Железы внутренней секреции иннервируются нервной системой

Эндокринология (от греч. ἔνδον — внутрь, κρίνω — выделяю и λόγος — слово, наука) - наука о гуморальной (от лат. humor - влага) регуляции организма, осуществляемой с помощью биологически активных веществ: гормонов и гормоноподобных соединений.

Выделение гормонов в кровь происходит железами внутренней секреции (ЖВС), которые не имеют выводных протоков, и также эндокринной частью желез смешанной секреции (ЖСС).

Хотелось бы обратить внимание на ЖСС: поджелудочную и половые железы. Мы уже изучали поджелудочную железу в разделе пищеварительной системы, и вам известно, что ее секрет - поджелудочный сок, принимает активное участие в процессе пищеварения. Эта часть железы называется экзокринная (греч. exo - наружу), она имеет выводные протоки.

Половые железы также имеют экзокринную часть, в которой есть протоки. Яички выделяют в протоки семенную жидкость со сперматозоидами, яичники - яйцеклетки. Это "экзокринное" отступление необходимо для того, чтобы внести ясность и полноправно приступить к изучению эндокринологии - науки о ЖВС.

К ЖВС относятся гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, тимус (вилочковая железа), надпочечники.

ЖВС выделяют в кровь гормоны - биологически активные вещества, которые оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны обладают следующими свойствами:

• Дистантное действие - далеко от места своего образования
• Специфичны - оказывают влияние только на те клетки, которые имеют рецепторы к гормону
• Биологически активные - оказывают выраженный эффект при очень низкой концентрации в крови
• Быстро разрушаются, вследствие чего должны постоянно выделяться железами
• Не обладают видовой специфичностью - гормоны других животных вызывают в организме человека схожий эффект

По химической природе гормоны подразделяются на три основные группы: белковые (пептидные), производные аминокислот и стероидные гормоны, образующиеся из холестерина.

В основе физиологии организма заложен единый нейрогуморальный механизм регуляции функций: то есть контроль осуществляется как нервной системой, так и различными веществами через жидкие среды организма. Разберем функцию дыхания, как пример нейрогуморальной регуляции.

При повышении концентрации углекислого газа в крови возбуждаются нейроны дыхательного центра в продолговатом мозге, что увеличивает частоту и глубину дыхания. В результате углекислый газ начинает активнее удаляться из крови. Если концентрация углекислого газа в крови падает, то непроизвольно происходит урежение и снижение глубины дыхания.

Пример с нейрогуморальной регуляцией дыхания далеко не единственный. Взаимосвязь нервной и гуморальной регуляции настолько близка, что они объединяются в нейроэндокринную систему, главным звеном которой является гипоталамус.

Гипоталамус - часть промежуточного мозга, его клетки (нейроны) обладают способностью синтезировать и секретировать особые вещества, имеющие гормональную активность - нейросекреты (нейрогормоны). Секреция этих веществ обусловлена воздействием на рецепторы гипоталамуса самых разных гормонов крови (вот началась и гуморальная часть), гипофиза, уровня глюкозы и аминокислот, температуры крови.

То есть нейроны гипоталамуса содержат рецепторы к биологически активным веществам в крови - гормонам желез внутренней секреции, при изменении уровня которых меняется активность нейронов гипоталамуса. Сам гипоталамус представлен нервной тканью - это участок промежуточного мозга. Таким образом, в нем удивительным образом соединились два механизма регуляции: нервная и гуморальная.

С гипоталамусом тесно связан гипофиз - "дирижер оркестра эндокринных желез", который мы подробно изучим в следующей статье. Между гипоталамусом и гипофизом имеется сосудистая связь, а также нервная: некоторые гормоны (вазопрессин и окситоцин) доставляются из гипоталамуса в заднюю долю гипофиза по отросткам нервных клеток.

Запомните, что гипоталамус выделяет особые гормоны - либерины и статины. Либерины или релизинг-гормоны (лат. libertas – свобода) способствуют образованию гормонов гипофизом. Статины или ингибирующие гормоны (лат. statum — останавливать) тормозят образование этих гормонов.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Эндокринные железы

Эта железа гороховидной формы, массой 0,5-0,6 г, расположена в нижнем отделе головного мозга, в так называемом турецком седле черепа. Гипофиз состоит из передней, промежуточ­ной и задней долей (Рис. 54).

Передняя доля гипофиза вырабатывает гормоны шести видов (соматотропный и др.).

