Понятие о диффузной эндокринной системе. Диффузная эндокринная система

1849 год Ад. Бертолис немецкий физиолог установил. Понятие сформировал Мюллер в 1830 год. Эн-докринные железы ("эндо" - внутри, "крио"- выделяю) или железы внутреней секреции, в отличии от желез внешней секреции, не имеют протоков и выделяют секрет непосредственно в кровь, лимфу, межклеточную или церебральную жидкости. Секрет эндокринных называют гормонами (hormao- побуждаю, двигаю. По своей функции гормоны являются носителями генетической информации, которую они передают на клетки-мишени.

Какое же место занимает гуморальная регуляция в работе ФУС организма? Вы уже знаете, что деятельность живых организмов подчиняется системным закономерностям. И для выполнения опреде-ленных функций происходит избирательное динамическое объединение центральных и перифериче-ских образований организма, образуется ФУС обеспечивающая достижение полезного приспособи-тельного результата.

Информация о состоянии результата от рецепторов поступает по нервным и гуморальным пупям в Ц.Н.С., которая оченивает информацию о состоянии результата, формирует программу действия и включает гормональ-ную регуляцию, а гормональная регуляция коррелирует деятельность Ц.Н.С. В результате от нервной и эндок-ринной систем поступают команды к аппаратам реакций, изменение деятельности которых приводит к восста-новлению гомеостатических параметров полезного приспособительного результата (поведенчиские реакции, об-ратная афферентация).

Нервные и гуморальные связи в процессе эволюции объединены в единый нервно гуморальный комплекс, дополняют друг друга и имеют направленый характер. Гуморальная осуществляется пролонгированно и.носит генерализованный характер. Совместно они обеспечивают интеграцию функчий организмва, поддержание гомео-стаза и адаптацию к изменяющимся условиям существования.

В эволюционном плане гуморальная регуляция является более древней, чем нервная. Это доказывается наличием гормонов у растений и простейших (инсулин обнаружен у инфузорий бактерий). Далее в процессе эво-люции с появлением нервной системы появилась способность нервных клеток подуцировать гормоны. И только после этого в результате аромрфоза (резкий скчок в развитии) появились специализированные эндокринные же-лезы.

Эндокринная система человека включает следующие составные части:

1. Локальная эндокринная система - включает классические железы внутренней секреции: гипофиз, надпо-чечники, эпифиз, щитовидная и паращитовидная железы, островковая часть поджелудочной железы, поло-вые железы, секреторные ядра гипоталамуса, тимус. Эндокринные железы по выраженности связи с Ц.Н.С. подразделяют на центральные (гипоталамус, гипофиз, эпифиз) и переферические (щитовидная, половые и т.д.). А по функциональной зависимости от гипофиза подразделяются на гипофизозависимые и гипофи-зонезависимые. Кроме этого, при рассмотрении функций Ж.В.С., выделяют своебразные "рабочие систе-мы" Ж.В.С.- гитотоламо-гипофизарную, симпато-адреналовую, гшастро-энтеро- панкреатческую.

2. Диффузная эндокринная система. Железистые клетки, которые входят в состав всех жизненно - важных органов (кишечник, легкие, сердце, печень, почки и т.д.) и вырабатывают гормоны и гормоноиды. Анги-ский гистолог Пирс обнаружил, что эти клетки способны поглащать вводимые извне аминокислоты - предшественники гормонов, расщеплять их путем декарбоксилирования, а из остатков синтезировать гор-моны. Этот процесс он назвал "АминеПрекуссорАптейк энд декарбоксилейшн" -АПУД - система. Клетки - апудоциты. Без их деятельности невозможна нормальная работа организма. Могут быть источниками эн-докринных опухолей - апудом в различных органах.

Классификация БАВ. Свойства, механизм действия. БАВ, выделяемые эндокринными железами под-разделяются на несколько групп по

типу гуморального влияния.

1. Гормоны - вещества, выделяемые эндокринными железами или эндокринными клетками в кровь и оказываю-щие специфическое действие на органы или ткани -мишени, тоесть гормоны носители химической информа-ции, которую они передают на клетки.

2. Гормоноиды (местные или тканевые гормоны, парагормоны) - вещества, вырабатываемые клетками диффузной эндокринной системы. Выделяются в межклеточную жидкость и кровь, оказывают местное действие, непрони-кают через гемато - энцефалический барьер. Серотонин- хромофильные клетки, эпифиз, ГСГ- во всех органах и тканях.

3. Нейрогормоны -.вырабатываются нервными клетками гипоталамуса и секретируются в кровь.

4. Нейромедиаторы - вырабатываются нервными клетками, участвуют в передаче возбуждения в синапсах.

5. Модуляторы - вещества, оказывающие модуляторное действие на все перечисленные группы БАВ. Например ПГ - могут синтезироваться в ответ на гормональную и нейромедиаторную модуляцию, усиливая или ослабляя гормональный эффект.

Типы гуморальных влияний:

1. Телекринное (дистантное) гормон выделяется из клетки- продуцента в кровь действуя на растоянии от места продукции.

2. Паракринное - из места синтеза гормон попадает в межклеточную жидкость и воздействует на окружающие клетки.

3. Аутокринное - вещества воздействуют на секретирующюю их клетку.

4. Нейрокринное - действие гормона подобно действию медиатора.

