Физиология желез внутренней секреции

     5 Гипоталамо-гипофизная система

     Гипоталамо-гипофизарная система - морфофункциональное объединение структур гипоталамуса и гипофиза, принимающих участие в регуляции основных вегетативных функций организма. Различные рилизинг-гормоны, вырабатываемые гипоталамусом оказывают прямое стимулирующее или тормозящее действие на секрецию гипофизарных гормонов. При этом между Гипоталамусом и Гипофизом существуют и обратные связи, с помощью которых регулируется синтез и секреция их гормонов. Принцип обратной связи здесь выражается в том, что при увеличении продукции железами внутренней секреции своих гормонов уменьшается секреция гормонов гипоталамуса. Выделение гормонов гипофиза приводит к изменению функции эндокринных желез; продукты их деятельности с током крови попадают в гипоталамус и, в свою очередь, влияют на его функции.

     Главными структурными и функциональными компонентами   Гипоталамо-гипофизарной системы являются нервные клетки двух типов — нейросекреторные, вырабатывающие пептидные гормоны вазопрессин и окситоцин, и клетки, главным продуктом которых являются моноамины (моноаминергические нейроны). Пептидергические клетки формируют крупные ядра — супраоптическое, паравентрикулярное и заднее. Нейросекрет, вырабатываемый внутри этих клеток, с током нейроплазмы попадает в нервные окончания нервных отростков. Основная масса веществ поступает в заднюю долю гипофиза, где нервные окончания аксонов нейросекреторных клеток тесно контактируют с капиллярами, и переходит в кровь. В медиабазальном отделе гипоталамуса расположена группа нечетко оформленных ядер, клетки которых способны продуцировать гипоталамические нейрогормоны. Секреция этих гормонов регулируется соотношением концентраций норадреналина, ацетилхолина и серотонина в гипоталамусе и отражает функциональное состояние висцеральных органов и внутренней среды организма. По мнению многих исследователей, в составе Гипоталамо-гипофизарной системы целесообразно выделить гипоталамо-аденогипофизарную и гипоталамо-нейрогипофизарную системы. В первой осуществляется синтез гипоталамических нейрогормонов (рилизинг-гормонов), тормозящих или стимулирующих секрецию многих гипофизарных гормонов, во второй — синтез вазопрессина (антидиуретического гормона) и окситоцина. Оба эти гормона, хотя и синтезируются в гипоталамусе, но накапливаются в нейрогипофизе. Помимо антидиуретического эффекта, вазопрессин стимулирует синтез гипофизарного адренокортикотропного гормона (АКТГ) секрецию 17-кетостероидов. Окситоцин влияет на активность гладкой мускулатуры матки, усиливает родовую деятельность, участвует в регуляции лактации. Ряд гормонов передней доли гипофиза получил название тропных. Это — тиреотропный гормон, АКТГ, соматотропный гормон, или гормон роста, фолликулостимулирующий гормон и др. В промежуточной доле гипофиза синтезируется меланоцитостимулирующий гормон. В задней доле накапливаются вазопрессин и окситоцин.

     В 70-х гг. было установлено, что в тканях гипофиза осуществляется синтез ряда биологически активных веществ пептидной природы, которые позже отнесли к группе регуляторных пептидов (Регуляторные пептиды). Выяснилось, что у многих из этих веществ, в частности эндорфинов, энкефалинов, липотропного гормона и даже АКТГ, один общий предшественник — высокомолекулярный белок проопиомеланокортин. Физиологические эффекты действия регуляторных пептидов многообразны. С одной стороны, они обладают самостоятельным влиянием на многие функции организма (например, на обучение, память, поведенческие реакции), с другой стороны, активно участвуют в регуляции деятельности самой  Гипоталамо-гипофизарной системы,  влияя на гипоталамус, а через аденогипофиз — на многие стороны вегетативной деятельности организма (снимают ощущение боли, вызывают или уменьшают чувство голода или жажды, влияют на перистальтику кишечника и т.д.). Наконец, эти вещества оказывают определенный эффект на обменные процессы (водно-солевой, углеводный, жировой). Таким образом, гипофиз, обладая самостоятельным спектром действия и тесно взаимодействуя с гипоталамусом, участвует в объединении всей эндокринной системы и регуляции процессов поддержания постоянства внутренней среды организма на всех уровнях его жизнедеятельности — от метаболического до поведенческого. Особенно ярко значение комплекса гипоталамус — гипофиз для жизнедеятельности организма проявляется при дифференцировке патологического процесса в рамках Гипоталамо-гипофизарной системы, например, в результате полного или частичного разрушения структур переднего отдела гипофиза, а также повреждения центров гипоталамуса, секретирующих рилизинг-гормоны, развиваются симптомы недостаточности аденогипофиза, характеризующиеся сниженной секрецией гормона роста, пролактина, других гормонов. Клинически это может выражаться в гипофизарном нанизме, гипоталамо-гипофизарной кахексии, неврогенной анорексии и т.д. Недостаток синтеза или секреции вазопрессина может сопровождаться возникновением синдрома несахарного диабета, основной причиной которого является поражение гипоталамо-гипофизарного тракта, задней доли гипофиза или супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. Аналогичные проявления сопровождают гипоталамический синдром.