Соматотропный гормон (СТГ) регулирует рост и развитие детей и подростков, синтез белков в организме. При избыточной выработ­ке по некоторым причинам этого гормона у детей и подростков про­исходит усиленный рост тела. Такое состояние называется гигантиз­мом, а человек такого чрезмерного роста называется гигантом. При недостатке этого гормона происходит замедление роста, что называ­ется нанизмом (рис. 55). Люди с малым ростом называются гипофи­зарными карликами. Они при малом росте обладают нормальными ум­ственными способностями. Если недостаточная выработка соматотропного гормона наблюдается у взрослых людей, рост которых уже завершен, то развивается акромегалическая болезнь. При ней увеличи­ваются размеры носа, губ, подбородка, языка, кистей и стоп.

Следует особо подчеркнуть, что гипофиз хотя и является гос­подствующей железой, регулирующей деятельность всех желез внут­ренней секреции в организме, его функции управляются централь­ной нервной системой посредством нейрогормонов, продуцируемых гипоталамусом, который расположен в промежуточном мозге.

Эпифиз расположен на основании головного мозга, в области среднего мозга, его масса в среднем 0,2 г. Он выделяет гормон мелатонин. Мелатонин, так же как и интермедии, вырабатываемый из промежуточной доли гипофиза, участвует в обмене пигментов в организме человека.

Околощитовидные железы — четыре небольшие железы, при­крепленные к задней поверхности щитовидной железы. Их общий вес составляет 100-150 мг.

Околощитовидные железы вырабатывают паратиреоидин, или паратгормон. Этот гормон регулирует кальциево-фосфорный обмен в организме человека. При его недостаточной продукции происхо­дит усиление возбудимости нервно-мышечной системы, что выра­жается в подергивании век, губ, дрожании рук. При значительном снижении содержания гормона наблюдаются выпадение волос, раз­мягчение костей (они становятся податливыми и хрупкими). У че­ловека возникают приступы общих судорог тела (тетания) вслед­ствие чрезмерного повышения возбудимости нервно-мышечной системы.

При избыточной выработке паратгормона в условиях усиления функции околощитовидных желез происходит снижение возбуди­мости нервно-мышечной системы, при этом наблюдается вялость мышц тела, общая слабость, быстрая утомляемость.

Эта железа расположена на задней поверх­ности грудины. Масса ее у новорожденных составляет 12 г, затем происходит увеличение размеров железы, что продолжается до на­ступления периода полового созревания — до 14-15 лет. В этом периоде масса ее достигает 30-40 г. В дальнейшем происходит по­степенное уменьшение размеров железы.

Вилочковая железа вырабатывает гормон тимозин, который сти­мулирует рост детей и снижает функции половых желез, задерживая их половое созревание. Кроме того, тимозин увеличивает образова­ние лимфоцитов и усиливает иммунные свойства организма.

Две небольшие железы, которые располагаются соответственно их названию над верхней частью правой и левой почек (рис. 58). Масса обеих желез 10-20 г. Надпочечники состоят из двух слоев: наружного коркового слоя и внутреннего — мозгового.

Корковый слой надпочечников вырабатывает минералокортикоидные, глюкокортикоидные, андрогенные и эстерогенные гор­моны, а внутренний слой — норадреналин и адреналин. Все они имеют большое значение в жизни человека.

• Минералокортикоидные гормоны участвуют в регуляции обме­на минеральных солей в организме.
• Глюкокортикоидные гормоны участвуют в регуляции обмена белков и углеводов в организме. Под их действием происходит уве­личение содержания сахара в крови и гликогена в печени.
• Андрогенные и эстерогенные гормоны усиливают функции мужских и женских желез.

Во внутренней части надпочечников (из их мозгового слоя) вырабатываются гормоны норадреналин и адреналин. Так как эти гормоны оказывают одинаковое действие, они называются также катехоламинами. Эти гормоны повышают артериальное давление, ускоряют частоту сердечных сокращений, усиливают обмен веществ в тканях.

К мужским половым железам относятся пара семенников (яичек), их придатки, предстательная железа. Семенни­ки (яички) имеют эллипсовидную форму, масса их у взрослого че­ловека 20-36 г. В них вырабатываются мужские половые клетки (сперматозоиды) и мужской половой гормон (тестостерон). Эта функция семенников начинается в подростковом возрасте (в 12-15 лет) и продолжается до старости.