По химической природе гормоны и другие БАВ делятся:

1. Белковые гормоны

· сложные белки- ТТГ, ФСГ, ЛГ

· большие пептиды - (30 - 198 аминокислотных остатков) - АКТГ, СТГ, МЗГ, пролак-гин, инсулин, глюко-гон, паратгормон

· малые пептиды - либерины, статины, ГЖТ

Синтезируются на рибосомах эндоплазматического ретикулума, хранятся в готовом виде секре-те гранулярного аппарата Гольджи. Белковые гормоны являются гидрофильными - растворяют-ся в крови и транспортируются самостоятельно, без посредников. Не способны пассивно прохо-дить через плазматическую мембрану. Являются видоспецифичными. Выделены из организма животных не всегда могут быть использованны для введения человеку (иммунные реакции).

2. Стероидные гормоны - производные холестерина, кортикостероиды, арахидоновая кислота и ее про-изводные ПГ, ПЦ, ТК, ЛТ.

Запасаются не в готовом виде, а в виде предшественников - эфиров холестерола. Для стероидных гормо-нов характерна гидрофобность. В крови требуют специальных переносчиков. Легко проникают через клеточную мембрану, не обладают видовой специфичностью.

3. Производные аминокислот - КА (А.НА, ДА,), тиреоидные гормоны (трийодтнронин, тироксин), се-ротонин, гистамин, триптофан. КА в крови находится в связанном состоянии с белками и форменными элемен-тами крови. Через клеточную мембрану способны проходить только тиреоидные гормоны. Видовой специфично-стью не обладают. По функциональному признаку гормоны делят на:

Пусковые - Активаторы деятельности других эндокринных желез: Либерины, статины, нейрогормоны гипоталамуса, тропные гормоны гипофиза и стимулирующие выработку эффекторных гормонов
Эффекторные - Оказывают местное влияние на органы и ткани, т.е. оказывают непосредственное действие на некоторые функции организма -рост, обмен веществ, размножение, адаптацию, деятельность мышечного тонуса.

Эндокринную систему образует совокупность (эндокринные железы) и группы эндокринных клеток, рассеянных по разным органам и тканям, которые синтезируют и выделяют в кровь высокоактивные биологические вещества — гормоны (от греч. hormon — привожу в движение), оказывающие стимулирующее или подавляющее влияние на функции организма: обмен веществ и энергии, рост и развитие, репродуктивные функции и адаптацию к условиям существования. Функция эндокринных желез находится под контролем нервной системы.

Эндокринная система человека

— совокупность эндокринных желез, различных органов и тканей, которые в тесном взаимодействии с нервной и иммунной системами осуществляют регуляцию и координацию функций организма посредством секреции физиологически активных веществ, переносимых кровью.

Эндокринные железы () — железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие секрет за счет диффузии и экзоцитоза во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа).

Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков, оплетены многочисленными нервными волокнами и обильной сетью кровеносных и лимфатических капилляров, в которые поступают . Эта особенность принципиально отличает их от желез внешней секреции, которые выделяют свои секреты через выводные протоки на поверхность тела или в полость органа. Имеются железы смешанной секреции, например поджелудочная железа и половые железы.

Эндокринная система включает в себя:

Эндокринные железы :

(аденогипофиз и нейрогипофиз);
(паращитовидные) железы;

Органы с эндокринной тканью :

поджелудочная железа (островки Лангерганса);
половые железы (семенники и яичники)

Органы с эндокринными клетками :

ЦНС (в особенности — );
легкие;
желудочно-кишечный тракт (APUD-система);
почка;
плацента;
тимус
предстательная железа

Рис. Эндокринная система

Отличительные свойства гормонов — их высокая биологическая активность, специфичность и дистантность действия. Гормоны циркулируют в чрезвычайно малых концентрациях (нанограммы, пикограммы в 1 мл крови). Так, 1 г адреналина достаточно, чтобы усилить работу 100 млн изолированных сердец лягушек, а 1 г инсулина способен понизить уровень сахара в крови 125 тыс. кроликов. Дефицит одного гормона не может быть полностью заменен другим, а его отсутствие, как правило, приводит к развитию патологии. Поступая в кровяное русло, гормоны могут оказывать влияние на весь организм и на органы и ткани, расположенные вдали от той железы, где они образуются, т.е. гормоны облачают дистантным действием.

Гормоны сравнительно быстро разрушаются в тканях, в частности в печени. По этой причине для поддержания достаточного количества гормонов в крови и обеспечения более длительного и непрерывного действия необходимо постоянное их выделение соответствующей железой.

Гормоны как носители информации, циркулируя в крови, взаимодействуют только с теми органами и тканями, в клетках которых на мембранах, в или ядре есть особые хеморецепторы, способные образовывать комплекс гормон — рецептор. Органы, имеющие рецепторы к определенному гормону, называются органами-мишенями. Например, для гормонов околощитовидной железы органы-мишени — кость, почки и тонкий кишечник; для женских половых гормонов органами-мишенями являются женские половые органы.

Комплекс гормон — рецептор в органах-мишенях запускает серию внутриклеточных процессов, вплоть до активации определенных генов, вследствие чего увеличивается синтез ферментов, повышается или снижается их активность, повышается проницаемость клеток для некоторых веществ.