     6 Щитовидная железа

     Щитовидная  железа — эндокринная железа  у позвоночных, хранящая йод  и вырабатывающая йодсодержащие  гормоны, участвующие в регуляции  обмена веществ и росте отдельных  клеток, а также организма в  целом — тироксин и трийодтиронин.  Синтез этих гормонов происходит  в эпителиальных фолликулярных  клетках, называемых тироцитами. Кальцитонин, пептидный гормон, также  синтезируется в щитовидной железе: в парафолликулярных или C-клетках.  Он компенсирует износ костей  путём встраивания кальция и  фосфатов в костную ткань, а  также предотвращает образование  остеокластов, которые в активированном  состоянии могут привести к  разрушению костной ткани, и  стимулирует функциональную активность  и размножение остеобластов. Тем  самым участвует в регуляции  деятельности этих двух видах  образований, именно благодаря  гормону новая костная ткань  образуется быстрее. Щитовидная  железа расположена в шее под  гортанью перед трахеей. У людей  она имеет форму бабочки и  находится под щитовидным хрящом. Заболевания щитовидной железы  могут протекать на фоне неизменённой, пониженной (гипотиреоз) или повышенной (гипертиреоз, тиреотоксикоз) эндокринной  функции. Встречающийся на определённых  территориях дефицит йода может  привести к развитию эндемического  зоба и даже кретинизма. Щитовидная  железа состоит из двух долей,  соединённых узким перешейком. Этот  перешеек расположен на уровне  второго-третьего кольца трахеи. Боковые доли охватывают трахею  и прикреплены к ней соединительной  тканью. Форму щитовидной железы  можно сравнить с буквой «Н»,  причем нижние рога короткие  и широкие, а верхние — высокие,  узкие и слегка расходящиеся. Иногда определяется дополнительная (Пирамидальная) доля щитовидной  железы. В среднем, щитовидная  железа взрослого человека весит  12—25 г и 2—3 г у новорожденного. Размеры каждой доли составляют 2,5-4 см в длину, 1,5-2 см в ширину  и 1-1,5 см — толщины. Объем  до 18 мл у женщин и до 25 мл  у мужчин считается нормальным. Вес и размер щитовидной железы  индивидуален; так, у женщин возможны  небольшие отклонения в объёме  в связи с менструальным циклом. Щитовидная железа — железа  внутренней секреции, в клетках  которой — тироцитах — вырабатываются  два гормона, контролирующие обмен  веществ и энергии, процессы  роста, созревания тканей и  органов. C-клетки, относящиеся к  диффузной эндокринной системе,  секретируют кальцитонин — один  из факторов регулирующих обмен  кальция в клетках, участник  процессов роста и развития  костного аппарата. Как избыточная, так и недостаточная функциональная  активность щитовидной железы является причиной разнообразных заболеваний, некоторые из которых могут вызвать побочные эффекты в виде нежелательной полноты. Следует отметить, что это может являться одним из симптомов болезни.

