Физиология эндокринной системы

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

1.Введение

Эндокринная система -- система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, либо диффундирующих через межклеточное пространство в соседние клетки. Эндокринная, а по современным данным нейроэндокринная система регулирует и координирует деятельность всех органов и систем, обеспечивая адаптацию организма к постоянно меняющимся факторам внешней и внутренней среды, результатом чего является сохранение гомеостаза, который, как известно, необходим для поддержания нормальной жизнедеятельности организма. За последние годы четко показано, что перечисленные функции нейроэндокринная система выполняет в тесном взаимодействии с иммунной системой.

Эндокринная система представлена железами внутренней секреции. К ним относятся: гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, а также железы, сочетающие выработку гормонов с незначительными эндокринными функциями - эпифиз, островковый аппарат поджелудочной железы, семенники, яичники, тимус, плацента. Эндокринные железы - специализированные органы позвоночных, вырабатывающие и выделяющие непосредственно в кровь или гемолимфу гормоны.

Термин «гормоны» предложен в 1905 г. Э. Старлингом. Для них характерны дистантность и специфичность действия, высокая биологическая активность (оказывают влияние в очень низких концентрациях). Гормоны -- биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь, связывающиеся с рецепторами клеток-мишеней и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах.

Выделяют 4 типа влияния гормонов на организм:

1) Метаболическое (действие на обмен веществ);

2) Морфогенетическое (стимуляция формообразовательных процессов, дифференцировки, роста);

3) Кинетическое (включающее определенную деятельность исполнительных органов);

4) Корригирующее (изменяющее интенсивность функции органов и тканей).

Классификация по месту синтеза:

1)Гипоталамус

2)Гипофиз

3)Периферические железы.

Нарушение гормонального баланса в организме вызывает отклонение не только в физическом развитии, но и в психической деятельности и состоянии здоровья.

2.Действие гормонов на функции организма

Опосредуется ферментами. Гормоны действуют как химические посредники, переносящие соответствующую информацию или сигнал к клетке-мишени. Это обеспечивается наличием у последней высокоспециализированного белкового рецептора, с которым связывается гормон. В зависимости от локализации рецепторов для гормонов (на поверхности мембраны или в цитоплазме) имеется два пути реализации гормонального эффекта. Рецепторы различных гормонов - это кислые крупномолекулярные олигомерные белки, молекулы которых состоят из 2- 4 или большего числа субъединиц. Молекула рецепторного белка является в

функциональном отношении «двухвалентной» структурой, которая, с одной стороны, осуществляет прием гормонального сигнала, с другой - посредством специальных сопрягающих механизмов способна передавать его в локусы клетки, ответственные за включение специфических гормональных эффектов, которые реализуются с помощью вторых посредников и запускаются с помощью G-белка клеточной мембраны.

Действие гормонов на функции организма зависит от многих условий. Существенное значение в этом отношении имеет содержание в организме витаминов. Так, витамин А тормозит гормонообразовательную функцию щитовидной железы. Вместе с тем гормоны этой железы способствуют превращению каротина в витамин А. Витамин В усиливает активность эозинофильных клеток передней доли гипофиза и одновременно тормозит функцию базофильных клеток. Значительное количество витамина С содержится в корковом слое надпочечников. Этот витамин необходим для образования кортикостероидов.

Обнаружено, что витамин D тормозит образование гормонов в паращитовидных железах. Витамин Е оказывает влияние на продукцию гормонов половыми железами и на гонадотропную функцию передней доли гипофиза.

Регуляция образования гормонов. Один из уровней регуляции биосинтеза и секреции гормонов -- внутриклеточный. Специфическая направленность спонтанных процессов продукции гормонов осуществляется при участии ряда ферментов. Кроме того, они, как и многие многоступенчатые биохимические реакции, в той или иной степени саморегулируются по общему принципу обратной связи. Согласно этому принципу, 183 предшествующие стадии цепи реакций могут тормозиться или усиливаться продуктами последующих стадий.