Женские половые железы представлены одной парой яичников. Яичники расположены в полости малого таза и у взрослой женщи­ны имеют вес 5-6 г. Яичники прикреплены к задней поверхности матки. В них вырабатываются половые гормоны. Эти гормоны посту­пают непосредственно в кровь. Они начинают вырабатываться у девушек с подросткового периода и обеспечивают появление вто­ричных женских половых признаков.

Кроме того, в яичниках существует набор пузырьков — фол­ликулов. В них развиваются и созревают половые клетки (яйце­клетки).

Частые простуды, ангина, грипп и другие болезни могут при­вести к воспалению яичников. При несвоевременном лечении этого заболевания у женщины может наступить нарушение функции яич­ников с утратой детородной способности.

Значение (роль) желез внутренней секреции

Железы внутренней секре­ции расположены в различных частях организма человека, и веще­ства, вырабатываемые ими, называются гормонами. Они поступают в кровь и лимфу, непосредственно протекающие через их ткань.

Железы внутренней секреции вырабатывают гормоны в очень малых количествах, измеряемых миллиардными долями грамма. Но, несмотря на это, эти гормоны имеют важное значение во всех процессах обмена веществ в организме, в регуляции деятельности органов и тканей, в росте и развитии организма детей и подрост­ков, в процессах их полового созревания, зарождения потомства. Все железы внутренней секреции в совокупности образуют эндо­кринную систему организма. Несмотря на то, что эти железы распо­ложены в различных частях тела, в функциональном отношении они тесно взаимосвязаны.

План

1. Общее понятие о железах внутренней секреции.

2. Гормоны. Механизм действия гормонов.

3. Функции желез внутренней секреции.

4. Регуляция эндокринных функций.

Общее понятие о железах внутренней секреции.

Железами внутренней секреции, или эндокринными, называют желе­зы, не имеющие выводных протоков и выделяющие свой секрет - гор­моны в кровь или тканевую жид­кость. К железам внутренней секре­ции относятся гипофиз, эпифиз, щи­товидная железа, околощитовидные железы, вилочковая железа, надпо­чечники, поджелудочная железа (островки Лангерганса) и половые железы (внутрисекреторная часть). Эндокринной функцией обладает гипоталамус - отдел про­межуточного мозга.

Гормоны. Гормоны - это биоло­гически активные вещества, ока­зывающие специфическое действие на обмен веществ, рост и развитие организма. Гормоны по химическо­му составу делят на три группы: первая - пептидные и белковые гормоны (инсулин); ко второй груп­пе относятся производные амино­кислот (тироксин, адреналин) и третья группа - стероидные (андрогены, эстрогены и кортикостероиды).

Все гормоны обладают рядом общих свойств. Во-первых, их физиологическая активность чрезвычайно высока: ничтожно малое количество гормона вызывает очень значительные изменения организме. Во-вторых, отличаются избирательностью воздействия: большинство из них дейст­вует лишь на один определенный орган, который называется органом-мишенью для данного гормона. В-третьих, гормоны неустойчивы и бы­стро разрушаются в организме.

Механизм действия гормонов. Действие гормонов направлено в основном на деятельность фермен­тов или на процессы проницаемости клеточных мембран. Механизм действия гормонов на проницаемость мембран пока не выяснен, но сам факт такого действия установлен. Так, инсулин влияет на проницае­мость мембран клеток для глюкозы.

Более исследован процесс влияния гормонов на ферменты, их актив­ность и синтез. Механизм действия гормонов на активность ферментов заключается в том, что гормон взаимодействует с определенным участ­ком клеточной мембраны - рецептором. Сигнал об этом передается внутрь клетки и приводит к образованию циклического АМФ (ц - АМФ), который через ряд посредников, вызывает активацию опре­деленных ферментов, в основном путем фосфорилирования. По такому механизму действует, например, адреналин, вызывающий активацию фосфорилазы, - фермента, расщепляющего гликоген, и липазы, гидролизующей липиды.

Для поддержания роста, жизнедеятельности и развития организма требуется определенный уровень гормонов в крови. При недостатке того или иного гормона говорят о гипофункции данной железы. Если гормо­ны вырабатываются железой в избытке, то это считают гиперфункцией. При гипо- и гиперфункции желез возникают эндокринные заболевания.