Классификация гормонов по химическому строению

С химической точки зрения гормоны представляют собой довольно разнообразную группу веществ:

белковые гормоны — состоят из 20 и более аминокислотных остатков. К ним относятся гормоны гипофиза (СТГ, ТТГ, АКТГ, ЛТГ), поджелудочной железы (инсулин и глюкагон) и околощитовидных желез (паратгормон). Некоторые белковые гормоны являются гликопротеинами, например гормоны гипофиза (ФСГ и ЛГ);

пептидные гормоны - содержат в своей основе от 5 до 20 аминокислотных остатков. К ним относятся гормоны гипофиза ( и ), (мелатонин), (тиреокальцитонин). Белковые и пептидные гормоны относятся к полярным веществам, которые не могут проникать через биологические мембраны. Поэтому для их секреции используется механизм экзоцитоза. По этой причине рецепторы белковых и пептидных гормонов встроены в плазматическую мембрану клетки-мишени, а передачу сигнала к внутриклеточным структурам осуществляют вторичные посредники — мессенджеры (рис. 1);

гормоны, производные аминокислот , — катехоламины (адреналин и норадреналин),тиреоидные гормоны (тироксин и трийодтиронин) — производные тирозина; серотонин — производное триптофана; гистамин — производное гистидина;

стероидные гормоны - имеют липидную основу. К ним относятся половые гормоны, кортикостероиды (кортизол, гидрокортизон, альдостерон) и активные метаболиты витамина D. Стероидные гормоны относятся к неполярным веществам, поэтому они свободно проникают через биологические мембраны. Рецепторы к ним расположены внутри клетки-мишени — в цитоплазме или ядре. В этой связи указанные гормоны обладают длительным действием, вызывая изменение процессов транскрипции и трансляции при синтезе белков. Таким же действием обладают гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин (рис. 2).

Рис. 1. Механизм действия гормонов (производные аминокислот, белково-пептидной природы)

а, 6 — два варианта действия гормона на мембранные рецепторы; ФДЭ — фосфодизетераза, ПК-А — протеинкиназа А, ПК-С протеинкиназа С; ДАГ — диацелглицерол; ТФИ — три-фосфоинозитол; Ин — 1,4, 5-Ф-инозитол 1,4, 5-фосфат

Рис. 2. Механизм действия гормонов (стероидной природы и тиреоидных)

И — ингибитор; ГР — гормон-рецептор; Гра — гормон-рецепторный комплекс активированный

Белково-пептидные гормоны обладают видовой специфичностью, а стероидные гормоны и производные аминокислот не имеют видовой специфичности и обычно оказывают однотипное действие на представителей разных видов.

Общие свойства пептидов-регуляторов:

Синтезируются повсеместно, в том числе в ЦНС (нейропептиды), ЖКТ (гастроинтестинальные пептиды), легких, сердце (атриопептиды), эндотелии (эндотелины и др.), половой системе (ингибин, релаксин и др.)
Имеют короткий период полураспада и после внутривенного введения сохраняются в крови недолго
Оказывают преимущественно местное действие
Часто оказывают эффект не самостоятельно, а в тесном взаимодействии с медиаторами, гормонами и другими биологически активными веществами (модулирующий эффект пептидов)

Характеристика основных пептидов-регуляторов

Пептиды-анальгетики, антиноцицептивная система мозга: эндорфины, энксфалины, дерморфины, киоторфин, казоморфин
Пептиды памяти и обучения: вазопрессин, окситоцин, фрагменты кортикотропина и меланотропина
Пептиды сна: пептид дельта-сна, фактор Учизоно, фактор Паппенгеймера, фактор Нагасаки
Стимуляторы иммунитета: фрагменты интерферона, тафцин, пептиды вилочковой железы, мурамил-дипептиды
Стимуляторы пищевого и питьевого поведения, в том числе вещества, подавляющие аппетит (анорексигенные): нейрогензин, динорфин, мозговые аналоги холецистокинина, гастрина, инсулина
Модуляторы настроения и чувства комфорта: эндорфины, вазопрессин, меланостатин, тиреолиберин
Стимуляторы сексуального поведения: люлиберин, окситоцип, фрагменты кортикотропина
Регуляторы температуры тела: бомбезин, эндорфины, вазопрессин, тиреолиберин
Регуляторы тонуса поперечно-полосатой мускулатуры: соматостатин, эндорфины
Регуляторы тонуса гладкой мускулатуры: церуслин, ксенопсин, физалемин, кассинин
Нейромедиаторы и их антагонисты: нейротензин, карнозин, проктолин, субстанция П, ингибитор нейропередачи
Противоаллергические пептиды: аналоги кортикотропина, антагонисты брадикинина
Стимуляторы роста и выживаемости: глутатион, стимулятор роста клеток

Регуляция функций эндокринных желез осуществляется несколькими способами. Один из них — прямое влияние на клетки железы концентрации в крови того или иного вещества, уровень которого регулирует этот гормон. Например, повышенное содержание глюкозы в крови, протекающей через поджелудочную железу, вызывает повышение секреции инсулина, снижающего уровень сахара в крови. Другим примером может служить угнетение выработки паратгормона (повышающего уровень кальция в крови) при действии на клетки околощитовидных желез повышенных концентраций Са 2+ и стимуляция секреции этого гормона при падении уровня Са 2+ в крови.

Нервная регуляция деятельности желез внутренней секреции в основном осуществляется через гипоталамус и выделяемые им нейрогормоны. Прямых нервных влияний на секреторные клетки эндокринных желез, как правило, не наблюдается (за исключением мозгового вещества надпочечников и эпифиза). Нервные волокна, иннервирующие железу, регулируют в основном тонус кровеносных сосудов и кровоснабжение железы.

Нарушения функции желез внутренней секреции могут быть направлены как в сторону повышения активности (гиперфункция ), так и в сторону понижения активности (гипофункция).

