Г л а ва 12 физиология эндокринной системы

Эндокринология (наука о железах внутренней секреции, выра­батываемых ими гормонах и их действии в организме на эффектор-ные органы) — одна из наиболее интенсивно развивающихся отрас­лей биологии. Железами внутренней секреции, или эндокринными органами, называют железы или группы клеток, которые способны вырабатывать специфические физиологически активные вещества — гормоны, обеспечивающие регуляцию различных функций орга­низма. Термин «гормон» введен Э. Стерлингом в 1905 г., что в пере­воде с греческого означает «двигаю», «возбуждаю».

Гормон — особое биологически активное вещество, вырабаты­ваемое специализированным эндокринным органом или тканью, поступающее в кровь или лимфу и влияющее на функции организ­ма вне места своего образования в очень малых концентрациях. Гормоны разносятся кровью или циркулирующими жидкостями по всему организму и оказывают влияние на чувствительные к ним органы и ткани, обеспечивают регуляции функций организма как единого целого. Эндокринные железы в отличие от желез внешней секреции не имеют выводных протоков, ведущих на поверхность тела или в пищеварительный канал, в просвет вы­делительных или половых органов, а выделяют вещества непо­средственно в кровь. Кроме того, в систему эндокринных взаимо­отношений не входят процессы синтеза, выделения и действия физиологически активных веществ, вырабатываемых при каждом нервном импульсе и обеспечивающих передачу возбуждения с од­ной нервной клетки на другую или с нервной клетки на опреде­ленный эффектор (мышцу, железу и т. п.). Эти медиаторы нервно­го возбуждения, вырабатываемые в небольших количествах, дей­ствуют вблизи места образования или выделения и быстро по­давляются за счет функционирования специфических ферментов. Однако часть нервных клеток, способных к возбуждению и гене­рации потенциала действия, могут вырабатывать специфические физиологически активные вещества, поступающие в кровеносное русло, т. е. обладают нейросекрецией. В большинстве случаев тер-минали аксонов нейросекреторных клеток прилегают к кровенос­ным сосудам или синусам и служат для накопления или оконча­тельной доработки нейросекрета. Возможно, процесс освобожде-

 

31*

ния нейросекрета из окончаний нейросекреторного нейрона регу­лируется импульсами, проходящими по аксону, которые, изменяя состояние мембраны, способствуют выходу нейросекрета и поступ­лению его в кровь. Не исключается, однако, и наличие специаль­ных эфферентных нервных волокон, ответственных за процессы регуляции поступления нейросекретов в кровоток. Таким образом, поскольку нейросекреторные вещества поступают в кровь и оказы­вают дистантное действие, их также называют гормонами.

Эндокринные железы в ходе эмбрионального раз­вития образуются:

из эктодермы (аденогипофиз) либо из одного зачатка с нервной системой (мозговое вещество надпочечников);

энтодермы (щитовидные и паращитовидные железы, островко-вая ткань поджелудочной железы);

мезодермы (кора надпочечников, гормонпродуцирующие тка­ни репродуктивных органов).

Нейроэндокринные (нейросекреторные) органы возникают в онтогенезе в тесной связи с нервной системой и служат для синте­за, накопления и выброса в кровь специфических продуктов, при­чем в специализированных образованиях — нейрогемальных орга­нах. Кроме окончаний аксонов нейросекреторных клеток имеются соединительнотканные и эпителиальные образования, обеспечива­ющие оптимальные условия для их функционирования.

Химическая природа гормонов. Гормоны — собирательный термин, объединяющий органические физиологи­чески активные вещества различной химической природы. Все гормоны млекопитающих животных можно подразделить на три обширные группы:

производные аминокислот (различные модификации тирози­на, адреналин, норадреналин — гормоны мозгового вещества над­почечника; трийодтиронин, тироксин — гормоны щитовидной же­лезы; мел атонии и адреногломерулотропин — производные трип­тофана, гормоны эпифиза);

стероидные (близки по строению к холестерину) — гормоны коры надпочечников и половые гормоны;

полипептиды различной степени сложности — гормоны гипо­таламуса, гипофиза, поджелудочной железы.

Свойства гормонов. Независимо от химической природы и функ­ций гормоны имеют ряд общих признаков или свойств.

Специфичность. Функции одного гормона строго оп­ределены и не могут замещаться другими соединениями. Кроме того, гормоны, как правило, вырабатывают специализированные органы, тогда как не относящиеся к гормонам физиологически активные вещества (ацетилхолин, серотонин, гистамин и т. п.) способны образовываться в различных тканях организма. Исклю­чение составляют местные локальные тканевые гормоны, спо­собные образовываться в ходе функционирования различных

тканей организма и не терять при этом основного свойства — дистантности действия.

Высокая биологическая активность. Гор­моны синтезируются эндокринными железами и оказывают дей­ствие на органы-мишени в очень малых физиологических кон­центрациях (Ю^-6...Ю^-21 М).

Дистантность действия. Гормоны выделяются из специализированных клеток в кровь и переносятся к клеткам какой-либо другой области тела. Попав в кровь, большинство гормонов быстро соединяются с определенными белками плазмы и циркулируют в кровяном русле в «связанном» виде. В свобод­ной форме находится 2...10 % гормонов от их общего количества в крови. В связанном состоянии гормоны находятся в неактив­ной форме, что предохраняет их от разрушения, а ткани — от чрезмерного воздействия. Так, тироксин соединяется с альбуми­ном плазмы крови или со специфическим транспортным белком. Стероидные половые гормоны и гормоны коры надпочечника связываются с [3-липопротеидом плазмы. Кроме того, женские половые гормоны (эстрогены) связываются в крови с альбуми­ном, а- и Р-глобулинами, гормон желтого тела прогестерон — с альбумином, гидрокортизон — со специфичным белком под на­званием транскортин. В тканях органов-мишеней гормоны от­щепляются от связанного с ними белка и подвергаются даль­нейшим превращениям. Если усиливается секреция гормонов, то увеличивается и образование транспортного гормон-белково­го комплекса. При уменьшении же продукции гормона в железе усиливается диссоциация комплекса, что временно обеспечивает регуляцию активности гормона.

Высокая проницаемость. Обусловлена сравнитель­но небольшими размерами молекул гормонов, что позволяет им достаточно легко пересекать эндотелий капилляров как в пределах эндокринного органа, так и в тканях-мишенях. Кроме этого в большинстве случаев кровеносные сосуды в пределах эндокрин­ных органов имеют специализированные структуры — фенестры, облегчающие переход физиологически активных веществ в крове­носное русло и в межклеточное пространство.

Быстрая обновляемость. Обусловлена тем, что гор­моны быстро разрушаются в тканях в ходе метаболизма или спе­циализированными ферментами. Поэтому для поддержания эф­фективных концентраций требуется постоянная их секреция и поступление в кровеносное русло.

Отсутствие видовой специфичности. Харак­терно для большинства гормонов и позволяет использовать гор­мональные препараты из эндокринных органов животных в те­рапии эндокринных заболеваний у человека и животных дру­гих видов. Следует учитывать, что гормоны белковой приро­ды — соматотропный гормон и инсулин — обладают иммуно-

 

генной активностью — действуя как антиген, вызывают образова­ние антител, поэтому при регулярном введении необходимо уве­личивать эффективную дозу гормонального препарата.