Физиология желез внутренней секреции (ЖВС)

В данной статье дана характеристика железам внутренней секреции и вырабатываемым ими гормонам

При создании данной страницы использовалась лекция по соответствующей теме, составленная Кафедрой Нормальной физиологии БашГМУ

Эндокринные железы — это железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие свой секрет путем экзоцитоза в межклеточное пространство, а оттуда в кровь.

Классификация эндокринных желез.

• Центральные (гипоталамус, гипофиз и эпифиз);
• Периферические:
  • Гипофиззависимые — щитовидная железа, надпочечники (корковое вещество), половые железы (яички и яичники);
  • Гипофизнезависимые — околощитовидные, поджелудочная (панкреатические островки), надпочечники (мозговое вещество).

Гормоны

Гормоны — это химические вещества, обладающие высокой биологической активностью, переносящиеся кровью к клеткам-мишеням.

По химической природе гормоны можно разделить на 3 группы:

1. белки и полипептиды (инсулин, паратгормон, ренин),
2. производные аминокислот (НА, адреналин, гормоны щитовидной железы),
3. липидные гормоны или стероиды (половые гормоны, простагландины).

Функции гормонов :

• Обеспечивает рост, физическое, половое и умственное развитие.
• Способствует адаптации организма в различных условиях существования.
• Оказывают метаболический эффект и поддерживают некоторые физические показатели на постоянном уровне (осмотическое давление, уровень глюкозы в крови и т.д.)

Жизненный цикл гормонов

Гормоны подвергаются:

Синтез

Гормоны синтезируются в виде неактивных предшественников – прогормонов, которые превращаются в активную форму либо в эндокринной железе либо в крови.

Секреция

Синтезированные прогормоны хранятся в эндокринных клетках в составе секреторных гранул. Они высвобождаются благодаря стимулирующим факторам. Так создается резерв гормонов. Исключение – жирорастворимые гормоны, которые не имеют резерва и сразу после образования диффундируют через клеточную мембрану в кровь.

Транспорт

Формы транспорта гормонов:

1. Свободная (не более 10%)
2. Гормон, связанный с белками крови (70 — 80%)
3. Гормон, адсорбированный на форменных элементов крови (5 — 10%)

Разрушение

Разрушаются гормоны в тканях, но чаще всего — в печени.

Основное вещество удаляется через почки, небольшая часть (20%) – через ЖКТ с желчью.

Продолжительность жизни — от нескольких минут (катехоламины), до суток (тиреоидные гормоны).

Механизм действия гормонов

Первая модель: гормон не проходит в клетку-мишень. Гормон взаимодействует с мембранным рецептором. В результате в клетке-мишени появляется вторичный посредник (мессенджер), который изменяет активность белковых молекул клетки.

Вторая модель: гормон проходит через клеточную мембрану, рецептор к гормону находится внутриклеточно (в цитоплазме или в ядре клетки) Вновь синтезированные типы РНК перемещаются из ядра в цитоплазму. В результате синтезируются многие белки (компоненты плазматической мембраны или продукты секреции).

Методы исследования деятельности ЖВС

1. Наблюдение результатов полного или частичного удаления соответствующий железы или воздействие на неё некоторыми химическими веществами, угнетающими ее функции.
2. Введение экстрактов, полученных из той или иной железы, или химически чистых гормонов к нормальному животному после удаления или пересадки железы.
3. Сравнение физиологической активности крови, притекающей к железе и оттекающей от нее.
4. Определение биологическими или химическими методами содержания определенного гормона в крови и моче.
5. Изучение механизма биосинтеза гормонов методом радиоактивным изотопом.
6. Определение химической структуры и искусственный синтез гормона.
7. Исследование больных с недостаточной или избыточной функцией той или иной железы.

Гипоталамо — гипофизарная система

Гипофиз называют центральной железой внутренней секреции, так как он своими гормонами регулирует деятельность периферических эндокринных желез.

Гипофиз состоит из 3 долей, каждая из которых является ЖВС:

1. Задняя доля связана с гипоталамусом и называется нейрогипофизом.
2. Передняя доля называется аденогипофизом.
3. Средняя доля

Передняя и средняя доли являются чисто железистыми.

