Тема взаимодействие и взаимовлияние желез внутренней секреции. Эндокринная система. Регуляция гормональной активности

Нарушение эндокринных механизмов регуляции

Эндокринная регуляция связана с непосредственным влиянием одних гормонов на биосинтез и секрецию других. Гормональную регуляцию эндокринных функций осуществляет несколько групп гормонов.

Особую роль в гормональной регуляции многих эндокринных функций играет передняя доля гипофиза. В различных ее клетках образуется ряд тропных гормонов (АКТГ, ТТГ, ЛГ, СТГ), основное значение которых сводится к направленной стимуляции функций и трофики некоторых периферических эндокринных желез (кора надпочечников, щитовидная железа, гонады). Все тропные гормоны имеют белково-пептидную природу (олигопептиды, простые белки, гликопротеиды).

После экспериментального хирургического удаления гипофиза зависимые от него периферические железы подвергаются гипотрофии, в них резко снижается гормональный биосинтез. Следствием этого является подавление процессов, регулируемых соответствующими периферическими железами. Аналогичная картина наблюдается у человека при полной недостаточности функции гипофиза (болезнь Симмондса). Введение тропных гормонов животным после гипофизэктомии постепенно восстанавливает структуру и функцию зависимых от гипофиза эндокринных желез.

К негипофизарным гормонам, непосредственно регулирующим периферические эндокринные железы, относятся, в частности, глюкагон (гормон а-клеток поджелудочной железы, который наряду с влиянием на углеводный и липидный обмен в периферических тканях может оказывать прямое стимулирующее действие на Р-клетки той же железы, вырабатывающие инсулин) и инсулин (непосредственно контролирует секрецию катехоламинов надпочечниками и СТГ гипофизом).

Нарушения в системе обратной связи

В механизмах регуляции «гормон-гормон» существует сложная система регуляторных взаимосвязей - как прямых (нисходящих), так и обратных (восходящих).

Разберем механизм обратной связи на примере системы «гипоталамус-гипофиз-периферические железы».

Прямые связи начинаются в гипофизотропных областях гипоталамуса, которые получают по афферентным путям мозга внешние сигналы к запуску системы.

Гипоталамический стимул в форме определенного рилизинг-фактора передается в переднюю долю гипофиза, где усиливает или ослабляет секрецию соответствующего тропного гормона. Последний в повышенных или сниженных концентрациях через системную циркуляцию поступает к регулируемой им периферической эндокринной железе и изменяет ее секреторную функцию.

Обратные связи могут исходить как от периферической железы (наружная обратная связь), так и от гипофиза (внутренняя обратная связь). Восходящие наружные связи заканчиваются в гипо- таламусе и гипофизе.

Так, половые гормоны, кортикоиды, тиреоидные гормоны могут оказывать через кровь обратное влияние и на регулирующие их области гипоталамуса, и на соответствующие тропные функции гипофиза.

Важное значение в процессах саморегуляции имеют также внутренние обратные связи, идущие от гипофиза к соответствующим гипоталамическим центрам.

Таким образом, гипоталамус:

С одной стороны, принимает сигналы извне и посылает приказы по линии прямой связи к регулируемым эндокринным железам;

С другой стороны, реагирует на сигналы, идущие изнутри системы от регулируемых желез по принципу обратной связи.

По направленности физиологического действия обратные связи могут быть отрицательными и положительными. Первые как бы самоограничивают, самокомпенсируют работу системы, вторые самозапускают ее.

При удалении периферической железы, регулируемой гипофизом, или при ослаблении ее функции секреция соответствующего тропного гормона возрастает. И наоборот: усиление ее функции приводит к торможению секреции тропного гормона.

Процесс саморегуляции функции желез по механизму обратной связи всегда нарушается при любой форме патологии эндокринной системы. Классическим примером может служить атрофия коры надпочечников при длительном лечении кортикостероидами (в первую очередь, глюкокортикоидными гормонами). Объясняется это тем, что глюкокортикоиды (кортикостерон, кортизол и их аналоги):

Являются мощными регуляторами углеводного и белкового обмена, вызывают повышение концентрации глюкозы в крови, тормозят синтез белка в мышцах, соединительной ткани и лимфоидной ткани (катаболический эффект);

Стимулируют образование белка в печени (анаболический эффект);

Повышают резистентность организма к различным раздражителям (адаптивный эффект);

Обладают противовоспалительным и десенсибилизирующим действием (в больших дозах);

Являются одним из факторов, поддерживающих артериальное давление, количество циркулирующей крови и нормальную проницаемость капилляров.

Указанные эффекты глюкокортикоидов обусловили их широкое клиническое применение при заболеваниях, в основе патогенеза которых лежат аллергические процессы либо воспаление. В этих случаях вводимый извне гормон по механизму обратной связи тормозит функцию соответствующей железы, но при длительном введении приводит к ее атрофии. Поэтому больные, прекратившие лечение препаратами глюкокортикоидных гормонов, попадая в ситуацию, когда под влиянием повреждающих факторов (операция, бытовая травма, интоксикация) у них развивается стрессовое состояние, не отвечают адекватным усилением секреции собственных кортикостероидов. В результате у них может развиться острая надпочечниковая недостаточность, которая сопровождается сосудистым коллапсом, судорогами, развитием комы. Смерть у таких больных может наступить через 48 часов (при явлениях глубокой комы и сосудистого коллапса). Аналогичная картина может наблюдаться при кровоизлиянии в надпочечники.

