нервная

системы, или активность опосредуется через другие гормоны (парагипофизарный контроль).

Высшие этажи эндокринного контроля регулируются по принципу обратной связи, когда эффект, вызванный стимуляцией функции низших этажей, блокирует или стимулирует активность высшего этажа. Имеются ультракороткая, короткая и длинные цепи обратной связи.

По распространенности влияния на организм гормоны подразделяются на вещества:

1.С дистантным действием на весь организм. Они иногда рассматриваются как истинные. Эти гормоны переносятся с током крови. Чаще всего являются лигандами (связываются с альбуминами плазмы крови);

2.Тканевые гормоны (паракринный уровень влияния). Среди них имеются гормоны, влияющие на уровне системы или органа, соседних тканей, соседних клеток. Эти гормоны, в основном распространяются в межклеточном веществе. Это очень большая, интенсивно изучаемая группа веществ. К ним относятся митогенные факторы, стимулирующие деление клеток (пролиферацию). Примером могут служить факторы роста фибробластов, фактор роста эпидермиса, факторы роста опухолей и т. д. Противоположно действуют кейлоны. Они стимулируют дифференцировку, блокируя деление;

3.Аутокринный уровень регуляции. Клетки, выделяющие гормон, сами контролируются этим веществом. Примером может служить интерлейкин-2, когда лимфоциты-хелперы одновременно выделяют и активируются этим гормоном.

По химической структуре гормоны делятся на следующие группы:

1.Белковой природы: пептиды, олигопептиды и гликопротеиды (гормоны гипофиза, паращитовидной железы и т.д.);

2.Производные аминокислот (адреналин, норадреналин мозгового вещества надпочечников, йодированные производные тирозина и др.);

3.Производные холестерина стероидные гормоны (мужские и женские половые гормоны, альдостерон, глюкокортикоиды);

4.Производные арахидоновой кислоты (простагландины и простациклины). Специфическое биологическое влияние гормонов осуществляется лишь при

наличии высокоафинных (высокоспецифичных) рецепторов к ним. Эволюция биологического влияния осуществляется по преимуществу через эволюцию рецепторов. При этом сходные гормоны у различных классов животных могут значительно различаться по биологическому влиянию. Рецепторы к дистантным гормонам распределены в основном на клеточной мембране, встроены в гликокаликс или располагаются в цитоплазме и ядре.

Биологическая активность гормонов, связывающихся с рецепторами на поверхности мембраны клетки, осуществляется через специальные механизмы передачи, через вторые посредники. Основная масса таких гормонов обусловливает биологические эффекты через рецепторы на клетках мишенях, связанных с G-белками или тирозинкиназами. Это интегральные белки клеточной мембраны. Они могут быть связаны с ионными каналами (например, кальциевыми), или с ферментными системами внутренней поверхности мембраны. Их активация приводит к образованию аденилатциклазой - цАМФ, гуанилатциклазой – цГМФ. Другие ферменты синтезируют инозитолфосфат, диаглицерол, а кальциевые каналы способствуют диффузии ионов кальция. Все эти вещества являются вторыми посредниками, стимулирующими фосфорилирование протеинкиназ цитоплазмы, что значительно изменяет биологическую активность клеток. Эффект гормонов, взаимодействующих с клеточными мембранами, чаще всего быстрый и кратковременный.

Влияние стероидных гормонов и йодированных производных тирозина осуществляется через генный аппарат клетки. Действие этих веществ обычно глубокое,

длительное. Указанные вещества диффундируют через клеточную мембрану. Затем они транспортируются через цитоплазму, связываясь с белками-посредниками, а далее в матрикс ядра. В цитоплазме они подвергаются дополнительным химическим изменениям (эстерифицируются половые гормоны, тетрайодтиронин превращается в трийодтиронин). Эффекты гормонов обусловлены регуляцией синтетической активности генов.

Гипоталамус.

Гипоталамус - отдел промежуточного мозга, содержит нейросекреторные клетки.

Аркуатное, вентромедиальное, дорсомедиальное, супрахиазматическое ядра гипоталамуса, содержат мелкие, пептидоадренергические, мультиполярные нейросекреторные нейроны, вырабатывающие гормоны либерины (стимуляторы) и статины (блокаторы). Эти вещества поступают в кровь через аксовазальные синапсы в срединном возвышении переднего гипоталамуса и с потоком крови через гипофизарную ножку доносятся до аденогипофиза. Имеется чудесная сосудистая сеть гипофиза, образованная передней гипофизарной артерией, которая образует первичную капиллярную сеть. Капилляры сливаются в портальные вены, которые направляются через ножку гипофиза в аденогипофиз, где формируют вторичную сосудистую сеть. Кровь этой сети приносит хромофильным клеткам гипофиза либерины и статины.