Функции желез внутренней секреции. Гипофиз. Небольшая по величине железа массой (0,5-0,7 г), расположена в углублении турецкого седла черепа. Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней. Пе­редняя доля (аденогипофиз) вырабатывает и выделяет тропные гормо­ны: соматотропный гормон (СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ), адренокортикотропный гормон (АКТГ), гонадотропные гормоны (ГТГ). Сома­тотропный гормон регулирует рост. Гиперфункция в детском возрасте приводит к гигантизму, у взрослого человека возникает акромегалия - увеличение размеров носа, нижней челюсти, кистей рук и стоп ног.

При гипофункции в детском возрасте происходит задержка роста - карлико­вость. Гипофункция у взрослых приводит к изменению обмена веществ: либо к общему ожирению, либо к резкому похуданию. Тиреотропный гормон действует на щитовидную железу, стимулируя ее функцию. Адренокортикотропный гормон усиливает синтез гормонов коры надпо­чечников. К гонадотропным гормонам относятся фолликуло-стимулирующий гормон (ФСГ) - способствует росту половых клеток; лютеинизирующий гормон (ЛГ) - усиливает образование половых гор­монов и рост желтого тела.

Промежуточная доля гипофиза выделяет интермидин, влияющий на пигментацию кожи.

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) выделяет два гормона - вазо­прессин, или антидиуретический гормон (АДГ), и окситоцин. Они обра­зуются в нейросекреторных клетках гипоталамуса. По аксонам нервных клеток эти гормоны поступают в заднюю долю гипофиза. Вазопрессин влияет на гладкую мускулатуру артериол, увеличивая их тонус и повы­шая артериальное давление; усиливает обратное всасывание воды из канальцев почек в кровь, уменьшая тем самым диурез. Окситоцин дей­ствует на гладкую мускулатуру матки, усиливая ее сокращение в конце беременности, а также стимулирует выделение молока.

Эпифиз (шишковидное тело). Эпифиз расположен в полости чере­па, над таламусом между холмами среднего мозга. Масса его у взросло­го человека составляет примерно 0,2 г. Эпифиз выделяет серотонин и мелатонин и ряд полипептидов, которые обладают гормональным дей­ствием. Серотонин синтезируется днем, а мелатонин ночью. Свет угне­тает синтез мелатонина. Эпифиз оказывает влияние на половое созрева­ние, на функции половых желез, на сон и бодрствование.

Щитовидная железа. Щитовидная железа расположена на шее впе­реди гортани. В ней различают две доли и перешеек. Масса щитовидной железы взрослого человека составляет 30-40 г. Железа покрыта снаружи соединительнотканной капсулой. Она состоит из множества долек. Каж­дая долька состоит из отдельных пузырьков фолликулов, стенки кото­рых образованы однослойным эпителием, расположенным на базальной мембране, а полости заполнены вязкой массой - коллоидом.

Коллоид является основным носителем биологически активных веществ, из кото­рых образуются гормоны. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин (Т₄), трийодтиронин (Т₃), и кальцитонин (вырабатывается С-клетками, не поступает в полость фолликула как тиреоидные гормо­ны, а выводится в кровь). Ежедневно в составе тиреоидных гормонов выделяется до 0,3 мг йода. Следовательно, человек должен ежедневно с пищей и водой получать йод.

Тироксин и трийодтиронин стимулируют окислительные процессы в клетках, оказывают влияние на белковый, углеводный, жировой, водный и минеральный обмен, на рост, развитие и дифференцировку тканей. Кальцитонин регулирует содержание кальция в крови.

При пониженной функции щитовидной железы (гипотериозе) у де­тей возникает кретинизм (задерживается физическое, психическое раз­витие, снижаются умственные способности). У взрослых людей гипоти­реоз ведет к тяжелому заболеванию - микседеме (происходит снижение основного обмена, развивается ожирение, апатия, понижается темпера­тура тела). При гиперфункции щитовидной железы (гипертиреозе) возникает базедова болезнь, характерными симптомами которой являются повышение возбудимости центральной нервной системы, основного обмена, учащение сердцебиений, экзофтальм (пучеглазие), снижение массы тела, наличие зоба. В местах, где вода, пища бедны йодом, вхо­дящим в состав гормонов щитовидной железы, развивается заболевание, которое называется эндемическим зобом.