Нейрогипофиз

Эффекты гормонов нейрогипофиза:

Антидиуретический гормон (АДГ) тормозит диурез за счет усиления реабсорбции воды в почечных канальцах, оказывая свое влияние на ГМК сосудов, повышает артериальное давление (вазопрессин)

Окситоцин — регулирует сокращения матки во время родов и потом усиливает лактацию у женщин.

Аденогипофиз

Активность аденогипофиза зависит от состояния рилизинг-факторов (либеринов) и ингибирующих факторов (статинов), которые продуцирует гипоталамус.

Вырабатывает 2 группы гормонов:

• эффекторные гормоны,
• тропные гормоны.

Эффекторные гормоны

• Гормон роста – соматотропин,
• Пролактин.

Гормон роста – соматотропин

У детей соматотропин стимулирует энхондральное окостенение, посредством которого кости растут в длину. После полового созревания этот гормон оказывает свое влияние на периостальный рост костей и мягких тканей (рост в ширину). Поэтому при усиленной выработке гормона роста у взрослых развивается акромегалия (увеличение размеров отдельных частей тела).

У детей – гигантизм. При недостатке у ребенка рост прекращается и развивается гипофизарная карликовость.

Пролактин – стимулирует рост молочных желез и секрецию молока.

Тропные гормоны

Тиреотропный гормон (ТТГ) — стимулирует рост щитовидной железы и выработку ею тиреоидных гормонов

Адренокортикотропный гормон (АКТГ)

• стимулирует рост коркового вещества надпочечников и секрецию кортикостероидов,
• является мобилизатором жира из жировой ткани,
• оказывает влияние на пигментный обмен — при его гиперфункции наблюдается усиление пигментации — адиссонова болезнь.

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — стимулирует рост фолликулов в яичниках у женщин и сперматогенез у мужчин.

Лютеинизирующий гормон (ЛГ) — стимулирует развитие желтого тела яичников после овуляции и синтез им прогестерона у женщин. У мужчин — развитие интерстициальной ткани яичек и секрецию андрогенов.

Средняя доля гипофиза

Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), который представляет интерес только при его избыточной выработке, так как приводит к патологической пигментации.

Эпифиз

С помощью этих веществ эпифиз обеспечивает регуляцию биоритмов эндокринных и метаболических функций для приспособления организма к разным условиям освещенности.

Мелатонин — регулирует обмен организма, являясь антагонистом МСГ и тормозит секрецию гормонов аденогипофиза.

Гормоны щитовидной железы

Фолликулы щитовидной железы вырабатывают тироксин и трийодтиронин.

С-клетки , расположенные между фолликулами, вырабатывают кальцитонин.

Выработка Т3 – трийодтиронина и Т4 — тироксина регулируется ТТГ аденогипофиза.

Содержание йода в этих гормонах определяет их активность.

Т3 в 5 раз активнее Т4, однако они, в основном, обладают одинаковым действием — влияют на обменные процессы, рост, физическое и умственное развитие.

Избыточная выработка гормонов наблюдается при гипертиреозе. Симптомами данной патологии является – повышение ЧСС, физическая и умственная активность, беспокойство, усиленное потоотделение, экзофтальм – пучеглазие.

При гипофункции щитовидной железы развивается гипотиреоз (микседема), при которой отмечается слабость, медлительность, снижение памяти, гипотермия, замедление речи и тому подобное.

Гипотиреоз в детском возрасте приводит к задержке умственного развития и гипотиреоидной карликовости.

Синдром полного отсутствия тиреоидных гормонов у младенцев вызывает кретинизм.

Кальцитонин (тиреокальцитонин)

• Подавляет активность остеокластов и активирует функции остеобластов.
• Снижает уровень кальция в крови.
• Тормозит выделение кальция из костей.

Гормон паращитовидных желез – паратгормон .

Он поддерживает содержание кальция в крови на постоянном уровне, что очень важно для поддержания равновесия между непрерывным образованием и разрушением кости.

Эффекты паратгормона:

• стимулирует активность остеокластов, что приводит к высвобождению ионов кальция из костной ткани в кровь;
• усиливает реабсорбцию кальция в почке, способствуя повышению его уровня плазме;
• усиливает адсорбцию — концерт в кишечнике, при достаточном уровне витамина Д

Гипофункция паращитовидных желез

• нарушается рост костей, зубов, волос,
• повышается возбудимость ЦНС,
• возникают судороги.

Гиперфункция паращитовидных желез

• Остеопороз, т.е. разрушение костей,
• Мышечная слабость,
• Психические расстройства:
  • депрессия,
  • ослабление рефлексов,
  • ухудшение памяти.

