 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Краткая характеристика гормонов и эндокринных железТЕМА 7. ФИЗИОЛОГИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ Краткая характеристика эндокринных желез и гормонов. Центральное звено регуляции эндокринных функций. Гипоталамо-гипофизарная система. Некоторые периферические эндокринные железы и физиологические эффекты действия их гормонов. Нормальное функционирование организма возможно благодаря наличию специальных механизмов регуляции процессов жизнедеятельности. В основе таких механизмов лежат два основных способа регуляции физиологических функций: Ø гуморальный – с помощью особых химических веществ, которые током крови разносятся по организму и оказывают свое влияние на определенные клетки, органы. Ø нервный – посредством нервных влияний на определенные органы и системы органов.
Гуморальный и нервный способы регуляции физиологических функций отличаются друг от друга по следующим характеристикам. Гуморальный является филогенетически более древним способом регуляции физиологических функций и более медленным, чем нервный. В то же время более точным и надежным является нервный способ регуляции физиологических функций. Краткая характеристика гормонов и эндокринных желез. Гуморальный способ регуляции физиологических функций организма осуществляется благодаря продуктам секреции эндокринных желез – гормонам. Гормоны – вещества органической природы, продуцируемые эндокринными железами, характеризующиеся следующими свойствами: Ø высокая биологическая активность: вырабатываясь эндокринными железами в ничтожно малых количествах, способны оказывать свои физиологические эффекты; Ø специфичность действия: свое действие на клетки тканей и органов гормоны реализуют через образование комплекса «гормон-рецептор», т.е. для каждого гормона существует свой рецептор, которые подходят друг к другу как ключ к замку; Ø дистантность действия: гормоны оказывают свои эффекты на органы и ткани, находящиеся на большом удалении от эндокринной железы, которой они вырабатываются. Такой тип действия (дистантный) реализуется благодаря тому, что эндокринные железы секретируются в кровь и током крови разносятся по всему организму.
В зависимости от химической природы гормоны классифицируют на: Ø белково-пептидные гормоны (гормоны гипоталамуса, аденогипофиза, С-клеток щитовидной железы, паращитовидных желез, островков Лангерганса поджелудочной железы) Ø гормоны – производные аминокислот (тиреоидные гормоны и катехоламины, серотонин и мелатонин эпифиза) Ø стероиды (половые гормоны и гормоны коркового вещества надпочечников (кортикостероиды)).
В зависимости от того, к какому из химических типов веществ относятся гормоны, рецепторы для них на клетке располагаются следующим образом (рис. 1): ü на мембране клетки: в случае, если гормон является производной аминокислоты или имеет белково-пептидную природу. Такие гормоны не могут пройти через гидрофобную толщу мембраны клетки и поэтому рецепторы для них располагаются на мембране. В данном случае образование комплекса «гормон-рецептор» приводит либо к изменению проницаемости мембраны (открытие ионного канала), либо к запуску внутриклеточного каскада реакций (присоединение гормона к своему рецептору вызывает фосфорилирование (активирование) какого-то внутриклеточного белка, он, в свою очередь, активирует еще какой-то белок и т.д.); ü в цитоплазме или на генетическом материале ядра: в случае, если гормон по химической природе является стероидным, т.е. гидрофобным веществом и в таком случае гормон может пройти через гидрофобный слой мембраны. В этом случае, образование гормон-рецепторного комплекса приводит либо к запуску внутриклеточного каскада реакций (если рецептор располагается в цитоплазме), либо к экспрессии какого-либо гена (если рецептор располагается на ДНК).
