по аксонам * Гуморальный - по сосудам В передней части гипоталамуса находятся 2 парных ядра: * супраоптическое ядро, которое выделяет вазопрессин (антидиуретический гормон) * паравентрикулярное ядро, которое секретирует окситоцин (действует на миометрий матки, миоэпителиальные клетки молочной железы). Эти гормоны по аксонам идут в заднюю долю гипофиза. Средний отдел гипоталамуса составляют мелкие нейросекреторные клетки образующие аркуатное ядро и вентромедиальное. Гормоны поступают по аксонам в первичную гемокапиллярную сеть. Эти ядра выделяют гормоны способные суживать и расширять сосуды. Их образование зависит от содержания в крови продуктов метаболизма сердечной мышцы. Нейросекреторная деятельность испытывает влияние высших отделов головного мозга и эпифиза. Гормоны гипоталамуса и гипофиза. В гуморальной регуляции функций внутренних органов принимают участие многие отделы нервной системы. Главные из них: гипоталамус - особый отдел промежуточного мозга и гипофиз - мозговой придаток, расположенный на нижней поверхности головного мозга, являющийся типичной железой внутренней секреции. Вещества, выделяемые в кровь этими отделами головного мозга, называют нейрогормонами. Гипоталамус и гипофиз в своей деятельности тесно между собой связаны, образуя единую гипоталамо-гипофизарную систему. Она обеспечивает постоянство состава крови и необходимый уровень обмена веществ. Контроль гипоталамуса над внутренними органами возможен благодаря тому, что он регулирует функции гипофиза - главной железы внутренней секреции, которая управляет деятельностью всех остальных желез внутренней секреции: щитовидной, поджелудочной, половых, надпочечников. В работе гипоталамо-гипофизарной системы заложен принцип обратной связи. Когда какие-нибудь железы внутренней секреции начинают выделять слишком мало или, наоборот, чересчур много гормонов, гипоталамус улавливает отклонение в их концентрации в крови от необходимого на данный момент уровня. Затем, возбуждая или тормозя гипофиз и через него соответствующую железу внутренней секреции, гипоталамус переводит ее функцию на нужный уровень. Воздействия гипоталамуса осуществляются двумя путями. Вырабатываемые им нейрогормоны по специальным сосудам попадают прямо в переднюю долю гипофиза, а воздействие на его заднюю долю осуществляется по специальным нервным волокнам. Гипоталамо-гипофизарная система является типичным примером тесного объединения нервного и гуморального способов регуляции функций нашего организма.
34. Гипофиз. Деятельность желез внутренней секреции находится под контролем многочисленных прямых и обратных связей в организме. Основным регулятором их функций является гипоталамус, непосредственно связанный с главной эндокринной железой — гипофизом, влияния которого распространяются на другие периферические железы. ФУНКЦИИ ГИПОФИЗА Гипофиз состоит из трех долей: 1) передняя доля (аденогипофизе), 2) промежуточная доля и 3) задняя доля или нейрогипофиз. В аденогипофизе главную секреторную функцию выделяют 5 групп клеток, которые вырабатывают 5 специфических гормонов. Среди них выделяют тропные гормоны (лат. направление), регулирующие функции периферических желез эффекторные гормоны, непосредственно действующие на клетки-мишени. К тропным гормонам относят следующие: кортикотропин илиадренокортикотропный гормон(АКТГ),регулирующий функции коркового слоя надпочечников; тиреотропный гормон (ТТГ), активизирующий щитовидную железу; гонадотропныи гормон (ГТГ), влияющий на функции половых желез. Эффекторными гормонами являются соматотропн: гормон (СТГ) или соматотропин, определяющий рост тела, и пролактин, контролирующий деятельность молочных желез. Выделение гормонов передней доли гипофиза регулируется веществами, образуемыми нейросекреторными клетками гипоталал гипоталамическими нейропептидами: стимулирующими секреглиберинами и тормозящими ее — статинами, регулирующие вещества доставляются потоком крови из гипоталаммуса в переднюю долю гипофиза, где и оказывают влияние на секрецию гормонов клетками гипофиза. Соматоропин представляет собой видоспецифичный белок, определяющий рост тела (главным образом увеличивающий рост в длину). Работы по генной инженерии с внедрением соматотропина в генетический аппарат мышей позволили получить супермышей вдвое большего роста. Однако, современные исследования показали, что соматотропин организмов одного вида может увеличивать рост тела у видов, стоящих на более низких ступенях эволюционного развития, но не эффективен для более высокоразвитых организмов. В настоящее время найдено вещество-посредник, передающий влияния СТГ на клетки-мишени, - соматомедин, который вырабатывается клетками печени и костной ткани. Соматотрог обеспечивает синтез белка в клетках, накопление РНК, усиливает транспорт из крови аминокислот в клетки, способствует усвоению азота, создавая положительный азотистый баланс в организме, помогает утилизации жиров. Выделение соматотропного гормона увеличивается во время сна, при физических нагрузках, травмах, некоторых инфекциях В гипофизе взрослого человека его содержание составляет около 4-15 мг, у женщин среднее его количество несколько выше. Особенно увеличивается концентрация СТГ в крови у подростков в период полового созревания. При голодании его концентрация возрастает в 10-15 раз. Чрезмерное выделение соматотропина в раннем возрасте приводит к резкому увеличению длины тела (до 240-250 см) — а его недостаток — к задержке роста —карликовости. Гиганты и карлики имеют пропорциональное телосложение, однако у них наблюдаются изменения некоторых функций организма, в частности снижение внутрисекреторных функций половых желез. Избыток соматотропина во взрослом состоянии (после окончания роста тела) приводит к разрастанию еще не окостеневших окончательно частей скелета—удлинению пальцев рук и ног, кистей и стоп, уродливому росту носа, подбородка, а также к увеличению внутренних органов. Такое заболевание называется акромегалия. Пролактин регулирует рост молочных желез, синтез и секрецию молока (выведение молока обеспечивает другой гормон—окситоцин), стимулирует инстинкт материнства, а также влияет на водно-солевой обмен в организме, эритропоэз, вызывает послеродовое ожирение и др. эффекты. Его выделение рефлекторно активизируется актом сосания. В связи с тем, что пролакгин поддерживает существоввание желтого тела и выработку им гормона прогестерона, он почил также название лютеотропного гормона. Кортикотропин (адренокортикотропныйгормон — АКТГ) является крупным белком, при образовании которого выделяются в качестве побочных продуктов меланотропин (влияющий на образование пигмента меланина) и важный пептид — эндорфин, обеспечивающий обезболивающие эффекты в организме. Основное влияние эртикотропин оказывает на функции коркового слоя надпочечников, особенно на образование глюкокортикоидов. Кроме того, он вызывает расщепление жиров в жировой ткани, увеличивает секрецию инсулина и соматотропина. Стимулируют выделение кортикотропина различные стрессовые раздражители — сильная боль, холод, значительные физические нагрузки, психоэмоциональное напряжение. Способствуя усилению белкового, жирового и углеводного обменов в стрессовых ситуациях, он обеспечивает повышение сопротивляемости действию неблагоприятных факторов среды, т. е. является адаптивным гормоном. Тиреотропин (тиреотропный гормон — ТТГ)увеличивает массу щитовидной железы, число активных клеток, способствует захвату йода, что в целом усиливает секрецию ее гормонов. В результате нарастает интенсивность всех видов обмена веществ, повышается температуры тела. Образование ТТГ увеличивается при понижении внешней температуры среды и тормозится травмами, болевыми ощущениями. Секреция ТТГ может вызываться условно-рефлекторным путем—по сигналам, предшествующим охлаждению, т. е. контролируется корой больших полушарий. Это имеет большое значение для процессов закаливания, тренировки к пониженным температурам. Гонадотропные гормоны (ГТГ) — фоллитропини мотропин (их иначе еще называют фолликулостимулируюший и лютеинизирующий гормоны) — синтезируются и секретируются с ними и теми же клетками гипофиза, они одинаковы у мужчин и женщин и по своему действию являются синергистами. Эти молекулы химически защищены от разрушения в печени. ГТГ стимулирует образование и секрецию половых гормонов, а также функции яичников и семенников. Содержание ГТГ в крови зависит от концентрации в крови мужских и женских половых гормонов, от рефлекторных влияний при половом акте, от различных факторов внешне среды, от уровня нервно-психических расстройств.
35. Задняя доля гипофиза секретирует гормон вазопрессин , который образуются в клетках гипоталамуса, затем по нервным волокнам поступают в нейрогипофиз, где накапливаются и затем выделяются в кровь. Вазопрессин (лат.—давление) вызывает двоякий физиологический эффект в организме. Во-первых, он вызывает сужение кровеносных сосудов и повышение артериального давления. Во-вторых, этот гормон увеличивает обратное всасываание воды в почечных канальцах, что вызывает повышение концентрации и уменьшение объема мочи, т. е. он действует в качестве уретического гормона (АДГ). Его секреция в кровь стимулируется изменениями водно-солевого обмена, физическими нагрузками, эмоциональными стрессами. При употреблении алкоголя угнетается секреция вазопрессина (АДГ), увеличивается выведение мочи и возникает обезвоживание организма. В случае резкого падения выработки этого гормона возникает несахарный диабет, проявляющийся в патологической потере воды организмом. Окситоцин стимулирует сокращения матки при родах, выделение молока молочными железами. Его секрецию усиливают импульсы от механорецепторов матки при ее растяжении, а также выделение женского полового гормона эстрогена. Промежуточная доля гипофиза почти не развита у человека, имеется лишь небольшая группа клеток, секретирующих меланотропный гормон, вызывающий образование меланина—пигмента кожи и волос. В основном эту функцию у человека обеспечивает коркотропин передней доли гипофиза. Задняя доля гипофиза Задняя доля гипофиза по сути является чем-то промежуточным между железой и нервной тканью. Фактически, она состоит из нервных клеток, способных продуцировать гормоны, поэтому ее еще называют нейрогипофизом. Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) имеет тесную связь с головным мозгом, который может оказывать на нее стимулирующее или угнетающее влияние. Гормоны задней доли гипофиза Вазопрессин или антидиуретический гормон - сужает кровеносные сосуды, уменьшает выделение воды почками, вызывая тем самым повышение артериального давления. - Увеличивается, если работа сопровождается обильным потоотделением, предотвращая организм от обезвоживания. Окситоцин - Усиливает сокращение мускулатуры матки во время родов и при выкидышах. - Способствует отделению молока в период кормления.
36. Анатомия щитовидной железы. ЩЖ самая большая эндокринная железа организма человека. Масса ЩЖ у взрослого человека составляет примерно 18-20 гр. Железа заключена в фиброзную капсулу и прикрепляется к передней и боковым поверхностям гортани рыхлой соединительной тканью. Две доли ЩЖ соединяются между собой тонкой полоской ткани – перешейком. ЩЖ состоит из клеток двух разных видов: фолликулярных и парафолликулярных или С-клеток. Фолликулярные клетки формируют в железе многочисленные микроскопические фолликулы. Каждый микроскопический фолликул состоит из центральной полости, заполненной коллоидом – главной составляющей которого является белок тиреоглобулин, и окруженной одним слоем эпителиальных клеток. Фолликулярные клетки обращены своими вершинами в просвет фолликула – коллоидную полость, а основаниями прилежат к базальной мембране капилляров. На вершине фолликулярных клеток имеются тончайшие канальцы микроворсинок, проникающие в полость фолликула. Именно эти ворсинки путем пино- и эндоцитоза переносят капли коллоида из полости фолликула в цитоплазму клеток. В фолликулярных клетках происходит синтез и секреция основных тиреоидных гормонов – тироксина и трийодтиронина. Парафолликулярных клеток мало, они образуют как бы «железу в железе» и продуцируют калийрегулирующий полипептидный гормон – кальцитонин.
Функции щитовидной (тиреоидной) железы В щитовидной железе имеются две группы клеток, образующих два основных вида гормонов. Одна группа клеток вырабатывает трийодтиронин и тироксин, а другая — кальцитонин. Первые клетки захватывают из крови соединения йода, преобразуют их в атомарный йод и в комплексе с остатками аминокислоты тирозина синтезируют гормоны трийодтиронин и тетрайодиронин или тироксин (Т4), которые поступают в кровь и лимфу. Эти гормоны, активизируя генетический аппарат клеточную ядра и митохондрии клеток, стимулируют все виды обмена веществ и энергетический обмен организма. Они усиливают поглощение кислорода, увеличивают основной обмен в организме и повышают температуру тела, влияют на белковый, жировой и углеводный обмен, обеспечивают рост и развитие организма, усиливают: активность симпатических воздействий на частоту сердечных сокращений, артериальное давление и потоотделение, повышают возбудимость ЦНС. В крови тироксин существует в связанной с белками неактивной форме. Лишь около 0.1 % его количества находится в свободной активной форме, которая и вызывает функциональные эффекты. Более выраженным физиологическим действием обладает трийодтинин, но его содержание в крови значительно ниже. Гормон кальцитонин (или тирокальцитонин) вместе с гормонами околощитовидных желез участвует в регуляции содержания кальция в организме. Он вызывает снижение концентрации кальция в крови и поглощение его костной тканью, что способствует образованию и росту костей. В регуляции секреции кальцитонина участвуют гормоны желудочно-кишечного тракта, в частности гастрин. При недостаточном поступлении в организм йода возникает резкое снижение активности щитовидной железы — гипотиреоз. В де ком возрасте это приводит к развитию кретинизма — задержке полового, физического и умственного развития, нарушения пропорций тела. Дефицит гормонов щитовидной железы во взрослом состоянии вызывает слизистый отек тканей—микседему. Возникает в результате нарушения белкового обмена, повышающего онкотическое давление тканевой жидкости, и соответственно, вызывающего задержку воды в тканях. При этом, несмотря на разрастание железы (зоб), секреция гормонов снижена. Для компенсации недостатка йода в пище и воде, имеющегося в некоторых регионах зек и вызывающего так называемый эндемический зоб, в рацион населения включают йодированную соль и морепродукты. Гипотиреоз может также возникать при генетических аномалиях, в результате иммунного разрушения щитовидной железы и при нарушениях секреции тиреотропного гормона гипофиза. В случае гипертиреоза (избыточного образования гормонов щитовидной железы) возникают токсические явления, вызывающие Базедову болезнь. Происходит разрастание щитовидной желез (зоб), повышается основной обмен, наблюдаются потеря веса, пучеглазие, повышение раздражительности.
Функции околощитовидных желез. У человека имеются четыре околощитовидные железы прилегающие к задней поверхности щитовидной железы. Их продукт—паратирин или паратгормон участвует в регуляции содержания кальция в организме. Он повышает концентрацию кальция в крови, усиливая его всасывание в кишечнике и выход из костей. Выработка паратгормона усиливается при недостаточном содержании кальция в крови и в результате симпатических влияний, а подавление секреции — при избытке кальция. Нарушение нормальной секреции приводит в случае гиперфункции околощитовидных желез к потере костной тканью кальция и фосфора (деминерализация костей) и деформации костей, а также к появлению камней в почках, падению возбудимости нервной и мышечной тканей, ухудшению процессов внимания и памяти. В случае недостаточной функции и околощитовидных желез возникают резкое повышение возбуди мости нервных центров, патологические судороги и смерть в результате тетанического сокращения дыхательных мышц.
37. Надпочечники – парный орган. Они как бы прилеплены к верхнему полюсу обеих почек. Анатомическое строение каждого надпочечника напоминает слоеный пирог: сверху жировая оболочка, под ней соединительнотканная, затем идет корковый слой, а в самом центре – мозговой. Корковый и мозговой слои вырабатывают гормоны, влияющие на разные процессы жизнедеятельности организма. Надпочечники весят 5–6 г, мозговой слой составляет не более 20% от общей массы железы.
Надпочечники, корковый слой. Клубочковая зона минерало-кортикоиды (альдостерон) - Регуляция одного и минерального обменов, сохранение натрия в организме Пучковая зона: глюкокортикоиды (кортизол) - Регуляция углеводного, белкового обменов, угнетение воспалительных реакций Сетчатая зона: андрогены - Мужские половые гормоны, развитие мужских половых органов и вторичных половых признаков Основные гормоны надпочечников – адреналин и норадреналин – выделяются в кровь под воздействием нервных импульсов. Эти два родственных гормона важны для приспособительных реакций организма, особенно в экстремальных, стрессовых ситуациях. При мобилизации всех внутренних резервов клетки мозгового вещества за считанные часы могут выбросить в кровь почти весь свой запас адреналина. Поступая в кровь, адреналин увеличивает силу и частоту сердечных сокращений, вызывает сужение мелких артерий, расширяет венечные сосуды сердца и скелетных мышц, обеспечивая этим органам хорошее кровоснабжение. Адреналин и энергетически обеспечивает приспособительные реакции. Он способствует повышению содержания в крови глюкозы – основного источника энергии, усиливает распад гликогена в печени. В мышцах этот гормон увеличивает образование молочной кислоты, которая в печени превращается в глюкозу. Он буквально «выгребает» запасы углеводов из различных депо. Одновременно адреналин тормозит секрецию инсулина, который, как известно, повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, чем снижает ее содержание в крови. Норадреналин по химическому строению и действию схож с адреналином. Он как бы продолжает и завершает реакции, которые возникают в организме под действием адреналина. В экстремальных ситуациях, например при кислородом голодании, снижении сахара в крови, надпочечники могут мобилизовать защитные силы организма. Гиперфункция надпочечников ведет к изменению вторичных половых признаков, нарушению обмена веществ, увеличению количества сахара в крови. Развивается болезнь Иценко–Кушинга с характерным ожирением лица и туловища, повышается артериальное давление, разрыхляется костная ткань, что ведет к самопроизвольным переломам костей. Гипофункция надпочечников ведет к их атрофии. Корковый слой вырабатывает недостаточно гормона кортина. Результатом атрофических изменений надпочечников является бронзовая болезнь. Для нее характерно общее нарушение обменных процессов, отсутствие аппетита, тошнота и рвота, боли в области живота. Больной быстро теряет в весе, наступает истощение, появляются темные пятна на слизистых оболочках губ, десен. Кожа лица и открытых частей тела приобретает цвет старой бронзы. Бронзовую болезнь И.С. Тургенев описывает в рассказе «Живые мощи»: «Я приблизился – и остолбенел от удивления. Передо мною лежало живое человеческое существо, но что это было такое? Голова совершенно высохшая, одноцветная, бронзовая – ни дать, ни взять икона старинного письма, нос узкий, как лезвие ножа, губ почти не видать – только зубы белеют и глаза, да из-под платка вылезают на лоб жидкие пряди желтых волос». Бронзовая болезнь впервые была описана английским врачом Т.Аддисоном и поэтому называется также аддисоновой болезнью, при которой нарушается обмен солей между кровью и тканями тела.
38. Поджелудочная железа среди эндокринных желез занимает особое место. Она функционирует не только как железа внутренней секреции, но является и одной из основных пищеварительных желез: вырабатывает и поставляет в двенадцатиперстную кишку панкреатический сок, содержащий ферменты, необходимые для нормального пищеварения. Весит поджелудочная железа 70–120 г, длина ее 16–22 см. Эндокринная часть железы составляет 2–3% массы. Секреторные клетки, вырабатывающие гормоны, образуют специфические скопления – панкреатические островки (островки Лангерганса), разбросанные по всей железе, но больше всего их в хвостовом отделе. Основной гормон поджелудочной железы – инсулин, снижающий уровень сахара в крови и оказывающий влияние на жировой обмен. Интересна история открытия инсулина. В конце XIX в. немецкие физиологи О.Минковский и И. фон Меринг, изучая регуляцию процесса пищеварения, в ходе экспериментов удаляли собакам поджелудочную железу. Служитель, убирая за собаками в клетках, обратил внимание, что на мочу слетается множество мух. Оказалось, что в моче собак, лишенных поджелудочной железы, содержится большое количество сахара. Клеточный состав островков Лангерганса неоднороден: исследователи обнаружили здесь разные клетки – А, В, Д и РР. Самые многочисленные В-клетки – 70%; А-клетки – 20%; Д-клетки – 5–8%; РР-клетки – 0,5–3%. В-клетки первоначально синтезируют биологически неактивный проинсулин. Только после обработки специфическими ферментами в комплексе Гольджи проинсулин превращается в инсулин. В-клетки упаковывают готовую продукцию в особые секреторные гранулы и хранят до тех пор, пока не потребуется выделить инсулин в кровь. Когда в крови повышается уровень глюкозы, избыток глюкозы превращается в гликоген, который депонируется в печени и мышцах. Нарушение секреции инсулина ведет к сахарному диабету. У больного диабетом железа утрачивает способность реагировать на изменения содержания сахара в крови. А-клетки синтезируют гормон глюкагон, который тоже регулирует уровень глюкозы. Глюкагон называют физиологическим антагонистом инсулина. Если инсулин депонирует избытки глюкозы, то глюкагон, напротив, включает механизмы, извлекающие гликоген из этих депо. Таким образом он предотвращает сильное снижение уровня глюкозы в крови, которое может произойти при усиленной секреции инсулина. Подобный антогонизм не мешает нормальной деятельности поджелудочной железы. Именно благодаря слаженной деятельности инсулина и глюкагона в здоровом организме содержание глюкозы в крови поддерживается на определенном уровне. Сахарный диабет – тяжелое заболевание. Организм теряет способность усваивать сахар, он накапливается в крови и выводится с мочой. Недостаток инсулина приводит к обезвоживанию тканей. Потеря воды организмом вызывает у больного мучительную жажду. Больной выделяет в сутки от 10 до 30 л мочи. Содержание сахара в ней может достигать 5–10% (в норме моча не содержит сахара). Наблюдается похудение, иногда, наоборот, ожирение. У диабетиков нарушается обмен жиров и белков. Белки расщепляются не полностью, промежуточные продукты вызывают тяжелое отравление организма. Нарушение нормальной функции поджелудочной железы вызывает серьезные сдвиги в обмене веществ. Знание физиологической основы этих процессов позволяет лечить диабет. Прежде всего врач устанавливает правильную диету для больного. Важным средством лечения является введение инсулина. Гормоны, вырабатываемые эндокринной частью. В островках Лангерганса большинства
