Железы внутренней секреции. Гормоны желез внутренней секреции

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Железы внутренней секреции. Гормоны желез внутренней секреции

Гооп Елизавета Андреевна

Введение

Эндокринную систему образует совокупность желез внутренней секреции (эндокринные железы) и группы эндокринных клеток, рассеянных по разным органам и тканям, которые синтезируют и выделяют в кровь высокоактивные биологические вещества -- гормоны (от греч. hormon -- привожу в движение), оказывающие стимулирующее или подавляющее влияние на функции организма: обмен веществ и энергии, рост и развитие, репродуктивные функции и адаптацию к условиям существования. Функция эндокринных желез находится под контролем нервной системы.

Эндокринные железы (железы внутренней секреции) -- железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие секрет за счет диффузии и экзоцитоза во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа).

Эндокринные железы:

· гипофиз (аденогипофиз и нейрогипофиз);

· щитовидная железа;

· околощитовидные (паращитовидные) железы;

· надпочечники;

· эпифиз

Органы с эндокринной тканью:

· поджелудочная железа (островки Лангерганса);

· половые железы (семенники и яичники)

Органы с эндокринными клетками:

· ЦНС (в особенности -- гипоталамус);

· сердце;

· легкие;

· желудочно-кишечный тракт (APUD-система);

· почка;

· плацента;

· тимус

предстательная железа

1. Отличительные свойства гормонов

К ним относятся: высокая биологическая активность, специфичность и дистантность действия. Гормоны циркулируют в чрезвычайно малых концентрациях (нанограммы, пикограммы в 1 мл крови). Так, 1 г адреналина достаточно, чтобы усилить работу 100 млн изолированных сердец лягушек, а 1 г инсулина способен понизить уровень сахара в крови 125 тыс. кроликов. Дефицит одного гормона не может быть полностью заменен другим, а его отсутствие, как правило, приводит к развитию патологии. Поступая в кровяное русло, гормоны могут оказывать влияние на весь организм и на органы и ткани, расположенные вдали от той железы, где они образуются, т.е. гормоны облачают дистантным действием.

Гормоны сравнительно быстро разрушаются в тканях, в частности в печени. По этой причине для поддержания достаточного количества гормонов в крови и обеспечения более длительного и непрерывного действия необходимо постоянное их выделение соответствующей железой.

Гормоны как носители информации, циркулируя в крови, взаимодействуют только с теми органами и тканями, в клетках которых на мембранах, в цитоплазме или ядре есть особые хеморецепторы, способные образовывать комплекс гормон -- рецептор. Органы, имеющие рецепторы к определенному гормону, называются органами-мишенями. Например, для гормонов околощитовидной железы органы-мишени -- кость, почки и тонкий кишечник; для женских половых гормонов органами-мишенями являются женские половые органы.

Комплекс гормон -- рецептор в органах-мишенях запускает серию внутриклеточных процессов, вплоть до активации определенных генов, вследствие чего увеличивается синтез ферментов, повышается или снижается их активность, повышается проницаемость клеток для некоторых веществ.

Классификация гормонов по химическому строению.

С химической точки зрения гормоны представляют собой довольно разнообразную группу веществ:

белковые гормоны -- состоят из 20 и более аминокислотных остатков. К ним относятся гормоны гипофиза (СТГ, ТТГ, АКТГ, ЛТГ), поджелудочной железы (инсулин и глюкагон) и околощитовидных желез (паратгормон). Некоторые белковые гормоны являются гликопротеинами, например гормоны гипофиза (ФСГ и ЛГ);

пептидные гормоны - содержат в своей основе от 5 до 20 аминокислотных остатков. К ним относятся гормоны гипофиза (вазопрессин и окситоцин), эпифиза (мелатонин), щитовидной железы (тиреокальцитонин). Белковые и пептидные гормоны относятся к полярным веществам, которые не могут проникать через биологические мембраны. Поэтому для их секреции используется механизм экзоцитоза. По этой причине рецепторы белковых и пептидных гормонов встроены в плазматическую мембрану клетки-мишени, а передачу сигнала к внутриклеточным структурам осуществляют вторичные посредники - мессенджеры.

гормоны, производные аминокислот, -- катехоламины (адреналин и норадреналин),тиреоидные гормоны (тироксин и трийодтиронин) -- производные тирозина; серотонин -- производное триптофана; гистамин -- производное гистидина;

стероидные гормоны - имеют липидную основу. К ним относятся половые гормоны, кортикостероиды (кортизол, гидрокортизон, альдостерон) и активные метаболиты витамина D. Стероидные гормоны относятся к неполярным веществам, поэтому они свободно проникают через биологические мембраны. Рецепторы к ним расположены внутри клетки-мишени -- в цитоплазме или ядре. В этой связи указанные гормоны обладают длительным действием, вызывая изменение процессов транскрипции и трансляции при синтезе белков. Таким же действием обладают гормоны щитовидной железы -- тироксин и трийодтиронин .

Белково-пептидные гормоны обладают видовой специфичностью, а стероидные гормоны и производные аминокислот не имеют видовой специфичности и обычно оказывают однотипное действие на представителей разных видов.