В настоящее время известно несколько физиологических механизмов специфического контроля эндокринных желез. К ним относятся нервный, нервно-эндокринный, эндокринный, неэндокринный гуморальный. За счет этих механизмов регулируются не только образование и секреция гормонов эндокринными железами, но и тонус кровеносных сосудов, обеспечивающих их кровоснабжение.

К наиболее крупным и важным железам относятся:

Гипофиз - это самая главная эндокринная железа нашего организма - она регулирует выработку всех гормонов организма, выделяя статины и либерины - что-то вроде гормонов для гормонов, которые соответственно уменьшают/увеличивают выработку гормонов по всему организму.

Кроме того, здесь вырабатываются собственные гормоны - например, соматостатин - гормон, который влияет на рост человека. Если из-за какой-то болезни этого гормона вырабатывается слишком много, то ребенок начинает быстро расти и становится гигантом - наиболее высокие гиганты достигали роста более двух с половиной метров. Если же его выделяется слишком мало, то человек растет очень медленно и остается карликом.

Гипофиз находится в головной мозге.

Щитовидная железа. Её гормон тироксин отвечает за основной обмен и теплорегуляцию. Если его вырабатывается очень много, то в организме человека начинает вырабатываться большое количество тепла - он начинает много есть, причем не толстеет. При этом, у него всегда учащен пульс и ему всегда очень жарко.

Щитовидная железа находится в нижней части шеи, перед гортанью.

Поджелудочная железа. Помимо того, что она выделяет ферменты для расщепления пищи, часть ее клеток вырабатывают очень важный для организма гормон - инсулин. Он отвечает за то, чтобы уровень сахара в крови всегда был одинаков и не повышался. Если его вырабатывается недостаточно, развивается сахарный диабет. Уровень глюкозы в крови растет и сахар так воздействует на сосуды многих органов и тканей, что они становятся тонкими и плохо проходимыми.

Вилочковая железа (тимус). Эта железа отвечает за иммунитет и вырабатывает гормоны, которые заставляют клетки, отвечающие за иммунитет, делиться и расти. Находится она немного ниже щитовидной железы.

Паращитовидные железы (паратиреоидные железы) -- это четыре небольших эндокринных железы, которые находятся сзади щитовидной железы, по две у её верхушки и основания. Паращитовидные железы вырабатывают паратиреоидный гормон, или паратгормон. Паращитовидные железы регулируют уровень кальция в организме таким образом, чтобы нервная и опорно-двигательная системы функционировали должным образом, однако происходит такая регулировка в узких рамках. Когда уровень кальция в крови падает ниже определённого значения, рецепторы паращитовидных желез, чувствительные к кальцию, активируются и выделяют гормон в кровь. Выделяемый ими паратгормон стимулирует остеокласты, чтобы те выделяли в кровь кальций из костной ткани.

Надпочечники - это небольшие парные органы внутренней секреции, расположенные в забрюшинном пространстве над верхними полюсами почек. Надпочечники играют важную роль в регуляции обмена веществ и в адаптации организма к неблагоприятным условиям, а именно - в реакции на стрессовые условия. Надпочечники состоят из внешнего коркового вещества (80-90% массы всей железы) и внутреннего мозгового вещества, клетки которого лежат группами и оплетены широкими венозными синусами. Гормональная активность обеих частей надпочечников разная. Кора надпочечников вырабатывает гормоны, которые регулируют ионный обмен в клетках и поддерживают их электролитическое равновесие, а так же стимулируют распад белков и синтез углеводов. Работа коры надпочечников активизируется центральной нервной системой.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает адреналин - гормон из группы катехоламина, который поддерживает тонус симпатической нервной системы. Всем известно о качествах адреналина, из-за которых его называют «гормоном бегства» - увеличение его количества в крови приводит к учащению сердцебиения, сужению кровеносных сосудов, напряжению мышц и расширению зрачков. Резкое увеличение количества выделяемого адреналина происходит только в минуты опасности для человека, и такая работа органов и систем организма может помочь человеку справиться с опасностью. Работа мозгового вещества надпочечников, отвечающего за выделение адреналина, активизируется периферийной нервной системой. Ещё корковое вещество в небольших количествах вырабатывает мужские половые гормоны (андрогены). Если в организме возникают нарушения и андрогены начинают поступать в чрезвычайном количестве, у девочек усиливаются признаки, присущие противоположному полу.

