2 курс / Нормальная физиология / Методичка.Физиология

Надпочечники.

сывание кальция в кишечнике и реабеорбцию кальция в канальцах почки. Все это приводит к значительному повышению уровня кальция и одновременному снижению концентрации неорганических фосфатов в крови.

. В норме поддержание определенной концентрации ионов кальция в крови обусловлено взаимодействием двух гормонов - паратгормона и тиреокальцитонина. Снижение уровня кальция в крови, омывающей околощитовидную железу, приводит к усилению секреции паратгормона, что ведет к увеличению поступления кальция в кровь из его костных депо. Повышение же содержания кальция в крови, омывающей паращитовидные железы, угнетает секрецию паратгормона и усиливает образование тиреокальцитонина, в результате чего количество кальция в крови снижается. Следовательно, между содержанием кальция в крови и внутренней секрецией околощитовидных желез и парафолликулярных клеток щитовидной железы имеется двусторонняя связь: изменение концентрации кальция в крови вызывает изменения секреции паратгормона и тирокальцитонина, а они регулируют содержание кальция в крови. Гипофиз не вырабатывает гормонов, которые влияли бы на функцию паращитовидных желез. Регуляция их функции осуществляется парагипофизарпо через автономную нервную систему.

При недостаточной функции паращитовидных желез (гипопаратиреозе) нарушается рост костей, зубов, волос, возникают длительные спастические сокращения мышечных групп. У взрослого человека в этих условиях существенно повышается возбудимость ЦНС, возникают приступы судорог, в детском возрасте развивается гипоплазия и нарушение образования .эмали.

Гиперфункция паращитовидных желез (гиперпаратиреоз) сопровождается повышением содержания кальция в крови и снижением количества неорганического фосфата. Это сопровождается разви тием остеопороза, т. е. разрушением костной т кани, мышечной слабостью, болями в спине, конечностях, образованием конкрементов в почках. Характерными являются и изменения со стороны психической сферы: депрессия, ослабление рефлексов, ухудшение памяти.

Надпочечники.

В надпочечниках выделяют мозговое и корковое вещество, гормоны которых отличаются по своему действию.

Клетки мозгового вещества надпочечников продуцируют адреналин

(80%), норадреналина (18%) и дофамин (2%). В общем кровотоке содержится адреналина 0,06 МКГ/JI, норадреналина 0,3 мкг/л. Эти вещества объединяют под названием катехоламины, или симпатомиметические амины, т. к. их действие на органы и ткани сходно с действием симпатических нервов.

Адреналин оказывает влияние на многие функции организма:

101

Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции

•в мышцах усиливает гликогенолиз;

•вызывает учащение и усиление сердечной деятельности, улучшает проведение возбуждения в сердце;

•суживает артериолы кожи, брюшных органов и неработающих мышц;

•ослабляет сокращения желудка и тонкого кишечника;

•расслабляет бронхиальную мускулатуру, в результате чего просвет бронхов и бронхиол увеличивается, возрастает легочная вентиляция;

•вызывает сокращение радиальной мышцы радужной оболочки, что приводит к расширению зрачков;

•повышает чувствительность рецепторов, в частности, сетчатки глаза, слухового и вестибулярного аппарата.

Следовательно, адреналин вызывает экстренную перестройку функций, направленную на улучшения взаимодействия организма с окружающей средой.

Действие норадреналина сходно с действием адреналина, но имеет и свои особенности. Норадрсналин, например, вызывает сокращение гладкой мышцы матки крысы, адреналин - расслабляет ее. У человека норадрсналин повышает периферическое сосудистое сопротивление, а также систолическое и диастолическос давление, а адреналин приводи т к повышению только систолического давления. Адреналин ст имулирует секрецию гормонов передней доли гипофиза, норадрсналин подобного эффекта не вызывает.

Расщепление катехоламинов происходи т в печени и почках путем окисления под действием фермента мопоамипоксидазы (МАО) и путем метилирования под дейст вием фермента кетахол-О-метилтрансфсразы (КОМТ). Продукты расщепления выводятся преимущественно почками, ч то используют в диагностических целях.