Общие свойства пептидов-регуляторов:

· Синтезируются повсеместно, в том числе в ЦНС (нейропептиды), ЖКТ (гастроинтестинальные пептиды), легких, сердце (атриопептиды), эндотелии (эндотелины и др.), половой системе (ингибин, релаксин и др.)

· Имеют короткий период полураспада и после внутривенного введения сохраняются в крови недолго

· Оказывают преимущественно местное действие

· Часто оказывают эффект не самостоятельно, а в тесном взаимодействии с медиаторами, гормонами и другими биологически активными веществами (модулирующий эффект пептидов)

Характеристика основных пептидов-регуляторов:

v Пептиды-анальгетики, антиноцицептивная система мозга: эндорфины, энксфалины, дерморфины, киоторфин, казоморфин

v Пептиды памяти и обучения: вазопрессин, окситоцин, фрагменты кортикотропина и меланотропина

v Пептиды сна: пептид дельта-сна, фактор Учизоно, фактор Паппенгеймера, фактор Нагасаки

v Стимуляторы иммунитета: фрагменты интерферона, тафцин, пептиды вилочковой железы, мурамил-дипептиды

v Стимуляторы пищевого и питьевого поведения, в том числе вещества, подавляющие аппетит (анорексигенные): нейрогензин, динорфин, мозговые аналоги холецистокинина, гастрина, инсулина

v Модуляторы настроения и чувства комфорта: эндорфины, вазопрессин, меланостатин, тиреолиберин

v Стимуляторы сексуального поведения: люлиберин, окситоцип, фрагменты кортикотропина

v Регуляторы температуры тела: бомбезин, эндорфины, вазопрессин, тиреолиберин

v Регуляторы тонуса поперечно-полосатой мускулатуры: соматостатин, эндорфины

v Регуляторы тонуса гладкой мускулатуры: церуслин, ксенопсин, физалемин, кассинин

v Нейромедиаторы и их антагонисты: нейротензин, карнозин, проктолин, субстанция П, ингибитор нейропередачи

v Противоаллергические пептиды: аналоги кортикотропина, антагонисты брадикинина

v Стимуляторы роста и выживаемости: глутатион, стимулятор роста клеток.

Регуляция функций эндокринных желез осуществляется несколькими способами. Один из них -- прямое влияние на клетки железы концентрации в крови того или иного вещества, уровень которого регулирует этот гормон. Например, повышенное содержание глюкозы в крови, протекающей через поджелудочную железу, вызывает повышение секреции инсулина, снижающего уровень сахара в крови. Другим примером может служить угнетение выработки паратгормона (повышающего уровень кальция в крови) при действии на клетки околощитовидных желез повышенных концентраций Са2+ и стимуляция секреции этого гормона при падении уровня Са2+ в крови.

Нервная регуляция деятельности желез внутренней секреции в основном осуществляется через гипоталамус и выделяемые им нейрогормоны. Прямых нервных влияний на секреторные клетки эндокринных желез, как правило, не наблюдается (за исключением мозгового вещества надпочечников и эпифиза). Нервные волокна, иннервирующие железу, регулируют в основном тонус кровеносных сосудов и кровоснабжение железы.

Нарушения функции желез внутренней секреции могут быть направлены как в сторону повышения активности (гиперфункция), так и в сторону понижения активности (гипофункция).

2. Формы гормонов

Связанная форма гормона -- образование обратимых, соединенных нековалентными связями комплексов гормонов с белками плазмы и форменными элементами. Степень связывания различных гормонов сильно варьирует и определяется их растворимостью в плазме крови и наличием транспортного белка. Например, 90 % кортизола, 98 % тестостерона и эстрадиола, 96 % трийодтиронина и 99 % тироксина связываются с транспортными белками. Связанная форма гормона не может взаимодействовать с рецепторами и формирует резерв, который может быть быстро мобилизован для пополнения пула свободного гормона.

Свободная форма гормона -- физиологически активное вещество в плазме крови в несвязанном с белком состоянии, способное взаимодействовать с рецепторами. Связанная форма гормона находится в динамическом равновесии с пулом свободного гормона, который в свою очередь находится в равновесии с гормоном, связанным с рецепторами в клетках-мишенях. Большинство полипептидных гормонов, за исключением соматотропина и окситоцина, циркулирует в низких концентрациях в крови в свободном состоянии, не связываясь с белками.

Обратная связь

- ЭТО влияние уровня циркулирующего гормона на его синтез в эндокринных клетках. Длинная цепь обратной связи -- взаимодействие периферической эндокринной железы с гипофизарными, гипоталамическими центрами и с супрагипоталамическими областями ЦНС. Короткая цепь обратной связи -- изменение секреции гипофизарного тронного гормона, модифицирует секрецию и высвобождение статинов и либеринов гипоталамуса. Ультракороткая цепь обратной связи -- взаимодействие в пределах эндокринной железы, при котором выделение гормона влияет на процессы секреции и высвобождения его самого и других гормонов из данной железы.

Отрицательная обратная связь - повышение уровня гормона, приводящее к торможению его секреции.

Положительная обратная связь -- повышение уровня гормона, обусловливающее стимуляцию и возникновение пика его секреции.