    7 Околощитовидные железы

     Околощитовидные железы расположены рядом или в толще щитовидной железы. У сельскохозяйственных животных их обыкновенно имеется две пары - верхняя и нижняя. У собак их четыре. У лошади и жвачных - две пары лежат непосредственно около щитовидной железы, а остальные две пары на значительном расстоянии от нее. Они небольшого размера и достигают у лошади 10-13 мм, у собак 4-7 мм. Раньше у людей и собак  очень часто вместе со щитовидной железой удаляли также и околощитовидные. При этом люди и животные через несколько дней погибали при явлениях сильнейших судорог. Снаружи железы покрыты соединительнотканной стромой. Железы содержат клетки двух типов: 1) главные клетки, они небольшой величины, но с крупным ядром - в них образуется коллоид - паратгормон. Ацидофильные клетки появляются только после наступления полового созревания. Функция их неизвестна. Железы иннервируются симпатическими нервами. Железистая ткань обильно снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами. Паратгормон представляет собой полипептид, состоящий из 83 аминокислотных остатков, получен синтетически. Главная функция паратгормона - регуляция обмена кальция и фосфора в организме, поддерживая в плазме их физиологическую норму (9-12 и 3-4 мг%). Он воздействует на митохондрии клеток, где откладывается кальций; влияет на проницаемость клеточных мембран и транспортировку кальция и фосфора в организме. Для действия паратгормона необходим витамин Д, так как он способствует всасыванию кальция и фосфора из пищеварительного тракта. При гиперфункции околощитовидных желез скелет теряет большое количество кальция и фосфора и кости становятся хрупкими. В конце беременности животных, в период лактации, при содержании животных в теплых помещениях паратгормона выделяется больше. Полное удаление паращитовидных желез является смертельным для всех животных. В первые сутки после операции у животных проявляются отклонения от нормы. Затем начинаются мелкие фибрилярные подергивания, которые усиливаются параллельно снижению содержания кальция в крови. Собака погибает на 3-6 день после операции, когда кальций в крови снижается до 5-4мг%. Животное можно спасти, если ежедневно вводить паратгормон или кальций. На возникновение судорог при пониженном содержании кальция в крови влияет качество питания. При скармливании собакам мяса, наступление судорог ускоряется. Растительная пища замедляет возникновение и развитие судорог. К нарушениям обмена кальция очень чувствительны высокопродуктивные коровы, так как у них с молоком выделяется большое количество кальция. Содержание кальция в крови регулируется взаимодействием паратгормона и кальцитонина с участием витамина Д. Под действием тиреокальцитонина понижается концентрация ионов кальция и фосфора в плазме крови. Снижение содержания кальция происходит за счет ослабления его мобилизации из костей, а фосфора - за счет усиленного выделения с мочой.

Паратгормон усиливает активность остеокластов -клеток, разрушающих  кости - кальций поступает в кровь  Одновременно с кальцием поступает  и фосфор, но он усиленно выделяется с мочой и концентрация его  в плазме крови снижается. Повышению  содержания кальция в плазме крови, способствует усиление его всасывания в кишечнике и реобсорбции  в почечных канальцах. В регуляции  минерального обмена участвуют не только паратгормон, но и кортикоиды, соматотропин, гормоны щитовидной железы, эстрогены. Важное значение имеет сбалансированность рационов по содержанию кальция, фосфора, магния, все это способствует поддержанию  минерального гомеостаза в крови  животных.

     8 Надпочечники

     Надпочечники, надпочечные железы, парный эндокринный  орган у высших позвоночных  животных и человека. В каждом  надпочечнике различают поверхностную  часть, построенную из стероидогенной  ткани и продуцирующую стероидные  гормоны, и внутреннюю — построенную  из хромаффинной, или адреналовой,  ткани и продуцирующую катехоламиновые  гормоны. Надпочечники одеты соединительно-тканной  капсулой. У человека они в  виде шапочек охватывают сверху  почки. Как обособленные органы, включающие в себя две разнородные  железистые ткани, надпочечники  развились в эволюции позвоночных  не сразу. У рыб стероидогенная  и хромаффинная ткани образуют  в почечной области самостоятельные  скопления. У земноводных такие  скопления прилегают друг к  другу, не теряя своей самостоятельности;  у некоторых пресмыкающихся они  пронизывают друг друга. Стероидогенная  ткань надпочечников имеет у  всех позвоночных мезодермальное  происхождение, тогда как хромаффинная  происходит от того же эктодермального  зачатка, который даёт начало  симпатическим нейронам. Раздельное  кровоснабжение коры и мозгового  вещества осуществляется несколькими  артериями; богатая венозная сеть  соединяется в одну центральную  вену надпочечников. Лимфатические  сосуды образуют два сплетения  — под капсулой и в мозговом  слое. Иннервируются надпочечники  волокнами чревного нерва, которые  образуют надпочечниковое сплетение,  соединяющееся с почечным и  солнечным.

