8

Лекция №6

Тема занятия: Возрастные особенности эндокринной системы

Цель и задачи: ознакомить студентов с онтогенезом эндокринных желез

Базовые понятия и термины: половой цикл, климакс, сахарный диабет, панкреатостеатоз, склероз поджелудочной железы

Тип занятия: лекция (спецкурс)

Методы: словесный

Студент должен знать:

- возрастные особенности эндокринных желез и сопровождающие их патологии

I.Вступление

Организационный момент: проверка общей готовности студентов к занятию, контроль посещаемости занятия

Целевая установка и изучение нового материала:

Цель: ознакомить студентов с возрастными изменениями в эндокринных железах

Ретроспекция ранее изученных вопросов: физиология эндокринных желез, эндокринология

II. Основная часть

Гипоталамо-гипофизарная система

У новорожденных крыс наблюдаются нормохромные и единичные гиперхромные нейроны гипоталамуса, содержащие нейросекреторные гранулы. С увеличением срока постнатального периода онтогенеза увеличивается площадь нейронов и их ядер при неизменном ЯЦИ (ядерно-цитоплазматический индекс). Нейроны дифференцируются на светлые и темные НК (Нейросекреторные клетки), содержащие хорошо развитый белок-синтезирующий аппарат. Объемная плотность НГ (нейросекреторные гранулы) увеличивается, особенно в темных нейронах.

У детей между передней и промежуточной долями гипофиза имеется щель. У взрослых эта щель зарастает и обе доли тесно прилегают друг к другу.

Масса гипофиза новорожденных составляет 100-150 мг. На втором году жизни начинается его увеличение, которое оказывается особенно резким в 4-5 лет, после чего до 11 лет наступает период замедленного роста гипофиза. С 11 лет вновь скорость его роста увеличивается. К периоду полового созревания масса гипофиза в среднем составляет 200-350 мг, а к 18-20 годам - 500-650 мг.

Ацидофильные клетки гипофиза появляются на 13-15-й неделе внутриутробного развития. После рождения ребенка число их растет до 20 лет, с 20 до 50 лет остается без изменения, а затем уменьшается. Функция ацидофильных клеток начинается уже в период внутриутробного развития: ее отмечали у плодов длиной 50 мм. Количество соматотропного гормона, выделяемого этими клетками, у детей до 3-5 лет больше, чем у взрослых. С 3-5 лет устанавливается норма выделения соматотропного гормона, характерная для взрослого.

Количество выделяемого соматотропного гормона (СТГ) находится в соответствии с созреванием соответствующих клеток гипоталамуса. Показано, что с возрастом уменьшается количество релизинг-факторов, вызывающих выделение соматотропного гормона гипофиза. Чувствительность различных тканей к действию СТГ с возрастом увеличивается. Это проявляется в увеличении интенсивности клеточного деления, синтеза белка и РНК под влиянием СТГ.

СТГ в большинстве случаев выделяется в течение всей жизни. Прекращение роста, несмотря на наличие СТГ, зависит от увеличения в период полового созревания количества эстрогенов, которые уменьшают его активность.

Следы адренокортикотропного гормона (АКТГ) впервые обнаруживаются в гипофизе на 9-10-й неделе внутриутробного периода. В гипофизе новорожденных отмечается такое же количество АКТГ, как и в гипофизе взрослых. Вместе с тем комплекс адаптационных реакций, которые развиваются при действии стресс-факторов, у новорожденных либо совсем отсутствует, либо выражен в очень слабой степени. Это связано с возрастными особенностями функций гипоталамических структур. Их чувствительность к импульсам, несущим информацию об изменениях, которые происходят во внутренней и внешней среде организма, увеличивается с возрастом. Соответственно, усиливается влияние ядер гипоталамуса на функцию аденогипофиза, что в условиях стресса сопровождается увеличением секреции АКТГ. В старости чувствительность ядер гипоталамуса к информации, приходящий по нервным путям, вновь падает, с чем связана меньшая выраженность в пожилом возрасте адаптационного синдрома. Снижение чувствительности гипоталамических ядер связывают с уменьшением числа их нейросекреторных клеток.

Тиреотропный гормон (ТТГ) гипофиза также начинает выделяться еще во внутриутробный период развития. Однако, соответственно малому числу базофильных клеток, количество его невелико. На первом году жизни увеличивается число базофильных клеток гипофиза и вместе с тем растет количество выделяемого ТТГ. Наиболее резкое увеличение выделения ТТГ отмечается сразу после рождения и перед началом периода полового созревания. В последующие годы вплоть до конца периода полового созревания продолжается увеличение его секреции, максимум которой достигается в возрасте от 21 до 30 лет. В возрасте 51-85 лет величина ее становится в два раза меньшей, чем в 21-30 лет. Антидиуретический гормон гипофиза начинает выделяться на четвертом месяце эмбрионального развития, максимум его выделения отмечается к одному году после рождения, затем антидиуретическая активность нейрогипофиза начинает падать до довольно низких величин и в возрасте 55 лет она примерно в 2 раза меньше, чем в возрасте 1 года.

Для клеток, связанных с секрецией гонадотропных гормонов, характерна цикличность их функции. Так, наибольшая интенсивность секреции отмечается в 4-4,5 месяца эмбрионального развития, у детей - в период полового созревания и у взрослых - в период угасания половой функции, когда уменьшается количество эстрогенов и, соответственно, снимается их тормозящее действие на подбугровую область.

Возрастные особенности щитовидной железы.

Щитовидная железа является одним из первых органов, которые удается различить у человеческого эмбриона. Зачаток ее появляется на 3-й неделе эмбрионального развития в виде утолщения энтодермы, выстилающей дно глотки.

У зародыша длиной 23 мм щитовидная железа теряет свою связь с глоткой.

У новорожденного масса щитовидной железы колеблется от 1 до 5 г. Она несколько уменьшается к 6 месяцам, а затем начинается период быстрого ее увеличения, продолжающийся до 5 лет. С 6-7 лет период быстрого увеличения массы щитовидной железы сменяется медленным. В период полового созревания вновь отмечается быстрое увеличение массы щитовидной железы, достигающей массы железы взрослого человека.

Количеств фолликулов, формирующих щитовидную железу, и их размер с возрастом увеличиваются. Так, у новорожденных диаметр фолликула составляет 60-70 мкм, в возрасте одного года - 100 мкм, 3 лет - 120-150 мкм, 6 лет - 200 мкм, 12-15 лет - 250 мкм. Увеличение количества фолликулов происходит путем их почкования. За счет деления клеток стенка фолликула утолщается в каком-то ее участке, в месте утолщения образуется полость, и сформированный таким образом новый дочерний фолликул отделяется от основного. После отделения фолликул покрывается соединительнотканной капсулой. Фолликулярный эпителий щитовидной железы у новорожденных кубический или цилиндрический. По мере роста организма он заменяется на кубический и плоский, который характерен для фолликулов щитовидной железы взрослого человека. К 15 годам масса и структура щитовидной железы становятся такими же, как у взрослого человека.

Уже на втором-третьем месяцах внутриутробного развития в центре фолликула появляется коллоид. На 14-15-й неделе щитовидная железа начинает проявлять свою секреторную активность. Способность к концентрации йода в щитовидной железе появляется на 14-й неделе, а связывание его в органическую форму отмечается от 15-й до 19-й недели эмбрионального развития. К моменту рождения щитовидная железа является функционально активной, однако и в постнатальном развитии в соответствии с продолжающимся морфологическим созреванием происходит совершенствование ее функции.

Оба этих процесса, и морфологическое и функциональное созревание, направляются ТТГ гипофиза. Поэтому колебания в интенсивности выделения гормонов щитовидной железой полностью соответствуют колебаниям в секреции ТТГ гипофиза.

Наибольшее увеличение секреции отмечается в периоды раннего детства и полового созревания. Максимум активности щитовидной железы достигается в 21-30 лет, после чего начинается постепенное уменьшение интенсивности ее функционирования. Оно обусловливается не только падением количества ТТГ гипофиза, но и понижением с возрастом чувствительности к нему щитовидной железы.

Чувствительность тканей к пороговой величине гормона щитовидной железы с возрастом увеличивается. В то же время интенсивность уже возникшей реакции у детей больше, чем у взрослых, что говорит о большей реактивности их тканей по отношении к гормонам щитовидной железы.

Возрастные особенности надпочечников

Надпочечники начинают формироваться в раннем онтогенезе. У человека зачатки коры надпочечников впервые обнаруживаются в начале 4-й недели внутриутробной жизни.

У эмбриона в 10 см в эпителиальный зачаток проникают нервные клетки, формирующие мозговой слой надпочечников. Уже у месячного эмбриона человека масса надпочечников равняется, а иногда и превосходит массу почек.

У новорожденного масса надпочечников составляет около 7 г. К шести месяцам она несколько уменьшается, после чего начинает увеличиваться. Темпы роста надпочечников неодинаковы в различные возрастные периоды. Особенно резкое увеличение надпочечников отмечается в 6-8 месяцев и в 2-4 года. Отношение массы надпочечников к массе всего тела наибольшее у новорожденного: масса надпочечников у них составляет 0,3% от массы тела, у взрослого же человека - 0,03%.

Увеличение массы надпочечников продолжается до 30 лет. Структура надпочечников, характерная для эмбрионального периода, изменяется после рождения ребенка. В постнатальный период развития перерождается центральная часть их коркового вещества и происходит замена его вновь образующейся тканью, восстановление которой идет от периферии к центру. У новорожденного корковое вещество состоит из двух неоднородных частей. На периферии расположены клетки, способные усиленно размножаться, - это пролиферативный слой, имеющий вид узкой желтой полоски. Ближе к центру расположен широкий слой, имеющий красную окраску. В процессе последующего развития толщина красного слоя уменьшается, так что к одному году он превращается в узкую полоску, а желтый слой, наоборот, расширяется. Желтый слой соответствует клубочковой и пучковой зонам надпочечников, а красный - сетчатой. На границе коркового и мозгового вещества надпочечников появляется тонкая соединительнотканная мембрана. Раньше всего формируется пучковая зона, которая сохраняет свою высокую функциональную активность до старости. Уже в эмбриональный период развития начинается секреция глюкокортикоидов. Отсутствие у новорожденных адаптивного синдрома, несмотря на хорошее развитие у них пучковой зоны, связано с недостаточным выделением АКТГ.

Клубочковая зона достигает максимального развития в период полового созревания. К старости клубочковая и сетчатая зоны резко уменьшаются. О количестве гормонов коры надпочечников судят по количеству стероидов, выводимых с мочой. Оказалось, что у новорожденных их выделяется в сутки менее 1 мг, в 12 лет - 5 мг, в период полового созревания - 14 мг. После 30 лет количество гормонов коры надпочечников начинает уменьшаться. Интенсивность реакции тканей на введение гормонов коры надпочечников тем большее, чем меньше возраст.

Мозговое вещество надпочечников появляется позднее коркового. На 5-6 месяце проявляется секреторная функция хромаффинных клеток.

Возрастные особенности половых желез

Мужские и женские половые железы (семенники и яичники), сформировавшись в период внутриутробного развития, подвергаются медленному морфологическому и функциональному созреванию уже после рождения.

Масса яичка у новорожденных составляет 0,3 г, в 1 год - 1 г, в 14 лет - 2 г, в 15-16 лет - 8 г, в 19 лет - 20 г. Семенные канальцы у новорожденных узкие, за весь период развития их диаметр увеличивается в 3 раза.

Яичники закладываются выше полости малого таза, и у новорожденного процесс их опускания еще не закончен. Они достигают полости малого таза в первые 3 недели после рождения, но лишь к 1-4 годам окончательно устанавливается их положение, характерное для взрослого. Масса яичника у новорожденного составляет 5-6 г, и она мало меняется на протяжении последующего развития: у взрослого масса яичника равна 6-8 г. В старости масса яичника уменьшается до 2 г. В процессе полового развития выделяют несколько периодов: детский - до 8-10 лет, отроческий - от 9-10 до 12-14 лет, юношеский - от 13-14 до 16-18 лет, период половой зрелости - до 50-60 лет и климакс - период угасания половой функции.

В период детства в яичнике девочек очень медленно растут примордиальные фолликулы, у которых в большинстве случаев оболочка еще отсутствует. У мальчиков семенные канальцы в семенниках мало извитые. В моче вне зависимости от пола содержится небольшое количество андрогенов и эстрогенов, которые образуются в этот период в коре надпочечников. Содержание андрогена в плазме крови детей обоего пола сразу же после рождения такое же, как и у молодых женщин. Затем оно снижается до очень низких цифр (иногда до 0) и остается на таком уровне до 5-7 лет.

В период отрочества в яичниках появляются граафовы пузырьки, фолликулы быстро растут. Семенные канальцы в семенниках увеличиваются в размерах, наряду со сперматогониями появляются сперматоциты. В этот период у мальчиков возрастает в плазме крови и в моче количество андрогенов; у девочек - эстрогенов. Их количество еще больше увеличивается в юношеский период, что обусловливает развитие вторичных половых признаков. В этот период появляется свойственная женскому организму периодичность в количестве секретируемых эстрогенов, что обеспечивает женский половой цикл. Резкое повышение секреции эстрогенов совпадает по времени с овуляцией, после чего при отсутствии оплодотворения наступает менструация, которой называют выделение наружу распадающейся слизистой оболочки матки вместе с содержимым маточных желез и кровью из вскрывающихся при этом сосудов. Строгая цикличность в количестве выделяющихся эстрогенов и, соответственно, в изменениях, имеющих место в яичнике и матке, устанавливается не сразу. Первые месяцы половые циклы могут быть нерегулярными. С установлением регулярных половых циклов начинается период половой зрелости, продолжающийся у женщин до 45-50 лет, а у мужчин в среднем до 60 лет.

Период половой зрелости у женщин характеризуется наличием регулярных половых циклов: яичникового и маточного.

Яичниковый цикл продолжается в среднем 28 дней и состоит из фолликулярной фазы, овуляции и лютеиновой фазы. Фолликулярная фаза характеризуется развитием фолликула, который разрывается во время овуляции. В лютеиновую фазу на месте лопнувшего фолликула образуется желтое тело. Пока функционирует желтое тело, секретирующее прогестерон, очередной овуляции произойти не может, хотя фолликулы при этом развиваются. За несколько дней перед овуляцией желтое тело предыдущей овуляции погибает. Прогестерон появляется в моче через 2-3 дня до наступления очередной менструации. Наибольшие количества эстрогенов отмечаются в период перед овуляцией и менструацией. Установлено, что большие количества эстрогенов в середине цикла, т.е. перед овуляцией, вызывают усиленную секрецию лютеинизирующего гормона гипофиза, под влиянием которого происходит овуляция. Прогестерон тормозит секрецию лютеинизирующего гормона, что препятствует овуляции.

Яичниковому циклу соответствует маточный цикл. Он состоит из фазы десквамации, или менструального кровотечения, продолжающейся 3-5 дней, фазы регенерации - восстановления слизистой, заканчивающейся к 5-6 дню от начала менструации, фазы пролиферации, характеризующейся утолщением слизистой оболочки матки, и фазы секреции, когда начинается секреция ее желез, увеличение размеров клеток, отложение в слизистой гликогена, фосфора, кальция и других веществ. Первые три фазы совпадают по времени с фолликулярной фазой яичникового цикла и продолжаются до 14 дня от начала менструации. Фаза секреции приходится на вторую половину яичникового цикла и совпадает с лютеиновой фазой. Фаза пролиферации осуществляется под влиянием эстрогенного гормона, а фаза секреции - прогестерона. При этом снимается его тормозящее действие на нейрогипофиз, в результате чего в крови нарастает количество окситоцина, что сопровождается появлением менструации, так как он вызывает сокращение мускулатуры стенки матки. Увеличению количества окситоцина способствует также увеличение перед менструацией количества секретируемых эстрогенов.

У мужчин период половой зрелости характеризуется формированием зрелых, способных к оплодотворению сперматозоидов, которые выделяются наружу в момент эякуляции - выделения спермы, что происходит во время полового акта.

Климакс у женщины проявляется в нерегулярных половых циклах, что связано с гибелью фолликулов и уменьшением выделения эстрогенов. Это же является причиной целого ряда вегетативных расстройств в организме, которые наблюдаются в этот период: изменений кровяного давления, терморегуляции, интенсивности обменных процессов и т.д.

У мужчин в период угасания половой функции теряется подвижность сперматозоидов, способность к эякуляции и осуществлению полового акта, происходит постепенная атрофия семенников.

Возрастные особенности околощитовидных желез

Околощитовидные железы обнаруживаются на 6-й неделе эмбрионального развития. Уже у зародыша длиной 0,9 см отмечается дифференцировка клеточных элементов этих желез, в результате которой у зародыша длиной 16 см выделяются пять групп различных клеток.

Считают, что на этой стадии развития начинается секреция паратгормона. После рождения ребенка продолжается созревание околощитовидных желез, что находит отражение в увеличении с возрастом количества выделяемого гормона. Наибольшая активность околощитовидных желез отмечается в первые 4-7 лет жизни.

Возрастные особенности вилочковой железы и эпифиза

Вилочковая железа начинает формироваться на 6-й неделе эмбрионального развития. Ее масса у новорожденного равна 10-14 г. Прирост массы в первые годы жизни составляет 4-5 г, в 6-10 лет - 26 г.

К 11-15 годам ее масса увеличивается до 37-38 г, после чего она начинает уменьшаться и в 15-20 лет становится равной 21 г, в 20-25 лет - 18-20 г, в 40 лет - 15 г и в 75 лет - 4-5 г. В раннем детском возрасте в зобной железе преобладает корковое вещество, количество соединительной ткани невелико. В период полового созревания в ней увеличивается количество соединительной ткани, а корковое и мозговое вещество уменьшается. В зрелом возрасте отмечается сильное разрастание соединительной и жировой ткани и почти полное отсутствие коркового и мозгового вещества. В старческом возрасте зобная железа представляет собой однородный соединительнотканный тяж.

Эпифиз появляется на 6-7-й неделе внутриутробного развития. Его масса при рождении составляет 7 мг, а у взрослого -100-200 мг. Увеличение размеров эпифиза и его массы продолжается до 4-7 лет, после чего он подвергается обратному развитию - инволюции. Дифференцировка клеточных элементов начинается на первом году жизни и продолжается в течение нескольких лет. По мере дифференцировки клеточных элементов растет количество выделяемого гормона.

Несмотря на инволюцию эпифиза, вплоть до старческого возраста сохраняются отдельные деятельные клетки, для которых характерна секреторная активность.

Возрастные особенности поджелудочной железы.

Эндокринная часть поджелудочной железы начинает формироваться на 5-6 неделе внутриутробного развития, когда происходит разделение ее клеток на экзо- и эндокринные.

При дифференцировке клеточных элементов сначала выделяются бета-клетки (на 3-м месяце эмбрионального развития), а затем становятся видимыми альфа-клетки. К концу 5-го месяца в поджелудочной железе плода оказываются хорошо сформированными островки Лангерганса. У детей первых двух месяцев жизни относительное число их больше, чем в последующие периоды развития. Они составляют 6% от массы всей железы. В конце первого года жизни на их долю приходится 1-0,8%, и такое соотношение эндокринной и экзокринной частей поджелудочной железы сохраняется до 40-50 лет. К старости процентное содержание островковой части железы несколько увеличивается (до 2-3%). С возрастом увеличиваются размеры островков от 50 мкм в период новорожденности до 100-200 мкм в возрасте от 10 до 50 лет. После 50 лет размер островков вновь уменьшается.

Характерные возрастные изменения наблюдается в содержании цинка, который входит в состав гормонов поджелудочной железы. Гранулы цинка в клетках поджелудочной железы появляются уже на 6-й неделе эмбрионального развития. В первые месяцы после рождения отмечается максимальное содержание цинка, которое сохраняется в течение периода зрелости. В старости количество цинка в гормонах резко снижается, происходит разрастание соединительной ткани и относительное увеличение числа клеток, синтезирующих глюкагон за счет уменьшения числа клеток, секретирующих инсулин.

Этими изменениями структуры обусловливаются функциональные возрастные особенности. У детей первых шести месяцев жизни инсулина выделяется в два раза больше, чем у взрослых.

После сорока лет падает активность эндокринного аппарата поджелудочной железы и уменьшается в соответствии с этим количество секретируемого ею гормона. Происходят и морфологические изменения – ткань железы постепенно отмирает и заменяется жировой (панкреатостеатоз, склероз поджелудочной железы).

Уменьшение секреции инсулина с одновременным относительным увеличением в старости количества глюкагона создает неблагоприятные условия для обмена углеводов и может послужить причиной развития сахарного диабета.