Значение механизма обратной связи для организма можно рассмотреть также на примере викарной гипертрофии одного из надпочечников после хирургического удаления второго (односторонняя адреналэктомия). Такая операция вызывает быстрое падение уровня кортикостероидов в крови, что усиливает через гипоталамус адренокортикотропную функцию гипофиза и приводит к повышению концентрации АКТГ в крови, следствием которого является компенсаторная гипертрофия оставшегося надпочечника.

Длительный прием тиреостатиков (или антитиреоидных веществ), подавляющих биосинтез гормонов щитовидной железы (метилурацил, мерказолил, сульфаниламиды), вызывает усиление секреции тиреотропного гормона, а это, в свою очередь, обусловливает разрастание железы и развитие зоба.

Важную роль механизм обратной связи играет также в патогенезе адреногенитального синдрома.

Неэндокринная (гуморальная) регуляция

Неэндокринная (гуморальная) регуляция - регулирующее действие на эндокринные железы некоторых негормональных метаболитов.

Этот способ регуляции в большинстве случаев является, по существу, самонастройкой эндокринной функции. Так, глюкоза, гуморально действуя на эндокринные клетки, изменяет интенсивность продукции инсулина и глюкагона поджелудочной железой, адреналина мозговым слоем надпочечников, СТГ аденогипофизом. Уровень секреции паратгормона околощитовидными железами и кальцитонина щитовидной железой, контролирующих кальциевый обмен, в свою очередь, регулируется концентрацией ионов кальция в крови. Интенсивность биосинтеза альдостерона корой надпочечников обусловлена уровнем ионов натрия и калия в крови.

Неэндокринная регуляция эндокринных процессов представляет собой один из важнейших способов поддержания метаболического гомеостаза.

Для ряда желез (а- и (3-клетки островкового аппарата поджелудочной железы, околощитовидные железы) гуморальная регуляция негормональными агентами по принципу самонастройки имеет первостепенное физиологическое значение.

Особый интерес приобретает образование негормональных факторов стимуляции деятельности эндокринных желез в условиях патологии. Так, при некоторых формах тиреотоксикоза и воспаления щитовидной железы (тиреоидит) в крови больных появляется длительно действующий тиреоидный стимулятор (longactingthyroidstimulator - LATS.

LATS представлен гормонально активными аутоантителами (IgG), вырабатываемыми к патологическим компонентам (аутоантигенам) клеток щитовидной железы. Аутоантитела, избирательно связываясь с клетками щитовидной железы, специфически стимулируют в ней процессы секреции тиреоидных гормонов, приводя к развитию патологической гиперфункции. Они действуют аналогично ТТГ, усиливая процессы синтеза и секреции щитовидной железой тироксина и трийодтиронина.

Не исключено, что аналогичные метаболиты могут образовываться и к специфическим белкам других эндокринных желез, вызывая нарушение их функции.

Периферические (внежелезистые) механизмы регуляции

Функция той или иной эндокринной железы зависит также от величины концентрации гормонов в крови, уровня их резервирования комплексообразующими (связывающими) системами крови, скорости их захвата периферическими тканями. В развитии многих эндокринных заболеваний весьма значительную роль могут играть:

1) нарушение инактивации гормонов в тканях и

2) нарушение связывания гормонов белками;

3) образование антител к гормону;

4) нарушение соединения гормона с соответствующими ре- цепторами в клетках-мишенях;

5) наличие антигормонов и их действие на рецепторы по меха- низму конкурентного связывания.

Антигормоны - вещества (в том числе гормоны), имеющие сродство к рецепторам данного гормона и взаимодействующие с ними. Занимая рецепторы, они блокируют эффект данного гормона.

Патологические процессы в железе – эндокринопатии

Одной из причин нарушения нормальных взаимодействий в эндокринной системе являются патологические процессы в самих эндокринных железах, вследствие прямого поражения одной или нескольких из них. В патологических условиях возможно несколько вариантов нарушения деятельности эндокринных желез:

1) не соответствующая потребностям организма чрезмерно высокая инкреция (гиперфункция);

2) не соответствующая потребностям организма чрезмерно низкая инкреция (гипофункция);

3) качественное нарушение гормонообразования в железе, качественное нарушение инкреции (дисфункция).

Ниже приведена классификация эндокринопатии.

1. По характеру изменения функции: гиперфункция, гипофункция, дисфункция, эндокринные кризы.

Дисфункция - нарушение соотношений между гормонами, выделяемыми одной и той же железой. Примером может служить нарушение соотношений между эстрогенами и прогестероном, считающееся важным фактором патогенеза фибромиомы матки.

Эндокринные кризы - острые проявления эндокринной патологии - могут быть гипер- и гипофункциональными (тиреотоксичекий криз, гипотиреоидная кома и др.).

2.По происхождению: первичные (развивающиеся в результате первичного повреждения ткани железы) и вторичные (развивающиеся в результате первичного повреждения гипоталамуса).

3.По распространенности нарушений: моногландулярные и полигландулярные.

