45 Билет Терморегуляция
Температура тела человека поддерживается на постоянном уровне независимо от колебания температуры окружающей среды. Это по-стоянство получило название изотермия, которая в процессе онтоге-неза развивается постепенно. Новорожденный ребенок отличается слабой способностью поддерживать постоянство температуры тела, в результате чего может наступить охлаждение (гипотермия) или пе-регревание (гипертермия) организма при температурах, не влияющих на взрослый организм. Даже небольшая мышечная нагрузка (дли-тельный крик ребенка) может привести к гипертермии. Еще ниже способность к изотермии у недоношенных детей, температура их тела в большей степени зависит от температуры окружающей среды.
Температура тела и его органов обусловлена процессами образова-ния тепла и теплоотдачи. В связи с этим ясно, что температура разных органов неодинакова. Самая высокая температура (37,8-38 °С) в пе-чени, так как она расположена глубоко внутри тела и имеет самый вы-сокий уровень обменных процессов. Температура кожи вследствие высокой теплоотдачи самая низкая (29,5-33,9 °С на открытых участ-ках) и зависит от температуры окружающей среды. Поэтому изотер-мия характерна только для внутренних органов и головного мозга. Различные участки кожи имеют неодинаковую температуру: самая высокая на туловище и голове (33—34 °С), самая низкая — на конеч-ностях.
Температура тела в течение дня колеблется в пределах 0,5-0,7 °С: максимальная при мышечной работе и в 16-18 ч вечера, минимальна в покое и в 3-4 ч утра. Измеряют температуру тела в подмышечной впадине (36,5-36,9 °С), у грудных детей часто в прямой кишке, где она выше и составляет 37,2—37,5 °С.
Постоянство температуры тела у человека сохраняется лишь при равенстве теплообразования и теплопотери организма. Это достигается с помощью механизмов теплорегуляции, которая бывает хими-ческой и физической.
Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уровня теплообразования. У человека усиление теплообразования от-мечается при уменьшении температуры окружающей среды ниже оп-тимальной температуры или зоны комфорта. В одежде температура комфорта составляет 18—20 °С, а без нее — 28 °С. Наиболее интенсив-ное теплообразование наблюдается в мышцах, печени и почках.
Физическая терморегуляция осуществляется за счет изменения от-дачи тепла организмом, которая осуществляется тремя путями: теп-лоизлучением (радиационная теплоотдача), конвекцией (перемеши-вание нагреваемого телом воздуха) и испарением воды с поверхности кожи и легких. В состоянии покоя при температуре 20 °С у человека радиация составляет 66 %, испарение — 19 %, конвекция — 15 % общей потери тепла организмом. При повышении температуры окружающей среды до 35 °С радиация и конвекция становятся невозможными и температура тела поддерживается только за счет испарения воды.
Характер отдачи тепла зависит от обмена веществ. При тяжелой мышечной работе 75 % тепла отдается путем испарения. Уменьшает теплоотдачу одежда, которая создает слой неподвижного воздуха ме-жду ней и телом, и наоборот — обнаженное тело быстро теряет тепло. Препятствует теплоотдаче слой подкожной клетчатки, поскольку жир имеет малую теплопроводность.
Терморегуляция зависит также от перераспределения крови в со-судах и объема циркулирующей крови. При низкой температуре арте-риолы кожи сужаются, большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости, в результате чего ограничивается теплоотдача. При еще более сильном охлаждении открываются артериовенозные анастомозы, что уменьшает поступление крови в капилляры и, соот-ветственно, теплоотдачу. При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются, селезенка и другие кровяные депо выбрасывают в общий кровоток дополнительное количество крови. Это также способствует увеличению теплоотдачи путем радиации и конвекции.
Самым эффективным средством для сохранения постоянной тем-пературы тела при высокой температуре является испарение пота. Оно происходит особенно эффективно при тяжелой мышечной рабо-те, когда возрастает теплообразование в самом организме. Например, у рабочих горячих цехов выделение пота составляет около 12 л за день.