Общая физиология эндокринной системы

— это система передачи информации между различными клетками и тканями организма и регуляции их функций с помощью гормонов. Эндокринная система организма человека представлена эндокринными железами ( , и , ), органами с эндокринной тканью (поджелудочная железа, половые железы) и органами с эндокринной функцией клеток (плацента, слюнные железы, печень, почки, сердце и др.). Особое место в эндокринной системе отводится гипоталамусу, который, с одной стороны, является местом образования гормонов, с другой — обеспечивает взаимодействие между нервным и эндокринным механизмами системной регуляции функций организма.

Железами внутренней секреции, или эндокринными железами, называются такие структуры или образования, которые выделяют секрет непосредственно в межклеточную жидкость, кровь, лимфу и церебральную жидкость. Совокупность эндокринных желез образует эндокринную систему, в которой можно выделить несколько составляющих.

1. Локальная эндокринная система, которая включает в себя классические железы внутренней секреции: гипофиз, надпочечники, эпифиз, щитовидную и паращитовидные железы, островковую часть поджелудочной железы, половые железы, гипоталамус (его секреторные ядра), плаценту (временная железа), вилочковую железу (тимус). Продуктами их деятельности являются гормоны.

2. Диффузная эндокринная система, в состав которой входят железистые клетки, локализующиеся в различных органах и тканях и секретирующие вещества, сходные с гормонами, образующимися в классических эндокринных железах.

3. Система захвата предшественников аминов и их декарбоксилирования, представленная железистыми клетками, вырабатывающими пептиды и биогенные амины (серотонин, гистамин, дофамин и др.). Существует точка зрения, что эта система включает в себя и диффузную эндокринную систему.

Эндокринные железы подразделяются следующим образом:

по выраженности их морфологической связи с ЦНС — на центральные (гипоталамус, гипофиз, эпифиз) и периферические (щитовидная, половые железы и др.);
по функциональной зависимости от гипофиза, которая реализуется через его тропные гормоны, — на гипофизозависимые и гипофизонезависимые.

Методы оценки состояния функций эндокринной системы у человека

Основными функциями эндокринной системы, отражающими ее роль в организме, принято считать:

контроль роста и развития организма, контроль репродуктивной функции и участие в формировании полового поведения;
совместно с нервной системой — регуляция обмена веществ, регуляция использования и депонирования энергосубстратов, поддержание гомеостаза организма, формирование адаптивных реакций организма, обеспечение полноценного физического и умственного развития, контроль синтеза, секреции и метаболизма гормонов.

Методы исследования гормональной системы

Удаление (экстирпация) железы и описание эффектов операции
Введение экстрактов желез
Выделение, очистка и идентификация активного начала железы
Избирательное подавление секреции гормонов
Пересадка эндокринных желез
Сравнение состава крови, притекающей и оттекающей от железы
Количественное определение гормонов в биологических жидкостях (кровь, моча, спинно-мозговая жидкость и др.):
- биохимические (хроматография и др.);
- биологическое тестирование;
- радиоиммунный анализ (РИА);
- иммунорадиометрический анализ (ИРМА);
- радиорецеиторный анализ (РРА);
- иммунохроматографический анализ (тест-полоски экспресс-диагностики)
Введение радиоактивных изотопов и радиоизотопное сканирование
Клиническое наблюдение за больными с эндокринной паталогией
Ультразвуковое исследование эндокринных желез
Компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ)
Генная инженерия

Клинические методы

Они основаны на данных расспроса (анамнеза) и выявлении внешних признаков нарушения функций эндокринных желез, в том числе и их размеров. Например, объективными признаками нарушения функции ацидофильных клеток гипофиза в детском возрасте являются гипофизарный нанизм — карликовость (рост меньше 120 см) при недостаточном выделении гормона роста или гигантизм (рост больше 2 м) при его избыточном выделении. Важными внешними признаками нарушения функции эндокринной системы могут быть избыточная или недостаточная масса тела, избыточная пигментация кожи или ее отсутствие, характер волосяного покрова, выраженность вторичных половых признаков. Очень важными диагностическими признаками нарушений функции эндокринной системы являются выявляемые при тщательном расспросе человека симптомы жажды, полиурии, нарушения аппетита, наличие головокружений, гипотермии, нарушения месячного цикла у женщин, нарушения полового поведения. При выявлении этих и других признаков можно заподозрить наличие у человека целого ряда эндокринных нарушений (сахарного диабета, заболеваний щитовидной железы, нарушения функции половых желез, синдрома Кушинга, болезни Аддисона и др.).

Биохимические и инструментальные методы исследования

Основаны на определении уровня самих гормонов и их метаболитов в крови, ликворе, моче, слюне, скорости и суточной динамики их секреции, регулируемых ими показателей, исследовании гормональных рецепторов и отдельных эффектов в тканях-мишенях, а также размеров железы и ее активности.

При проведении биохимических исследований используются химические, хроматографические, радиорецепторные и радиоиммунологические методики определения концентрации гормонов, а также тестирование эффектов гормонов на животных или на культурах клеток. Большое диагностическое значение имеет определение уровня тройных, свободных гормонов, учет циркадианных ритмов секреции, пола и возраста больных.

Радиоиммунный анализ (РИА, радиоиммунологический анализ, изотопный иммунологический анализ) — метод количественного определения физиологически активных веществ в различных средах, основанный на конкурентном связывании искомых соединений и аналогичных им меченных радионуклидом веществ со специфическими связывающими системами, с последующей детекцией на специальных счетчиках-радиоспектрометрах.