Гормоны могут оказывать несколько эффектов на организм:

v метаболический эффект, проявляющийся в изменении активности синтеза ферментов в клетке и в повышении проницаемости мембран клеток для данного гормона. При этом изменяется метаболизм в тканях и органах-мишенях;

v морфогенетичеекий эффект, заключающийся в стимуляции роста, дифференцировки и метаморфоза организма. В этом случае происходят изменения в организме на генетическом уровне;

v кинетический эффект заключается в активации определенной деятельности исполнительных органов;

v коррегирующий эффект проявляется изменением интенсивности функций органов и тканей даже в отсутствие гормона;

v реактогенный эффект связан с изменением реактивности ткани к действию других гормонов.

По функциональному значению гормоны также подразделяют на три группы:

v эффекторные, действующие непосредственно на органы-мишени;

v тропные, которые вырабатываются в гипофизе и стимулируют синтез и выделение эффекторных гормонов;

v регулирующие синтез тропных гормонов (либерины и статины), которые выделяются нейросекреторными клетками гипоталамуса.

В регуляции деятельности желез внутренней секреции принимают участие нервная и гуморальная системы.

Гуморальная регуляция -- регуляция при помощи различных классов физиологически активных веществ(Нервная регуляция: Филогенетически более молодая, Точное, локальное действие, Быстрое развитие эффекта, Контактное действие, Контролирует преимущественно «быстрые» рефлекторные ответные реакции всего организма или отдельных структур на действие различных раздражителей.)

Гормональная регуляция -- часть гуморальной регуляции, включающая регуляторные эффекты классических гормонов.(Филогенетически более древняя, Диффузное, системное действие, Медленное развитие эффекта, Дистантное действие , Контролирует преимущественно «медленные» процессы: деление и дифференцировку клеток, обмен веществ, рост, половое созревание)

3. Частная физиология желез внутренней секреции

Гипоталамус

Это центральная структура нервной системы, регулирующая эндокринные функции. Гипоталамус расположен в промежуточном мозге и включает преоптическую область, область перекреста зрительных нервов, воронку и мамиллярные тела.

В гипоталамусе существует два типа нейросекреторных клеток. В супрахиазматических и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса содержатся нервные клетки, соединяющиеся аксонами с задней долей гипофиза (нейрогипофиз). В клетках этих нейронов синтезируются гормоны: вазопрессин, или антидиуретический гормон, и окситоцин, которые затем по аксонам этих клеток поступают в нейрогипофиз, где и накапливаются.

Клетки второго типа расположены в нейросекреторных ядрах гипоталамуса и имеют короткие аксоны, не выходящие за пределы гипоталамуса.

В клетках этих ядер синтезируются пептиды двух видов: одни стимулируют образование и выделение гормонов аденогипофиза и называются рилизинг-гормонами (или либеринами), другие тормозят образование гормонов аденогипофиза и называются статинами.

К либеринам относятся:

v тиреолиберин

v соматолиберин

v люлиберин

v пролактолиберин

v меланолиберин

v кортиколиберин

А к статинам:

v соматостатин

v пролактостатин

v меланостатин.

Либерины и статины поступают путем аксонного транспорта в срединное возвышение гипоталамуса и выделяются в кровь первичной сети капилляров, образованной разветвлениями верхней гипофизарной артерии. Затем с током крови они поступают во вторичную сеть капилляров, расположенную в аденогипофизе, и влияют на его секреторные клетки. Через эту же капиллярную сеть гормоны аденогипофиза поступают в кровоток и достигают периферических эндокринных желез. Эта особенность кровообращения гипоталамо-гипофизарной области получила название портальной системы.

Гипоталамус и гипофиз объединяются в единую гипоталамо-гипофизарную систему, которая регулирует деятельность периферических желез внутренней секреции.

Секреция тех или иных гормонов гипоталамуса определяется конкретной ситуацией, которая формирует характер прямых и опосредованных влияний на нейросекреторные структуры гипоталамуса.

Функции окситоцина в организме

Повышение уровня гормона, наблюдающееся в естественных условиях к концу беременности, вызывает усиление сокращения матки при родах и в послеродовой период. Гормон стимулирует сокращение миоэпителиальных клеток протоков молочных желез, способствуя выделению молока при кормлении новорожденных.

Основные эффекты окситоцина:

· Стимулирует сокращения матки

· Активирует выделение молока

· Оказывает диуретический и натрийуретический эффекты, участвуя в водно-солевом поведении

· Регулирует питьевое поведение

· Повышает секрецию гормонов аденогипофиза

· Участвует в механизмах обучения и памяти

· Оказывает гипотензивный эффект

Функции АДГ в организме:

· Клетками-мишенями АДГ являются эпителиальные клетки собирательных трубочек почек и гладкие миоциты стенок сосудов. Через стимуляцию V2-рецепторов эпителиальных клеток собирательных трубочек почек и повышение в них уровня цАМФ АДГ увеличивает реабсорбцию воды (на 10-15%, или 15-22 л/сут), способствует концентрированию и уменьшению объема конечной мочи. Этот процесс называется антидиурезом, а вазопрессин, его вызывающий, получил второе название -- АДГ.