Клеточный рецептор к гормону представляет собой, как правило, белковую молекулу (либо в более сложном случае комплекс белка с углеводом (гликопротеид))
Гормоны, поступившие в периферическую кровь, могут находиться в ней в двух состояниях: Ø химически связанном виде (преимущественно с белками плазмы крови). Большая часть молекул гормона в крови, как правило, химически связана с определенными белками плазмы и представляет собой своеобразный резерв гормона, который может быть использован организмом в случае резкого повышения потребности в нем. Сами же белки плазмы крови, связывающие и транспортирующие гормоны, представляют собой как бы своеобразный буфер для них Ø свободной форме (именно химически несвязанные молекулы гормона способны проникать в ткани и, взаимодействуя с определенными рецепторами, оказывать влияние на клетки-мишени). Причем между химически связанной и свободной формами гормона существует состояние динамического равновесия. Так, уменьшение концентрации свободной формы гормона в крови (возникающее, например, в результате усиленного потребления его тканями) приводит к усиленному высвобождению его из химически связанного состояния и, как следствие, нормализации концентрации свободной формы гормона в циркулирующей крови.
Эндокринные железы так же имеют ряд особенностей строения и функционирования: ü малая масса ü отсутствие выводных протоков, вследствие чего они выделяют свои секреты – гормоны – непосредственно в кровь. ü высокая степень кровеснабжения ü состоят из соединительнотканной стромы и паренхимы, имеющей эпителиальную природу (железисты эпителий). От стромы внутрь железы могут отходить перегородки из соединительной ткани, делящие паренхиму железы на дольки.
Все компоненты эндокринной системы с учетом характера взаимоотношений между ними можно классифицировать следующим образом: Ø центральное звено регуляции эндокринных функций ü нейросекреторные ядра гипоталамуса · ядра переднего гипоталамуса · ядра медиобазального гипоталамуса ü гипофиз (адено- и нейрогипофиз) ü эпифиз Ø периферические эндокринные железы ü щитовидная железа ü околощитовидные железы ü надпочечники (мозговое и корковое вещество надпочечников) Ø органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции ü поджелудочная железа ü половые железы (яичники и семенники) ü плацента (временное образование) Ø одиночные гормонопродуцирующие клетки, формирующие в своей совокупности диффузную эндокринную систему (APUD-систему).
Центральное звено регуляции эндокринных функций представлено определенными структурами промежуточного мозга (нейросекреторными ядрами гипоталамуса) и двумя эндокринными железами, которые анатомически связаны с промежуточным мозгом – гипофизом и эпифизом (рис. 2). В сером веществе гипоталамуса располагаются ядра, имеющие отношение к регуляции эндокринных функций организма. Так, в передней части гипоталамуса располагаются супраоптическое и паравентрикулярное ядра, а в средней – группа медиобазальных ядер. Эти ядра представляют собой скопление тел нейросекреторных клеток, которые способны продуцировать определенные вещества (релизинг-факторы и окситоцин, вазопрессин). Гипоталамус с помощью ножки связан с гипофизом. Вазопрессин (антидиуретический гормон), вырабатывается нейросекреторными клетками супраоптического ядра, окситоцин – паравентрикулярного. По аксонам нейросекреторных клеток этих двух ядер, вазопрессин и окситоцин направляются в заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз), где накапливаются, а затем высвобождаются в кровь и разносятся по организму (рис. 3). Пучки аксонов ядер переднего гипоталамуса (супраоптического и паравентрикулярного) образуют гипоталамо-гипофизарный тракт. Физиологические эффекты вазопрессина и окситоцина на организм состоят в следующем: · вазопрессин (или антидиуретического гормона): ü регулирует водно-солевой обмен в организме, а главный орган-мишень – почка; ü сверхфизиологических дозах оказывает стимулирующее влияние на гладкомышечные клетки кровеносных сосудов, способствуя тем самым повышению системного артериального давления. · окситоцин стимулирует: ü гладкомышечные клетки миометрия матки способствуя родовой деятельности ü миоэпителиальные клетки выводных протоков молочных желез, способствуя молокоотдаче.
