Agadzhanyan T

Продукция эстрогенов и прогестерона регулируется гонадотропными гормонами аденогипофиза, выработка которых возрастает у девочек в возрасте 9–10 лет. При высоком содержании в крови эстрогенов угнетается секреция ФСГ и ЛГ аденогипофизом, а также гонадолиберина гипоталамусом. Прогестерон тормозит продукцию ФСГ.

В первые дни менструального цикла под влиянием ФСГ происходит созревание фолликула. В это время увеличивается и концентрация эстрогенов, которая зависит не только от ФСГ, но и ЛГ. В середине цикла резко возрастает секреция ЛГ, что приводит к овуляции. После овуляции резко повышается концентрация прогестерона. По обратным отрицательным связям подавляется секреция ФСГ и ЛГ, что препятствует созреванию нового фолликула. Происходит дегенерация желтого тела. Падает уровень прогестерона и эстрогенов. Во время менструального цикла изменения происходят и в других органах половой сферы женщины (влагалище, молочных железах). Центральная нервная система участвует

врегуляции нормального менструального цикла. При изменении функционального состояния ЦНС под влиянием различных экзогенных и психологических факторов (испуг, тяжелое горе) менструальный цикл может нарушаться вплоть до прекращения менструации (эмоциональная аменорея). На половое развитие кроме аденогипофиза оказывают влияние и другие железы внутренней секреции: щитовидная железа, эпифиз, поджелудочная железа и др. Так, например, при гиперфункции эпифиза или при гипофункции щитовидной железы происходит задержка полового развития. При гипофункции эпифиза, гиперфункции коры надпочечников наблюдается резкое ускорение полового развития.

Недостаточная продукция женских половых гормонов может возникнуть при непосредственном воздействии патологического процесса на яичники. Это так называемый пер-

вичный гипогонадизм. Вторичный гипогонадизм встречается при снижении продукции гонадотропинов аденогипофизом,

врезультате чего наступает резкое уменьшение секреции эстрогенов яичниками. Первичная недостаточность яичников

279

может быть врожденной вследствие нарушений половой дифференцировки, а также приобретенной в результате хирургического удаления яичников или повреждения инфекционным процессом (сифилис, туберкулез). При повреждении яичников в детском возрасте отмечаются недоразвитие матки, влагалища, первичная аменорея (отсутствие менструаций), недоразвитие молочных желез, отсутствие или скудное оволосение на лобке и подмышками, евнухоидные пропорции: узкий таз, плоские ягодицы. При развитии заболевания у взрослых недоразвитие половых органов менее выражено. Возникает вторичная аменорея, отмечаются различные проявления вегетоневроза.

При недостаточной функции яичников в качестве лекарственного средства применяют эстрон (фолликулин), выделенный из мочи беременных женщин и животных. Синтетический гормон прогестерон назначают при бесплодии и невынашивании беременности. Способность прогестинов блокировать высвобождение рилизинг-факторов гипоталамуса, угнетать секрецию гипофизом гонадотропных гормонов и тормозить овуляцию явилась основанием для использования прогестинов в качестве контрацептивных средств. Контрацептивное действие усиливается при их сочетанном применении с эстрогенами. При нарушении половой функции у мужчин применяют синтетический гормон тестостерон или синтетический аналог метилтестостерон.

Плацента

Плацента человека вырабатывает пролактин, прогес-

терон, предшественники эстрогенов, хорионический гонадотропин, хориональный соматотропин, хориональный тиротропин, АКТГ, окситоцин, релаксин. Гормоны плаценты обеспечивают нормальное протекание беременности. В первые недели беременности, пока сама плацента еще не продуцирует половые гормоны, вырабатывается плацентарный пролактин, который стимулирует рост и функционирование желтого тела в яичнике матери. Наиболее изучен гормон хо-

280

рионический гонадотропин. В больших количествах он образуется в первой четверти беременности. По своим физиологическим свойствам он близок к гонадотропинам гипофиза. Гормон оказывает эффект на процессы дифференцировки и развития плода, а также на метаболизм матери: задерживает воду и соли, стимулирует секрецию антидиуретического гормона и сам обладает антидиуретическим действием, стимулирует механизмы иммунитета. Релаксин усиленно секретируется на поздних стадиях беременности. Он расслабляет связки лонного сочленения и других тазовых костей, снижает тонус и сократимость матки, вызывает расширение и размягчение шейки матки, т.е. подготавливает организм женщины к родовому акту.