Иммунорадиометрический анализ (ИРМА) — особая разновидность РИА, в котором используются меченные радионуклидом антитела, а не меченый антиген.

Радиорецепторный анализ (РРА) - метод количественного определения физиологически активных веществ в различных средах, в котором в качестве связывающей системы используются гормональные рецепторы.

Компьютерная томография (КТ) — метод рентгеновского исследования, основанный на неодинаковой поглощаемости рентгенологического излучения различными тканями организма, который дифференцирует по плотности твердые и мягкие ткани и используется в диагностике патологии щитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников и др.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) — инструментальный метод диагностики, с помощью которого в эндокринологии проводится оценка состояния гипоталамо-гипофизар- но-надпочечниковой системы, скелета, органов брюшной полости и малого таза.

Денситометрия - рентгенологический метод, применяемый для определения плотности костной ткани и диагностики остеопороза, позволяющий выявлять уже 2-5 % потери массы кости. Применяются однофотонная и двухфотонная денситометрия.

Радиоизотопное сканирование (скенирование) - способ получения двухмерного изображения, отражающего распределение радиофармпрепарата в различных органах при помощи сканера. В эндокринологии используется для диагностики патологии щитовидной железы.

Ультразвуковое исследование (УЗИ) - метод, основанный на регистрации отраженных сигналов импульсного ультразвука, который применяется в диагностике заболеваний щитовидной железы, яичников, предстательной железы.

Глюкозотолерантный тест — нагрузочный метод исследования метаболизма глюкозы в организме, применяемый в эндокринологии для диагностики нарушения толерантности к глюкозе (преддиабет) и сахарного диабета. Измеряется уровень глюкозы натощак, затем в течение 5 мин предлагается выпить стакан теплой воды, в котором растворена глюкоза (75 г), в последующем через 1 и 2 ч вновь измеряется уровень глюкозы в крови. Уровень менее 7,8 ммоль/л (через 2 ч после нагрузки глюкозой) считается нормой. Уровень более 7,8, но менее 11,0 ммоль/л — нарушение толерантности к глюкозе. Уровень более 11,0 ммоль/л — «сахарный диабет».

Орхиометрия - измерение объема яичек при помощи прибора орхиометра (тестикулометр).

Генная инженерия - совокупность приемов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. В эндокринологии используется для синтеза гормонов. Изучается возможность генной терапии эндокринологических заболеваний.

Генная терапия — лечение наследственных, мультифакториальных и ненаследственных (инфекционных) заболеваний путем введения генов в клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефекгов или придания клеткам новых функций. В зависимости от способа введения экзогенной ДНК в геном пациента генная терапия может проводиться либо в культуре клеток, либо непосредственно в организме.

Основополагающим принципом оценки функции гипофиззависимых желез является одновременное определение уровня тропного и эффекторного гормонов, а при необходимости — дополнительного определения уровеня гипоталамичсского рилизинг-гормона. Например, одновременное определение уровня кортизола и АКТГ; половых гормонов и ФСГ с ЛГ; йодсодержащих гормонов щитовидной железы, ТТГ и ТРГ. Для выяснения секреторных возможностей железы и чувствительности се рецепторов к действию регулягорных гормонов проводятся функциональные пробы. Например, определение динамики секреции гормонов щитовидной железой на введение ТТГ или на введение ТРГ при подозрении на недостаточность ее функции.

Для определения предрасположенности к сахарному диабету или выявления его скрытых форм проводят стимуляционную пробу с введением глюкозы (оральный глюкозотолерантный тест) и определением динамики изменения ее уровня в крови.

При подозрении на гиперфункцию железы проводят супрессивные тесты. Например, для оценки секреции инсулина поджелудочной железой измеряют его концентрацию в крови в процессе длительного (до 72 ч) голодания, когда уровень глюкозы (естественного стимулятора секреции инсулина) в крови существенно снижается и в нормальных условиях это сопровождается снижением секреции гормона.

Для выявления нарушений функции эндокринных желез широко используются инструментальные ультразвуковые (наиболее часто), визуализационные методы (компьютерная томография и магииторезонансная томография), а также микроскопическое изучение биопсийного материала. Применяют также специальные методы: ангиографию с селективным забором крови, оттекающей от эндокринной железы, радиоизотопные исследования, денситометрию — определение оптической плотности костей.

Для выявления наследственной природы нарушений эндокринных функций используют молекулярно-генетические методы исследования. Например, кариотипирование является достаточно информативным методом для диагностики синдрома Клайнфельтера.

Клинико-экспериментальные методы

Используются для изучения функций эндокринной железы после ее частичного удаления (например, после удаления ткани щитовидной железы при тиреотоксикозе или раке). На основании данных об остаточной гормонообразующей функции железы устанавливается доза гормонов, которые должны вводиться в организм с целью заместительной гормональной терапии. Заместительная терапия с учетом суточной потребности в гормонах проводится после полного удаления некоторых эндокринных желез. В любом случае проведения гормональной терапии определяется уровень гормонов в крови для подбора оптимальной дозы вводимого гормона и предотвращения передозировки.

Правильность проводимой заместительной терапии может оцениваться также по конечным эффектам вводимых гормонов. Например, критерием правильности дозировки гормона при проведении инсулиновой терапии является поддержание физиологического уровня глюкозы в крови больного сахарным диабетом и предотвращение у него развития гипо- или гипергликемии.