· В больших концентрациях гормон связывается с V1-рецепторами гладких миоцитов сосудов и через повышение в них уровня ИФЗ и ионов Са2+ вызывает сокращение миоцитов,сужение артерий и повышение артериального давления крови. Это влияние гормона на сосуды называется прессорным, откуда и произошло название гормона -- вазопрессин. АДГ участвует также в стимуляции секреции АКТГ при стрессе (через V3-рецепторы и внутриклеточные ИФЗ и ионы Са2+), формировании мотивации жажды и питьевого поведения, в механизмах памяти.

Гипофиз

Расположен в ямке турецкого седла основной кости и при помощи ножки связан с основанием мозга. Гипофиз состоит из трех долей: передней (аденогипофиз), промежуточной и задней (нейрогипофиз).

Все гормоны передней доли гипофиза представляют собой белковые вещества. Продукция ряда гормонов передней доли гипофиза регулируется с помощью либеринов и статинов.

В аденогипофизе вырабатывается шесть гормонов.

Соматотропный гормон (СТГ, гормон роста) стимулирует синтез белка в органах и тканях и регулирует рост молодняка. Под его влиянием усиливается мобилизация жира из депо и использование его в энергетическом обмене. При недостатке гормона роста в детском возрасте происходит задержка роста, и человек вырастает карликом, а при избыточной его продукции развивается гигантизм. Если выработка СТГ усиливается во взрослом состоянии, увеличиваются те части тела, которые еще способны расти, -- пальцы рук и ног, кисти, стопы, нос и нижняя челюсть. Это заболевание называется акромегалией. Выделение соматотропного гормона из гипофиза стимулируется соматолиберином, а тормозится соматостатином.

Пролактин (лютеотропный гормон) стимулирует рост молочных желез и в период лактации усиливает секрецию ими молока. В обычных условиях регулирует рост и развитие желтого тела и фолликулов в яичниках. В мужском организме влияет на образование андрогенов и спермиогенез. Стимуляция секреции пролактина осуществляется посредством пролактолиберина, а снижение секреции пролактина -- пролактостатином.

Адренокортикотропный гормон (АКТГ) вызывает разрастание пучковой и сетчатой зон коры надпочечников и усиливает синтез их гормонов -- глюкокортикоидов и минералокортикоидов. АКТГ также активирует липолиз. Выделение АКТГ из гипофиза стимулирует кортиколиберин. Синтез АКТГ усиливается при болевых ощущениях, стрессовых состояниях, физической нагрузке.

Тиреотропный гормон (ТТГ) стимулирует функцию щитовидной железы и активирует синтез тиреоидных гормонов. Выделение из гипофиза ТТГ регулируется тиреолиберином гипоталамуса, норадреналином, эстрогенами.

Фомикулостимулирующий гормон (ФСГ) стимулирует рост и развитие фолликулов в яичниках и участвует в спермиогенезе у самцов. Относится к гонадотропным гормонам.

Лютеинизирующий гормон (ЛГ), или лютропин, способствует овуляции фолликулов у самок, поддерживает функционирование желтого тела и нормальное протекание беременности, участвует в спер- миогенезе у самцов. Также является гонадотропным гормоном. Образование и выделение ФСГ и ЛГ из гипофиза стимулирует гонадолиберин.

В средней доле гипофиза образуется меланоцитостимулирующий гормон (МСГ), основной функцией которого является стимуляция синтеза пигмента меланина, а также регуляция размеров и числа пигментных клеток.

В задней доле гипофиза гормоны не синтезируются, а попадают сюда из гипоталамуса. В нейрогипофизе накапливается два гормона: антидиуретическии (АДГ), или вазопрессин, и окситоцин.

Под влиянием АДГ снижается диурез и регулируется питьевое поведение. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды в дистальных отделах нефрона путем повышения проницаемости для воды стенок дистальных извитых канальцев и собирательных трубок, оказывая тем самым антидиуретическое действие. Путем изменения объема циркулирующей жидкости АДГ регулирует осмотическое давление жидких сред организма. В больших концентрациях он вызывает сокращение артериол, что приводит к повышению артериального давления.

Окситоцин стимулирует сокращение гладких мышц матки и регулирует течение родового акта, а также влияет на выделение молока, усиливая сокращения миоэпителиальных клеток в молочных железах. Акт сосания рефлекторно способствует выделению окситоцина из нейрогипофиза и молокоотдаче. У самцов он обеспечивает рефлекторное сокращение семявыводящих протоков при семяизвержении.

Эпифиз

Эпифиз, или шишковидная железа, расположен в области промежуточного мозга и синтезирует гормон мелатонин, являющийся производным аминокислоты триптофана. Секреция этого гормона зависит от времени суток, и его повышенный уровень отмечают в ночные часы. Мелатонин участвует в регуляции биоритмов организма путем изменения метаболизма в ответ на изменение продолжительности светового дня. Мелатонин влияет на пигментный обмен, участвует в синтезе гонадотропных гормонов в гипофизе и регулирует половую цикличность у животных. Он является универсальным регулятором биологических ритмов организма. В молодом возрасте этот гормон тормозит половое созревание животных.