При определенных условиях среды испарение воды с поверхности кожи становится неэффективным: например, при высокой влажно-сти воздуха или при ношении воздухонепроницаемой одежды. В первом случае при насыщенном водяными парами воздухе пот выделяется в большом количестве, но не испаряется и стекает с кожи (в бане). Во втором случае слой воздуха между воздухонепроницаемой одеждой и телом быстро насыщается парами и испарение прекращается. Неко-торая часть воды испаряется легкими в виде водяных паров, поэтому дыхание тоже участвует в поддержании температуры тела. В связи с этим при высокой температуре воздуха дыхание учащается, а при низкой — становится более редким.
К механизмам физической терморегуляции относится также из-менение положения тела. Когда человеку холодно, он сворачивается в «клубочек», уменьшая поверхность теплоотдачи. Часто можно отме-тить проявление физической терморегуляции в виде реакции мышц кожи («гусиная кожа»).
Таким образом, постоянство температуры тела обеспечивается хи-мической регуляцией тепла (интенсивностью обмена веществ и теп-лообразованием), с одной стороны, и физической регуляцией тепла (теплоотдачей) — с другой.
Изменение терморегуляции в онтогенезе
Основные терморегуляторные реакции организма формируются в младенческом возрасте. С одной стороны, жировая ткань подкож-ной клетчатки предотвращает избыточную теплоотдачу с относительно большой поверхности тела ребенка. С другой стороны, активация хи-мической терморегуляции требует дополнительного количества жира в качестве субстрата окисления. В этом возрасте в организме ребенка функционирует бурая жировая ткань. Она насыщена митохондриями и служит для обогрева крупных сосудов, расположенных вдоль позво-ночника. В течение первого года жизни реакции химической терморе-гуляции постепенно дополняются реакциями физической терморегу-ляции, более экономичными. Они связаны с формированием сосудо-двигательных реакций, определяющих тонус поверхностно располо-женных сосудов, в зависимости от окружающей среды. Сосудодвига-тельные реакции в этом возрасте еще несовершенны, а температура комфорта для ребенка первого года жизни — 33 °С. Поэтому дети все время должны находиться в одежде. В период от 1 года до 3 лет перестает функционировать бурая жировая ткань, которая выделяла до-полнительное тепло в первые месяцы жизни. При необходимости к производству тепла уже могут подключаться мышцы: у ребенка на холоде возникает дрожь. Однако механизмы теплоотдачи еще несо-вершенны, и температура комфорта остается высокой — 30 °С. В воз-расте от 3 до 7 лет еще значительное место занимают механизмы хи-мической терморегуляции. С 6-летнего возраста начинается быстрое развитие сосудодвигательных реакций периферических сосудов. Со-вершенствуются механизмы терморегуляции и в младшем школьном возрасте. К 10 годам у ребенка механизм физической терморегуляции настолько развит, что по своей эффективности мало отличается от по-добного механизма у взрослых. В подростковом возрасте увеличение объемной скорости кровотока приводит к повышению температуры кожи. Это снижает возможности физической терморегуляции, и для поддержания постоянства температуры тела необходимо увеличение производства тепла, т.е. использование химической терморегуляции. В регуляции температурного гомеостаза в этом возрасте происходит регресс, что может привести к частому возникновению простудных заболеваний. В юношеском возрасте терморегуляторные реакции становятся более экономичными как при изменении температуры окружающей среды, так и во время мышечной деятельности.
45(46) вопрос Внутренняя секреция.Важную роль в гуморальной регуляции деятельности организма играют железы внутренней секреции: надпочечники, гипофиз, эпифиз, щитовидная, околощитовидные, вилочковая, поджелудочная и половые железы. Они вырабатывают особые вещества гормоны, которые поступают непосредственно в кровь. Эндокринные железы небольшого размера. Они покрыты густой сетью капилляров и обильно орошаются кровью. Эндокринные железы богато снабжены нервами: чувствительными, секреторными, сосудистыми и трофическими. Эти нервы обеспечивают разностороннюю функцию желез. Гормоны представляют собой органические высокоактивные вещества. В организме имеется небольшое количество гормонов, но они эффективно влияют на деятельность органов и систем, регулируют обмен веществ в клетках и тканях. Гормоны влияют через кровь на рост, физическое и умственное развитие человека, половое созревание, функцию органов. Нарушение деятельности эндокринных желез снижает работоспособность человека, вызывает различные заболевания, а иногда и смерть. Чрезмерное усиление деятельности эндокринной железы называется гиперфункцией, а ослабление гипофункцией. При гиперфункции железы в кровь выделяется значительное количество гормонов, а при гипофункции количество гормонов в крови уменьшается. Эндокринные железы взаимодействуют между собой. Изменение функции одной железы сказывается на деятельности других желез. Регуляция выделения гормонов железами внутренней секреции осуществляется нервногуморальным путем ( 55). Железы, лишенные нервных связей, могут взаимодействовать друг с другом и влиять на функции организма через кровь. Нервная система функционирует нормально при определенном содержании гормонов в организме.