Клетки мозгового слоя надпочечников получают управляющие воздействия через автономную нервную систему. При раздражении симпатических нервов надпочечников усиливается выделение ими адреналина и норадреналина. При всех состояниях, которые сопровождаются усиленной деятельностью организма и увеличением обмена веществ (эмоциональное возбуждение, мышечная нагрузка, охлаждение организма и т. д.) секреция адреналина увеличивается. Повышение секреции адреналина обеспечивает те физиологические изменения, которые сопровождают эмоциональные состояния.

Кора надпочечников.

Клетки коры надпочечников продуцируют стероидные гормоны, которые делятся на три группы:

•минералокортикоиды, образующиеся клетками клубочковой зоны;

•глюкокортикоиды, образующиеся клетками пучковой и сетчатой зон;

102

Надпочечники.

•половые гормоны, образующиеся клетками сетчатой зоны.

1.Минералокортикоиды. Из минералокортикоидов наиболее активны альдосгерон и дезоксикортикостерон. Они участвуют в регуляции минерального обмена организма, прежде всего, обмена натрия и калия.

Альдостерон содержится в плазме в концентрации 0,14-0,23 нмоль\л. В клетках канальциевого эпителия почек он активирует синтез ферментов, повышающих активность натриевого насоса, что приводит к увеличению реабсорбции натрия и хлора в канальцах почки и, следовательно, повышению содержания натрия в крови, лимфе и тканевой жидкости. Одновременно происходит снижение реабсорбции ионов калия в почечных канальцах и уменьшение его содержания в организме. Аналогично альдостерон действует на транспорт ионов и воды в кишечнике, слюнных и потовых железах. Увеличение концентрации натрия в крови и тканевой жидкости приводит к увеличению их осмотического давления, что сопровождается задержкой воды в организме и увеличением уровня артериального давления. Альдостерон повышает проницаемость капилляров, усиливает имуниые реакци.

При недостатке минералокортикоидов, в результате снижения реабсорбции натрия в канальцах, организм теряет большое количество этих иопов, что часто несовместимо с жизнью.

Регуляция уровня минералокортикоидов в крови. Секреция минералокортикоидов находится в прямой зависимости от содержания натрия и калия

ворганизме. Повышенное содержание натрия в крови тормози т секрецию альдостсрона, а недостаток натрия в крови вызывает усиление секреции альдостероиа. Ионы калия также действуют непосредственно на клетки клубочковой зоны надпочечников и оказывают противоположное влияние на секрецию альдостсрона. АК Т!' увеличивает секрецию альдостсрона также, как'и снижение объема циркулирующей крови. Увеличение объема - тормозит секрецию альдостсрона, что приводи т к выделению с мочой натрия, а вместе с ним и воды. Это приводи]' к нормализации объема циркулирующей крови и количества жидкости в организме. Прямое влияние па секрецию'альдостсрона оказывает репин - апгиотензин - альдостероповая система.

2.Глюкокортикоиды - кортизон, кортикостероп оказывают влияние на белковый, жировой и углеводный обмен. Они способны повышать уровень сахара в крови (отсюда их название) за счет стимуляции образования глюкозы

впечени в результате ускорения процессов дезаминирования аминокислот и превращения их безбелковых остатков в углеводы. Продукция кортизола составляет 20-25 мг в сутки.

Глюкокортикоиды являются антагонистами инсулина в регуляции углеводного обмена: тормозят усвоение глюкозы в тканях.

103

Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции

Глюкокортикоиды ускоряют распад белков, что приводит к возникновению отрицательного азотистого баланса. Изменение белкового обмена под их влиянием в разных тканях различно: например, в мышцах синтез белков угнетается, в лимфоидной ткани происходит их усиленный распад, а в печени синтез белков ускоряется.

Глюкокортикоиды усиливают мобилизацию жира из жировых депо и его использование в процессах энергетического обмена. Они возбуждают ЦНС, способствуют развитию мышечной слабости и атрофии скелетной мускулатуры, что связано с усилением распада сократительных белков мышечных волокон.

Глюкокортикоиды обладают противовоспалительным, противоаллергическим эффектами, угнетают как клеточный, так и гуморальный иммунитет. При недостаточной секреции глюкокортикоидов понижается сопротивляемость организма к различным вредным воздействиям.