Физиологическая характеристика мелатонина:

· Содержится во всех живых организмах от простейших эукариот до человека

· Является основным гормоном эпифиза, большая часть которого (70 %) продуцируется в темное время суток

· Секреция зависит от освещенности: в светлое время суток повышается продукция предшественника мелатонина -- серотонина, а секреция мелатонина тормозится. Наблюдается выраженный циркадианный ритм секреции

· Кроме эпифиза продуцируется в сетчатке и ЖКТ, где участвует в паракринной регуляции

· Подавляет секрецию гормонов аденогипофиза, особенно гонадотропинов

· Тормозит развитие вторичных половых признаков

· Участвует в регуляции половых циклов и полового поведения

· Снижает продукцию тиреоидных гормонов, минерало- и глюкокортикоидов, соматотропного гормона

· У мальчиков к началу полового созревания происходит резкое падение уровня мелатонина, что составляет часть сложного сигнала, запускающего пубертатный период

· Участвует в регуляции уровня эстрогенов в различные фазы менструального цикла у женщин

· Участвует в регуляции биоритмов, в частности в регуляции сезонной ритмичности

· Тормозит активность меланоцитов кожи, но данный эффект выражен в основном у животных, а у человека на пигментацию влияет мало

· Увеличение продукции мелатонина осенью и зимой (укорочение светового дня) может сопровождаться апатией, ухудшением настроения, ощущением упадка сил, снижением внимания

· Является мощным ангиоксидантом, защищая от повреждений митохондриальную и ядерную ДНК, является терминальной ловушкой свободных радикалов, имеет противоопухолевую активность

· Участвует в процессах терморегуляции (при охлаждении)

· Влияет на кислородтранспортную функцию крови

· Оказывает эффект на L-аргинин-NO-систему

Вилочковая железа

Вилочковая железа, или тимус, -- парный дольчатый орган, расположенный в верхнем отделе переднего средостения. Эта железа вырабатывает пептидные гормоны тимозин, тимин и Т-активин, которые оказывают влияние на образование и созревание Т- и В-лимфоцитов, т.е. участвуют в регуляции деятельности иммунной системы организма. Тимус начинает функционировать в период внутриутробного развития, максимальную активность проявляет в период новорожденности. Тимозин оказывает антиканцерогенное действие. При недостатке гормонов вилочковой железы снижается резистентность организма.

Вилочковая железа достигает максимального развития в молодом возрасте животного, после наступления половой зрелости ее развитие останавливается, и она атрофируется.

Щитовидная железа

Состоит из двух долей, расположенных на шее по обеим сторонам трахеи позади щитовидных хрящей. Она вырабатывает гормоны двух видов: йодсодержащие гормоны и гормон тиреокальцитонин.

Основной структурно-функциональной единицей щитовидной железы являются фолликулы, заполненные коллоидной жидкостью, содержащей белок тиреоглобулин.

Характерной особенностью клеток щитовидной железы можно считать их способность поглощать йод, который затем входит в состав гормонов, продуцируемых этой железой, тироксина и трийодтиронина. Поступая в кровь, они связываются с белками плазмы крови, которые служат их переносчиками, а в тканях эти комплексы распадаются, высвобождая гормоны. Небольшая часть гормонов транспортируется кровью в свободном состоянии, обеспечивая их стимулирующий эффект.

Гормоны щитовидной железы способствуют усилению катаболи- ческих реакций и энергетического обмена. При этом значительно увеличивается основной обмен, ускоряется распад белков, жиров и углеводов. Гормоны щитовидной железы регулируют рост молодняка.

В щитовидной железе, кроме йодсодержаших гормонов, синтезируется гормон тиреокальцитонин. Местом его образования являются клетки, расположенные между фолликулами щитовидной железы. Под влиянием кальцитонина понижается содержание кальция в крови. Это связано с тем, что он угнетает функции остеокластов, разрушающих костную ткань, и активирует функцию остеобластов, способствующих образованию костной ткани и поглощению ионов кальция из крови. Продукция тирсокальцитонина регулируется уровнем кальция в плазме крови по механизму обратной связи. При снижении содержания кальция тормозится выработка тиреокальцитонина, и наоборот.

Щитовидная железа богато снабжена афферентными и эфферентными нервами. Импульсы, приходящие к железе по симпатическим волокнам, стимулируют ее активность. Образование гормонов щитовидной железы находится под влиянием гипоталамо-гипофизарной системы. Тиреотропный гормон гипофиза вызывает увеличение синтеза гормонов в эпителиальных клетках железы. Увеличение концентрации тироксина и трийодтиронина, соматостатина, глюкокортикоидов снижает секрецию тиреолиберина и ТТГ.

Патология щитовидной железы может проявляться избыточным выделением гормонов (гипертиреоз), что сопровождается уменьшением массы тела, тахикардией и повышением основного обмена. При гипофункции щитовидной железы у взрослого организма развивается патологическое состояние -- микседема. При этом снижается основной обмен, понижаются температура тела и деятельность ЦНС. Гипофункция щитовидной железы может развиваться у животных и людей, проживающих в местности с недостатком йода в почве и воде. Это заболевание называется эндемическим зобом. Щитовидная железа при этом заболевании увеличена, но из-за недостатка йода синтезирует пониженное количество гормонов, что проявляется гипотиреозом.

