Основными физиологическими эффектами гормонов в целостном организме являются:

1.Метаболический (гормоны являются основными регуляторами активности ферментов).

2.Нейрологический (участие в формировании процессов возбуждения и торможения, памяти и регуляции проницаемости гематоэнцефалического барьера).

3.Морфогенетический (влияние на процессы роста тела, формообразования, полового созревания).

4.Кинетический (влияние на сокращение гладких мышц и секрецию желёз).

Важное значение в функционировании эндокринной системы играет катаболизм и экскреция гормонов. Катаболизм гормонов есть их необратимая инактивация путём метаболических превращений в растворимые формы с целью дальнейшего выведения из организма. Данный процесс происходит в разных органах, но преимущественно в печени, почках и лёгких. Например, белково-пептидные гормоны

разрушаются пептидазами печени, почек и других органов. Стероидные гормоны инактивируются в микросомальной системе клеток печени. Аминокислотные гормоны инактивируются либо путём дезаминирования (катехоламины), либо путём образования эфиров с глюкуроновой и серной кислотами (гормоны щитовид-

ной железы).

Экскреция (выведение) гормонов из организма осуществляется двумя путями: почечно-мочевым (около 80% гормонов) и печёночнокишечным (около 20% гормонов).

13.2. РЕГУЛЯЦИЯ ЭНДОКРИННОЙ ФУНКЦИИ

Регуляция эндокринной функции осуществляется по трём главным путям:

1. Трансгипофизарная регуляция через аденогипофиз. Нервный импульс, трансформируясь в нейросекреторный процесс в определённых зонах гипталамуса, вызывает секрецию двух видов гормонов –

либеринов и статинов. Либерины (кортиколиберин, тиролиберин,

соматолиберин, гонадолиберин, меланолиберин) стимулируют выработку гормонов аденогипофиза и адренокортикотропного гормона (АКГТ), тиротропного гормона (ТТГ), соматотропного гормона (СТГ), фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), меланоцитостимулирующего гормона (МСГ). Статины (соматостатин, пролактостатин, меланостатин) тормозят выработку гормонов аденогипофиза: АКТГ, СТГ, ТТГ, МСГ и пролактина.

124

Транспорт статинов и либеринов из нейронов гипоталамуса осуществляется кровью фенестрированных капилляров гипоталамуса от нейросекреторных клеток гипоталамуса к эндокринным клеткам аденогипофиза.

2.Трансгипофизарная регуляция через нейрогипофиз. Она связана

собразованием в нейросекреторных клетках гипоталамуса антидиуретического гормона (АДГ) и гормона окситоцина, которые по аксональному транспорту поступают в нейрогипофиз, где депонируются, а затем секретируются в кровь и через III желудочек мозга поступают в цереброспинальную жидкость (таким образом, они принимают участие в формировании памяти и поведения).

3.Парагипофизарный путь. Он осуществляется по нескольким механизмам: а) преобразование нервного импульса в нейросекреторный процесс без участия гипофиза происходит в нейросекреторных ядрах гипоталамуса, эпифизе, мозговом слое надпочечников (прямой нервный контроль секреции гормонов); б) влияние гормонов перифе-

рических эндокринных желёз друг на друга, т.е. эндокринная негипо-

физарная регуляция (например, торможение кортикостероидами секреции гормонов щитовидной железы); в) гуморальная регуляция секреции инсулина, альдостерона, паратгормона в зависимости от содержания в крови соответственно глюкозы, Na+, Са2+.

13.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ГОРМОНОВ

Гормоны аденогипофиза

Соматотропный гормон – стимулирует транспорт аминоксилот и глюкозы через клеточную мембрану и синтез белков, вызывает гипертрофию тканей, стимулирует заживление ран и регенерацию тканей, стимулирует мобилизацию жира из жировых депо, оказывает антиинсулиновый эффект, стимулирует реабсорбцию кальция, фосфата и натрия в почках.

Адренокортикотропный гормон – стимулирует продукцию глю-

кокортикоидов в надпочечниках, активирует липолиз, усиливает секрецию инсулина, ускоряет запоминание, вызывает гиперпигементацию кожи.

Тиротропный гормон – стимулирует все этапы синтеза и секреции гормонов щитовидной железы

Пролактин – оказывает влияние на молочные железы, влияет на поведение. В мужском организме стимулирует выработку подвижных сперматозоидов и функцию предстательной железы.