     8.1 Корковый слой

     Корковый слой надпочечников у млекопитающих животных и человека разделён на 3 зоны, выполняющие разные функции: клубочковую, пучковую и сетчатую. Клетки клубочковой зоны собраны в клубочки и лежат под капсулой. Клетки пучковой, самой широкой зоны коры расположены прядями или пучками и пронизаны расширяющимися в этой зоне капиллярами. Клетки сетчатой зоны окружают мозговое вещество. Гормонами коры надпочечников являются гидрокортизон, альдостерон и кортикостерон, которые обнаруживаются в оттекающей от надпочечников крови. Всего из коры надпочечников выделено свыше 40 стероидных соединений — кортикостероидов; 5 из них (кортикостерон, гидрокортизон, кортизон, альдостерон, дезоксикортикостерон) обладают высокой биологической активностью. В зависимости от характера физиологического действия стероидные соединения коры надпочечников делят на следующие группы: минералокортикоиды, глюкокортикоиды, андрогены, эстрогены. Основной минералокортикоид — альдостерон, физиологический регулятор минерального обмена — образуется в клубочковой зоне коры. У человека его содержание в плазме крови около 0,08 мкг/100 мл, экскреция с мочой 12—14 мкг/сут. Источник глюкокортикоидов — пучковая зона коры надпочечников В содержании двух основных из них — гидрокортизона и кортикостерона наблюдается определённая видовая специфичность. Так, у приматов основной глюкокортикоид — гидрокортизон; у крыс и кроликов — кортикостерон; у крупного рогатого скота, собак и кошек — равные количества того и другого.

    8.2 Мозговой слой

     В мозговом веществе надпочечников у млекопитающих животных и человека, помимо хромаффинной ткани, имеются немногочисленные нейроны. Мозговое вещество вырабатывает 2 гормона — адреналин и норадреналин. Кроме того, в оттекающей от надпочечников крови обнаружен в небольшом количестве предшественник этих гормонов — диоксифенилэтиламин, который, возможно, является самостоятельным гормоном. В надпочечниках животных разных видов содержание их неодинаково. Адреналин усиливает поглощение О2 тканями, стимулирует обмен веществ, повышает систолическое артериальное давление, увеличивает минутный объём сердца и частоту сердцебиений. Норадреналин повышает систолическое и диастолическое артериальное давление, снижает минутный объём, замедляет сердцебиение. Оба гормона стимулируют гликогенолиз в печени, в результате чего увеличивается содержание сахара в крови. Нарушение функции мозгового слоя надпочечников может быть обусловлено его опухолями — феохромоцитомой и др.

     9 Гормоны надпочечников и стресс

     При стрессе  изменяется уровень активности  функциональных систем организма  — сердечнососудистой, дыхательной,  иммунной, пищеварительной, мочеполовой... Важную роль в поддержании этого нового статуса играют гормоны, выделение которых находится под контролем гипоталамуса. Самой активной железой внутренней секреции при стрессе являются надпочечники.

     Гормоны, выделяемые надпочечниками при стрессе:

- Гормоны мозгового слоя надпочечников — катехоламины. Катехоламины являются биологически активными веществами, к ним относятся адреналин, норадреналин и дофамин.

- Адреналин и норадреналин вырабатываются не только нервной тканью, но и мозговым веществом надпочечников (в последнем случае они выступают в роли гормонов, попадая в кровь). Их эффекты в нашем организме несколько различаются.

     Механизм действия гормонов стресса. Норадреналин вызывает повышение систолического и диастолического давления без ускорения сердечного ритма, повышает силу сердечных сокращений, за счет сужения почечных сосудов тормозит диурез и задерживает ионы Na+ в крови, снижает секреторную активность желудка и кишки, расслабляет гладкую мускулатуру кишечника, усиливает слюноотделение. Адреналин обладает бронхорасширяющим и антиспазматическим действием на бронхиальную мускулатуру, рефлекторно снижает частоту и амплитуду дыхания, является антидиуретиком, снижая выделение с мочой ионов К+, тормозит моторную активность желудка, расслабляет стенки органов, но сокращает области сфинктеров мочеполовой и кишечной систем, тормозит пищеварительную секрецию, повышает сократимость скелетных мышц.