Диффузная эндокринная система представляет собой совокупность одиночных или лежащих группами эндокринных клеток, которые синтезируют биологически активные вещества, обладающие гормональным действием. В наибольшем количестве эти клетки расположены в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей.

Возрастные изменения. У плодов, новорожденных и детей в раннем постнатальном периоде жизни клетки диффузной эндокринной системы наиболее многочисленны. В последующие сроки развития их численность в целом снижается. В процессе старения, в эпителии дыхательной и пищеварительной систем увеличивается количество клеток из группы серотониноцитов.

ОСОБЕННОСТИ ВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ

Возрастная динамика эндокринных желез позволяет выделить два варианта: сохранение относительной морфологической стабильности во всех возрастах (гипофиз, надпочечник)и прогрессирующую перестройку микроструктур, сопряженную со снижением функциональной активности желез (половые железы, поджелудочная, щитовидная, околощитовидные).

Однако сводить анализ возрастных изменений только к морфологическим перестройкам было бы неправильным. Было установлено, что при старении изменяется реакция клеток на действие ряда гормонов . Часто возникают качественные различия в реакциях. К примеру, половые гормоны у молодых активизируют синтез белка, а у пожилых - распад, адреналин вызывает у старых животных не повышение тонуса сосудов, а падение его.

В старости изменяется также характер рецепции гормонов . С возрастом число рецепторов и их свойства изменяются по-разному. Так, например, в сердце число рецепторов к адреналину падает, а сродство повышается. В результате чувствительность сердца к адреналину с возрастом повышается.

Число рецепторов в клетке - величина непостоянная. В молодом организме при изменении концентрации гормона в крови их синтез может активироваться или подавляться. В старости эта способность снижается.

Вопросы для самоконтроля

1. В каком периоде онтогенеза морфологически созревают и начинают
функционировать эндокринные железы?

2. С чем связана высокая функциональная активность большинства желез
внутренней секреции у новорожденных детей?

3. Какие железы внутренней секреции относятся к центральному звену эндокринной системы, а какие к периферическому?

4. Какие физиологически активные вещества выделяют нейросекреторные ядра гипоталамуса?

5. К какому возрасту созревают нейросекреторные ядра гипоталамуса?

6. К какому возрасту содержание гормона роста снижается и достигает нормы взрослого человека?

7. Какая эндокринная железа сдерживает половое развитие в детском возрасте?

8. В каком периоде постнатального онтогенеза отмечается наиболее высокая активность шишковидной железы?

9. Какие структурные изменения отмечаются в шишковидной железе в старости?

10. Какая железа продуцирует гормоны, содержащие большое количество
иода?

11. В каком периоде онтогенеза отмечается повышение активности щитовидной железы?

12. Как проявляется снижение функциональной активности околощитовидных желез?

13. В каком возрастном периоде отмечается максимальная активность паращитовидных желез?

14. Какие эндокринные железы и в какие периоды онтогенеза вырабатывают половые гормоны (андрогены и эстрогены)?

15. Почему за первую неделю жизни у новорожденного происходит резкое снижение массы надпочечников?

16. Как называется процесс массовой (до 80%) гибели клеток зародышевой зоны коры надпочечника плода и новорожденного?

17. От чего зависит степень выраженности физиологической резорбции коры надпочечников в раннем постнатальном периоде?

18. Как изменяется функциональная активность надпочечников у пожилых и старых людей?

19. Почему на ранних стадиях эмбриогенеза определить половую принадлежность плода морфологическими методами невозможно?

20. Какие возрастные структурные изменения в поджелудочной железе могут привести к развитию старческого сахарного диабета?

21. Как изменяется биологическая активность инсулина в старости?

22. Для какого периода онтогенеза характерно наибольшее количество клеток

диффузной эндокринной системы?

23.Какие факторы, помимо структурной перестройки желез, играют роль в
нарушении эндокринных функций в старости?

2. Строение гипоталамуса

3. Строение гипофиза

4. Строение эпифиза

5. Строение надпочечников

6. Строение щитовидной железы

7. Строение паращитовидной железы

1. Эндокринная система относится к числу регуляторно-интегрирующих систем организма наряду с сердечно-сосудистой, нервной и иммунной, выступая с ними в теснейшем единстве. В ее ведении находится регуляция важнейших вегетативных функций организма: роста, репродукции, размножения и дифференцировки клеток, обмена веществ и энергии, секреции, экскреции, всасывания, поведенческих реакций и других. В целом функция эндокринной системы можно определить как поддержание гомеостаза организма.

Эндокринная система состоит из:

эндокринных желез - органов, вырабатывающих гормоны (щитовидная железа, надпочечники, эпифиз, гипофиз и другие);

эндокринных частей неэндокринных органов (островки Лангерганса поджелудочной железы);

одиночных гормонпродуцирующих клеток, расположенных диффузно в различных органахдиффузная эндокринная система.

Общие принципы структурно-функциональной организации эндокринных желез:

не имеют выводных протоков, так как выделяют гормоны в кровь.

имеют богатое кровоснабжение.

имеют капилляры фенестрированного или синусоидного типа.

являются органами паренхиматозного типа, в большинстве своем образованы эпителиальной тканью, формирующей тяжи и фолликулы;

в эндокринных органах преобладает паренхима, строма же развита слабее, то есть органы построены экономно;

вырабатывают гормоны - биологически активные вещества, оказывающие выраженные эффекты в малых количествах.