Половые железы, имеющие название «гонады», отвечают за созревание и половую активность человека. К гонадам, или половым железам относятся мужские яички и женские яичники. У маленьких детей половые гормоны вырабатываются в небольших количествах, но по мере взросления организма в определённый момент наступает быстрое увеличение уровня половых гормонов, и тогда мужские гормоны (андрогены) и женские гормоны (эстрогены) вызывают у человека появление вторичных половых признаков.

Функциональная активность эндокринной системы зависит не только от способности желез внутренней секреции продуцировать необходимое количество гормонов. Большинство гормонов, секретируемых периферическими эндокринными железами, доставляется к соответствующим органам или тканям-мишеням в связанном с белками состоянии. Так, глюкокортикоиды - гормоны коры надпочечников, прогестерон и альдостерон -- связываются глюкокортикоидсвязывающими белками, основным из которых является транскортин. Тироидные гормоны связываются тироксинсвязывающими, транстиретином и. Тестостерон, дигидротестостерон и эстрадиол циркулируют в центральном кровообращении в комплексе с глобулином, связывающим половые гормоны.

Пептидные (белковые) гормоны вырабатываются в форме прогормонов(их активация происходит при гидролитическом расщеплении), водорастворимые гормоны накапливаются в клетках в форме гранул, жирорастворимые (стероиды) - выделяются по мере образования.

Для гормонов в крови существуют белки-переносчики - это транспортные белки, способные связывать гормоны. При этом не происходит никаких химических реакций. Часть гормонов может переносится в растворенном виде. Гормоны доставляются ко всем тканям, но реагируют на действие гормонов только лишь клетки, обладающие рецепторами на действие гормона. Клетки, которые носят рецепторы называются клетки-мишени. Клетки-мишени подразделяются на : гормонзависимые и гормончувствительные. эндокринный гормон надпочечник

Различия между двумя этими группами состоит в том, что гормонзависимые клетки можут развиваться только в присутствии данного гормона. (Так, напр., половые клетки могут развиваться только при наличии половых гормонов), а гормончувствительные клетки могут развиваться без гормона, однако они способны воспринимать действие этих гормонов. (Так, напр., клетки нервной системы развиваются без воздействия половых гормонов, но воспринимают их действие).

Каждая клетка-мишень обладает наличием специфического рецептора к действию гормона, и часть рецепторов находится в мембране. Такой рецептор обладает стереоспецифичностью. У других клеток рецепторы расположены в цитоплазме - это цитозольные рецепторы, которые реагируют вместе с гормоном, проникающим внутрь клетки.

Попадая в кровь, гормоны с ее током достигают регулируемых клеток, тканей, органов, которые называются мишенями. Можно выделить два основных механизма действия гормонов:

Первый механизм - гормон связывается на поверхности клеток с комплементарными ему рецепторами и изменяет пространственную ориентацию рецептора. Последние являются трансмембранными белками и состоят из рецепторной и каталитической части. При связывании с гормоном активируется каталитическая субъединица, которая начинает синтез вторичного посредника (мессенджера). Мессенджер активирует целый каскад ферментов, что ведет к изменению внутриклеточных процессов. Например, аденилатциклаза вырабатывает циклический аденозинмонофосфат, регулирующий ряд процессов в клетке. По данному механизму функционируют гормоны белковой природы, молекулы которых гидрофильны и не могут проникать через клеточные мембраны.