Из-за тесной функциональной связи плаценты с плодом принято говорить о «фетоплацентарном комплексе» или «фетоплацентарной системе». Например, синтез эстриола в плаценте идет из предшественника дегидроэпиандростерона, который образуется в надпочечниках плода.

Эпифиз

Эпифиз (верхний мозговой придаток, пинеальная железа, шишковидная железа) является железой нейроглиального происхождения. Вырабатывает в первую очередь серотонин и мелатонин, а также норадреналин, гистамин. В эпифизе обнаружены пептидные гормоны и биогенные амины, что позволяет отнести его клетки (пинеалоциты) к клеткам АПУД-системы. Так, например, в нем вырабатываются арги- нин-вазотоцин (стимулирует секрецию пролактина); эпифизгормон, или фактор «Милку»; эпиталамин – суммарный пептидный комплекс и др. Основной функцией эпифиза является регуляция циркадных (суточных) биологических ритмов, эндокринных функций, метаболизма и приспособление организма к меняющимся условиям освещенности. Избыток света тормозит превращение серотонина в мелатонин и другие метоксииндолы и способствует накоплению серотонина и его метаболитов. В темноте, напротив, усиливается синтез мела-

281

тонина. Этот процесс идет под влиянием ферментов, активность которых также зависит от освещенности. Учитывая, что эпифиз регулирует целый ряд важных реакций организма, а в связи со сменой освещенности эта регуляция циклична, можно считать его регулятором «биологических часов» в организме.

Влияние эпифиза на эндокринную систему носит в основном ингибиторный характер. Доказано действие его гормонов на систему гипоталамус–гипофиз–гонады. Мелатонин угнетает секрецию гонадотропинов как на уровне секреции либеринов гипоталамуса, так и на уровне аденогипофиза. Мелатонин определяет ритмичность гонадотропных эффектов, в том числе продолжительность менструального цикла у женщин. Гормоны эпифиза угнетают биоэлектрическую активность мозга и нервно-психическую деятельность, оказывая снотворный, аналгезирующий и седативный эффект. В эксперименте экстракты эпифиза вызывают инсулиноподобный (гипогликемический), паратироподобный (гиперкальциемический) и диуретический эффекты.

Тимус

Тимус, или вилочковая железа – парный орган, расположенный в верхнем средостении. После 30 лет подвергается возрастной инволюции. В вилочковой железе, наряду с образованием из стволовых клеток костного мозга Т-лимфоцитов, продуцируются гормоны, обеспечивающие дифференцировку лимфоцитов и играющие определенную роль в клеточных иммунных реакциях, – тимозин, тимопоэтин, лимфоцитстимулирующие гормоны (ЛСГ), а также гормоны, подобные гормонам других желез.

Тимопоэтин способствует превращению некоторых предшественников лимфопоэза в предшественников Т-лим- фоцитов. Тимозин стимулирует дальнейшее созревание Т-лимфоцитов: миграцию пре-Т-клеток в тимус, пролиферацию Т-лимфобластов в тимусе и пролиферацию Т-иммуно- бластов в периферической лимфоидной ткани. Имеются так-

282

же сведения, что эти гормоны обеспечивают синтез клеточных рецепторов к медиаторам и гормонам, например, рецепторов ацетилхолина на постсинаптических мембранах нерв-

но-мышечных синапсов. Лимфоцитстимулирующие гормо-

ны (ЛСГ) увеличивают антителообразование, возможно, за счет стимуляции Т-хелперов.

Гомеостатический тимусный гормон (ГТГ), или фактор роста, является синергистом соматотропного гормона гипофиза, т.е. тоже способствует росту тела. Инсулиноподобный фактор, как и инсулин, приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Кальцитониноподобный фактор, как и кальцитонин, снижает в крови концентрацию ионов кальция.