Усиление выделения глюкокортикоидов происходит при чрезвычайных состояниях организма (боли, травме, кровопотере, перегревании, переохлаждении, отравлении, инфекционных заболеваниях), когда рефлекторно усиливается секреция адреналина. Он поступает в кровь и воздействует на гипоталамус, стимулируя образование в его клетках кортиколиберина, способствующего образованию АКТ Г. АКТГ же стимулирует секрецию глюкокортикоидов.

3. Половые гормоны коры надпочечников. Половые гормоны коры надпочечников (апдрогены и эстрогены) играют важную роль в развитии половых органов в детском возрасте, что особенно важно, так как в HOI период внутрисекреторная функция половых желез еще слабо выражена. После достижения половой зрелости роль половых гормонов надпочечников у мужчин невелика

здесь продуцируется около 5% всех апдрогенов. У женщин в фолликулярную фазу цикла в надпочечниках продуцируется более половины общего количества апдрогенов. После овуляции продукция апдрогенов в надпочечниках существенно снижается. В старости, после прекращения внутрисекреторной функции половых желез, кора надпочечников вновь станови тся единственным источником секреции эстрогенов и апдрогенов.

Гипофункция коры надпочечников, сопровождающаяся снижением образования минералкортикоидов, наблюдается у человека при болезни Аддисопа (бронзовой болезни). Признаками ее являются бронзовая окраска кожи, ослабление работы сердечной мышцы, астения, кахексия. При гиперфункции происходит изменение полового развития, гак как начинают усиленно выделяться половые гормоны. Помимо этого, избыточное образование глюкокортикоидов (гиперсекреция кортизола) приводит к развитию болезни Иценко - Кушинга, сопровождающейся гиперплазией обоих надпочечников. При этом наблюдается остеопороз, усиливаются процессы глюконеогенеза, увеличивается содержание сахара в крови, развивается гипокалиемический алкалоз.

104

Половые железы.

Половые железы.

Половые железы секретиругот половые гормоны, которые разделяются на две группы: андрогены- мужские половые гормоны и эстрогены—женские половые гормоны. К андрогенам относится несколько стероидных гормонов, среди которых наиболее важным является тестостерон. Концентрация тестостерона в плазме мужчин составляет 13-30 нмоль\л. Среди эстрогенов (эстрадиол, зстриол, эстрон) наиболее активным является бета - эстрадная. Уровень эстрадиола в плазме в начале цикла 75-300 пмоль\л, а во второй половине фолликулярной фазы достигает 750-1800 пмоль\л. Существенную роль играет и гормон желтого тела прогестерон, подготавливающий эндометрий матки к имплантации оплодотворенной яйцеклетки.

Физиологическая роль половых гормонов состоит в обеспечении развития первичных и вторичных половых признаков, формировании скелета, мышечной, жировой гкани в соответствии с полом, регулировании созревания половых клеток, реализации половых функций после полового созревания. В женском организме половые гормоны играют большую роль в возникновении половых циклов, в обеспечении нормального протекания беременности и в подготовке к кормлению новорожденного.

Избыточная продукция половых гормонов приводит к акцентуации половых признаков и характерных черт поведения. Недостаточная продукция гормонов сопровождается недоразвитием первичных и вторичных половых признаков, отставанием физического и психического развития. Так, например, после удаления гипофиза у неполовозрелых животных развитие половых желез замедляется и остается незаконченным: в семенниках не происходит образование сперматозоидов, а в яичниках фолликулы не достигают зрелости. При удалении гипофиза у половозрелых животных наблюдается атрофия половых

•шрный. Но имеет место влияние и нервной системы. Симпатические волокна, идущие из солнечного сплетения и парасимпатические, идущие в составе тазового нерва, регулируют кровоснабжение половых желез, изменяя тонус их кровеносных сосудов. В меньшей степени автономная нервная система оказывает влияние на образование и секрецию половых гормонов.

Физиологические колебания секреции половых желез наблюдается во время полового созревания, беременности и в связи с циклической деятельностью желез, реже это связано с заболеваниями половых желез.