Супраоптическое (антидиуретический гормон) и паравентрикулярное (окситоцин)

ядра переднего гипоталамуса содержат крупные, пептидохолинергические, нейросекреторные нейроны, которые направляют аксоны в нейрогипофиз, где формируют аксовазальные синапсы, через которые выделяют гормоны в кровь.

Гипофиз

Гипофиз состоит из передней, промежуточной, туберальной (у человека развита плохо) и задней долей. Он окружен соединительнотканной капсулой (плотная волокнистая соединительная ткань). Передняя, промежуточная и туберальная доли называются аденогипофизом и имеют эктодермальное происхождение, а задняя – нейрогипофизом и формируется как производное нервной трубки. Это паренхиматозный орган. В

аденогипофизе паренхима представлена хромофильными (базофильные, ацидофильные) и

хромофобными клетками – аденоцитами, располагающимися в виде тяжей или групп. Клетки в основном полигональной формы. Хромофильные аденоциты располагаются вблизи расширенных капилляров, находящихся в соединительно-тканных перегородках, образованных рыхлой волокнистой соединительной тканью. Хромофильность клеткам придают секреторные гранулы. Гормоны, выделяемые аденоцитами, являются белковыми. Эндокринные клетки характеризуются хорошо развитой гранулярной ЭПС, пластинчатым комплексом и белковыми включениями. Базофильные клетки включают в себя несколько популяций, вырабатывают тиреотропный гормон (регулирует деятельность щитовидной железы), кортикотропный (действует на функцию коры надпочечников, гонадотропины: фолликулостимулирующий и лютеонизирующий (влияет на функцию половых желез и развитие вторичных половых признаков). Ацидофильные клетки вырабатывают соматотропный гормон (регулирует рост организма), лактотропный - пролактин (действует на секрецию молочной железы). На электроннооптическом уровне различия проявляются в форме клеток, их ядер, размерах, плотности и форме гранул. Хромофобные клетки являются или камбиальными, или старыми, или зрелыми - вне стадии накопления. Среди хромофобных клеток иногда можно видеть отростчатые аденоциты, образующие псевдофолликулы. Функция этих клеток неизвестна.

Средняя и туберальная доли состоят из слабо базофильных клеток, секретирующих меланоцитостимулирующий гормон и липотропин (влияют на пигментный и липидный обмен). Клетки характеризуются развитыми гранулярной ЭПС и пластинчатым комплексом. Резервирование секрета осуществляется вне клетки, раздвигая клетки, формирует своеобразные структуры - псевдофолликулы.

Задняя доля состоит из нейроглиальных клеток и нервных волокон. Нейросекрет - вазопрессин (влияет на реабсорбцию веществ в нефроне почки) и окситоцин (стимулирует сокращение матки), вырабатывается клетками супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. Нейросекрет спускается по аксонам нейронов этих ядер в заднюю долю гипофиза, где образует накопительные нейросекреторные тельца. Эти тельца окружают капилляры, ав последующем гормоны попадают в кровь.

Эпифиз.

Эпифиз - паренхиматозный орган. Имеет нейроэктодермальное происхождение. Окружен соединительнотканной капсулой, внутрь отходят перегородки из рыхлой волокнистой соединительной ткани, делящие паренхиму на дольки. Паренхима эпифиза состоит из глиоцитов и пинеалоцитов. Пинеалоциты, клетки звездчатой формы, с хорошо развитыми гранулярной ЭПС, пластинчатым комплексом, митохондриями, секреторными включениями. Терминали отростков пинеалоцитов формируют булавовидные расширения вблизи сосудов, распределенных по ходу соединительно-тканных перегородок. Эти клетки вырабатывают свыше 40 гормонов. Выделяют светлые и темные пинеалоциты, различающиеся функциональной активностью. Основными гормонами являются: серотонин, мелатонин, антигонадотропин и гормон, повышающий концентрацию калия в крови. Клетки эпифиза тесно связаны со зрительными центрами. Эпифиз контролирует циркадные (в том числе суточные ритмы). Днем пинеалоциты синтезируют, но не выделяют серотонин, из которого в ночное время образуется и выделяется в кровь меланотонин. Многие гормоны эпифиза являются функциональными антагонистами нейросекреторных клеток гипоталамуса и секреторных клеток гипофиза. Максимальная функциональная активность эпифиза проявляется в 5-6 лет. С 25-30 лет активность клеток падает, и в паренхиме начинают накапливаться минеральные вещества (карбонаты кальция), образующие песок.