Фолликулостимулирующий гормон – у женщин стимулирует рост и созревание фолликулов, стимулирует секрецию эстрогенов;

125

у мужчин в период полового созревания обеспечивает рост и развитие клеток Лейдига, продуцирующих андрогены. В половом возрасте стимулирует сперматогенез.

Меланоцитостимулирующий гормон – стимулирует синтез ме-

ланинина, обеспечивая пигментацию кожи и волос, участвует в формировании фторецепции сетчатки и механизмах памяти.

Гормоны нейрогипофиза

Антидиуретический гормон (вазопрессин) – увеличивает реаб-

сорбцию воды в дистальных канальцах и собирательных трубочках почек. Что приводит к снижению диуреза, повышает сосудистый тонус, активирует центр жажды и питьевое поведение, стимулирует обучение.

Окситоцин – усиливает сократительную функцию матки во время родов, усиливает сокращение протоков молочных желёз и выделение молока, участвует в механизмах формирования памяти.

Гормоны щитовидной железы

Тироксин и трийодтиронин – реализуют главным образом свои эффекты через геном клетки, в меньшей степени на уровне клеточной мембраны и цитоплазмы. Геномные эффекты реализуются через ядерные рецепторы, при этом данные гормоны играют роль регуляторов экспрессии генов. Негеномные эффекты реализуются через рецепторы плазмолеммы, цитозоля и митохондрий и проходят с участием вторых посредников. Гормоны щитовидной железы стимулируют развитие мозга, психическое развитие, повышают возбудимость ЦНС, активируют гипоталамический центр, стимулируют сократительную деятельность сердца, усиливают эритропоэз, стимулируют частоту и глубину дыхания, стимулируют моторику и секрецию желудка и кишечника, усиливают теплопродукцию.

Кальцитонин – усиливает образование и минерализацию костной ткани за счёт поглощения остеобластами из крови Са2+ и фосфатов при подавлении активности остеокластов. Одновременно он стимулирует выведение Са2+ и фосфатов в мочой. Кальцитонин увеличивает силу, но уменьшает частоту сердечных сокращений, тормозит моторную функцию желудка, кишечника, ограничивает активацию гипота- ламо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

Гормон паращитовидной железы

Паратгормон – антагонист кальцитонина. Повышает активность остеоцитов и остеокластов, что ведёт к размягчению костной ткани. Стимулирует реабсорбцию Са2+ в дистальных, но снижает реабсорбцию фосфатов в проксимальных канальцах почек, стимулирует всасывание кальция в кишечнике.

126

Гормоны поджелудочной железы Инсулин образуется β-клетками островков Лангерганса поджелу-

дочной железы и оказывает влияние на обмен углеводов, липидов и белков в организме человека.

Влияние инсулина на обмен углеводов заключается в стимуляции транспорта глюкозы через клеточные мембраны мышечных и жировых клеток, снижении уровня глюкозы в крови, усилении образования гликогена, стимуляции использования глюкозы клеткой. Инсулин снижает выход глюкозы в кровь из печени и почек, тормозит глюконеогенез, активирует использование глюкозы по пентозофосфатному пути,

Влияние инсулина на обмен липидов заключается в торможении липолиза и стимуляции липогенеза и снижении образования кетоновых тел.

Влияние инсулина на обмен белков заключается в усилении транс-

порта аминокислот через клеточные мембраны и синтезе белков в мышечной и жировой ткани, а также в печени. Инсулин тормозит протеолиз (распад белков), т.е. оказывает антикатаболическое действие

Глюкагон образуется α-клетками поджелудочной железы и по механизмам действия на углеводный обмен – антагонист инсулина.

Влияние глюкагона на углеводный обмен стимулирует образование глюкозы в печени в результате распада гликогена и её секрецию из гепатоцитов в кровь, при этом тормозит синтез гликогена в гепатоцитах.

Влияние глюкагона на белковый обмен проявляется стимуляцией катаболизма белков и стимуляции глюкогеногенеза – образования глюкозы из аминокислот и лактата. Стимулирует образование мочевины в печени.

Влияние глюкагона на липидный обмен проявляется усилением липолиза в жировой ткани и увеличении поступления в печень свободных жирных кислот.

Другие эффекты глюкагона: усиление сокращения сердца, стимуляция β-клеток поджелудочной железы (секреция инсулина) и мозгового слоя коры надпочечников (секреция катехоламинов), стимуляция секреции кальцитонина в щитовидной железе.