Околощитовидные железы. Околощитовидные железы - это четыре небольших тельца, расположенных позади долей щитовидной железы, в ее капсуле, по две с каждой стороны. Форма их овальная или круглая, общая масса очень незначительная - 0,25-0,5 г. Эти железы вырабаты­вают паратгормон, регулирующий обмен кальция и фосфора в крови. У человека при гипофункции околощитовидных желез возникает те­тания - заболевание, характерным симптомом которого являются при­ступы судорог. В крови снижается содержание кальция и увеличивается количество калия, что резко повышает возбудимость. При недостатке в крови кальция происходит освобождение его из костей, а как следствие этого - размягчение костей. Если в крови избыток кальция в условиях гиперфункции желез, то он откладывается в сосудах, аорте, почках.

Вилочковая железа. Вилочковая железа состоит из правой и левой долей, соединенных рыхлой клетчаткой. Книзу железа расширена, ввер­ху сужена. Масса вилочковой железы у новорожденных - 7,7-34 г. До трех лет наблюдается ее увеличение, от трех до двадцати лет масса ста­билизируется, а в старшем возрасте составляет в среднем 15 г. Вилочко­вая железа вырабатывает гормон тимозин, участвующий в регуляции нервно-мышечной передачи, углеводного обмена, обмена кальция. В настоящее время вилочковую железу рассматривают как центральный орган иммунитета. В железе размножаются и дифференцируются клет­ки - предшественники Т-лимфоцитов. Зрелые Т-лимфоциты (ответст­венны за развитие иммунитета) из тимуса заселяют периферические лимфоидные органы.

Надпочечники. Надпочечники это парные железы, расположенные над верхними концами почек. Масса обеих желез около 15 г. Они со­стоят из двух слоев: наружного (коркового) и внутреннего (мозгового). В корковом веществе вырабатываются три группы гормонов: глюкокортикоиды, минералокортикоиды и половые гормоны. Глюкокортикоиды (кортизон, кортикостерон и др.) влияют на обмен углеводов, белков, жиров, стимулируют синтез гликогена из глюкозы, обладают способно­стью угнетать развитие воспалительных процессов.

Велика роль глюкокортикоидов при больших мышечных напряжениях, действии сверх­сильных раздражителей, недостатке кислорода. При этом вырабатывает­ся значительное количество глюкокортикоидов, обеспечивающих при­способление организма к чрезвычайным условиям. Минералокортикоиды (альдостерон и др.) регулируют обмен натрия и калия, действуют на почки. Альдостерон усиливает обратное всасывание натрия в почечных канальцах и выведение калия, регулирует водно-солевой обмен, тонус кровеносных сосудов, способствует повышению давления.

Половые гормоны коры надпочечников (андрогены, эстрогены, про­гестерон) обусловливают развитие вторичных половых признаков. При недостаточной функции коры надпочечников развивается заболевание, называемое бронзовой болезнью. Кожа приобретает бронзовую окраску, наблюдается повышенная утомляемость, потеря аппетита, тошнота, рво­та. При гиперфункции надпочечников отмечается увеличение синтеза гормонов, особенно половых. При этом меняются вторичные половые признаки.

Например, у женщин появляются борода, усы и т.д. 5 Мозговой слой надпочечников вырабатывает адреналин и норадреналин. Адреналин повышает систолический объем, ускоряет частоту сер­дечных сокращений, вызывает сужение сосудов (исключая сосуды серд­ца и легких), увеличивает кровоток в печени, скелетных мышцах и моз­ге, повышает уровень сахара в крови, усиливает распад жиров. При раз­личных экстремальных состояниях в крови увеличивается содержание адреналина.

Норадреналин выполняет функцию медиатора при передаче возбуж­дения в синапсах. Он замедляет частоту сердечных сокращений, снижа­ет минутный объем.

Поджелудочная железа. Является железой смешанной секреции, вы­деляет пищеварительные ферменты в двенадцатиперстную кишку по выводному протоку, а гормоны - непосредственно в кровь. Гормонопродуцирующей тканью в ней являются панкреатические островки Лангерганса, альфа-клетки которых вырабатывают гормон глюкагон, способст­вующий превращению гликогена печени в глюкозу крови, в результате чего увеличивается уровень сахара в крови. Второй гормон - инсу­лин - вырабатывается бета-клетками островков. Инсулин повышает про­ницаемость клеточных мембран для глюкозы, что способствует ее рас­щеплению тканями, отложению гликогена и уменьшению количества сахара в крови. При недостаточности функций поджелудочной железы развивается сахарный диабет.