Ядра медиобазального гипоталамуса вырабатывают релизинг-факторы – биологически активные вещества, оказывающие регулирующее воздействие на секреторные клетки передней доли гипофиза (аденогипофиза). В зависимости от характера влияния рилизинг-фактров на секреторную активность клеток аденогипофиза различают два их типа: Ø либерины (стимулируют секрецию определенных тропных гормонов аденогипофизом): ü соматолиберин (стимулирует секрецию соматотропного гормона аденогипофизом) ü гонадолиберин (стимулирует секрецию лютеинирирующего и гонадотропного гормонов аденогипофизом) ü тиролиберин (стимулирует секрецию тиреотропного гормона и отчасти пролактина аденогипофизом) ü кортиколиберин (стимулирует секрецию адренокортикотропного гормона аденогипофизом) Ø статины (тормозят секрецию определенных тропных гормонов аденогипофизом) ü соматостатин (подавляет секрецию не только соматотропного гормона аденогипофизом, но и адренокортикотропного гормона и тиреотропного гормона) ü пролактиностатин (в отличие от всех других рилизинг-факторов, имеющих белково-пептидную природу, является биогенным амином (дофамином), тормозит образование пролактина аденогипофизом) ü меланостатин (тормозит образование меланоцитстимулирующего гормона аденогипофизом)
По аксонам клеток ядер медиобазального гипоталамуса релизинг-факторы посредством аксо-вазальных синапсов попадают в кровеносную систему гипоталамуса, откуда, по воротной вене гипофиза, направляются в аденогипофиз. Высвобождаюсь в аденогипофизе, релизинг-факторы оказывают определенное воздействие на клетки ядер аденогипофиза, которые вырабатывают тропные горноны (либерины стимулируют секрецию тропных гормонов, статины – тормозят).
Тропные гормоны аденогипофиза (имеют пептидную природу), в свою очередь, поступают в общий кровоток и достигают определенных тканей-мишеней. В зависимости от характера основных эффектов тропных гормонов на организм их условно классифицируют на две группы: Ø гландулотропные (оказывают регулирующее влияние на другие эндокринные железы) ü тиреотропный гормон (ТТГ) оказывает стимулирующее влияние на синтез фолликулярными клетками щитовидной железы тиреоидных гормонов ü адренокортикотропный гормон (АКТГ) стимулирует секреторную активность клеток пучковой и сетчатой зон коры надпочечников, продуцирующих глюкокортикоиды и в небольшом количестве половые гормоны. Кроме того, АКТГ обладает и собственным эффектом на организм (стимулирует липолиз в жировой ткани) ü гонадотропные гормоны (фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ)). Мишенью для ФСГ в мужском организме являются эпителиальные клетки семенных канальцев семенника (клетки Сертоли), что важно для нормального осуществления спераматогенеза. Главной мишенью для ЛГ в мужском организме служат клетки Лейдига (эндокринные клетки семенника), вырабатывающие половые гормоны. Основным эффектом ФСГ в женском организме является стимуляция фолликулогенеза (развития и созревания фолликулов) в яичниках. Главный же эффект ЛГ в женском организме состоит в стимуляции овуляции зрелого фолликула (его разрыву и выходу из него ооцита) и последующему развитию на месте лопнувшего зрелого фолликула желтого тела, вырабатывающего прогестерон и эстрогены. Ø эффекторные (обладают собственными эффектами на организм) ü соматотропный гормон (СТГ) или гормон роста – анаболический гормон, усиливающий синтез белка фактически во всех периферических органах и тканях. Причем наиболее отчетливо его анаболическое действие проявляется на уровне мышечной и хрящевой тканей (гиалиновый хрящ) и состоит в стимуляции линейного роста организма. СТГ оказывает свое действие на клетки периферических тканей преимущественно не прямо, а косвенно через посредство соматомединов, синтезируемых под влиянием этого гормона в печени. ü пролактин (маммотропный гормон) имеет отношение к регуляции функциональной активности молочной железы (стимулирует образование в молочных железах молока и поддерживает лактацию) ü меланоцитстимулирующий или меланотропный гормон (МСГ или МТГ) имеет отношение к регуляции пигментации кожи (стимулирует синтез меланина в меланоцитах кожи и переход