ЦНС управляет деятельностью различных органов и систем организма с помощью нервной и гуморальной регуляции. В систему гуморальной регуляции различных функций организма включены специальные железы, выделяющие свои активные вещества — гормоны непосредственно в кровь,—так называемые железы внутренней секреции.
Гуморальная регуляция осуществляется двумя способами:
1) системой желез внутренней секреции или эндокринными железами, продукты которых поступают непосредственно в кровь и действуют дистантно на удаленные от них органы и ткани, а также системой эндокринных тканей других органов;
2) системой местной саморегуляции, т. е. действием на соседние клетки биологически активных веществ и продуктов клеточного метаболизма.
К эндокринным железам относят следующие образования, эпифиз, гипофиз, вилочковая железа, щитовидная железа, околощитовидные железы, поджелудочная железа, надпочечники, половые железы. Гормоны выделяются также клетками некоторых органов.
Методами изучения желез внутренней секреции являются традиционные методы удаления или разрушения, введение определенного гормона в организм, а также наблюдения в клинике за больными с патологией эндокринной системы. В современных условиях концентрацию гормонов в железах, крови или моче изучают биологическими и химическими методами, используют ультразвуковое исследование, применяют радио иммунологический метод.
Общими свойствами желез внутренней секреции являются:
1 Отсутствие внешних протоков в отличие от желез внешней секреции, имеющих такие протоки; продуцируемые эндокринными железами гормоны всасываются непосредственно в кровь, проходящую через железу;
2 Сравнительно небольшие размеры и масса;
3 Действие гормонов на клетки и ткани в весьма малых концентрациях;
4 Избирате4іьность действия гормонов па определенные ткани и клетки-мишени, имеющие специальные рецепторы на поверхности клеточной мембраны или вплазме, скоторыми связываются гормоны;
5 Специфичность вызываемых ими функциональных эффектов;
6 Быстрое разрушение гормонов.
Эндокринные железы должны постоянно вырабатывать гормоны, чтобы, несмотря на быстрое разрушение, поддерживать необходимую их концентрацию в крови. Сохранение нормального уровня каждого гормона и их соотношений в организме регулируется особыми нервными и гуморальными механизмами отрицательной обратной связи:
при избытке в крови какого-либо гормона или образуемых под его воздействием веществ секреция этого гормона соответствующей железой снижается, а при недостатке — увеличивается. Нарушения деятельности эндокринных желез могут проявляться в их чрезмерной активности — гиперфункции или ослаблении активности— гипофункции, что приводит к снижению работоспособности, различным заболеваниям организма и даже смерти.
Гормонами называют особые химические вещества, выделяемые специализированными эндокринными клетками и обладающие дистантным действием, с помощью которых осуществляется гуморальная регуляция функций различных органов и тканей организма.
По химической структуре выделяют 3 группы гормонов:
1 Стероидные гормоны — половые гормоны и кортикостероидные гормоны надпочечников;
2 Производные аминокислот — гормоны мозгового вещества надпочечников, щитовидной железы;
3 Пептидные гормоны—гормоны гипофиза, поджелудочной железы, околощитовидных желез, а также гипоталамические нейропептиды.
Функции гормонов заключаются в изменении обмена веществ в тканях, активации генетического аппарата, регулирующего рост и формообразование различных органов тела, запуске различных функций, модуляции текущей активности различных органов.
Механизм влияния гормонов на клеточную активность зависит от их способности связываться с рецепторами клеток-мишеней. Влияние пептидных гормонов и производных аминокислот осуществляется путем их связывания со специфическими рецепторами на поверхности клеточных мембран, что вызывает цепную реакцию биохимических преобразований в клетках. Стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы, обладающие способностью проникать через клеточную мембрану, образуют в цитоплазме комплекс со специфическими рецепторами, который проникаетв клеточное ядро и запускает морфогенетические эффекты образования ферментов и видоспецифичных белков, а также усиление энергообразования в митохондриях, транспорта глюкозы и аминокислот и другие изменения в жизнедеятельности клеток.