Половые железы. Семенники у мужчин и яичники у женщин также относятся к железам смешанной секреции. За счет внешнесекреторной функции образуются сперматозоиды и яйцеклетки. Эндокринная функ­ция связана с выработкой мужских и женских половых гормонов. В се­менниках вырабатываются андрогены - тестостерон и андростерон. Они стимулируют развитие полового аппарата и вторичных половых признаков, увеличивают образование белка в мышцах, необходимы для созре­вания сперматозоидов.

В яичниках образуются женские половые гормоны - эстрогены. В фолликулах синтезируется эстрадиол, под влиянием которого происхо­дит рост половых органов, формирование вторичных половых призна­ков, характерных для женщин. Другой гормон - прогестерон - выраба­тывается клетками желтого тела, которое образуется на месте лопнув­шего фолликула яичника. Это гормон беременности. Он способствует имплантации яйцеклетки в матке, задерживает созревание и овуляцию фолликулов, стимулирует рост молочных желез.

Регуляция эндокринных функций. Регуляция образования и выде­ления гормонов железами внутренней секреции осуществляется нервно-гуморальным путем. Центральную роль в сохранении гормонального равновесия играет гипоталамус. Гипоталамус и гипофиз составляют функциональный комплекс, называемый гипоталамо-гипофизарной сис­темой. Его назначение - нейрогуморальная регуляция всех вегетативных функций и поддержание гомеостаза. Гипоталамус оказывает влияние на эндокринные железы по нисходящим нервным путям либо через гипо­физ (гуморальный путь).

Нервное возбуждение стимулирует в гипотала­мусе синтез активных пептидов, которые называются релизинг-факторами. Их действие направлено на гипофиз и способствует синтезу его гормонов. Последние доставляются кровью к другим железам внутрен­ней секреции и стимулируют выработку ими гормонов, которые посту­пают к определенным органам и тканям и проявляют свое действие.

ЛЕКЦИЯ № 9. Физиология эндокринной системы. Понятие о железах внутренней секреции и гормонах, их классификация

1. Общие представления об эндокринных железах

Железы внутренней секреции – специализированные органы, не имеющие выводных протоков и выделяющие секрет в кровь, церебральную жидкость, лимфу через межклеточные щели.

Эндокринные железы отличаются сложной морфологической структурой с хорошим кровоснабжением, расположены в различных частях организма. Особенностью сосудов, питающих железы, является их высокая проницаемость, что способствует легкому проникновению гормонов в межклеточные щели, и наоборот. Железы богаты рецепторами, иннервируются вегетативной нервной системой.

Различают две группы эндокринных желез:

1) осуществляющие внешнюю и внутреннюю секрецию со смешанной функцией, (т. е. это половые железы, поджелудочная железа);

2) осуществляющие только внутреннюю секрецию.

Эндокринные клетки также присутствуют в некоторых органах и тканях (почках, сердечной мышце, вегетативных ганглиях, образуя диффузную эндокринную систему).

Общей функцией для всех желез является выработка гормонов.

Эндокринная функция – сложноорганизованная система, состоящая из ряда взаимосвязанных и тонко сбалансированных компонентов. Эта система специфична и включает в себя:

1) синтез и секрецию гормонов;

2) транспорт гормонов в кровь;

3) метаболизм гормонов и их экскрецию;

4) взаимодействие гормона с тканями;

5) процессы регуляции функций железы.

Гормоны – химические соединения, обладающие высокой биологической активностью и в малых количествах значительным физиологическим эффектом.

Гормоны транспортируются кровью к органам и тканям, при этом лишь небольшая их часть циркулирует в свободном активном виде. Основная часть находится в крови в связанной форме в виде обратимых комплексов с белками плазмы крови и форменными элементами. Эти две формы находятся в равновесии друг с другом, причем равновесие в состоянии покоя значительно сдвинуто в сторону обратимых комплексов. Их концентрация составляет 80 %, а иногда и более от суммарной концентрации данного гормона в крови. Образование комплекса гормонов с белками – спонтанный, неферментативный, обратимый процесс. Компоненты комплекса связаны между собой нековалентными, слабыми связями.

Гормоны, не связанные с транспортными белками крови, имеют прямой доступ к клеткам и тканям. Параллельно протекают два процесса: реализация гормонального эффекта и метаболическое расщепление гормонов. Метаболическая инактивация важна в поддержании гормонального гомеостаза. Гормональный катаболизм – механизм регуляции активности гормона в организме.