Поддержание относительного постоянства секреции половых гормонов осуществляется по механизму обратной связи: снижение содержания гормо-

105

Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции

нов в крови стимулирует выработку гонадолиберинов, ЛГ и ФСГ; повышение

— тормозит.

Гормон эпифиза - мелатонии - угнетает развитие половых желез и их активность.

Плацента и ее гормоны.

Плацента осуществляет связь организма матери и плода и выполняет метаболическую и гормональную функции. Плацента образует две группы гормонов:

— белковые: хорионический гонадотропин (ХГТ), плацентарный лактогенный гормон (ПЛГ) и релаксин;

-стероидные: прогестерон, эстрогены.

ХГТ действует подобно люгропину передней доли гипофиза: стимулирует выделение прогестерона желтым телом, что препятствует' отторжению эндометрия и вместе с ним зародыша.

ПЛГсекретируется с 6 недели беременности и его физиологическое действие сходно с пролактином передней доли гипофиза. ПЛГ снижает иммунную реакцию организма матери на развивающийся плод, обладающий набором генетических признаков отца.

Релаксин - секрстирустся на поздних стадиях беременности. Он расслабляет связки лонного сочленения и других тазовых костей, снижает гопус мышц шейки матки, т.е. подготавливает организм к родовому акту.

Поскольку в период беременности секреция гипофизом ФСГ и ЛГ снижена, гормоны плаценты компенсируют их недостаток и обеспечивают нормальное протекание беременнос ти.

Г!оджелу;к>чнаи жслсза.

Эндокринная функция поджелудочной железы осуществляется скоплениями клеток эпителиального происхождения отростками Лапгсргапеа. Последние состоят из трех типов клеток: альфа-, бета-, и гамма-клеток. Бетаклетки выделяют инсулин, альфа-клетки выделяют глюкагон, г амма - клетки выделяют соматостатин. Помимо этого в состав островков входит небольшое количество G - клеток, выделяющих гастрин, и ПП клеток, синтезирующих панкреатический пол и пептид - антагонист холецистокинина.

Инсулин содержится в плазме в концентрации 6-24 мМе/л. Он повышает проницаемость мембраны мышечных и жировых клеток для глюкозы, увеличивая скорость.поступления ее внутрь клеток в 20 раз. Способствуя транспорту глюкозы внутрь клетки, инсулин обеспечивает ее утилизацию, стимулирует синтез гликогена, активирует процессы гликолиза, подавляет глюконеогенез. Под влиянием инсулина возрастает проницаемость клеточной мембраны для

106

Поджелудочная железа.

аминокислот, из которых в клетках синтезируются белки. Инсулин стимулирует синтез информационной РНК, активирует в печени синтез аминокислот. Инсулин влияет на обмен лигшдов, стимулируя синтез гришицеридов и свободных жирных кислот из глюкозы, подавляя распад жиров. Широкий спектр метаболических эффектов инсулина свидетельствует о его необходимости для нормального функционирования всех тканей, формирования адекватных гомеостатических поведенческих реакций.

После введения больших доз инсулина происходит переход значительного количества глюкозы из плазмы крови в клетки, снижение уровня глюкозы в крови (гипогликемии). Это уменьшает поступление глюкозы в клетки нервной системы, на проницаемость которых инсулин не действует. Головной и спинной мозг начинает испытывать недостаток глюкозы, которая является основным источником энергии для нервных клеток. Углубление такого состояния может привести к острому нарушению деятельности мозга — гипогликемической коме, которая проявляется потерей сознания, периодическими приступами судорог падением мышечного тонуса, понижением температуры тела. Это состояние немедленно купируется внутривенным введением раствора глюкозы.

При снижении секреции инсулина происходит повышение содержания глюкозы в крови (гипергликемия) и выделение се с мочой. Увеличение содержания глюкозы в первичной моче приводит к увеличенному выделению воды из организма развитию полнурии. Вместе с тем, в организме накапливаются продукты неполного окисления жиров. Интенсивное образование кислых продуктов расщепления жиров и дезаминирования аминокислот в печени могут вызвать сдвиг реакции крови в кислую сторону и разви тие диабетической комы, которая протекает с нарушением дыхания, кровообращения, с потерей сознания.