Паращитовидные железы

Паращитовидные, или околощитовидные, железы секретируют паратгормон, регулирующий обмен кальция в организме и поддерживающий постоянство его уровня в крови животных. Он усиливает активность остеокластов -- клеток, разрушающих кости. При этом ионы кальция высвобождаются из костных депо и поступают в кровь.

Одновременно с кальцием в кровь выводится и фосфор, однако под влиянием паратгормона резко усиливается выведение фосфатов с мочой, поэтому концентрация его в крови понижается. Паратгормон также повышает всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию его ионов в почечных канальцах, что также способствует увеличению концентрации этого элемента в крови.

Паратирин участвует в регуляции уровня ионов Са2+ в крови. Эта функция гормона реализуется за счет нескольких механизмов:

ь в физиологических концентрациях ПТГ усиливает процессы новообразования и минерализации кости, увеличивая поглощение ионов Са2+ из крови. В высоких концентрациях ПТГ оказывает резорбтивный эффект с высвобождением ионов Са2+;

ь ПТГ усиливает выделение фосфатов в проксимальных канальцах нефрона почек (вызывает фосфатурию) и увеличивает реабсорбцию Са2+ в дистальных канальцах нефрона;

ь гормон стимулирует синтез активной формы витамина D3 [1,25(OH)2D3] -- гормона кальцитриола, который усиливает всасывание ионов Са2+ и РO3-4 в кишечнике.

Гипер- и гипофункция паращитовидной железы

Гиперпродукция паратгормона приводит к деминерализации костной ткани, развитию остеопороза. Резко увеличивается уровень кальция в плазме крови, в результате чего усиливается склонность к камнеобразованию в органах мочеполовой системы. Высокая концентрация кальция в крови способствует развитию выраженных нарушений в электрической активности сердца, вплоть до остановки сердца в систолу, а также образованию язв в пищеварительном тракте, возникновение которых обусловлено стимулирующим действием ионов Са2+ на выработку гастрина и соляной кислоты в желудке.

Гипофункция околощитовидных желез проявляется в уменьшении количества кальция в крови, что является причиной повышения возбудимости нервной системы и возникновению в связи с этим тетании - приступов тонических судорог. Судороги могут захватывать отдельные мышцы или всю мускулатуру в целом

Надпочечники

Состоят из коркового и мозгового вещества, которые секретируют различные гормоны стероидной природы.

В корковом веществе надпочечников различают клубочковую, пучковую и сетчатую зоны. В клубочковой зоне синтезируются минера- локортикоиды; в пучковой -- глюкокортикоиды; в сетчатой образуются половые гормоны. По химическому строению гормоны коры надпочечников являются стероидами и образуются из холестерина.

К минералкортикоидам относятся альдостерон, дезоксикортикостерон, 18-оксикортикостерон.

Минералокортикоиды регулируют минеральный и водный обмен. Альдостерон повышает реабсорбцию ионов натрия и одновременно снижает реабсорбцию калия в почечных канальцах, а также увеличивает образование ионов водорода. При этом повышается артериальное давление и уменьшается диурез. Альдостерон также влияет на процессы реабсорбции натрия в слюнных железах. При сильном потоотделении он способствует сохранению натрия в организме.

Глюкокортикоиды -- кортизол, кортизон, кортикостерон и 11-дегидрокортикостерон имеют широкий спектр действия. Они усиливают процесс образования глюкозы из белков, синтеза гликогена, стимулируют распад белков и жиров. Оказывают противовоспалительное действие, уменьшая проницаемость капилляров, снижая отек тканей и угнетая фагоцитоз в очаге воспаления. Кроме того, они усиливают клеточный и гуморальный иммунитет. Регуляция продукции глюкокортикоидов осуществляется за счет гормонов кортиколиберина и АКТГ.

Основное физиологическое значение кортизолав организме заключается в регуляции промежуточного обмена и формировании адаптивных реакций организма к стрессорным воздействиям. Выделяют метаболические и неметаболические эффекты глюкокортикоидов.

Основные метаболические эффекты:

ь влияние на обмен углеводов. Кортизол является контринсулярным гормоном, так как способен вызывать длительную гипергликемию. Отсюда происходит название глюкокортикоиды. В основе механизма развития гипергликемии -- стимуляция глюконеогенеза за счет усиления активности и повышения синтеза ключевых ферментов глюконеогенеза и уменьшение потребления глюкозы инсулинзависимыми клетками скелетных мышц и жировой ткани. Этот механизм имеет большое значение для сохранения нормального уровня глюкозы в плазме крови и питания нейронов ЦНС при голодании и для повышения уровня глюкозы при стрессе. Кортизол усиливает синтез гликогена в печени;

ь влияние на обмен белков. Кортизол усиливает катаболизм белков и нуклеиновых кислот в скелетных мышцах, костях, коже, лимфоидных органах. С другой стороны, он усиливает синтез белков в печени, оказывая анаболический эффект;

ь влияние на обмен жиров. Глюкокортикоиды ускоряют липолиз в жировых депо нижней половины тела и повышают содержание свободных жирных кислот в крови. Их действие сопровождается повышением секреции инсулина из-за гипергликемии и усиленным отложением жира в верхней половине тела и на лице, клетки жировых депо которых имеют большую чувствительность к инсулину, чем к кортизолу. Подобный тип ожирения наблюдается при гиперфункции коры надпочечников -- синдроме Кушинга.