По химической природе гормоны разделены на три группы:

2) полипептиды и белки с наличием углеводного компонента и без него;

3) аминокислоты и их производные.

Для всех гормонов характерен относительно небольшой период полужизни – около 30 мин. Гормоны должны постоянно синтезироваться и секретироваться, действовать быстро и с большой скоростью инактивироваться. Только в этом случае они могут эффективно работать в качестве регуляторов.

Физиологическая роль желез внутренней секреции связана с их влиянием на механизмы регуляции и интеграции, адаптации, поддержания постоянства внутренней среды организма.

2. Свойства гормонов, механизм их действия

Выделяют три основных свойства гормонов:

1) дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования);

2) строгую специфичность действия (ответные реакции на действие гормона строго специфичны и не могут быть вызваны другими биологически активными агентами);

3) высокую биологическая активность (гормоны вырабатываются железами в малых количествах, эффективны в очень небольших концентрациях, небольшая часть гормонов циркулирует в крови в свободном активном состоянии).

Действие гормона на функции организма осуществляется двумя основными механизмами: через нервную систему и гуморально, непосредственно на органы и ткани.

Гормоны функционируют как химические посредники, переносящие информацию или сигнал в определенное место – клетку-мишень, которая имеет высокоспециализированный белковый рецептор, с которым связывается гормон.

По механизму воздействия клеток с гормонами гормоны делятся на два типа.

Первый тип (стероиды, тиреоидные гормоны) – гормоны относительно легко проникают внутрь клетки через плазматические мембраны и не требуют действия посредника (медиатора).

Второй тип – плохо проникают внутрь клетки, действуют с ее поверхности, требуют присутствия медиатора, их характерная особенность – быстровозникающие ответы.

В соответствии с двумя типами гормонов выделяют и два типа гормональной рецепции: внутриклеточный (рецепторный аппарат локализован внутри клетки), мембранный (контактный) – на ее наружной поверхности. Клеточные рецепторы – особые участки мембраны клетки, которые образуют с гормоном специфические комплексы. Рецепторы имеют определенные свойства, такие как:

1) высокое сродство к определенному гормону;

3) ограниченная емкость к гормону;

4) специфичность локализации в ткани.

Эти свойства характеризуют количественную и качественную избирательную фиксацию гормонов клеткой.

Связывание рецептором гормональных соединений является пусковым механизмом для образования и освобождения медиаторов внутри клетки.

Механизм действия гормонов с клеткой-мишенью происходит следующие этапы:

2) активацию мембранной аденилциклазы;

3) образование цАМФ из АТФ у внутренней поверхности мембраны;

5) активацию каталитической протеинкиназы с диссоциацией фермента на отдельные единицы, что ведет к фосфорилированию белков, стимуляции процессов синтеза белка, РНК в ядре, распада гликогена;

6) инактивацию гормона, цАМФ и рецептора.

Действие гормона может осуществляться и более сложным путем при участии нервной системы. Гормоны воздействуют на интерорецепторы, которые обладают специфической чувствительностью (хеморецепторы стенок кровеносных сосудов). Это начало рефлекторной реакции, которая изменяет функциональное состояние нервных центров. Рефлекторные дуги замыкаются в различных отделах центральной нервной системы.

Выделяют четыре типа воздействия гормонов на организм:

1) метаболическое воздействие – влияние на обмен веществ;

2) морфогенетическое воздействие – стимуляция образования, дифференциации, роста и метаморфозы;

3) пусковое воздействие – влияние на деятельность эффекторов;

4) корригирующее воздействие – изменение интенсивности деятельности органов или всего организма.

3. Синтез, секреция и выделение гормонов из организма

Биосинтез гормонов – цепь биохимический реакций, которые формируют структуру гормональной молекулы. Эти реакции протекают спонтанно и генетически закреплены в соответствующих эндокринных клетках. Генетический контроль осуществляется либо на уровне образования мРНК (матричной РНК) самого гормона или его предшественников (если гормон – полипептид), либо на уровне образования мРНК белков ферментов, которые контролируют различные этапы образования гормона (если он – микромолекула).

В зависимости от природы синтезируемого гормона существуют два типа генетического контроля гормонального биогенеза:

2) опосредованный (внерибосомальный синтез стероидов, производных аминокислот и небольших пептидов), схема:

На стадии превращения прогормона в гормон прямого синтеза часто подключается второй тип контроля.