План

Основные механизмы влияния гормонов

Регуляция гормональной активности

АКТГ и кора надпочечника

Регуляция образования (б)

Гипоталамо-гипофизарный комплекс

Схема гипоталамо-гипофизарных механизмов регуляции активности эндокринных желез

Регуляция кальциевого гомеостаза

Витамин D и его влияние на обмен кальция

Эпифиз – биологические часы

Гормоны эпифиза и восприятие света

Список использованной литературы

Железы внутренней секреции. В регуляции функций организма важная роль принадлежит эндокринной системе. Органы этой системы- железы внутренней секреции - выделяют особые вещества, оказывающие существенное и специализированное влияние на обмен веществ, структуру и функцию органов и тканей. Железы внутренней секреции отличаются от других желез, имеющих выводные протоки (желез внешней секреции), тем, что выделяют продуцируемые ими вещества прямо в кровь. Поэтому их называютэндокринными железами (греч. endon - внутри, krinein - выделять) (рис. 26).

К железам внутренней секреции относятся гипофиз, эпифиз, поджелудочная железа, щитовидная железа, надпочечники, половые, паращитовидные или околощитовидные железы, вилочковая (зобная) железа.
Поджелудочная и половые железы - смешанные, так как часть их клеток выполняет внешнесекреторную функцию, другая часть - внутрисекреторную. Половые железы вырабатывают не только половые гормоны, но и половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды). Часть клеток поджелудочной железы вырабатывает гормон инсулин и глюкагон, другие ее клетки вырабатывают пищеварительный и поджелудочный сок.
Эндокринные железы человека невелики по размерам, имеют очень небольшую массу (от долей грамма до нескольких граммов), богато снабжены кровеносными сосудами. Кровь приносит к ним необходимый строительный материал и уносит химически активные секреты.
К эндокринным железам подходит разветвленная сеть нервных волокон, их деятельность постоянно контролирует нервная система.
Железы внутренней секреции функционально тесно связаны между собой, и поражение одной железы вызывает нарушение функции других желез.
Гормоны. Специфические активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции, называются гормонами (от греч. horman -возбуждать). Гормоны обладают высокой биологической активностью.
Гормоны сравнительно быстро разрушаются тканями, поэтому для обеспечения длительного действия необходимо их постоянное выделение в кровь. Только в этом случае возможно поддержание постоянной концентрации гормонов в крови.
Гормоны обладают относительной видовой специфичностью, что имеет важное значение, так как позволяет недостаток того или иного гормона в организме человека компенсировать введением гормональных препаратов, получаемых из соответствующих желез животных. В настоящее время удалось не только выделить многие гормоны, но даже получить некоторые из них синтетическим путем.
Гормоны действуют на обмен веществ, регулируют клеточную активность, способствуют проникновению продуктов обмена веществ через клеточные мембраны. Гормоны влияют на дыхание, кровообращение, пищеварение, выделение; с гормонами связана функция размножения.
Рост и развитие организма, смена различных возрастных периодов связаны с деятельностью желез внутренней секреции.
Механизм действия гормонов до конца не изучен. Считают, что гормоны действуют на клетки органов и тканей, взаимодействуя со специальными участками клеточной мембраны - рецепторами. Рецепторы специфичны, они настроены на восприятие определенных гормонов. Поэтому, хотя гормоны разносятся кровью по всему организму, они воспринимаются только определенными органами и тканями, получившими название органов и тканей-мишеней.
Включение гормонов в обменные процессы, протекающие в органах и тканях, опосредуется внутриклеточными посредниками, передающими влияние гормона на определенные внутриклеточные структуры. Наиболее значимым из них является циклический аденозинмонофосфат, образующийся под влиянием гормона из аденозинтрифосфорной кислоты, присутствующей во всех органах и тканях. Кроме того, гормоны способны активировать гены и таким образом влиять на синтез внутриклеточных белков, участвующих в специфической функции клеток.
Гипоталамо-гипофизарная система, ее роль в регуляции деятельности желез внутренней секреции. Гипоталамо-гипофизарной системе принадлежит важнейшая роль в регуляции активности всех желез внутренней секреции. Многие клетки одного из жизненно важных отделов мозга - гипоталамуса обладают способностью к секреции гормонов, называемых рилизинг-факторами. Это нейросекреторные клетки, аксоны которых связывают гипоталамус с гипофизом. Выделяемые этими клетками гормоны, попадая в определенные отделы гипофиза, стимулируют секрецию его гормонов. Гипофиз - небольшое образование овальной формы, расположен у основания мозга в углублении турецкого седла основной кости черепа.