Половые гормоны надпочечников- андрогены, эстрогены и прогестерон имеют большое значение в развитии репродуктивных органов у животных в молодом возрасте, когда половые железы еще слабо развиты. Половые гормоны коры надпочечников обусловливают развитие вторичных половых признаков, оказывают анаболическое действие на организм, регулируют белковый обмен.

В мозговом слое надпочечников вырабатываются гормоны адреналин и норадреналин, относящиеся к катехоламинам. Синтезируются эти гормоны из аминокислоты тирозина. Их разностороннее действие аналогично симпатической нервной стимуляции.

Адреналин влияет на углеводный обмен, усиливая гликогенолиз в печени и в мышцах, в результате чего повышается содержание глюкозы в крови. Он расслабляет дыхательные мышцы, расширяя тем самым просвет бронхов и бронхиол, повышает сократимость миокарда и частоту сердечных сокращений. Повышает артериальное давление, но оказывает сосудорасширяющее действие на сосуды головного мозга. Адреналин увеличивает работоспособность скелетных мышц, угнетает работу желудочно-кишечного тракта.

Норадреналин участвует в синаптической передаче возбуждения с нервных окончаний на эффектор, а также влияет на процессы активации нейронов центральной нервной системы.

Поджелудочная железа

Относится к железам со смешанным типом секреции. Ацинозная ткань этой железы вырабатывает поджелудочный сок, который через выводной проток выделяется в полость двенадцатиперстной кишки.

Клетки поджелудочной железы, секретирующие гормоны, локализуются в островках Лангерганса. Эти клетки подразделяются на несколько типов: а-клетки синтезируют гормон глюкагон; (3-клетки -- инсулин; 8-клетки -- соматостатин.

Инсулин участвует в регуляции углеводного обмена и понижает концентрацию сахара в крови, способствуя превращению глюкозы в гликоген в печени и мышцах. Он повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, что обеспечивает проникновение глюкозы внутрь клеток. Инсулин стимулирует синтез белка из аминокислот и влияет на жировой обмен. Пониженная секреция инсулина приводит к заболеванию сахарным диабетом, характеризующимся гипергликемией, глюкозурией и другими проявлениями. Поэтому для энергетических нужд при данном заболевании используются жиры и белки, что способствует накоплению кетоновых тел и ацидозу.

Основными клетками, мишенями для инсулина служат гепатоциты, миокардиоциты, миофибриллы и адипоциты. Синтез инсулина повышается под влиянием парасимпатических воздействий, а также при участии глюкозы, кетоновых тел, гастрина и секретина. Угнетают продукцию инсулина симпатическая активация и действие гормонов адреналина и норадреналина.

Глюкагон является антагонистом инсулина и участвует в регуляции углеводного обмена. Он ускоряет расщепление гликогена в печени до глюкозы, что приводит к повышению уровня последней в крови. Также глюкагон стимулирует распад жира в жировой ткани. Секреция этого гормона возрастает при стрессовых реакциях. Глюкагон совместно с адреналином и глюкокортикоидами способствует при этом повышению концентрации энергетических метаболитов (глюкозы и жирных кислот) в крови.

Сомотостатин угнетает секрецию глюкагона и инсулина, ингибирует процессы всасывания в кишечнике и тормозит активность желчного пузыря.

Половые железы

Относятся к железам смешанного типа секреции. В них происходит развитие половых клеток и синтезируются половые гормоны, регулирующие репродуктивную функцию и формирование вторичных половых признаков у самцов и самок. Все половые гормоны относятся к стероидам и синтезируются из холестерина.

В мужских половых железах (семенники) происходят процессы спермиогенеза и образуются мужские половые гормоны -- андрогены и ингибин.

Андрогены (тестостерон, андростерон) образуются в интерстициальных клетках семенников. Они стимулируют рост и развитие репродуктивных органов, вторичных половых признаков и проявление половых рефлексов у самцов. Эти гормоны необходимы для нормального созревания спермиев. Основной мужской гормон тестостерон синтезируется в клетках Лейдига.

В небольшом количестве андрогены также образуются в сетчатой зоне коры надпочечников у самцов и самок. При недостатке андрогенов образуются спермии с различными морфологическими нарушениями. Мужские половые гормоны влияют на обмен веществ в организме. Они стимулируют синтез белка в различных тканях, особенно в мышцах, уменьшают содержание жира в организме, повышают основной обмен веществ. Андрогены оказывают влияние на функциональное состояние центральной нервной системы.

В небольшом количестве андрогены вырабатываются и у самок в фолликулах яичников, участвуют в эмбриогенезе и служат предшественниками эстрогенов.