Второй механизм - гормон проникает в клетку, связывается с белком-рецептором и вместе с ним попадает в ядро, где изменяет активность соответствующих генов. Это ведет к изменению метаболизма клетки. Эти же гормоны могут действовать на отдельные органеллы, например, митохондрии. По этому механизму действуют жирорастворимые стероидные и тиреоидные гормоны, которые благодаря липотропным свойствам легко проникают внутрь клетки через ее оболочку.

Гормоны осуществляют свое биологическое действие, комплексируясь с рецепторами - информационными молекулами, трансформирующими гормональный сигнал в гормональное действие. Большинство гормонов взаимодействуют с рецепторами, расположенными на плазматических мембранах клеток, а другие гормоны - с рецепторами, локализованными внутриклеточно, т.е. с цитоплазматическими и ядерными.

Общие свойства гормонов:

1. Гормоны вырабатываются в клетках эндокринных желез и секретируются в кровь.

2. Все гормоны являются чрезвычайно активными веществами, они вырабатываются в малых дозировках (0,001-0,01 моль/л), но оказывают выраженный и быстрый биологический эффект.

3. Гормоны специфически воздействуют на органы и ткани посредством рецепторов. Они подходят к рецептору как ключ к замку, а потому воздействуют только на восприимчивые клетки и ткани.

4. Гормоны отличаются тем, что имеют определенный ритм секреции, например, гормоны коры надпочечников имеют суточный ритм секреции, а иногда ритм является месячным (половые гормоны у женщин) или интенсивность секреции изменяется в течение более продолжительного периода времени (сезонные ритмы).

Гормональные нарушения.

Нарушения функций гормонов в организме могут быть вызваны следующими причинами:

Недостаточность гормона. Возникает при снижении продукции гормонов эндокринной железой по разным причинам: инфекции, инфаркты, аутоиммунные процессы, опухоли, наследственные заболевания.

Избыток гормона. Возникает при избыточной продукции и выбросе в кровяное русло гормонов. Причинами этого могут быть избыточный синтез гормонов эндокринной железой, продукция гормонов другими тканями (обычно при злокачественном перерождении), усиление производства гормонов тканями из его предшественника и ятрогенные причины, когда избыток гормона вводится при назначении гормонов в качестве лекарственного препарата.

Синтез аномальных гормонов эндокринными железами. Чаще это происходит при врожденных генетических аномалиях.

Резистентность к гормонам. При этом ткани организма не дают обычную реакцию на нормальное или повышенное количество гормона в крови. Резистентность (невосприимчивость) тканей к гормону имеет различные причины: наследственную природу, дефект тканевых рецепторов, появление антител к гормонам.

Выводы

Гормоны влияют на:

все виды обмена веществ в организме

активность генов

рост и дифференцировку тканей

формирование пола и размножение

адаптацию к меняющимся условиям среды

поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаз)

поведение

Для обеспечения БЖД необходимо:

обеспечивать гормональный баланс организма:

получать необходимое ежедневное количество витаминов;

выполнять физические упражнения;

поддерживать правильное питание;

высыпаться.

Список литературы

Нормальная физиология / Под ред. А.В. Завьялова, В.М. Смирнова Изд-во: МЕДпресс-информ, 2009. - 816с.

Агаджанян И. А. и др. Физиология человека: Учебник (курс лекций). СПб.: СОТИС, 1998, 527с.

Акжигитов Г.Н. Англо-русский медико-биологический словарь. -М.: Наука, 2001. -427с.

Бабский Е. Б. Физиология человека. В 2 т.: Учебник / под ред. В. М. Покровского. М.: Медицина, 1988. Т. 1. 448 с.; Т. 2. 368 с.

Бабский Е. Б. Физиология человека. Учебник. М.: Мир, 1989. Т.1. 412 с., Т.2. 416 с.

Балаболкин М.И. Эндокринология

Физиология человека, под ред. Шмидта Р., Тевса Г., тт. 2-3. М., 1996

Догель В.А. Зоология беспозвоночных. М., 1981

Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. М., 1989

Хадорн Э., Венер. Р. Общая зоология. М., 1989

Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки, т. 2. М., 1994

Размещено на Allbest.ru