В клетках-мишенях имеются механизмы для саморегуляции собственных реакций на гормональные воздействия. При избытке молекул гормона уменьшается число свободных рецепторов клетки для их связывания, и тем самым снижается чувствительность клетки к действию гормона,
а при недостатке гормонов — увеличение числа свободных рецепторов повышает клеточную восприимчивость.
Почти для всех гормонов выявлены отчетливые суточные колебанияих содержания в крови. Большей частью происходит увеличение их концентрации в дневное время и уменьшение в ночное время. Однако в этой периодике имеются специфические особенности — так, максимальное содержание гормона роста в крови наблюдается поздним вечером, в начальные стадии сна, а гормонов надпочечников глкжокортикоидов — в утренние часы.
47 билет Гипофиз — небольшая железа весом около 0,6 г, расположенная в углублении основной кости (в так называемой ямке турецкого седла). Гипофиз выделяет ряд гормонов. Передняя доля его выделяет гормон роста. Если повышение функции передней части гипофиза происходит в период роста (в детстве и юношестве), то наблюдается усиленный пропорциональный рост всего организма. Такой чрезмерный рост называется гигантизмом. Если патологические изменения в гипофизе возникают в период, когда рост человека уже закончен, то увеличиваются лишь отдельные части его тела. Это заболевание называется акромегалией.
Чаще всего повышение функции передней доли гипофиза происходит при развитии в нем- опухоли. Основным признаком болезни является увеличение конечностей и других частей тела. Значительно увеличиваются кисти рук, стопы ног, нижняя челюсть, а также нос, язык, губы, резко выступают надбровные дуги (49). При акромегалии заметно понижается функция половых желез.
Единственным методом лечения является хирургическое удаление опухоли. Иногда улучшение в состоянии болезни достигается рентгенотерапией.
В норме задняя доля гипофиза выделяет гормон, называемый антидиуретическим — тормозящим мочеотделение. При понижении функции задней доли гипофиза количество антидиуретического гормона уменьшается и развивается болезнь, называемая несахарным мочеизнурением, или несахарным диабетом.
В развитии болезни играет роль и центральная нервная система, точнее, межуточный мозг, регулирующий водный и солевой обмены. Надо полагать, что причиной, вызывающей поражение гипофиза и межуточного мозга, являются опухоли и травмы головного мозга, сифилитическая и туберкулезная инфекция.
Иногда болезнь начинается после тяжелых переживаний, что указывает на нарушение корковой регуляции при возникновении данной болезни.
Основные признаки болезни — усиленное выделение мочи и связанная с этим повышенная жажда. Больной выделяет 10— 30 л мочи в сутки. От сахарного диабета болезнь отличается тем, что при ней удельный вес мочи очень низкий (1001—1004) и состав совершенно нормальный, но все составные элементы ее находятся в значительно разведенном виде.
Болезнь обычно протекает хронически, годами. В тяжелых случаях больные погибают вследствие общего истощения и слабости.
Наиболее эффективно применение препарата задней доли гипофиза—адиурекрина. Препарат вводят в нос, где он всасывается слизистой оболочкой. В остальном лечение симптоматическое. Больному нужно рекомендовать меньше пить, но при сильной жажде питье ограничивать не следует.
48 билет Щитовидная железа расположена на шее впереди гортани (см. рис. 44). В ней различают две доли и перешеек, который лежит на уровне дуги перстневидного хряща, а иногда I—III хрящей трахеи. Щитовидная железа как бы охватывает гортань спереди и с боков. Масса железы взрослого человека составляет 20-30 г. Снаружи желе-за покрыта соединительнотканной капсулой, которая довольно проч-но сращена с гортанью. От капсулы внутрь железы отходят слабо вы-раженные перегородки — трабекулы. Паренхима железы состоит из пузырьков — фолликулов, являющихся структурными и функцио-нальными единицами. Стенка фолликула образована одним слоем тироцитов, лежащих на базальной мембране. Форма тироцита зави-сит от его функционального состояния. Каждый фолликул оплетается густой сетью кровеносных и лимфатических капилляров, в полости фолликула содержится густой вязкий коллоид щитовидной железы.