Ингибин синтезируется в клетках Сертоли семенников и принимает участие в спермиогенезе путем блокирования выделения ФСГ из гипофиза.

В женских половых железах -- яичниках -- образуются женские половые клетки (яйцеклетки) и секретируются женские половые гормоны (эстрогены). Основные женские половые гормоны -- это эстрадиол, эстрон, эстриол и прогестерон. Эстрогены регулируют развитие первичных и вторичных женских половых признаков, стимулируют рост яйцепроводов, матки и влагалища, способствуют проявлению половых рефлексов у самок. Под их влиянием в эндометрии происходят циклические изменения, усиливается моторика матки и повышается ее чувствительность к окситоцину. Также эстрогены стимулируют рост и развитие молочных желез. Они в небольшом количестве синтезируются и в организме самцов и участвуют в спермиогенезе.

Главная функция прогестерона, синтезируемого в основном в желтом теле яичников, -- подготовка эндометрия к имплантации эмбриона и поддержание нормального протекания беременности у самки. Под действием этого гормона снижается сократительная активность матки и уменьшается чувствительность гладких мышц к влиянию окситоцина.

Диффузные железистые клетки

Биологически активные вещества, обладающие специфичностью действия, вырабатываются не только клетками желез внутренней секреции, но и специализированными клетками, расположенными в различных органах.

Большая группа тканевых гормонов синтезируется слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта: секретин, гастрин, бомбезин, мотилин, холецистокинин и др. Эти гормоны влияют на образование и секрецию пищеварительных соков, а также на моторную функцию желудочно-кишечного тракта.

Секретин вырабатывается клетками слизистой оболочки тонкого отдела кишечника. Этот гормон повышает образование и выделение желчи и подавляет действие гастрина на желудочную секрецию.

Гастрин секретируется клетками желудка, двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы. Он стимулирует секрецию хлороводородной (соляная) кислоты, активирует моторику желудка и выделение инсулина.

Холецистокинин вырабатывается в верхней части тонкого отдела кишечника и усиливает секрецию панкреатического сока, повышает моторику желчного пузыря, стимулирует выработку инсулина.

Почки наряду с выделительной функцией и регуляцией водно- солевого обмена обладают и эндокринной функцией. Они синтезируют и выделяют в кровь ренин, кальцитриол, эритропоэтин.

Эритропоэтин относится к пептидным гормонам и является гликопротеидом. Он синтезируется в почках, печени и других тканях.

Механизм его действия связан с активацией дифференцировки клеток в эритроциты. Выработку этого гормона активируют гормоны щитовидной железы, глюкокортикоиды, катехоламины

В ряде органов и тканей образуются тканевые гормоны, которые участвуют в регуляции местного кровообращения. Так, гистамин расширяет кровеносные сосуды, а серотонин обладает сосудосуживающим действием. Гистамин образуется из аминокислоты гистидин и в больших количествах содержится в тучных клетках соединительной ткани многих органов. Он оказывает несколько физиологических эффектов:

· расширяет артериолы и капилляры, в результате чего снижается артериальное давление;

· повышает проницаемость капилляров, что приводит к выходу жидкости из них и обусловливает снижение артериального давления;

· стимулирует секрецию слюнных и желудочных желез;

· участвует в аллергических реакциях немедленного типа.

Серотонин образуется из аминокислоты триптофан и синтезируется в клетках желудочно-кишечного тракта, а также в клетках бронхов, мозга, печени, почек, тимуса. Он способен вызывать несколько физиологических эффектов:

· оказывает сосудосуживающее действие в месте распада тромбоцитов;

· стимулирует сокращение гладких мышц бронхов и желудочно-кишечного тракта;

· играет важную роль в деятельности ЦНС как серотонинергическая система, в том числе в механизмах сна, эмоций и поведения. эндокринный гормон гипоталамус

В регуляции физиологических функций значительная роль отводится простагландинам - большой группе веществ, образующихся во многих тканях организма из ненасыщенных жирных кислот. Простагландины были открыты в 1949 г. в семенной жидкости и поэтому получили такое название. Позднее простагландины были обнаружены во многих других тканях животных и человека. В настоящее время известно 16 видов простагландинов. Все они образуются из арахидоновой кислоты.

Простагландины - группа физиологически активных веществ, производных циклических ненасыщенных жирных кислот, вырабатываемых в большинстве тканей организма и оказывающих разнообразное действие.

Различные виды простагландинов участвуют в регуляции секреции пищеварительных соков, усиливают сократительную активность гладких мышц матки и кровеносных сосудов, увеличивают экскрецию воды и натрия с мочой, под их влиянием в яичнике прекращает функционировать желтое тело. Все простагландины быстро разрушаются в крови (через 20- 30 с).

Общая характеристика простагландинов:

· Синтезируются повсеместно, примерно 1 мг/сут. Не образуются в лимфоцитах

· Для синтеза необходимы незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (арахидоновая, линолевая, линоленовая и др.)

· Имеют короткий период полураспада

· Перемещаются через клеточную мембрану при участии специфического белка -- простагландинового транспортера

· Оказывают преимущественно внутриклеточное и местное (аутокринное и паракринное) действие

Размещено на Allbest.ru

...