его в кератиноциты, тем самым вызывая потемнение кожи; причем это действие МСГ у высших позвоночных выражено слабо) ü липотропный гормон принимает участие в регуляции липидного обмена в организме (в частности, является стимулятором липаз в жировых депо, тем самым способствуя липолизу в них и последующей мобилизации жирных кислот в кровь) Эпифиз (или шишковидная железа) относится к центральному звену регуляции эндокринных функций, поскольку вырабатывает ряд гормонов, оказывающих регулирующее влияние на функциональную активность других эндокринных желез. Эпифиз анатомически (с помощью поводков) связан с центральной нервной системой – с таламусом (частью промежуточного мозга) и залегает в борозде между верхними холмиками пластинки четверохолмия среднего мозга. Железа имеет конусовидную форму (форму еловой шишки); размеры: вертикальный – 1,5 см, горизонтальный и сагиттальный – менее 1 см; масса – 0,2 г. Паренхима (основа) эпифиза представлена двумя типами клеток: Ø глиальными (не синтезируют никаких гормонов) Ø секреторными (пинеалоцитами), которые синтезируют гормоны эпифиза (являются производными нервных клеток): ü гормоны – производные аминокислоты триптофана: · серотонин (синтезируется в основном в дневное время суток). Оказывает неспецифическое тонизирующее влияние на нейроны центральной нервной системы (в том числе и нейроны коры больших полушарий), обладает также вазоактивным действием (суживает сосуды и тем самым приводит к некоторому повышению артериального давления) · мелатонин (образуется преимущественно в ночное время суток путем метилирования серотонина). У высших позвоночных животных, в том числе человека, мелатонин оказывает очень сложные и многообразные эффекты на организм. В частности, он имеет отношение к регуляции циркадианных ритмов (околосуточных ритмов – ритмических колебаний в течение суток интенсивности постоянно протекающих физиологических процессов, таких как дыхание, сердечная деятельность, работа почек и т.д.). Кроме того, мелатонин замедляет обменные процессы в организме, снижает интенсивность сердечной деятельности и внешнего дыхания, а также приводит к понижению температуры тела, что способствует засыпанию. Наконец, мелатонин является очень мощным антиоксидантом (тормозит перекисное окисление липидов, в результате которого образуются свободные радикалы, повреждающие биологические мембраны), что обуславливает его ведущую роль в сдерживании процессов биологического старения организма. ü гормоны белково-пептидной природы (до 40 гормонов, которые оказывают регулирующее влияние на секреторную активность гипоталамо-гипофизарной системы и некоторых периферических эндокринных желез). Среди этих гормонов эпифиза наиболее изученными являются следующие: · антигонадотропин (тормозит выработку лютеинизирующего гормона аденогипофизом, угнетая до определенного возрастного периода половое созревание организма) · адреногломерулотропин (оказывает стимулирующее влияние на секреторную активность клеток клубочковой зоны коры надпочечников, вырабатывающей минералокортикоиды) · гормоны, аналогичные некоторым рилизинг-факторам гипоталамуса и тропным гормонам аденогипофиза (тиролиберин, тиротропин, гонадолиберин).
Своего нормального развития эпифиз достигает к 5-7 годам, а после 20-25 лет начинается его возрастная инволюция. Считают, что именно с момента начала возрастной инволюции эпифиза начинается и биологическое старение организма. В связи со способностью некоторых гормонов эпифиза регулировать циркадианные ритмы в организме и задерживать старение ему отводят роль биологических часов организма. Эфферентная иннервация эпифиза осуществляется только симпатическим отделом вегетативной нервной системы; причем постганглионарные симпатические нервные волокна образуют синапсы непосредственно на самих секреторных клетках эпифиза (т.е. нервные импульсы, приходящие из центральной нервной системы, непосредственно влияют на секреторную активность клеток железы).
Дата добавления: 2015-07-25 | Просмотры: 1006 | Нарушение авторских прав |
2. Центральное звено регуляции эндокринных функций. Гипоталамо-гипофизарная система.