Щитовидная железа продуцирует гормоны, богатые йодом, — тет-райодтиронин (тироксин) и трийодтиронин. Они стимулируют окисли-тельные процессы в клетке и влияют на водный, белковый, углевод-ный, жировой, минеральный обмен, рост, развитие и дифференци-ровку тканей. В стенках фолликулов между тироцитами и базальной мембраной, а также между фолликулами имеются более крупные светлые парафолликулярные клетки (их верхушка не достигает про-света фолликула), продуцирующие гормон тиреокальцитонин, который участвует в регуляции обмена кальция и фосфора (тормозит резорб-цию кальция из костей и уменьшает содержание кальция в крови). К концу первого года жизни железа весит около 1 г, к периоду полово-го созревания ее масса достигает 14 г, а к 20 годам — 30 г, в пожилом возрасте несколько снижается.
При гиперфункции щитовидной железы (гипертиреоз) расходуется больше белков, жиров и углеводов — человек потребляет больше пищи и в то же время худеет. При этом тратится больше энергии, что обуслов-ливает быструю утомляемость и истощение организма. Гипертиреоз приводит к базедовой болезни, которая сопровождается увеличением щитовидной железы, появлением зоба, учащением сердцебиения, раздражительностью, потливостью, бессонницей. При пониженной функции щитовидной железы (гипотиреозе) у детей тормозится фи-зическое, психическое развитие, снижаются умственные способно-сти, задерживается половое созревание. У взрослых людей гипотире-оз сопровождается микседемой, при которой развивается быстрая утомляемость, появляется сухость кожи и ломкость костей. Отекает подкожная клетчатка, в результате чего лицо и другие части тела ста-новятся одутловатыми. При недостатке в пище и воде йода, который входит в состав гормонов щитовидной железы, развивается эндеми-ческий зоб. Ткань щитовидной железы разрастается, однако продук-ция гормонов не возрастает, так как для их синтеза не хватает йода. У человека при этом на шее видна увеличенная железа — «зоб» и раз-вивается состояние, характерное для гипотиреоза.
При эндемическом зобе йод вводят дополнительно в рацион: в по-варенную соль и в виде морских водорослей и других морепродуктов. В последние десятилетия в Беларуси выявляется большое количество нарушений функции щитовидной железы в связи с ухудшением эко-логической обстановки.
Как уже говорилось, гормоны щитовидной железы обеспечивают умственное, физическое и половое развитие ребенка. Недостаток их, особенно в возрасте 3-6 лет, вызывает слабоумие — кретинизм. Актив-ность щитовидной железы увеличивается в период полового созрева-ния, что выражается в повышенной возбудимости нервной системы. В период 21-30 лет наблюдается снижение активности щитовидной железы.
Роль тиреокальцитонина особенно велика в период раннего онто-генеза, что связано с усиленным ростом скелета. К старости произ-водство этого гормона снижается, что является одной из причин по-вышения хрупкости костей.
Паращитовидные железы массой 0,1—0,35 г в количестве 2-8 рас-полагаются на задней поверхности щитовидной железы (см. рис. 44). Сверху железа покрыта соединительнотканной капсулой, от которой внутрь отходят прослойки. Клетки железы продуцируют паратгор-мон, регулирующий уровень кальция и фосфора в крови и влияющий на возбудимость нервной и мышечной системы. Гормон действует на
костную ткань, вызывая усиление функции остеокластов. У новорож-денного паращитовидные железы весят 6-9 мг, к году их масса увели-чивается в 3-4 раза, к 5 годам — еще удваивается, а к 10 годам — ут-раивается. В 20 лет масса желез достигает 120—140 мг. У женщин она всегда больше, чем у мужчин.
При гипофункции паращитовидных желез снижается содержание кальция в крови и увеличивается количество калия, что вызывает по-вышенную возбудимость нервной системы, появление судорог. При недостатке кальция в крови он вымывается из костей, в результате чего кости становятся более гибкими, т.е. происходит их размягчение. При гиперфункции паращитовидных желез кальций откладывается не только в костях, но и в стенках кровеносных сосудов, в почках.