Различают переднюю, промежуточную и заднюю доли гипофиза. Согласно Международной анатомической номенклатуре, переднюю и промежуточную долю называют аденогипофизом, а заднюю- нейрогипофизом.
Под влиянием рилизинг-факторов в передней доле гипофиза выделяются тропные гормоны: соматотропный, тиреотропный, адренокортикотропный, гонадотропный.
Соматотропин, или гормон роста, обусловливает рост костей в длину, ускоряет процессы обмена веществ, что приводит к усилению роста, увеличению массы тела. Недостаток этого гормона проявляется в малорослости (рост ниже 130 см), задержке полового развития; пропорции тела при этом сохраняются. Психическое развитие гипофизарных карликов обычно не нарушено. Среди гипофизарных карликов встречались и выдающиеся люди.
Избыток гормонов роста в детском возрасте ведет к гигантизму. В медицинской литературе описаны гиганты, имевшие рост 2 м 83 см и даже более (3 м 20 см). Гиганты характеризуются длинными конечностями, недостаточностью половых функций, пониженной физической выносливостью.
Иногда избыточное выделение гормона роста в кровь начинается после полового созревания, т. е. когда эпифизарные хрящи уже окостенели и рост трубчатых костей в длину уже невозможен. Тогда развивается акромегалия: увеличиваются кисти и стопы, кости лицевой части черепа (они окостеневают позже), усиленно растут нос, губы, подбородок, язык, уши, голосовые связки утолщаются, отчего голос становится грубым; увеличивается объем сердца, печени, желудочно-кишечного тракта.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) оказывает влияние на деятельность коры надпочечников. Увеличение количества АКТГ в крови вызывает гиперфункцию коры надпочечников, что приводит к нарушению обмена веществ, увеличению количества сахара в крови. Развивается болезнь Иценко - Кушинга с характерным ожирением лица и туловища, избыточно растущими волосами на лице и туловище; нередко при этом у женщин растут борода и усы; повышается артериальное давление; разрыхляется костная ткань, что ведет подчас к самопроизвольным переломам костей.
В аденогипофизе образуется также гормон, необходимый для нормальной функции щитовидной железы (тиреотропин).
Несколько гормонов передней доли гипофиза оказывают влияние на функции половых желез. Этогонадотропные гормоны. Одни из них стимулируют рост и созревание фолликулов в яичниках (фолитропин), активируют сперматогенез. Под влиянием лютропина у женщин происходит овуляция и образование желтого тела; у мужчин он стимулирует выработку тестостерона. Пролактин оказывает влияние на выработку молока в молочных железах; при его недостатке продукция молока снижается.
Из гормонов промежуточной доли гипофиза наиболее изучен меланофорный гормон, или меланотропин, регулирующий окраску кожного покрова. Этот гормон действует на клетки кожи, содержащие зернышки пигмента. Под влиянием гормона эти зернышки распространяются по всем отросткам клетки, вследствие чего кожа темнеет. При недостатке гормона окрашенные зернышки пигмента собираются в центре клеток, кожа бледнеет.
Во время беременности в крови содержание меланофорного гормона увеличивается, что вызывает усиленную пигментацию отдельных участков кожи (пятна беременности).
Под влиянием гипоталамуса из задней доли гипофиза выделяются гормоны антидиуретин, или вазопрессин, и окситоцин. Окситоцин стимулирует гладкую мускулатуру матки при родах.
Он также оказывает стимулирующее влияние на выделение молока из молочных желез.
Наиболее сложным действием обладает гормон задней доли гипофиза, названный антидиуретическим (АДГ); он усиливает обратное всасывание воды из первичной мочи, а также влияет на солевой состав крови. При уменьшении количества АДГ в крови наступает несахарное мочеизнурение (несахарный диабет), при котором в сутки отделяется до 10-20 л мочи. Вместе с гормонами коры надпочечников АДГ регулирует водно-солевой обмен в организме.
Структура и функция гипофиза претерпевают существенные изменения с возрастом. У новорожденного масса гипофиза 0,1 - 0,15 г, к 10 годам она достигает 0,3 г (у взрослых -0,55-0,65 г).
В период, предшествующий половому созреванию, значительно усиливается секреция гонадотропных гормонов, достигающая максимума в период полового созревания.
Регуляция нейросекреции по механизму обратной связи. Гипоталамо-гипофизарной системе принадлежит важнейшая роль в поддержании необходимого уровня гормонов. Это постоянство осуществляется благодаря обратным влияниям гормонов желез внутренней секреции на гипофиз и гипоталамус. Циркулирующие в крови гормоны, влияя на гипофиз, тормозят выделение в нем тропных гормонов либо, воздействуя на гипоталамус, снижают высвобождение рилизинг-факторов. Это так называемая отрицательная обратная связь (рис. 27).