Эндокринной активностью обладают также и другие органы. Почки синтезируют и секретируют в кровь ренин, эритропоэтин и кальцитриол. В предсердиях продуцируется

натрийуретический гормон, или атриопептид. Клетки сли-

зистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки секретируют большое количество пептидных соединений, значительная часть которых выявляется также в мозге: секре-

тин, гастрин, холецистокинин-панкреозимин, бомбезин, мотилин, соматостатин, нейротензин, панкреатический по-

липептид и др. Более подробно об этих веществах изложено в соответствующих разделах учебника.

Многие гормоны применяются в медицинской практике в качестве средств заместительной терапии при гипофункции соответствующих желез внутренней секреции, а также при лечении некоторых патологических процессов. Гормоны, не имеющие видовой специфичности, используются в качестве экстрактов, выделенных из организма животных. Установление химической структуры эндогенных гормонов позволило осуществлять направленный синтез как самих гормонов, так и их активных аналогов и антигормонов. Гормоны, полученные синтетическим путем, а также их аналоги обладают более избирательным действием, оказывают свое влияние в меньших дозах, а значит вызывают меньше побочных, нежелательных эффектов.

283

Глава 6

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ

Кровь, лимфа, тканевая (интерстициальная, внеклеточная), спинномозговая, плевральная, суставная и другие жидкости, которые омывают клетки и принимают непосредственное участие в обменных процессах организма, образуют

внутреннюю среду организма. Все эти жидкости тесно свя-

заны между собой. Основой внутренней среды является кровь, хотя непосредственной питательной средой для клеток служит интерстициальная жидкость, состав и свойства которой специфичны для отдельных органов. Между интерстициальной жидкостью и кровью постоянно происходит обмен веществ и транспорт воды.

Внутренняя среда отличается относительным постоянством своего состава и физико-химических свойств, что создает оптимальные условия для нормальной жизнедеятельности клеток организма. Впервые положение о постоянстве внутренней среды организма сформулировал более 100 лет назад физиолог Клод Бернар. Он пришел к заключению, что «постоянство внутренней среды организма есть условие независимого существования», т.е. жизни, свободной от резких колебаний внешней среды.

В 1929 г. Уолтер Кэннон ввел термин гомеостаз. В настоящее время под гомеостазом понимают как динамическое постоянство внутренней среды организма, так и регули-

рующие механизмы, которые обеспечивают это состояние. Главная роль в поддержании гомеостаза принадлежит

крови.

284

В 1939 г. Г.Ф. Ланг создал представление о системе крови, в которую он включил периферическую кровь, циркулирующую по сосудам; органы кроветворения, органы кроверазрушения, а также регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Основные функции крови

Кровь, циркулирующая в сосудах, выполняет следующие функции.

Транспортная – перенос различных веществ, необходимых для жизнедеятельности органов и тканей, а также продуктов обмена веществ: кислорода, углекислого газа, питательных веществ, гормонов, медиаторов, электролитов, ферментов и др.

В зависимости от того, какие вещества переносит кровь, выделяют еще ряд функций, которые по существу являются разновидностями транспортной функции.

Дыхательная – перенос кислорода от легких к тканям организма, углекислого газа от клеток к легким.

Трофическая, или питательная – перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма.

Экскреторная, или выделительная – транспорт ко-

нечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.), избытка воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник).

Терморегуляторная – обеспечивает распределение тепла по организму.

Регуляторная, или гуморальная – доставка гормонов,

пептидов, ионов и других физиологически активных веществ от мест их синтеза к клеткам организма, что позволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций.

Гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма (кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.).

285

Защитная – осуществление неспецифического и специфического иммунитета.

К защитной функции относится также сохранение циркулирующей крови в жидком состоянии; свертывание крови и остановка кровотечения (гемостаз) при нарушении целостности сосудов.

Объем и физико-химические свойства крови

Объем крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6–8% от массы тела, т.е. около 5–6 л. Из них 3,5–4 л в обычных условиях циркулирует в сосудистом русле и полостях сердца – это так называемый объем циркулирующей крови (ОЦК), а 1,5–2 л депонировано в сосудах органов брюшной полости, легких, подкожной клетчатки и других тканей. Нормальный объем циркулирующей крови носит название нормоволемии, повы-

шение ОЦК – гиперволемии, уменьшение – гиповолемии.