Максимальная активность желез наблюдается в первые два года жизни и сохраняется высокой до 7 лет. Недостаточная продукция это-го гормона у детей сопровождается разрушением зубов, выпадением волос, а избыточная — повышенным окостенением.
49 вопрос Поджелудочная железа — вторая по величине железа пищевари-тельного тракта. Масса ее 60-100 г, длина — 15-22 см (рис. 27). Она серовато-красного цвета, расположена позади желудка, на задней брюшной стенке, имеет дольчатое строение. В железе различают го-ловку, тело, хвост, сверху она покрыта соединительнотканной оболоч-кой. Выводной проток поджелудочной железы принимает многочис-ленные ветви, впадающие в него под прямым углом. Они открыва-ются общим протоком в двенадцатиперстную кишку. Кроме главного протока имеется еще и дополнительный. По своему строению подже-лудочная железа относится к альвеолярным железам. В ней различают две составные части. Большая часть железы имеет внешнесекретор-ную функцию, выделяя свой секрет через выводные протоки в двена-дцатиперстную кишку. Меньшая часть железы в виде поджелудочных островков Лангерганса относится к эндокринным образованиям, вы-деляя в кровь гормоны инсулин и глюкагон, регулирующие углевод-ный обмен.
Поджелудочная железа новорожденного имеет длину 4—5 см и массу 2—3 г. К 3-4 месяцам масса ее увеличивается в 2 раза, к 3 го-дам достигает 20 г, а к 10-12 годам — 30 г. Четкой топографии у детей поджелудочная железа не имеет.
Сок поджелудочной железы бесцветный, имеет щелочную реак-цию (рН 7,3—8,7), содержит пищеварительные ферменты, расщеп-ляющие белки, жиры и углеводы. Ферменты трипсин и химотрипсин расщепляют белки до аминокислот, липаза — жиры до жирных ки-слот и глицерина, мальтаза — углеводы до глюкозы. Поджелудочный сок выделяется рефлекторно на сигналы из слизистой оболочки рото-вой полости и начинается через 2—3 мин после начала еды. Отделение сока продолжается 6-14 ч и зависит от состава и свойств принятой пищи. Секреция поджелудочной железы регулируется нервным и гу-моральным путем. Нервные импульсы от рецепторов ротовой полости и глотки достигают продолговатого мозга. Парасимпатические нервы стимулируют секрецию железы, а симпатические — тормозят ее актив-ность. Гуморальная регуляция осуществляется секретином, холеци-стокинином (панкреозимином) и другими веществами. С возрастом изменяется секреторная функция поджелудочной железы. Активность протеаз находится на высоком уровне уже у грудного ребенка, затем она увеличивается, достигая максимума к 4-6 годам. Активность ли-пазы возрастает к концу первого года жизни и остается высокой до 9-летнего возраста. Активность ферментов, расщепляющих углево-ды, на протяжении первого года жизни увеличивается в 3-4 раза, а максимальных значений достигает к 9 годам.
Эндокринная часть поджелудочной железы образована группами панкреатических островков (островки Лангерганса), которые сфор-мированы клеточными скоплениями, богатыми капиллярами. Общее количество островков колеблется в пределах 1-2 млн, а диаметр каж-дого — 100—300 мкм. Преобладают (3-клетки (60—80 %), секретирую-щие инсулин, а-клетки (10—30 %) вырабатывают глюкагон, D-клетки (около 10 %) — соматостатин. Последний угнетает выработку гипо-физом гормона роста, а также выделение инсулина и глюкагона р~ и а-клетками. РР-клетки, расположенные по периферии островков, синтезируют полипептид, который стимулирует выделение желудоч-ного и панкреатического соков экзокринной частью железы.
Инсулин усиливает переход глюкозы из крови в клетки печени, скелетных мышц, миокарда, гладкой мускулатуры и способствует синтезу в них гликогена. Под его действием глюкоза поступает в жи-ровые клетки, где из нее синтезируются жиры. Инсулин увеличивает проницаемость клеточных мембран для аминокислот, способствуя синтезу белков. Благодаря инсулину глюкоза используется в качестве энергетического и пластического материала.