Глюкагои содержится плазме в концентрации 30-120 нг'\л. Он стимулирует в клетке переход фосфорилазы из неактивной формы в активную, что приводит к усилению расщепления гликогена и к повышению уровня сахара в крови. Глюкагои стимулирует синтез гликогена в печени из аминокислот, по тормозит синтез жирных кислот и одновременно активирует печеночную липазу, что способствует расщеплению жиров. Глюкагои повышает сократительную функцию миокарда, не оказывая влияния на его возбудимость.

Регуляция внутренней секреции поджелудочной железы осуществляется при участии автономной нервной системы. Активация парасимпатического её отдела стимулирует образование и выделение инсулина и тормозит образование глюкагона. Возбуждение симпатического отдела АНС сопровождается противоположными эффектами. Основным регулятором эндокринной функции поджелудочной железы является содержание глюкозы в крови. Увеличение ее содержания (после приема больших количеств сладкой пищи, при гипергликемии, возникшей в результате напряженной физической работы,

107

Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции

при эмоциональных состояниях) повышает секрецию инсулина. Понижение уровня глюкозы в крови тормозит секрецию инсулина, но повышает секрецию глюкагона. Глюкоза влияет непосредственно на клетки поджелудочной железы. Образование инсулина повышается во время пищеварения и понижается натощак. Концентрация инсулина в крови зависит не только от интенсивности его образования, но и от скорости его разрушения. Уровень глюкозы в крови, кроме инсулина и глюкагона, регулируется соматотропным гормоном гипофиза и гормонами надпочечников.

Гормоны желудочно-кишечного тракта. Часть биолог ически активных веществ, образующихся в желудочно-кишечном тракте и имеющих пептидную природу, переносятся кровью и поэтому их можно рассматривать как гормоны. Гормоны, образующиеся в пищеварительном канале, имеют важное значение в регуляции процессов моторики, секреции и всасывания. К этой группе гормонов относятся: секретин, гастрии, холецистокинии панкреозимии, гастрогшгпбируюирш пептид, бомбезин, мотилин, соматостатип, онкефалин, нейротензин, панкреатический полипептнд и др. Многочисленные гормоны пищеварительного канала обладают как местным, так и организмениым эффектами. Некоторые из них выполняют функции нейромедиаторов (бомбезин, вещество Р, ВИП, эпкефалины). Гастроинтестипальпые гормоны обнаружены и в ЦНС, где они оказываю'!' влияние на орг анизацию поведенческих и психических функций.

Тканевые гормоны.

Выделяют несколько видов -тканевых гормонов.

Кинины группа пептидов, основное действие которых состоит в расширении мелких артериальных сосудов и прекапиллярных сфинктеров, увеличении венозного опока за счет открытия артерио-венозпых анастомозов, снижении давления крови, повышении проницаемости капилляров. За счет этих эффектов они могут регулироват ь кровоток в тканях и принимать участие в развитии воспалительной реакции. К г руппе кипипов, прежде всего, относится брадикинин, который вызывает выраженный вазодилятаторный эффект.

Эйкозаноиды — гормоноподобные вещества, образующиеся при расщеплении мембранных фосфолипидов. К ним относя тся простагландины, тромСюксаны, лейкотриены. Обнаружены практически во всех органах. Эти вещества оказывают местное действие. На клеточном уровне они могут оказывать влияние на метаболизм, реализуя и модулируя конечные эффекты гормонов. Предполагают, что они могут регулировать образование цАМФ и других вторичных посредников и таким образом видоизменять действие гормонов и функцию клеток. В свою очередь, действие многих гормонов на ткани связано с усилением или подавлением синтеза простагландинов.

108

Тканевые гормоны.

Эритропоэтин. Вырабатывается в юкстагломерулярном аппарате почек при возникновении гипоксии. Он стимулирует эритропоэз и выход эритроцитов в кровь.

Ренин, который образуется клетками юкстагломерулярного аппарата почки, обеспечивает превращение белка плазмы крови ангиотензиногена в ангиотензин I. Под влиянием ангиотензинпревращающего фермента происходит образование из ангиотензина I активного ангиотензина II, который стимулирует синтез и секрецию корой надпочечников альдостерона, а также повышение артериального давления.

Атриопетпид, или предсердный натрийуретический пептид, образуется в миоцитах преимущественно правого предсердия. Выделяется в кровь при увеличении объема циркулирующей крови (гиперволюмии). В почке пептид снижает канальцсвую реабсорбцию воды, а также натрия путем подавления эффектов альдостерона и ангиотензина II, уменьшает выделение ренина.

Эндотелии и тромбоксан - собственные гормоны клеток эндотелия, покрывающих внутреннюю стенку кровеносных сосудов. Эти клетки реагируют на механические воздействия (уменьшение давления крови и скорости кровотока) и влияния различных БАВ секрецией собственных гормонов, увеличивающих агрегацию тромбоцитов и тонус гладкомышечных клеток. Эти же гормоны при увеличении давления крови и скорости кровотока или изменении состояния эндотелия стимулируют образование в эндотслиальных клетках простаглапдипов и оксида азота (N0), вызывающих уменьшение агрегации тромбоцитов и расслабление мышечных клеток стенки сосудов.

Серотонии. Выделяется из нервных окончаний в некоторых отделах головного мозга (гипоталамусе, эпифизе), а также синтезируется в желудочнокишечном тракте. Серотонии содержи тся в тромбоцитах и оказывает сосудосуживающее действие, участвует is регуляции поведения, реализует аналитические эффекты центральной антиноцицептивпой сис'1'емы мозга.

Гистамии. Образуется в ходе реакций антиген-антитело. Он обнаружен также в гипоталамусе и гипофизе. Полагают, ч то он играет роль нейромедиатора и участвует в качест ве паракринного медиатора в процессах регуляции образования и секреции соляной кислоты железами желудка, вызывает сокращение гладких мышц воздухоносных путей.

Тимус (вилочковая железа) - о тносится к органам с нечетко выясненной или видоизмененной эндокринной функцией. Железа расположена в стенке глотки в области жаберных карманов. В тимусе из стволовых клеток костного мозга образуются Т-лимфоциты. Тимус участвует в формировании лимфатической системы и определяет спектр иммунологической активности организма.

В тимусе вырабатываются пептидные гормоны — тимозины и тимопоэтины. Они стимулируют иммунный ответ организма на разных уровнях, ока-

109

Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции

зывают влияние на эндокринную и нервную системы. Например, тимозины усиливают положительные эмоции, повышают дружелюбие у животных, увеличивают количество зоосоциальных контактов. Тимопоэтины снижают возбудимость нервных центров, что способствует релаксации мышц, вызывают сонливость. Противоположным эффектом обладает другой гормон тимуса — тималин, который повышает содержание в тканях ионов кальция, вызывая повышение возбудимости нервной системы, улучшение обучения.

Избыточная продукция гормонов тимуса может привести к возникновению аутоиммунных заболеваний. Например, может возникнуть миастения, при которой антитела уничтожают рецепторы к ацетилхолииу в мышечных клетках и нарушают передачу возбуждения в нервно-мышечных синапсах. Это приводит к резкому ослаблению сокращений мышц, в частности, дыхательных мышц трудной клетки с глубокими нарушениями дыхания.

ГЛАВА 7. КРОВЬ

Нормальная жизнедеятельность клеток организма возможна только при условии постоянства его внутренней среды. Внутренняя среда представлена жидкими средами, которые омывают клеточные элементы и принимают непосредственное участие в процессах обмена веществ. Истинной внутренней средой организма является межклеточная (иптерстициальная) жидкость, которая непосредственно контактирует с клетками. Но постоянство межклеточной жидкости во многом определяется составом крови и лимфы, поэтому в широком понимании внутренней среды ее компонентами считают жидкие среды организма. Они включают в себя жидкости:

1.внутриклеточную, входящую в состав структуры клетки;

2.внеклеточную:

•интравазарную - кровь, лимфу;

•экстравазарную, которая представлена

- слюной, пищеварительными соками, желчью, слёзной, молоком, мочой. Внутренняя "среда отделена от внешней среды особыми физиологическими механизмами - барьерами. Барьеры могут быть внешними (кожа, слизистая

дыхательных путей, пищеварительного канала) и внутренними - гистогемати-

110