Клетки центральных эндокринных органов. Для более детального ознакомления с его структурами рекомендуем заполнить схему в соответствии с предложенными обозначениями и зарисовкой фрагментов клеток.

Схема структуры и функций центрального отдела эндокринной системы.

Клиническое значение.

1.Изменения или нарушения, особенности строения, транспорта, расположения и структуры рецепторов, механизмов внутриклеточной передачи с помощью вторых посредников, центральных влияний и механизмов обратной связи, а также влияние

антагонистов и синергистов гормонов - могут приводить к патологическому снижению или повышению функций гормонов. Таким образом, клиническое выявление нарушений функции эндокринного органа сложная задача. Если к гормону роста (соматотропину) нет реакции со стороны рецепторов клеток-мишеней, то введение даже высоких заместительных доз соматотропина не будет давать клинического эффекта и увеличение роста.

2. При внешнем (экзогенном) введении гормонов по механизму обратной связи снижается уровень эндогенных гормонов. К тому же, введение гормонов может вести к компенсаторному снижению рецепторов на клетках мишенях. Все это при длительном применении гормональных препаратов и внезапном прекращении их приема может привести к острой гормональной недостаточности.

Контрольные вопросы и задания.

Задание 1.

Заполните схему структуры и функций центрального отдела эндокринной системы. Задание 2.

При кастрации наблюдаются значительные морфологические изменения в части ядер гипоталямуса и аденогипофиза. В каких клетках это происходит и в чем морфологические изменения могут выражаться?

Контрольные вопросы.

1.Что такое гормон? Классификация гормонов по химической структуре. Механизмы действия.

2.Дайте понятие второго посредника. Какие бывают вторые посредники? Их значение.

3.Что такое кейлоны? Механизмы действия, значение.

4.Дайте понятие тропных гормонов, приведите примеры.

5.Строение пептидохолинергических и пептидоадренергических ядер гипоталамуса.

6.Что такое чудесная сосудистая сеть аденогипофиза? Ее значение.

7.В чем различие между фолликулом и псевдофолликулом?

8.Типы аденоцитов передней доли гипофиза и их морфологические различия.

9.Особенности строения и функциональное значение нейрогипофиза.

10.За счет чего образуется хроматофильность аденоцитов передней доли гипофиза?

11.Строение и классификация пинеалоцитов.

6.2.ТЕМА: ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ

Методические рекомендации по изучению материала:

Повторите следующие ранее пройденные вопросы:

1.Клеточная мембрана. Понятие «рецепторы». Расположение рецепторов в клетке. Представление о вторых посредниках.

2.Понятие о гипофиззависимых и гипофизнезависимых эндокринных железах.

3.Секреторный цикл. Стадии секреторного цикла. Органеллы и структуры клетки, ответственные за стадии секреторного цикла.

4.Капилляры висцерального и синусоидного типа: строение и функции.

Цели занятия. Научиться:

1.Определять на светооптическом уровне щитовидную, паращитовидную железу и надпочечники.

2.Анализировать светооптическое строение фоликулов, находить парафоликуллярные клетки щитовидной железы.

3.Выявлять и анализировать светооптическое (при специальной окраске) и электронномикроскопическое строение главных, ацидофильных и промежуточных паратироцитов.

4.Находить и анализировать светооптическое строение аденоцитов клубочкового, пучкового и сетчатого слоев коркового вещества надпочечников.

5.Находить и анализировать светооптическое строение эпинефроцитов и норэпинефроцитов мозгового вещества надпочечников.

6.На основе демонстрационных и профильных микропрепаратов выяснить возрастные особенности периферических эндокринных желез.

7.Анализировать на электронно-оптическом уровне структуру секреторных клеток щитовидной, паращитовидной желез, коркового и мозгового вещества надпочечников..

Щитовидная железа.

Щитовидная железа участвует в регуляции обмена веществ и энергии, дифференцировке тканей, в поддержании определенной концентрации кальция в крови. Щитовидная железа представляет собой парехиматозный орган, энтодермального происхождения (эпителий 1-2 жаберного кармана глоточной кишки). Железа окружена соединительнотканной капсулой (плотная волокнистая соединительная ткань). Представлена дольками, соединенными перешейком. Соединительнотканные перегородки (рыхлая волокнистая соединительная ткань) содержат большое число кровеносных капилляров висцерального типа. Ее паренхима образована фолликулами, поверхность которых выстлана тироцитами – однослойным низкопризматическим эпителием, вырабатывающим тироксин и трийодтиронин. Имеются также кальцитониноциты (вырабатывают кальцитонин, снижающий уровень кальция в крови). Структурнофункциональной единицей паренхимы щитовидной железы является фолликул.