Рассмотрим взаимодействие желез внутренней секреции на примере гипофиза и щитовидной железы. Тиреотропный гормон гипофиза стимулирует секрецию щитовидной железы, но если содержание ее гормона превысит нормальный предел, то этот гормон по механизму обратной связи затормозит образование тиреотропного гормона гипофиза. Соответственно снизится его активирующее влияние на щитовидную железу и уменьшится содержание ее гормона в крови. Такие же взаимоотношения выявлены между аденокортикотропным гормоном гипофиза и гормонами коры надпочечников, а также между гонадотропными гормонами и гормонами половых желез.
Таким образом, осуществляется саморегуляция деятельности желез внутренней секреции: увеличение функции железы под влиянием факторов внешней или внутренней среды приводит в силу отрицательной обратной связи к последующему торможению и нормализации гормонального баланса.
Так как гипоталамическая область мозга связана с другими отделами центральной нервной системы, то она является как бы коллектором всех импульсов, поступающих из внешнего мира и внутренней среды. Под влиянием этих импульсов меняется функциональное состояние нейросекреторных клеток гипоталамуса, а вслед за этим - деятельность гипофиза и связанных с ним эндокринных желез.
Щитовидная железа. Щитовидная железа располагается впереди гортани и состоит из двух боковых долей и перешейка. Железа богато снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами. За 1 мин через сосуды щитовидной железы протекает количество крови, в 3-5 раз превышающее массу этой железы.
Крупные железистые клетки щитовидной железы образуют фолликулы, заполненные коллоидным веществом. Сюда поступают вырабатываемые железой гормоны, представляющие собой соединение иода с аминокислотами.
Гормон щитовидной железы тироксин содержит до 65% иода. Тироксин-мощный стимулятор обмена веществ в организме; он ускоряет обмен белков, жиров и углеводов, активирует окислительные процессы в митохондриях, что ведет к усилению энергетического обмена. Особенно важна роль гормона в развитии плода, в процессах роста и дифференцировки тканей.
Гормоны щитовидной железы оказывают стимулирующее воздействие на центральную нервную систему. Недостаточное поступление гормона в кровь или его отсутствие в первые годы жизни ребенка приводит к резко выраженной задержке психического развития.
В процессе онтогенеза масса щитовидной железы значительно возрастает - с 1 г в период новорожденности до 10 г к 10 годам. С началом полового созревания рост железы особенно интенсивен, в этот же период возрастает функциональное напряжение щитовидной железы, о чем свидетельствует значительное повышение содержания суммарного белка, который входит в состав гормона щитовидной железы. Содержание тиреотропина в крови интенсивно нарастает до 7 лет. Увеличение содержания тироидных гормонов отмечается к 10 годам и на завершающих этапах полового созревания (15-16 лет). В возрасте от 5-6 к 9-10 годам качественно изменяются гипофизарно-щитовидные взаимоотношения - снижается чувствительность щитовидной железы к тиреотропным гормонам, наибольшая чувствительность к которым отмечена в 5-6 лет. Это свидетельствует о том, что щитовидная железа имеет особенно большое значение для развития организма в раннем возрасте.
Недостаточность функции щитовидной железы в детском возрасте приводит к кретинизму. При этом задерживается рост и нарушаются пропорции тела, задерживается половое развитие, отстает психическое развитие. Раннее выявление гипофункции щитовидной железы и соответствующее лечение оказывают значительный положительный эффект.
Нарушения функций щитовидной железы могут возникать в результате генетических изменений, а также из-за недостатка иода, необходимого для синтеза гормонов щитовидной железы. Чаще всего это имеет место в высокогорных районах, лесистых местностях с подзолистой почвой, где ощущается нехватка иода в воде, почве, растениях. У людей, живущих в этих местностях, происходит увеличение щитовидной железы до значительных размеров, а функция ее, как правило, снижена. Это эндемический зоб. Эндемическими называют заболевания, связанные с определенной местностью и постоянно наблюдаемые у живущего там населения.
В нашей стране благодаря широкой сети профилактических мероприятий эндемический зоб как массовое заболевание ликвидирован. Хороший эффект дает прибавка солей иода к хлебу, чаю, соли. Добавление 1 г йодистого калия на каждые 100 г соли удовлетворяет потребность организма в иоде.
Надпочечники. Надпочечники - парный орган; располагаются они в виде небольших телец над почками. Масса каждого из них 8-30 г. Каждый надпочечник состоит из двух слоев, имеющих разное происхождение, разное строение и различные функции: наружного - коркового и внутреннего - мозгового.
Из коркового слоя надпочечников выделено более 40 веществ, относящихся к группе стероидов. Это -кортикостероиды, или кортикоиды. Выделяют три основные группы гормонов коркового слоя надпочечников:

1) глюкокортикоиды - гормоны, действующие на обмен веществ, особенно на обмен углеводов. Сюда относят гидрокортизон, кортизон и кортикостерон. Отмечена способность глюкокортикоидов подавлять образование иммунных тел, что дало основание применять их при пересадке органов (сердце, почки). Глюкокортикоиды обладают противовоспалительным действием, снижают повышенную чувствительность к некоторым веществам;
2) минералокортикоиды. Они регулируют преимущественно минеральный и водный обмен. Гормон этой группы - аль-достерон; 3) андрогены и эстрогены - аналоги мужских и женских половых гормонов. Эти гормоны менее активны, чем гормоны половых желез, вырабатываются в незначительном количестве.

Гормональная функция коры надпочечников тесно связана с деятельностью гипофиза. Адренокортикотропный гормон гипофиза (АКЛТ) стимулирует синтез глюкокортикоидов и в меньшей степени - андрогенов.
Надпочечные железы уже с первых недель жизни характеризуются бурными структурными преобразованиями. Развитие коры надпочечников интенсивно протекает в первые годы жизни ребенка. К 7 годам ее ширина достигает 881 мкм, в 14 лет она составляет 1003,6 мкм. Мозговое вещество надпочечников к моменту рождения представлено незрелыми нервными клетками. Они быстро в течение первых лет жизни дифференцируются в зрелые клетки, называемые хромофильными, так как отличаются способностью окрашиваться в желтый цвет хромовыми солями. Эти клетки синтезируют гормоны, действие которых имеет много общего с симпатической нервной системой,-катехоламины (адреналин и норадреналин). Синтезированные катехоламины содержатся в мозговом веществе в виде гранул, из которых освобождаются под действием соответствующих стимулов и поступают в венозную кровь, оттекающую от коры надпочечников и проходящую через мозговое вещество. Стимулами поступления катехоламинов в кровь является возбуждение, раздражение симпатических нервов, физическая нагрузка, охлаждение и др. Главным гормоном мозгового вещества является адреналин, он составляет примерно 80% гормонов, синтезируемых в этом отделе надпочечников. Адреналин известен как один из самых быстродействующих гормонов. Он ускоряет кругооборот крови, усиливает и учащает сердечные сокращения; улучшает легочное дыхание, расширяет бронхи; увеличивает распад гликогена в печени, выход сахара в кровь; усиливает сокращение мышц, снижает их утомление и т. д. Все эти влияния адреналина ведут к одному общему результату - мобилизации всех сил организма для выполнения тяжелой работы.
Повышенная секреция адреналина - один из важнейших механизмов перестройки в функционировании организма в экстремальных ситуациях, при эмоциональном стрессе, внезапных физических нагрузках, при охлаждении.
Тесная связь хромофильных клеток надпочечника с симпатической нервной системой обусловливает быстрое выделение адреналина во всех случаях, когда в жизни человека возникают обстоятельства, требующие от него срочного напряжения сил. Значительное нарастание функционального напряжения надпочечников отмечается к 6 годам и в период полового созревания. В это же время значительно увеличивается содержание в крови стероидных гормонов и катехоламинов.
Поджелудочная железа. Позади желудка, рядом с двенадцатиперстной кишкой, лежит поджелудочная железа. Это железа смешанной функции. Эндокринную функцию осуществляют клетки поджелудочной железы, расположенные в виде островков (островки Лангерганса). Гормон был назван инсулином (лат. insula-островок).
Инсулин действует главным образом на углеводный обмен, оказывая на него влияние, противоположное адреналину. Если адреналин способствует быстрейшему расходованию в печени запасов углеводов, то инсулин сохраняет, пополняет эти запасы.
При заболеваниях поджелудочной железы, приводящих к снижению выработки инсулина, большая часть поступающих в организм углеводов не задерживается в нем, а выводится с мочой в виде глюкозы. Это приводит к сахарному мочеизнурению (сахарный диабет). Наиболее характерные признаки диабета - постоянный голод, неудержимая жажда, обильное выделение мочи и нарастающее исхудание.
У новорожденных внутрисекреторная ткань поджелудочной железы преобладает над внешнесекреторной. Островки Лангерганса значительно увеличиваются в размерах с возрастом. Островки большого диаметра (200-240 мкм), свойственные взрослым, обнаруживаются после 10 лет. Установлено и повышение уровня инсулина в крови в период от 10 до 11 лет. Незрелость гормональной функции поджелудочной железы может явиться одной из причин того, что у детей сахарный диабет выявляется чаще всего в возрасте от 6 до 12 лет, особенно после перенесения острых инфекционных заболеваний (корь, ветряная оспа, свинка). Отмечено, что развитию заболевания способствует переедание, в особенности избыточность богатой углеводами пищи.
Инсулин по своей химической природе - белковое вещество, которое удалось получить в кристаллическом виде. Под его влиянием происходит синтез гликогена из молекул сахара и отложение запасов гликогена в клетках печени. Вместе с тем инсулин способствует окислению сахара в тканях и таким образом обеспечивает наиболее полное его использование.
Благодаря взаимодействию адреналинового и инсулинового влияния поддерживается определенный уровень сахара в крови, необходимый для нормального состояния организма.
Половые железы. Половые гормоны вырабатываются половыми железами, которые относятся к числу смешанных.
Мужские половые гормоны (андрогены) вырабатываются особыми клетками семенников. Они выделены из экстрактов семенников, а также из мочи мужчин.
Истинным мужским половым гормоном является тестостерон и его производное - андростерон. Они обусловливают развитие полового аппарата и рост половых органов, развитие вторичных половых признаков: огрубение голоса, изменение телосложения- шире становятся плечи, увеличиваются мышцы, усиливается рост волос на лице и теле. Совместно с фолликулостимулирую-щим гормоном гипофиза тестостерон активирует сперматогенез (созревание сперматозоидов).
При гиперфункции семенников в раннем возрасте отмечается преждевременное половое созревание, быстрый рост тела и развитие вторичных половых признаков. Поражение семенников или их удаление (кастрация) в раннем возрасте вызывает прекращение роста и развития половых органов; вторичные половые признаки не развиваются, увеличивается период роста костей в длину, отсутствует половое влечение, оволосение лобка очень скудное или не наступает вовсе. Не растут волосы на лице, голос сохраняется высоким в течение всей жизни. Короткое туловище и длинные руки и ноги придают мужчинам с поврежденными или удаленными семенниками характерный вид.
Женские половые гормоны - эстрогены вырабатываются в яичниках. Они оказывают влияние на развитие половых органов, выработку яйцеклеток, обусловливают подготовку яйцеклеток к оплодотворению, матки - к беременности, молочных желез - к кормлению ребенка.
Истинным женским половым гормоном считают эстрадиол. В процессе обмена веществ половые гормоны превращаются в разнообразные продукты и выделяются с мочой, откуда их искусственно выделяют. К женским половым гормонам относится и прогестерон - гормон беременности (гормон желтого тела).
Гиперфункция яичников вызывает раннее половое созревание с выраженными вторичными признаками и менструацией. Описаны случаи раннего полового созревания девочек в 4-5 лет.
Половые гормоны в течение всей жизни оказывают мощное влияние на формирование тела, обмен веществ и половое поведение.

Работай эндокринные железы сами по себе, без высшего управления, они бы вскоре начали сбоить, как могут разладиться часы в доме без надзора человека, который их каждый день заводит и сверяет время. Поэтому мы говорим, что работа желез регулируется гипоталамо-гипофизарной системой , которая являет пример сложной нейрогуморальной регуляции . В системе этой гипоталамус - маленький, но чрезвычайно важный отдел мозга - контролирует выделение гормонов гипофиза и таким образом выступает главным связующим звеном между двумя системами: нервной и эндокринной. Гипоталамус, продуцируя несколько групп гормонов и нейропептидов, управляет также терморегуляцией и половым поведением. Если вам ночью не спится и одновременно страшно тянет к холодильнику, - это тоже действие гипоталамуса, который регулирует голод и жажду, а также время сна и бодрствования (так называемые циркадные ритмы).

Два вида регуляции имеют существенные различия. Нервная регуляция - быстрая, кратковременная, локальная, более молодая в эволюционном отношении. Гуморальная регуляция - медленная (кроме действия адреналина, который «фонтаном» вбрасывается в кровь при стрессе), длительная, обширная, более древняя. Она могла появиться у колониальных организмов без нервной системы, напррмер, у вольвокса, так как у них внутри имеется тканевая жидкость (не кровь), связующая клетки. Рассмотрим эти регуляции более подробно.

Нервная регуляция

Как мы уже поняли, главное действующее лицо здесь - гипоталамус . Он содержит нейросекреторные клетки - специфические нервные клетки, которые в возбужденном состоянии продуцируют гормоны, а также шлют нервные импульсы. Как именно идет этот процесс?

1. Гипоталамус «мониторит» состав крови, выявляет уровень содержания в ней гормонов, отмечает изменения их концентрации.

2. После этого он начинает «руководить» - посылает приказы гипофизу в виде гормонов, нервных импульсов.

3. Гипоталамус выделят рилизинг-гормоны в переднюю долю гипофиза - в аденогипофиз. К этой группе гормонов относятся так называемые освободители (либерины) и ограничители (статины) - они либо активизируют, либо тормозят производство тропных гормонов гипофиза.

4. В заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз) гипоталамус отсылает пару незаменимых гормонов - вазопрессин с окситоцином. Первый, называемый также антидиуретическим, значительно сужает сосуды почек, поэтому мочи образуется меньше. При этом возрастает обратное всасывание почками воды и повышается давление. Окситоцин производит стимуляцию гладких мышцх матки (его искусственно вводят при недостаточной родовой деятельности) и миоэпителия молочных желез.

Эндокринная регуляция

После того как поработал «нервный» гипоталамус, начинает работать система гуморальной регуляции : от гипофиза распоряжения поступают в железы и клетки. Как мы уже понимаем, гипофиз вырабатывает следующую по нисходящей категорию гормонов - тропные . Секреция их в кровь идет по принципу обратной связи, или автоматической саморегуляции. Если в крови мало некоего гормона, гипофиз выделяет гормон, повышающий активность определенной железы, подталкивающий ее к немедленному выделению этого гормона. Если гормона много в крови, гипофиз перестает выделять тропный гормон. Какие гормоны относятся к тропным и за какие функции они отвечают?

1. Соматотропин - регулирует рост костей в длину, ускоряет обмена веществ. Для развивающегося организма соматотропин имеет огромное значение. При его недостатке рост останавливается, у человека, родившегося с нормальными параметрами, развивается карликовость и он на всю жизнь остается маленьким. А вот при его избытке диагностируется гигантизм , рост может «рвануть» с огромной скоростью. Самым высоким человеком в мире сейчас считается Султан Кесен, он вырос до 251 сантиметра. Но абсолютный зафиксированный рекорд принадлежит американскому великану Роберту Уодлоу, имевшему рост 272 сантиметра. Еще одно отклонение, при повышенной выработке соматотропина развивающееся у взрослых людей, - акромегалия , при которой непропорционально увеличиваются кости стоп, кистей, лицевой части черепа, огромным становятся нос, подбородок, язык, голос грубеет, увеличивается объем сердца.

2. Тиреотропин отвечает за сбалансированную деятельность щитовидной железы, активизирует производство тироксина.

3. Адренокортикотропные гормоны руководят работой надпочечников, а именно их мозгового слоя.

4. Фолликулостимулирующий гормон ответственен за своевременное созревание фолликулов яичников, влияя таким образом на синтез женских половых гормонов; у мужчин он помогает правильному развитию семенников и сперматогенезу.

5. Гонадотропин воздействует на половые железы и стимулирует секрецию ими половых гормонов.

6. Пролактин - активизирует работу молочной железы. Он начинает вырабатываться после родов, причем старт выработке гормона дает, в том числе, сам младенец - он сосет грудь, а сигнал от раздражения рецепторов отправляется в гипоталамус.

Все железы внутренней секреции в целостном организме находятся в постоянном взаимодействии. Гормоны гипофиза регулируют работу щитовидной железы, поджелудочной, надпочечников, половых желез. Гормоны половых желез воздействуют на работу зобной железы, а гормоны зобной - на половые железы и т.д.

Взаимодействие проявляется и в том, что реакция того или иного органа нередко осуществляется только при последовательно воздействии ряда гормонов. Таковы. например, циклические изменения слизистой оболочки матки: каждый из гормонов может вызвать направленные изменения слизистой только в том случае, если предварительно она подвергалась воздействию какого-то другого определенного гормона. Железы внутренней секреции регулируют работу друг друга по принципу обратной связи. При этом если гормон какой-то железы усиливает работу другой железы, то последняя оказывает на первую тормозное действие, а это приводит к уменьшению возбуждающего влияния первой железы на вторую.

Действие различных гормонов желез может быть как синергичным, т.е. однонаправленным, так и антагонистичным, т.е. противоположно направленным. Противоположно действуют на углеводный обмен гормон надпочечников адреналин и гормон поджелудочной железы инсулин. Гормон щитовидной железы и адреналин действуют, наоборот, как синергисты. Взаимодействие может осуществляться и посредством нервной системы. Гормоны одних желез воздействуют на нервные центры, а импульсы, идущие от нервных центров, меняют характер деятельности других желез.

Нервная и гуморальная регуляция функций.

Существование организма в окружающей его внешней среде, так же как и его ответные реакции на самые разнообразные раздражения, обеспечиваются очень тонкой координацией деятельности нервной системы и желез внутренней секреции. Каждый орган, каждая система организма находится под воздействием нервных и гуморальных факторов.

К гуморальным факторам регуляции относят самые разнообразные вещества, находящиеся в крови и способные влиять на функцию различных органов. Так, в результате обменных процессов в тканях постоянно образуются биологические активные вещества (углекислота, гистамин, серотонин и др.), которые с кровью разносятся по организму и оказывают воздействия на все чувствительные к ним органы. К гуморальным факторам регуляции относятся и гормоны. Железы внутренней секреции, пересаженные в другой участок организма и лишенные всех нервных связей, продолжают функционировать. Однако это не означает, что и в естественных условиях они работают независимо от нервной системы. Нервная система может усилить или затормозить работу любой железы. Когда железа перестает получать импульсы от нервной системы, она теряет способность менять свою деятельность в соответствии с изменениями, происходящими во внешней и внутренней среде организма. До настоящего времени не во всех деталях выявлен механизм взаимодействия нервной системы и эндокринных желез. Но один из путей их взаимовлияния известен довольно хорошо. Имеется множество морфологических и физиологических доказательств наличия тесной связи между подбугровой областью - гипоталамусом и гипофизом. Гипоталамус связан афферентными путями с корой головного мозга, зрительными буграми, со средним мозгом, с подкорковыми ядрами, ядрами ретикулярной формации. Не менее многочисленны эфферентные пути гипоталамуса, по которым импульсы от него идут ко всем отделам центральной нервной системы.

В гипоталамусе есть клетки, которые чувствительны к изменениям состава крови - хеморецепторы - и к изменению осмотического давления - осморецепторы . Таким образом, гипоталамус, благодаря многочисленным нервным связям и наличию рецепторных клеток, является очень чувствительным образованием, чутко реагирующим на изменения внутренней и внешней среды организма. Гипоталамус примечателен еще и тем, что многие его клетки обладают способностью к нейросекреции , т.е. в них образуются биологически активные вещества - нейрогормоны .

Нейросекреторные клетки гипоталамуса имеют тело и отростки, число которых может быть различным. Секрет, который содержит гормоны полипептидной природы, собирается в канальцах эндоплазматической сети, оттуда он поступает в аппарат Гольджи и оформляется в виде секреторных гранул. Сформировавшиеся гранулы поступают в аксоны клеток, по которым перемещаются со скоростью 3 мм в сутки до их окончаний, где и накапливаются. За время перемещения по аксону происходит их окончательное созревание. Непосредственно перед выделением гормона гранулы теряют свою плотность и превращаются в пузырьки, очень напоминающие везикулы пресинаптических нервных окончаний. Отростки нейросекреторных клеток формируют гипоталамо-гипофизарный тракт - ножку гипофиза , по которой нейрогормоны поступают в гипофиз, изменяя активность его клеток. Нейрогормоны, воздействующие на переднюю долю гипофиза, называют релизинг-факторами.

Таким образом, гипоталамус улавливает самые разнообразные раздражения из внешней и внутренней среды организма и секреторная активность его нейронов изменяется. Под влиянием нейросекретов гипоталамуса меняется секреция гормонов гипофизом, что вызывает через другие эндокринные железы изменения всех функций организма.

Гормоны участвуют не только в конечном звене рефлекторной реакции, они могут служить причиной возникновения разнообразных рефлексов. Если изолировать от общего кровотока участок кровеносного сосуда, сохранив его нервные связи, и ввести в этот участок инсулин, то последний, раздражая рецепторы, рефлекторно вызывает снижение кровяного давления. Таким образом, гормоны могут изменить характер рефлекторной реакции путем воздействия на любое из звеньев рефлекторной дуги.

Некоторые медиаторы нервной системы по своей структуре сходны с теми или иными гормонами. Так, медиатором действия симпатической нервной системы является норадреналин - вещество той же природы, что и гормон адреналин, выделяемый надпочечниками. Действует ли на клетку адреналин, образовавшийся в надпочечниках, или норадреналин, выделившийся в окончаниях симпатического нерва, результат воздействия один и тот же: в мышечных волокнах сердца, сосудов возникает деполяризация постсинаптической мембраны, вследствие изменения ее проницаемости. Следовательно, в ряде случаев нервная система и гуморальные факторы оказывают свое регулирующее воздействие посредством одного и того же механизма. Сейчас доказано, что медиаторы возбуждения появляются еще в донервной стадии развития организма и влияют на формообразовательные процессы, выполняя функцию локальных гормонов.

Наряду со сходством имеется ряд отличий в нервной и гуморальной регуляции функций. Нервная система осуществляет быстрые непродолжительные реакции, гормоны действуют более медленно. Нервные импульсы всегда имеют точную "станцию назначения", гормоны влияют на многие чувствительные к нему органы. При этом реакция органа зависит не только от свойство гормона, но и от свойств воспринимающего органа. Так, например, структура гормона щитовидной железы оказывается одинаковой у животных, стоящих на разных ступенях эволюционного развития, но вызываемые им эффекты различны. В процессе эволюции произошло усложнение воспринимающих образований и реакция на тот же самый гормон оказалась иной.