Соматостатин образуется δ-клетками поджелудочной железы, тормозит секрецию инсулина и глюкагона, снижает всасывание глюкозы в кишечнике, тормозит секрецию соляной кислоты, пепсина и моторику желудка, угнетает секрецию ферментов поджелудочной железы.

Гормоны надпочечников

Альдостерон образуется в корковом слое надпочечников. Органы мишени: почки, потовые и слюнные железы, желудок и толстая кишка. Увеличивает реабсорбцию Na+ и усиливает секрецию К+ и Н+ в почеч-

127

ных канальцах, в почтовых и слюнных железах стимулирует реабсорбцию Na+, участвует в регуляции объёма жидкости в сосудистом русле, осмотического и артериального давления

Глюкокортикоиды (основной гормон – кортизол) образуются в корковом слое надпочечников. Оказывают влияние на углеводный, липидный и белковый обмены.

Влияние глюкокортикоидов на углеводный обмен заключается в повышении уровня глюкозы в крови за счёт стимуляции глюконеогенеза и уменьшения использования глюкозы и аминокислот в мышцах.

Влияние глюкокортикоидов на липидный обмен заключается в по-

вышении уровня жирных кислот в крови в результате активации липолиза и одновременного усиления отложения жира в некоторых частях тела (лицо, туловище).

Влияние глюкокортикоидов на белковый обмен проявляется тор-

можением синтеза белка в мышцах, формировании отрицательного азотистого баланса, преобладание катаболического процесса над анаболическим.

Другие эффекты глюкокортикоидов заключаются в стабилизации артериального давления, участии в организации стресс-синдрома (повышают устойчивость к стрессорам), участвуют в повышении возбудимости нервной системы и изменении эмоционального состояния, оказывают пермиссивное (разрешающее) действие для ряда гормонов

(например, реализация эффектов катехоламинов связана с акти-

вацией кортизолом генов, регулирующих образование β1 и β2-

адренорецепоторов).

Андрогены образуется в корковом слое надпочечников. Тканямимишенями являются: подкожная жировая клетчатка, волосяные фолликулы, молочные железы и плацента во время беременности, где происходит преобразование надпочечниковых андрогенов в тестостерон, прогестерон и эстрагены. Андрогены участвуют в формировании полового различия: у взрослого мужчины образуются только 5% всех андрогенов; у женщины в фолликулярную фазу цикла – более половины, после овуляции – менее половины андрогенов.

Впервые 12 – 20 недель после рождения мальчика они обеспечивают вместе с семенниками развитие наружных половых признаков по мужскому типу; являются основным источником андрогенов в период полового созревания, обуславливают опускание яичек в мошонку.

Вженском организме андрогены формируют половое влечение, стимулируют рост волос на лобке и в подмышечных впадинах

Катехоламины (адреналин и норадреналин) образуются в мозго-

вом слое надпочечников и действуют на адренорецепторы (α1, α2, β1, β2)

128

мембран различных клеток возбудимых и невозбудимых тканей. Эффектами катехоламинов являются:

−мобилизация энергетических резервов организма в результате усиления гликогенолиза в печени, липолиза в жировой ткани, окислительных процессов в клетках, повышение секреции инсулина и глюкагона, тиреоидных и половых гормонов;

−повышение активности сердечно-сосудистой системы;

−торможение перистальтики кишечника;

−стимуляция внешнего дыхания;

−совместно с симпатической нервной системой обеспечивает быстрое реагирование при стрессе.

Гормон мужских половых желёз (семенников)

Тестостерон образуется клетками Лейдига семенников. Он участвует в сперматогенезе, чему способствует его высокая концентрация в извитых семенных канальцах, в развитии наружных половых признаков во внутриутробном и пубертатном периодах, обеспечении развития и сохранения вторичных половых признаков; активирует синтез белков, рост скелета и мышечной массы (анаболическое действие). Превращаясь в эстрагены в нейронах гипоталамуса, тестостерон выключает циклический половой центр в конце внутриутробного развития. Он участвует в формировании половой мотивации, полового поведения и степени агрессивности. В клетках Лейдига образуются и женские половые гормоны эстрогены и прогестерон, роль которых для мужчин в настоящее время выясняется.