Секреция гормонов – процесс освобождения гормонов из эндокринных клеток в межклеточные щели с дальнейшим их поступлением в кровь, лимфу. Секреция гормона строго специфична для каждой эндокринной железы. Секреторный процесс осуществляется как в покое, так и в условиях стимуляции. Секреция гормона происходит импульсивно, отдельными дискретными порциями. Импульсивный характер гормональной секреции объясняется циклическим характером процессов биосинтеза, депонирования и транспорта гормона.

Секреция и биосинтез гормонов тесно взаимосвязаны друг с другом. Эта связь зависит от химической природы гормона и особенностей механизма секреции. Выделяют три механизма секреции:

1) освобождение из клеточных секреторных гранул (секреция катехоламинов и белково-пептидных гормонов);

2) освобождение из белоксвязанной формы (секреция тропных гормонов);

3) относительно свободная диффузия через клеточные мембраны (секреция стероидов).

Степень связи синтеза и секреции гормонов возрастает от первого типа к третьему.

Гормоны, поступая в кровь, транспортируются к органам и тканям. Связанный с белками плазмы и форменными элементами гормон аккумулируется в кровяном русле, временно выключается из круга биологического действия и метаболических превращений. Неактивный гормон легко активируется и получает доступ к клеткам и тканям. Параллельно идут два процесса: реализация гормонального эффекта и метаболическая инактивация.

В процессе обмена гормоны изменяются функционально и структурно. Подавляющая часть гормонов метаболизируется, и лишь незначительная их часть (0,5—10 %) выводятся в неизмененном виде. Метаболическая инактивация наиболее интенсивно протекает в печени, тонком кишечнике и почках. Продукты гормонального метаболизма активно выводятся с мочой и желчью, желчные компоненты окончательно выводятся каловыми массами через кишечник. Небольшая часть гормональных метаболитов выводится с потом и слюной.

4. Регуляция деятельности эндокринных желез

Все процессы, происходящие в организме, имеют специфические механизмы регуляции. Один из уровней регуляции – внутриклеточный, действующий на уровне клетки. Как и многие многоступенчатые биохимические реакции, процессы деятельности эндокринных желез в той или иной степени саморегулируются по принципу обратной связи. Согласно этому принципу предыдущая стадия цепи реакций либо тормозит, либо усиливает последующие. Этот механизм регуляции имеет узкие пределы и в состоянии обеспечить мало изменяющийся начальный уровень деятельности желез.

Первостепенную роль в механизме регуляции имеет межклеточный системный механизм контроля, который ставит функциональную активность желез в зависимость от состояния всего организма. Системный механизм регуляции обусловливает главную физиологическую роль желез внутренней секреции – приведение в соответствие уровня и соотношения обменных процессов с потребностями всего организма.

Нарушение процессов регуляции приводит к патологии функций желез и всего организма в целом.

Регуляторные механизмы могут быть стимулирующими (облегчающими) и тормозящими.

Ведущее место в регуляции эндокринных желез принадлежит центральной нервной системе. Существует несколько механизмов регуляции:

1) нервный. Прямые нервные влияния играют определяющую роль в работе иннервируемых органов (мозгового слоя надпочечников, нейроэндокринных зон гипоталамуса и эпифиза);

2) нейроэндокринный, связанный с деятельностью гипофиза и гипоталамуса.

В гипоталамусе происходит трансформация нервного импульса в специфический эндокринный процесс, приводящий к синтезу гормона и его выделению в особых зонах нервно-сосудистого контакта. Выделяют два типа нейроэндокринных реакций:

а) образование и секрецию релизинг-факторов – главных регуляторов секреции гормонов гипофиза (гормоны образуются в мелкоклеточных ядрах подбугровой области, поступают в область срединного возвышения, где накапливаются и проникают в систему портальной циркуляции аденогипофиза и регулируют их функции);

б) образование нейрогипофизарных гормонов (гормоны сами образуются в крупноклеточных ядрах переднего гипоталамуса, спускаются в заднюю долю, где депонируются, оттуда поступают в общую систему циркуляции и действуют на периферические органы);

3) эндокринный (непосредственное влияние одних гормонов на биосинтез и секрецию других (тропные гормоны передней доли гипофиза, инсулин, соматостатин));

4) нейроэндокринный гуморальный. Осуществляется негормональными метаболитами, оказывающие регулирующее действие на железы (глюкозой, аминокислотами, ионами калия, натрия, простагландинами).