Гормоны коры надпочечников

• коры (коркового слоя),
• мозгового слоя.

Кора надпочечников состоит из трех слоев:

• Наружный – клубочковая зона — выделяет минералокортикоиды,
• Средний – пучковая зона — выделяет глюкокортикоиды,
• Внутренний — сетчатая зона — выделяет половые гормоны.

Минералокортикоиды (альдостерон, дезоксикортикостерон) регулирует минеральный обмен, особенно уровень натрия и калия в крови. Например, альдостерон увеличивает реабсорбцию в канальцах почек натрия и хлора и угнетает реабсорбцию калия, тем самым, повышая осмотическое и артериальное давления.

При недостатке минералокортикоидов, организм теряет натрий, что приводит к смерти.

Глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортизон, кортикостерон)

В углеводном обмене глюкокортикоиды – антагонисты инсулина — повышают уровень глюкозы в крови:

• Тормозят усвоение глюкозы тканями;
• Ускоряет глюконеогенез (образование глюкозы из аминокислот).

Глюкокортикоиды в жировом обмене — усиливают липолиз из жирового депо и использование жира в энергетическом обмене.

1. мобилизуют организм в стрессовых ситуациях,
2. имеют иммуносупрессивное влияние, угнетая как клеточной, так и гуморальный иммунитет,
3. угнетают все стадии воспалительного процесса (противовоспалительное действие),
4. подавляют аллергические реакции и уменьшают количество эозинофилов,
5. препятствуют кровопотере, вызывая сужение мелких сосудов,
6. стимулируют эритропоэз.

Половые гормоны (андрогены, эстрогены)

Играют важную роль в развитии и формировании половой системы в детском возрасте.

После достижения половой зрелости их роль снижается.

В старости, после прекращения внутрисекреторной функции половых желез, кора надпочечников вновь становится главным источником секреции половых гормонов.

Симпато-адреналовая система

Функция этой системы обеспечивается двумя гормонами — катехоламинами мозгового слоя надпочечников:

Адреналин является основным гормоном мозгового слоя надпочечников.

Норадреналин (непосредственный предшественник адреналина) выделяется нервными окончаниями симпатических волокон, а также синтезируется различных областях головного мозга, выполняя роль медиатора.

Секреция адреналина и норадреналина повышается при возбуждении симпатической системы, а также вместе с выбросом глюкокортикоидов при стрессовых ситуациях.

Гормоны половых желез

Выделяют три группы половых гормонов:

• Эстрогены (эстрадиол, эстрон),
• Гестагены (прогестерон),
• Андрогены (тестостерон).

Эстрогены и гестагены – это женские половые гормоны.

Андрогены – мужские половые гормоны.

Эстрогены и гестагены образуются в яичниках и плаценте, а андрогены – в яичках.

Небольшое количество женских гормонов вырабатывается яичками и мужских яичниками.

Значение половых гормонов.

Они способствуют эмбриональной дифференцировке и последующему развитию половых органов, вторичных половых признаков, регулируют половое созревание и половое поведение.

Выработка половых гормонов и состояние половых желез регулируются ФСГ (фолликулостимулирующим гормоном) и ЛГ (лютеинизирующим) аденогипофиза.

Мелатонин угнетает развитие и функции половых желез.

Поджелудочная железа

Эффекты инсулина

• под его влиянием увеличивается проницаемость клеток организма для глюкозы, что способствует ее поступлению в клетку и участие в метаболических процессах;
• стимулирует синтез гликогена в печени;
• стимулирует синтез информационной РНК;
• активирует в печени синтез аминокислот;
• снижает глюконеогенез, то есть обладает анаболическим действием;
• стимулирует синтез триглицеридов и свободных жирных кислот из глюкозы, подавляя распад жиров.

Эффекты глюкагона

• усиливает гликогенолиз в печени;
• способствует глюконеогенезу;
• тормозит синтез жирных кислот, при этом активирует печеночную липазу, что способствует расщеплению жира.

Основным регулятором функций поджелудочной железы является содержание глюкозы в крови.

Гипергликемия после приема большого количества пищи, напряженной физической нагрузки, эмоциях повышает секрецию инсулина.

Гипогликемия тормозит секрецию инсулина, но стимулирует секрецию глюкагона.