Глюкагон — антагонист инсулина. Он расщепляет гликоген в пече-ни и повышает содержание сахара в крови, усиливает расщепление жира в жировой ткани. Постоянный уровень глюкозы в крови является одной из констант гомеостаза. После приема пищи содержание глюко-зы в крови резко возрастает и, соответственно, увеличивается уровень инсулина. Под его действием глюкоза активно поглощается печенью и мышцами и ее количество в течение двух часов быстро нормализует-ся, в результате уменьшается и содержание инсулина. Между приема-ми пищи уровень инсулина в крови низок, глюкоза свободно выходит из клеток печени и питает различные ткани. В норме содержание глю-козы в крови составляет 80—120 мг%. Снижение глюкозы в крови меньше 20—50 мг% может привести к гипогликемическому шоку с по-терей сознания и коме. Такое состояние наблюдается при гиперфунк-ции поджелудочной железы, которая может быть вызвана ее опухо-лью или нарушением эндокринного баланса у подростков в период полового созревания. Подобные явления возникают в результате дли-тельной мышечной нагрузки. Гипофункция поджелудочной железы приводит к сахарному диабету. В этом случае глюкоза не усваивается клетками из-за нехватки в крови инсулина. Количество сахара в крови достигает 300-400 мг%. При содержании сахара в крови в количестве 150-180 мг% он появляется в моче и выводится из организма (глюко-зурия). Сахар выделяется с большим количеством воды — в сутки больной теряет 4-5 л воды. При этом нарушаются обменные процес-сы, возрастает расходование белков и жиров. В результате в организме накапливаются продукты неполного окисления жиров и расщепления белков. У больных появляется жажда, нарушаются функции сердеч-но-сосудистой и дыхательной систем, наблюдается быстрая утомляе-мость. В тяжелых случаях может наступить диабетическая кома. Боль-ным сахарным диабетом необходимо постоянное введение инсулина.
Устойчивость к глюкозной нагрузке у детей до 10 лет выше, а ус-воение пищевой глюкозы происходит быстрее, чем у взрослых. Этим объясняется, почему дети любят сладкое и потребляют его в больших количествах без опасности для здоровья. С возрастом инсулярная ак-тивность поджелудочной железы снижается, поэтому диабет чаще всего развивается после 40 лет. Нередки случаи и врожденного сахар-ного диабета, что обусловлено наследственной предрасположенно-стью. В период от 6 до 12 лет сахарный диабет может развиваться на фоне перенесенных острых инфекционных заболеваний (корь, вет-ряная оспа, свинка). Развитию заболевания способствуют переедание и избыток в пище углеводов.
50 билет. Половое созревание. Процесс полового созревания протекает неравномерно, и его принято подразделять на определенные этапы, на каждом из которых складываются специфические взаимоотношения между системами нервной и эндокринной регуляцией. Эти этапы английский антрополог Дж. Таннер назвал стадиями, а исследования отечественных и зарубежных физиологов и эндокринологов позволили установить, какие морфофункциональные свойства характерны для организма на каждой из этих стадий. Нулевая стадия — стадия новорожденности. Эта стадия характеризуется наличием в организме ребенка сохранившихся материнских гормонов, а также постепенным регрессом деятельности собственных желез внутренней секреции, после того как родовой стресс закончится. Первая стадия — стадия детства (инфантилизм). Период от года до появления первых признаков полового созревания расценивается как этап полового инфантилизма, т.е. подразумевается, что в этот период ничего не происходит. Однако незначительное и постепенное увеличение секреции гормонов гипофиза и гонад в этот период имеет место, и это косвенно свидетельствует о созревании диэнцефальных структур головного мозга. Развитие половых желез в этот период не происходит потому, что оно тормозится гонадотропин-ингибирующим фактором, который вырабатывается гипофизом под воздействием гипоталамуса и другой мозговой железы — эпифиза. Этот гормон очень похож на гонадотропный гормон по строению молекулы, а потому легко и прочно соединяется с рецепторами тех клеток, которые настроены на чувствительность к гонадотропинам. Однако никакого стимулирующего действия на половые железы гонадотропин-ингибирующий фактор не оказывает. Напротив, он перекрывает доступ к рецепторам гонадотропному гормону. Такая конкурентная регуляция — типичный прием, используемый в метаболических процессах всех живых организмов. