Гормоны средней и задней долей гипофиза

В средней доле гипофиза вырабатывается гормон меланотропин (интермедин), который оказывает влияние на пигментный обмен.

Задняя доля гипофиза тесно связана с супраоптическим и паравентрикулярным ядром гипоталамуса. Нервные клетки этих ядер вырабатывают нейросекрет, который транспортируется в заднюю долю гипофиза. Накапливаются гормоны в питуицитах, в этих клетках гормоны превращаются в активную форму. В нервных клетках паравентрикулярного ядра образуется окситоцин, в нейронах супраоптического ядра – вазопрессин.

Вазопрессин выполняет две функции:

1) усиливает сокращение гладких мышц сосудов (тонус артериол повышается с последующим повышением артериального давления);

2) угнетает образование мочи в почках (антидиуретическое действие). Антидиуретическое действие обеспечивается способностью вазопрессина усиливать обратное всасывание воды из канальцев почек в кровь. Уменьшение образования вазопрессина является причиной возникновения несахарного диабета (несахарного мочеизнурения).

Окситоцин (оцитоцин) избирательно действует на гладкую мускулатуру матки, усиливает ее сокращение. Сокращение матки резко увеличивается, если она находилась под воздействием эстрогенов. Во время беременности окситоцин не влияет на сократительную способность матки, так как гормон желтого тела прогестерон делает ее нечувствительной ко всем раздражителям. Окситоцин стимулирует выделение молока, усиливается именно выделительная функция, а не его секреция. Особые клетки молочной железы избирательно реагируют на окситоцин. Акт сосания рефлекторно способствует выделению окситоцина из нейрогипофиза.

Гипоталамическая регуляция образования гормонов гипофиза

Нейроны гипоталамуса вырабатывают нейросекрет. Продукты нейросекреции, которые способствуют образованию гормонов передней доли гипофиза, называются либеринами, а тормозящие их образование – статинами. Поступление этих веществ в переднюю долю гипофиза происходит по кровеносным сосудам.

Регуляция образования гормонов передней доли гипофиза осуществляется по принципу обратной связи. Между тропной функцией передней доли гипофиза и периферическими железами существуют двусторонние отношения: тропные гормоны активируют периферические эндокринные железы, последние в зависимости от их функционального состояния тоже влияют на продукцию тропных гормонов. Двусторонние взаимоотношения имеются между передней долей гипофиза и половыми железами, щитовидной железой и корой надпочечников. Эти взаимоотношения называют «плюс-минус» взаимодействия. Тропные гормоны стимулируют («плюс») функцию периферических желез, а гормоны периферических желез подавляют («минус») продукцию и выделение гормонов передней доли гипофиза. Существует обратная связь между гипоталамусом и тропными гормонами передней доли гипофиза. Повышение концентрации в крови гормона гипофиза приводит к торможению нейросекрета в гипоталамусе.

Симпатический отдел вегетативной нервной системы усиливает выработку тропных гормонов, парасимпатический отдел угнетает.

 

62. 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.

66. 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 позвоночных выявляют два основных типа железистых клеток, вырабатывающих разные гормоны: ин­сулин и глюкагон. Клетки, синтезирующие инсулин, называют бета- (или В-) клетками; клетки, вырабатывающие глюкагон, — альфа- (или А-) клетками. Кроме них определен третий тип клеток — дельта-клетки, в которых синтезируется соматостатин (рис. 6.15). Бета-клетки, синтезирующие инсулин, обнаружены у всех по­звоночных. У низших позвоночных (круглоротые, хрящевые рыбы) альфа-клетки и глюкагон не выявлены. У всех остальных позво­ночных в островках Лангерганса синтезируются инсулин и глюкагон, основная функция которых состоит в регуляции метаболических процессов; от этих гормонов в значительной степени зависит уровень глюкозы в крови, необходимый для нормальной жизнедеятельности организма. Инсулин представляет собою белковый гормон с молекулярной массой около 6000 Да. Он состоит из двух полипептидных цепей, соединенных двумя дисульфидными мостиками. Инсулин образу­ется из предшественника — проинсулина — под влиянием протеаз. Активность проинсулина невелика (5 % активности инсулина). Превращение проинсулина в инсулин происходит в бета-клетках. Инсулин был первым белковым гормоном, синтезированным ис­кусственно. В настоящее время инсулин (или инсулиноподобный гормон) обнаружен у многих беспозвоночных животных, что свидетельствует, по-видимому, не только о его древности, но и важной роли в регуляции метаболических процессов. Глюкагон — полипептид, построенный из одной цепи с моле­кулярной массой около 3500 Да. Кроме альфа-клеток островков Лангерганса глюкагон вырабатывается также в слизистой оболочке кишечника (энтероглюкагон). Функция энтероглюкагона несколько отличается от роли панкреатического глюкагона. Гормоны йстровковых клеток оказывают значительное воздей­ствие на метаболические процессы. Инсулин является анаболиче­ским гормоном с широким спектром действия. Его роль состоит в повышении синтеза углеводов, жиров и белков. Он стимулирует метаболизм глюкозы. Под влиянием инсулина увеличивается про­ницаемость для глюкозы клеток миокарда, скелетных мышц, что усиливает ток глюкозы внутрь клеток и ее обмен. Инсулин стиму­лирует синтез гликогена в печени, снижает глюконеогенез (обра­зование глюкозы из аминокислот), влияет на обмен жира, усиливая способность жировой ткани и печени к накоплению резервов жиров в форме триглицеридов. Действие глюкагона на метаболические процессы осуществля­ется в печени и реализуется через аденилатциклазу и цАМФ. Циклический АМФ, в свою очередь, активизирует ферменты, кон-Пб тролирующие скорость гликогенолиза, глюконеогенеза и липолиза. Основной эффект гормона состоит в усилении гликогенолиза в печени; глюкагон является синэргистом адреналина. Концентрация гормонов поджелудочной железы в плазме кро­ви зависит от поступления глюкозы с пищей, скорости ее окис­ления и от уровня других гормонов, участвующих в регуляции содержания глюкозы. При повышении содержания глюкозы в крови усиливается секреция инсулина, при ее снижении выделяется боль­ше глюкагона. Регуляция эндокринной части поджелудочной железы осуще­ствляется симпатической и парасимпатической нервной системой. Помимо того,- уровень глюкозы, очевидно, изменяется и в самой поджелудочной железе, что используется для регуляции секретор­ной активности клеток. Регуляция секреции инсулина происходит и под влиянием ряда полипептидов, вырабатываемых в желудоч­но-кишечном тракте. Присутствие в нем глюкозы вызывает выброс энтероглюкагона. Этот гормон поступает с кровью к клеткам поджелудочной железы и стимулирует секрецию инсулина. Регуляция секреции глюкагона осуществляется посредством ре­цепторов глюкозы в переднем гипоталамусе, которые выявляют снижение глюкозы в крови. Возможно, в эту цепь взаимодействий включается гормон роста гипофиза. Соматостатин, вырабатываемый дельта-клетками, оказывает ингибирующее влияние на выделение глюкагона. Энтероглюкагон может подавлять секрецию панкреати­ческого глюкагона. Симпатическая стимуляция усиливает секрецию глюкагона. Таким образом, система регуляции секреции инсулина и глюкагона и связанного с функцией этих гормонов уровня глюкозы в крови весьма сложна. У млекопитающих главным источником энергии являются уг­леводы, и инсулин играет весьма значительную роль в процессах регуляции их метаболизма. У птиц в 10—20 раз более высоким является содержание глюкагона — липолитического агента, так как основным источником энергии у этой группы позвоночных являются жиры. При отклонениях уровня глюкозы в крови от нормы наблю­даются явления гипо- или гипергликемии. В норме концентрация глюкозы в крови человека относительно постоянна и составляет около 80 мг/100 мл.

64. В гонадах происходит развитие и созревание половых клеток, а также выработка половых гормонов. Процессы развития, созревания половых клеток и размножения значительно различаются у разных позвоночных, в связи с чем на­блюдаются особенности и в механизмах их гормональной регуляции. У рыб, амфибий, рептилий и птиц в яйцах накапливается желток, необходимый для развития эмбриона, которое протекает в большин­стве случаев вне тела самки. Большой сложности достигает репро­дуктивная система млекопитающих (см. гл. 13), у которых развитие эмбриона происходит в теле самки. У большинства видов млекопита­ющих образуется плацента — специальный орган, обеспечивающий развитие плода и вырабатывающий собственные гормоны. В осуществлении функции размножения принимает участие ряд гормонов, однако основное значение имеют половые гормоны, которые относятся к стероидам. Их можно разделить на три основные группы: эстрогены, гестагены и андрогены. Гормоны первых двух групп называют также женскими половыми гормо­нами, важнейшими из них являются эстрадиол, эстрон и про­гестерон. Третья группа — мужские половые гормоны. Из них наиболее важным является тестостерон. Локализация выработки половых гормонов. Этот процесс осу­ществляется стероидогенной тканью гонад, развивающейся, так же как и кора надпочечника, из целомического эпителия. Синтез сте­роидов в этих образованиях происходит сходным путем; в гонадах из прогестерона (центральное звено синтеза) образуются андрогены и эстрогены. Пути синтеза и обеспечивающая их система ферментов обнаружены у всех позвоночных и некоторых групп беспозвоночных животных. Это указывает на значительную древность, стабильность и универсальность половых стероидов, играющих важную роль в обеспечении репродукции и, следовательно, в сохранении вида. Эстрогены и гестагены образуются в женской гонаде и плаценте. (у плацентарных млекопитающих), а андрогены — в так называемых клетках Лейдига (или интерстициальных) в мужской гонаде. В яич­нике половые гормоны образуются в оболочках фолликула. У млеко­питающих, в яичниках которых в ходе цикла на месте лопнувшего фолликула образуется желтое тело (см. разд. 13.9), в этом образова­нии синтезируются прогестины. Небольшие количества андрогенов вырабатываются у особей женского пола; они образуются в яичнике и в коре надпочечника (см. разд. 6.3.2). В семенниках также выра­батываются небольшие количества эстрогенов и гестагенов. Действие половых гормонов. Гормоны, образующиеся в гонадах, способствуют эмбриональной дифференцировке (у млекопитающих) и последующему развитию половых органов. В дальнейшем они определяют половое созревание и развитие разнообразных вторич­ных половых признаков. Половые гормоны регулируют процессы, связанные с синтезом желтка в ооцитах и овуляцией, а у млеко­питающих индуцируют изменения в эндометрии матки, предшест­вующие имплантации яйцеклетки и обеспечивающие нормальное протекание беременности (прогестерон). Совместно с другими гор­монами половые стероиды вызывают изменения молочных желез, необходимые для секреции молока. Они обладают также рядом эффектов вне половой сферы, так называемых экстрагенитальных. Половые гормоны оказывают зна­чительное влияние на ЦНС и половое поведение; они являются важным звеном в механизме саморегуляции гипоталамо-гипофизар-но-гонадной системы. Органами-мишенями стероидных гормонов яв­ляются клетки семенных канальцев, простата, семенные;пузырьки, матка, печень, гипоталамус и др. В крови половые гормонышаходятся в основном в связанном со специфическими белками состоянии. Половая дифференцировка у эмбриона. На ранних этапах эм­бриогенеза млекопитающих (у человека в конце 3-го месяца) мужские гонады приобретают гормональную активность и начинают синтези­ровать андрогены (тестостерон). Образующиеся андрогены обеспечи­вают половую дифференцировку гипоталамуса и формирование ор­ганов половой системы, характерных для мужского пола. В опытах на крысах показано, что если на ранних этапах эмбриогенеза блоки­ровать секрецию тестостерона, у плода-самца развиваются гениталии самки. Если на этих стадиях развития плоду-самке ввести тестосте­рон, происходит частичное развитие гениталий самца. Путем воздей­ствия половыми стероидами на развивающихся эмбрионов ряда рыб получают фенотипических самок из генотипических самцов и наобо­рот. В результате соответствующих воздействий формируются попу­ляции, состоящие только из самок или из стерильных особей. У эм­брионов женского пола в период внутриутробного развития яичники не обладают гормональной активностью. Выработка половых стерои­дов начинается в связи с половым созреванием.

63. Паращитови́дные же́лезы (паратиреоидные железы) — четыре небольших эндокринных железы, расположенные позади щитовидной железы, попарно у её верхушки и основания. Два участка расположено справа от трахеи, два — слева. Вырабатывают паратиреоидный гормон, или паратгормон.