Гормон женских половых желёз (яичников)

Эстрадиол образуется из тестостерона при участии ФСГ и стимулирует рост фолликула (будущей яйцеклетки). Высокое содержание эстрадиола в крови по механизму положительной обратной связи вызывает выброс гонадолиберина нейросекреторными клетками гипоталамуса, обеспечивая высокий пик в крови ЛГ перед овуляцией. Эстрадиол стимулирует образование рецепторов для прогестерона в клетках яичника, матки, молочной железы, изменяют физические свойства шеечной слизи – она непроницаема для сперматозодидов в начале ова- риально-менструального цикла, но проницаема в период овуляции. Эстрадиол влияет на метаболизм костной ткани: избыток ускоряет закрытие ростовых зон (прекращение роста), недостаток замедляет окостенение и приводит к размягчению кости (остеопорозу); стимулирует синтез белков в печени, регулирует образование липопротеидов, влияют на обмен холестерола и активность ряда факторов свёртывания крови, способствует депонированию Cа2+в скелете, вызывает задержку Na+.

129

Гормоны эпифиза

Мелатонин и серотонин тормозят половое созревание в онтогенезе, тормозят секрецию ТТГ и СТГ, участвуют в формировании суточных ритмов («биологических часов»), при стрессе тормозят освобождение половых гормонов гипоталамуса и гипофиза, устраняют активные радикалы кислорода, оказывают транквилизирующие (успокаивающее) влияние на нервную систему.

Гормоны тимуса

Тимопоэтин и тимозины стимулируют в тимусе дифференцировку предшественников в Т-лимфоциты, созревание и пролиферацию Т-лимфоцитов, ускоряют рост организма и увеличивают его мышечную силу (после 12 лет эта функция переходит к половым гормонам), ускоряют рост костей, задерживая в них кальций, тормозят половое развитие, влияют на разрушение ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах.

Гормоны неэндокринных органов

Натрийуретический гормон образуется секреторными кардиомиоцитами правого предсердия сердца, а также нейронами ЦНС и клетками эндотелия сосудов. Физиологические эффекты заключаются:

−в почках – увеличение выделения натрия с мочой в результате торможения его реабсорбции (угнетает синтез гормонов альдостерона, ренина и АДГ), одновременно увеличивается клубочковая фильтрация за счёт расширения афферентных и сужения эфферентных почечных артериол);

−в ЦНС – торможение центров жажды и солевого аппетита в результате снижения секреции вазопрессина;

−в сосудистой системе – расширение крупных сосудов и коронарных артерий и снижение артериального давления в результате угнетения секреции ренина и ангиотензиногена.

Ангиотензин II – гормон (октапептид), образующийся в лёгких и других органах из ангиотензина I под действием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Оказывает прямое сосудосуживающее действие на сосуды, повышая тем самым артериальное давление, ингибирует в невысоких концентрациях секрецию ренина в почках, стимулирует прессорную зону сосудодвигательного центра в продолговатом мозге, а в гипоталамусе центр жажды и солевой аппетит; оказывает прямое стимулирующее действие на образование альдостерона над-

почечниками. Ключевую роль в образовании ангиотнезина II играет

фермент (из класса протеаз) ренин, образующийся клетками юкстагломерулярного аппарата почек. Он катализирует первый

130

этап образования ангиотнезина II, отщепляя от ангиотензиногена – белок, образуемый печенью, неактивный декапептид – ангиотензин I, являющийся мишенью для действия АПФ.

Вопросы для самоконтроля к главе 13

1.Дайте характеристику эндокринной системы человека.

2.Что называется гормонами и какие три типа действия в организме они осуществляют?

3.На какие группы делятся горомны по химической природе?

4.Из каких частей состоит молекула гормона?

5.Каким образом происходит циркуляция гормонов в крови?

6.Опишите общую схему действия гормона на вторые посред-

ники.

7.Дайте характеристику основным физиологическим эффектам гормонов.

8.Опишите основные этапы катаболизма и экскреции горомонов из организма.

9.Назовите пути регуляции эндокринной функции.

10.Перечислите основные физиологические эффекты гормонов гипофиза.

11.Назовите физиологические эффекты гормонов таламуса и

эпифиза

12.Назовите физиологические эффекты гормонов щитовидной и паращитовидных желёз.

13.Назовите физиологические эффекты гормонов поджелудочной

железы.

14.Назовите физиологические эффекты гормонов надпочечников.

15.Назовите физиологические эффекты гормонов мужских и женских половых желёз.

16.Назовите физиологические эффекты гормонов неэндокринных органов.

131