Классификация гормонов:

белки и полипептиды - гормоны гипофиза, гипотоламуса, поджелудочной железы и некоторых других желез;

производные аминокислот - гормоны щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин), гормон мозгового вещества надпочечников адреналин, серотонин, вырабатываемый многими эндокринными железами и клетками и другие;

стероиды (производные холестерина) - половые гормоны, гормоны коры надпочечников, витамин D2 (кальцитриол).

Особенности действия гормонов:

дистантность - могут вырабатываться далеко от клеток-мишеней;

специфичность;

избирательность;

высокая активность в малых дозах.

Механизм действия гормонов

Попадя в кровь, гормоны с ее током достигают регулируемых клеток, тканей, органов, которые называются мишенями . Можно выделить два основных механизма действия гормонов.

Первый механизм - гормон связывается на поверхности клеток с комплементарными ему рецепторами и изменяет пространственную ориентацию рецептора. Последние являются трансмембранными белками и состоят из рецепторной и каталитической части. При связывании с гормоном активируется каталитическая субъединица, которая начинает синтез вторичного посредника (мессенджера). Мессенджер активирует целый каскад ферментов, что ведет к изменению внутриклеточных процессов. Например, аденилатциклаза вырабатывает циклический аденозинмонофосфат, регулирующий ряд процессов в клетке. По данному механизму функционируют гормоны белковой природы, молекулы которых гидрофильны и не могут проникать через клеточные мембраны.

Второй механизм - гормон проникает в клетку, связывается с белком-рецептором и вместе с ним попадает в ядро, где изменяет активность соответствующих генов. Это ведет к изменению метаболизма клетки. Эти же гормоны могут действовать на отдельные органеллы, например, митохондрии. По этому механизму действуют жирорастворимые стероидные и тиреоидные гормоны, которые благодаря липотропным свойствам легко проникают внутрь клетки через ее оболочку.

Классификация эндокринных желез по иерархическому принципу:

центральные - гипоталамус, эпифиз и гипофиз. Они осуществляют контроль за деятельностью других (периферических) эндокринных желез;

периферические, которые осуществляют непосредственный контроль за важнейшими функциями организма.

В зависимости от того, находятся ли они под регулирующим действием гипофиза или нет, периферические эндокринные железы делятся на две группы:

1 группа - аденогипофизнезависимые кальцитониноциты щитовидной железы, паращитовидная железа, мозговое вещество надпочечников, островковый аппарат поджелудочной железы, тимус, эндокринные клетки диффузной эндокринной системы;

2 группа - аденогипофиззависимые щитовидная железа, кора надпочечников, гонады.

по уровню структурной организации:

эндокринные органы (щитовидная и паращитовидные железы, надпочечники, гипофиз, эпифиз);

эндокринные отделы или ткани в составе органов, сочетающих эндокринные и неэндокринные функции (гипоталамус, островки Лангерганса поджелудочной железы, ретикулоэпителий и тельца Гассаля в тимуса, клетки Сертоли извитых канальцев яичка и фолликулярный эпителий яичка);

клетки диффузной эндокринной системы.

2. Гипоталамус является центром регуляции вегетативных функций и высшим эндокринным центром. Он оказывает трансаденогипофизарное влияние (через стимуляцию выработки гипофизом тропных гормонов) на аденогипофиззависмые эндокринные железы и парааденогипофизарное влияние на аденогипофизнезависимые железы. Гипоталамус осуществляет контроль за всеми висцеральными функциями организма, объединяет нервные и эндокринные механизмы регуляции.

Гипоталамус занимает базальную часть промежуточного мозга - находится под зрительным бугром (таламусом), образуя дно 3 желудочка. Полость 3 желудочка продолжается в воронку, направленную в строну гипофиза. Стенка этой воронки называется гипофизарной ножкой. Ее дистальный конец продолжается в заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз). Кпереди от гипофизарной ножки утолщение дна 3 желудочка образует срединное возвышение (медиальную эминенцию), содержащую первичную капиллярную сеть.

В гипоталамусе выделяют передний, средний (медиобазальный) и задний отделы. Основную массу гипоталамуса составляют нервные и нейросекреторные клетки. Они образуют более 30 ядер.

Передний гипоталамус содержит наиболее крупные парные супраоптические и паравентрикулярные ядра, а также ряд других ядер. Супраоптические ядра образованы в основном крупными пептидхолинергическими нейронами. Аксоны пептидхолинергических нейронов идут через гипофизарную ножку в заднюю долю гипофиза и образуют синапсы на кровеносных сосудах - аксовазальные синапсы. Нейроны супраоптических ядер секретируют в основном антидиуретический гормон или вазопресин. По аксону гормон транспортируется в заднюю долю гипофиза и накапливается в расширении аксона, которое лежит выше аксовазального синапса и называется накопительным тельцем Геринга. При необходимости отсюда он поступает в синапс, а затем в кровь. Органами-мишенями вазопрессина являются почки и артерии. В почках гормон усиливает обратную реабсорбцию воды (в канальцах нефрона и собирательных трубочках) и тем самым уменьшает объем мочи, способствуя задержке жидкости в организме и повышения артериального давления. В артериях гормон вызывает сокращение гладких миоцитов мышечной оболочки и повышение артериального давления.

Паравентрикулярные ядра наряду с крупными пептидхолинергическими нейронами содержат также мелкие пептидадренергические. Первые вырабатывают гормон окситоцин , который поступает по аксонам в тельца Геринга задней доли гипофиза. Окситоцин вызывает синхронное сокращение мускулатуры матки во время родов и активирует миоэпителиоциты молочной железы, что усиливает выделение молока во время кормления ребенка.