Тироциты представляют собой клетки низкопризматической формы, с большим количеством микроворсинок и псевдоподий на апикальной поверхности и базальными впячиваниями на основании клеток. Ядро округлой формы, лежит ближе к основанию. Клетки имеют хорошо развитую гранулярную ЭПС, пластинчатый комплекс, множество

стимулируется выделение гормонов в кровь В ходе синтеза трийодтиронина и тетрайодтиронина имеется несколько стадий:

Всасывание исходных продуктов. Активно всасываются йодиды, тирозин и другие аминокислоты. Обеспечивают процесс митохондрии, базальная поверхность клетки с впячиваниями – базальная исчерченность.

Синтез белка тиреоглобулина и выделение его в апикальную зону клеток (гранулярная ЭПС - пластинчатый комплекс - секреторные включения). Синтез пероксидаз и выделение их на апикальную поверхность клетки – мембраны микроворсинок (гранулярная ЭПС - пероксисомы).

Йодирование тирозиновых групп тиреоглобулина на апикальной поверхности тироцитов. Присоединение тирозина к тироглобулину в полости фолликула.

Созревание и накопление секрета. Йодированный тирозин (монойодтирозин и дийодтирозин) в полости фолликула в составе тиреоглобулина за счет объединения молекул образует трийодтиронин и тетрайодтиронин (тироксин).

Стадия выведения. Под действием тиреотропного гормона содержимое фолликула захватывается путем эндоцитоза (микроэндоцитоз или макроэндоцитоз). Захваченные пузырьки сливаются с первичными лизосомами. Тироглобулин разрушается до аминокислот, в результате освобождаются гормоны, которые выделяются путем экзоцитоза через базальную поверхность клетки и всасываются в кровь.

Кальцитониноциты (С-клетки) относятся к клеткам APUD-системы. Это крупные округлые или полигональные клетки со слабооксифильной, аргирофильной цитоплазмой и крупным светлым ядром. В цитоплазме хорошо развита гранулярная ЭПС, пластинчатый аппарат, белковые секреторные включения. Клетки располагаются одиночно или небольшими группами, в соединительнотканной строме или в фолликулах (но не взаимодействуют с просветом фолликулов). Тиреокальцитонин, гормон белковой

природы, стимулирует активность остеобластов, и таким образом снижает уровень кальция в крови.

В детстве активность тироцитов значительно выше, чем в зрелом возрасте. Фолликулы мельче, клетки высокопризматической формы. К моменту полового созревания форма и размеры фолликулов стабилизируются. К старости активность клеток падает. Число фолликулов уменьшается.

Околощитовидные железы

Околощитовидные (паращитовидные) железы, представляют собой паренхиматозные органы (2-4). Часто имеют общую капсулу со щитовидной железой. Имеют энтодермальное происхождение (3-4 карманы глоточной кишки). От капсулы отходят соединительно-тканные перегородки (рыхлая волокнистая соединительная ткань), содержащие большое количество сосудов. Паренхима формирует эпителиальные тяжи, состоящие из паратироцитов. В них вырабатывается паратиреоидный гормон (паратирин, парат-гормон), повышающий уровень кальция в крови. Паратирин - гормон белковой природы, стимулирует активность остеокластов и, таким образом, обеспечивает выведение кальция из костей. Кроме этого он стимулирует выведение ионов фосфорной кислоты и реабсорбцию кальция дистальными канальцами почек и активизирует всасывание кальция энтероцитами кишечника.

Среди паратироцитов выделяют главную, промежуточную и ацидофильную популяции клеток. Главная популяция клеток: мелкие эндокриноциты; полигональной формы; с базофильно окрашенной цитоплазмой; с округлым, центрально расположенным ядром; хорошо развитой гранулярной ЭПС, пластинчатым комплексом, электронноплотными белковыми гранулами в цитоплазме.

Ацидофильные клетки крупнее. В их цитоплазме множество митохондрий, синтетический аппарат развит слабо.

Промежуточная популяция клеток имеет полихроматофильную цитоплазму, умеренно развитые митохондрии и гранулярную ЭПС.

Главная популяция клеток является гормонопродуцирующей. Ацидофильные и промежуточные клетки – стареющие.

В момент рождения имеются только базофильно окрашенные паратироциты. С 5-7 лет появляются оксифильные и промежуточные. С 20-25 лет увеличивается процент жировых клеток.

Надпочечники.

Надпочечники - парные паренхиматозные органы, состоят из коркового и мозгового вещества, имеющих различное происхождение. Корковое вещество целонефродермального, а мозговое – нейроэктодермального (из нервного гребня) происхождения. Снаружи надпочечник покрыт соединительнотканной капсулой (плотная волокнистая соединительная ткань), от которой отходят соединительнотканные перегородки (рыхлая волокнистая соединительная ткань). В перегородках располагаются многочисленные кровеносные сосуды. У человека корковое и мозговое вещество не имеют четких разделительных границ. Корковое вещество образовано эпителиальными клетками, формирующими тяжи. Все зоны коркового вещества образуют стероидные гормоны и характеризуются хорошо развитой гладкой ЭПС, пластинчатым комплексом, множеством митохондрий, липидными секреторными включениями (липосомы). Корковое вещество содержит три зоны:

1. Клубочковая зона. Клетки высокопризматической формы, формируют структуры, напоминающие арки или клубочки. Клетки отличаются относительно небольшим количеством липидных включений, митохондрии, в основном, с трабекулярными кристами. Клетка выделяет гормоны минералокортикоиды (альдостерон), регулирующие водно-солевой обмен. Под капсулой и между клубочковой и пучковой зонами имеются камбиальные клетки, за счет которых обеспечивается регенерация эндокриноцитов коркового вещества.;

2.Пучковая зона. Представлена тяжами крупных клеток полигональной формы, с округлыми крупными ядрами. Эти клетки (спонгиоциты) подразделяются на темные и светлые. Клетки отличаются крупными округлыми митохондриями с

мультивезикулярными (трубчатыми) кристами. В светлых клетках отмечают обилие липидных включений, за счет чего цитоплазма кажется вспененной, что и дало второе название эндокриноцитам – спонгиоциты. В темных – липидных включений нет или мало. Эти два типа клеток являются единой популяцией, находящейся на разных стадиях синтетической активности. Клетки выделяет глюкокортикоиды, являющиеся ведущими гормонами адаптации, влияющими на обмен, обладающими противовоспалительной и иммунодепрессивной активностью. При длительном стрессе отмечают дефицит глюкокортикоидов.

3.Сетчатая зона. Тяжи эндокриноцитов формируют сеть. Синтетический аппарат развит слабее, митохондрий меньше (имеются митохондрии как с трабекулярными, так и мультивезикулярными кристами). Клетки синтезируют андрогены в небольших дозах.

Мозговое вещество содержит крупные синусоидные вены, располагающиеся в прослойках рыхлой волокнистой соединительной ткани. Паренхима формирует тяжи и образована крупными, полигональной формы клетками нейроэктодермального происхождения, склонными к окрашиванию хромовокислыми квасцами (хромафинные) и азотнокислым серебром (аргирофильные). Эти клетки вырабатывают гормоны адреналин (светлые клетки – эпинефроциты) и норадреналин (темные клетки – норэпинефроциты). Оба вида клеток характеризуются хорошо развитой гранулярной ЭПС, пластинчатым комплексом, секреторными включениями, митохондриями. Клетки контролируются преганглионарными нервными волокнами симпатической нервной системы (как и симпатические нервные ганглии).

Возрастные изменения надпочечников. В момент рождения у ребенка имеется как фетальная кора (не подразделяется на зоны), так и дефинитивная кора. Сетчатой зоны нет. С возрастом постепенно исчезает фетальная кора. С подросткового возраста появляется сетчатая зона. С 50-60 лет толщина коркового вещества уменьшается, при увеличении толщины сетчатой зоны.

Клетки периферических эндокринных органов. Для более детального ознакомления с его структурами рекомендуем заполнить схему в соответствии с предложенными обозначениями, с зарисовкой фрагментов клеток.

1.При неблагоприятных внешних и внутренних влияниях организм человека испытывает стресс. Важную роль в мобилизации защитных сил организма играют надпочечники. С первых моментов действия фактора, реакции организма стимулируются гипоталамусом и симпатическим отделом нервной системы. Происходит активация выделения гормонов мозговым веществом надпочечников. В последующем ведущую роль начинает играть пучковая зона коркового вещества надпочечников. Именно контроль над метаболическими процессами в организме в условиях стресса и определяет основные физиологические эффекты медиаторов и гормонов данных структур.

2.При чрезмерной реактивности организма, пучковая зона коры надпочечников может разрушаться, что приводит к острой надпочечниковой недостаточности (синдрому Фридериксена-Уотерхауза). При этом синдроме организм может погибнуть даже на фоне банальной инфекции (например, ОРЗ).

Контрольные вопросы и задания.

Задание 1. Заполните схему Задание 2.

Объясните, чем вызван длительный эффект действия тироксина, в сравнении с трийодтиронином?