и статины.

В среднем гипоталамусе расположены мелкоклеточные ядра (аркуатное и вентромедиальное). Аксоны их клеток заканчиваются синапсами на капиллярной сети, которая расположена в медиальном возвышении. Они вырабатывают гормоны, регулирующие работу передней доли гипофиза. Либерины усиливают секрецию гипофизарных клеток, а статины угнетают.

Функция гипоталамуса – регуляция всех вегетативных процессов через контроль гипофиза и периферических эндокринных желез. Это высший эндокринный центр в составе головного мозга.

Нейросекреторная функция гипоталамуса регулируется вышележащими отделами ЦНС:  лимбической системой, средним мозгом, таламусом, корой б.п. через нейромедиаторы и эндорфины. Эпифиз подавляет гонадолиберин. По принципу обратной связи влияют гипофиз и периферические железы.

Вопрос 5. Строение и эмбриогенез гипофиза.

ГИПОФИЗ.

В гипофизе различают переднюю долю, гипофизарную щель, промежуточную долю и заднюю долю. Кроме этого к нему относят гипофизарную ножку, туберальную часть  и медиальную эминенцию.

Гипофиз в эмбриогенезе развивается из двух источников. Одна часть развивается из эктодермального эпителия, который выстилает ротовую полость. Эта часть гипофиза называется аденогипофиз. Вторая часть развивается из нейральной ткани головного мозга. Эта часть называется нейрогипофиз.

От мозга (под гипоталамусом) вытягивается вырост (это ножка будущего гипофиза). Нижняя часть выроста утолщается и образует заднюю долю. Эти три части: гипофизарная ножка, задняя доля и медиальная эминенция формируют нейрогипофиз.

Эпителий первичного рта образует выпячивание в сторону мозга – гипофизарный карман. Он отделяется от ротовой полости и соединяется с нейрогипофизом. Передняя стенка кармана формирует переднюю долю гипофиза. Задняя стенка кармана образует промежуточную долю. Передняя доля, промежуточная доля и туберальная часть относятся к аденогипофизу.

Вопрос 6. Клетки и гомоны передней доли гипофиза.

ПЕРЕДНЯЯ ДОЛЯ

Состоит из железистого эпителия. Ее клетки называются аденоциты. Между ними расположены широкие синусоидные капилляры, в которые клетки выделяют свои гормоны.

Выделяют 2 класса аденоцитов – хромофобные (мелкие клетки, которые плохо прокрашиваются на гистологических препаратах) и хромофильные – крупные клетки, которые ярко окрашиваются.

Хромофобные клетки не выделяют секрет.

Хромофильные клетки вырабатывают несколько различных гормонов, поэтому их подразделяют на несколько видов.

  1. Ацидофильные хромофилы – более мелкие клетки, но с многочисленными крупными гранулами, которые содержат белковые гормоны и окрашиваются кислыми красителями. Максимально развиты гр ЭПС и КГ. Среди них выделяют два типа клеток:

–         Соматотропные клетки вырабатывают гормон роста. Он стимулирует рост и деление практически всех клеток, но сильнее всего влияет на эпифизарный хрящ трубчатых костей. Поэтому при его избытке у детей развивается гигантизм (высокий рост), а при недостатке рост резко тормозится.

–         Лактотропные клетки вырабатывают гормон пролактин. У беременных и лактирующих женщин эти клетки имеют очень большие размеры и крупные гранулы. В гранулах содержится гормон пролактин (ЛТГ), который стимулирует выработку грудного молока. А также образование желтого тела яичника.

  1. Базофильные хромофомы крупнее, но их гранулы мелкие, содержат гликопротеидный секрет и окрашиваются основными красителями.  Выделяют три типа клеток.

–         Гонадотропные клетки самые крупные, имеют много мелких гранул. Они вырабатывают два гормона, влияющих на половые железы. Фолликулостимулирующий гормон регулирует сперматогенез у мужчин и развитие фолликулов в яичниках у женщин. Лютеинизирующий гормон отвечает за конечное созревание фолликулов, овуляцию и образование желтого тела в яичниках. У мужчин лютеинизирующий гормон стимулирует выработку в семенниках мужских половых гормонов.

–         Тиротропные клетки расположены в центре передней доли. Крупные, многоугольной формы. Вырабатывают тиротропный гормон, который стимулирует синтез и выделение гормонов щитовидной железой.

–         Кортикотропные клетки окрашиваются слабо. Гранулы в виде пузырьков. Адренокортикотропный гормон этих гранул стимулирует клетки коры надпочечников и участвует в адаптации организма к стрессам – голоданию, травмам и т.д. Кроме того они вырабатывают меланотропин, липотропин и эндорфин.

Таким образом, большинство гормонов передней доли регулируют секреторную активность периферических эндокринных желез – щитовидной, надпочечников, половых желез.

Вопрос 7. Гипоталамо-аденогипофизарная система.

Активность гипофиза также регулируется специальными нейрогормонами, которые выделяет гипоталамус. Одни  (либерины) усиливают выработку гормонов передней доли, другие угнетают (статины). Нейроны, вырабатывающие либерины и статины, образуют мелкоклеточные ядра, расположенные в медиобазальной части гипоталамуса. Длинные аксоны этих клеток достигают медиальной эминенции и образуют расширения, где скапливаются гранулы с нейрогормонами. В медиальную эминенцию входят верхние гипофизарные артерии и образуют здесь первичную капиллярную сеть. Капилляры первичной сети собираются в портальные вены, которые проникают в переднюю долю гипофиза, следуя по туберальной зоне. Здесь образуется вторичная капиллярная сеть. Сеть собирается в гипофизарные вены, выносящие кровь из гипофиза. Капилляры  тянутся между аденоцитами, доставляя сюда либерины и статины. Гормоны передней доли поступают в эти же капилляры и через гипофизарные вены разносятся к периферическим эндокринная железам.

Таким образом, существует система иерархического подчинения: гипоталамус – аденогипофиз – периферические эндокринные железы. и обратная.

Либерины – гонадо, кортико, сомато, статины : сомато, пролактино.