Относительная плотность цельной крови – 1,050– 1,060, плазмы – 1,025–1,034. Зависит в основном от количества эритроцитов и белков плазмы крови. У мужчин выше, чем у женщин за счет разного количества эритроцитов.

Вязкость цельной крови – 5 усл. ед., плазмы – 1,7– 2,2 усл. ед. по сравнению с вязкостью воды, которую приняли за 1. Обусловлена наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы.

Осмотическое давление крови. Осмотическое давле-

ние – сила, с которой растворитель (вода для крови) переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм., что называется нормоосмией. Повышение осмотического давления носит название гиперосмии, снижение – гипоосмии. Осмотическое давление крови обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, главным образом неорганическими электролитами, в значительно меньшей степени белками. Около 60% осмотического давления создается солями натрия (NaCl).

286

Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим методом путем определения точки замерзания крови (депрессии), которая для крови равна 0,54°–0,58°С.

Осмотическое давление является одной из жестких гомеостатических констант. Оно играет важную роль в распределении воды между клетками и внеклеточным пространством. Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления. Если эритроциты поместить в солевой раствор, имеющий осмотическое давление, одинаковое с кровью, они не изменяют свой объем. Такой раствор называют изотоническим, или физиологическим. Это может быть 0,85% раствор хлористого натрия. В растворе, осмотическое давление которого выше осмотического давления крови, или гипертоническом, эритроциты сморщиваются, так как вода выходит из них в раствор. В растворе с более низким осмотическим давлением, чем давление крови, или гипотоническом, эритроциты набухают в результате перехода воды из раствора в клетку.

Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы в коллоидном растворе, поэтому его называют также коллоидно-осмотическим давлением. Оно равно 0,03–0,04 атм. или 25–30 мм рт.ст. Онкотическое давление в основном обусловлено альбуминами. Вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду. Участие онкотического давления в регуляции распределения воды между плазмой и тканями обусловлено тем, что стенка капилляров в большинстве органов непроницаема для белков. В тканевой жидкости свободных белков мало, поэтому имеется градиент их концентрации с кровью. Большее онкотическое давление крови служит основой механизма удержания воды в сосудистом русле. При снижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

Кислотно-основное состояние (КОС) – одно из важ-

нейших гомеостатических свойств внутренней среды орга-

287

низма, характеризующееся относительным постоянством соотношения водородных и гидроксильных ионов. Это соотношение определяет активную реакцию среды и, прежде всего, крови. КОС определяет активность ферментов, интенсивность процессов окисления и восстановления, расщепления и синтеза белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, активность витаминов и микроэлементов, биофизические свойства клеток и молекул (проницаемость мембран и возбудимость, степень дисперсности коллоидов) и др. В свою очередь КОС зависит от состояния клеточного метаболизма, процессов питания, внешнего дыхания, газотранспортной функции крови, водно-электролитного обмена. Для определения активной реакции крови используют водородный показатель рН – концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме рН артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35 (реакция слабоосновная). При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться от 7,35 до 7,45. Сдвиг реакции в кислую сторону (ниже 7,35) называется ацидозом, сдвиг реакции крови в щелочную сторону (выше 7,45) – алкалозом. Активная реакция крови является жесткой константой. Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0–7,7.

В организме человека всегда имеются условия для сдвига активной реакции крови в сторону ацидоза или алкалоза, которые могут привести к изменению рН крови. В клетках тканей постоянно образуются кислые продукты. Накоплению кислых соединений способствует потребление белковой пищи. Напротив, при усиленном потреблении растительной пищи в кровь поступают основания. Поддержание постоянства рН крови является важной физиологической задачей и обеспечивается взаимодействием нескольких механизмов: буферных систем крови, газообмена в легких, функции выделительных органов. Вопросы, касающиеся участия легких и органов выделения в поддержании КОС, излагаются в соответствующих разделах учебника. В данной главе будут рассмотрены буферные системы крови.

288