Средний гипоталамус содержит ряд ядер состоящих из мелких нейросекреторных пептидадренергических нейронов. Наиболее важны аркуатное и вентромедиальное ядра, образующие так называемый аркуатно-медиобазальный комплекс. Нейросекреторные клетки этих ядер вырабатывают аденогипофизотропные гормоны, регулирующие функцию аденогипофизарилизинг-гормоны. Гипофизотропные рилизинг-гормоны являются олигопептидами и подразделяются на две группы: либерины, усиливающие секрецию гормонов аденогипофизом, и статины , тормозящие ее. Из либеринов выделены гонадолиберин, кортиколиберин, соматолиберин. В то же время, описаны только два статина: соматостатин, который подавляет синтез гипофизом гормона роста, адренокортикотропина и тиреотропина, и пролактиностатин.

Задний гипоталамус включает маммилярные тела и перифорникальное ядро. Этот отдел не относится к эндокринному, он регулирует содержание глюкозы и ряд поведенческих реакций.

Существуют две внутрь выделяющие специализированные структуры: а - железы внутренней секреции, б - одиночные эндокринные клетки.

А. Железы внутренней секреции: центральные, периферические.

К центральным относятся гипофиз, эпифиз, нейросекреторные ядра гипоталамуса.

К периферическим относятся все остальные:

1. Аденогипофизозависимые - щитовидная железа, кора надпочечников, половые железы,
2. Аденогипофизонезависимые - паращитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, одиночные эндокринные клетки.

Есть истинные железы и железы смешанной функции (например, поджелудочная железа одновременно является железной внешней и внутренней секреции, половые железы, плацента и др.).

Б. Одиночные эндокринные клетки могут быть в различных органах (в эндокринных и неэндокринных). Эти железы обладают повышенной функциональной активностью, называются APUD - системой. Клетки этой системы поглощают и декарбоксилируют предшественников аминокислот и вырабатывают нейроамины (некоторые авторы считают их нейротрансмиттерами). Эти клетки бывают различного происхождения:

· Неврального происхождения - развиваются из нервного гребешка (в гипоталамусе, гипофизе, надпочечники (мозговое вещество), щитовидные железы, околощитовидные железы.
· Неневрального происхождения - развиваются из источника, где находятся (ГЭП - система в желудке, кишечнике, поджелудочной железе, в почках, в сердце, клетки яичников и семенников.

Биологические активные вещества вырабатываемые клетками оказывают местные и дистантные действия. Регулируются эти действия вегетативной нервной системой.

Все железы вырабатывают гормоны (“приводящие в движение”). Гормоны - биологические активные вещества, обладающие строго специфическим и избирательным действием, способные повышать или понижать уровень жизнедеятельности организма.

Стероидные гормоны - производятся из холестерина в коре надпочечников, в половых железах.

Полипептидные гормоны - белковые гормоны (инсулин, пролактин, АКТГ и др.).

Гормоны производные аминокислот - адреналин, норадреналин, дофамин, и др.

Гормоны производные жирных кислот - простогландины.

По физиологическому действию гормоны подразделяются на:

· Пусковые (гормоны гипофиза, эпифиза, гипоталамуса). Воздействуют на другие железы внутренней секреции
· Исполнители - воздействуют на отдельные процессы в тканях и органах.

Орган реагирующий на данный гормон является органом-мишенью (эффектор). Клетки этого органа снабжены рецепторами. Механизм действия гормонов различен, скорость выделения гормонов меняется в течение суток, так как существует суточный ритм выделения гормонов.

Способы доставки и эффективность действия гормонов различны:

1. Гуморальный путь - по гемокапиллярами, таким путем осуществляется дистантный эффект.
2. Может идти выделение гормонов в окружающую тканевую жидкость, при этом осуществляется местный паракринный эффект.
3. Нейрогормональный путь предполагает накопление гормона в нервных клетках и транспортировку их по аксонам через аксобазальные синапсы.

Регуляция поступления гормона в крови происходит, как правило, по механизму отрицательной обратной связи. Избыточное содержание гормона в крови приводит к торможению их производства и наоборот.

Биологическое действие гормонов сводится к обеспечению гомеостаза. Изменения внешней, внутренней Среды сопровождаются изменением скорости выработки гормонов. Все эти эндокринные системы рассеяны по организму, но имеют ряд общих признаков:

1. Отсутствие выводных протоков, так как выработанные вещества поступают прямо в кровь.
2. Обладают высокой степенью васкуоляризации.
3. Гормоны вырабатываемые в клетках образуются в малых количествах и обладают повышенной биологической активностью
4. В эндокринных клетках интенсивно развит синтетический и секреторный аппарат.

Эндокринную систему отличает тесная морфофункциональная связь с нервной системой посредством нейросекреторных клеток. Общность функций эндокринной системы основанная на взаимосвязи и строгом подчинении (субординации).

ИСТОЧНИКИ РАЗВИТИЯ:

1. Эктодермальное происхождение имеют щитовидные, паращитовидные железы, аденогипофиз.
2. Эндодермальное происхождение имеет островковый аппарат поджелудочной железы.
3. Целодермальное происхождение имеют надпочечники, половые железы.
4. Нейральное происхождение имеет гипоталамус, нейрогипофиз, эпифиз, мозговое вещество надпочечников.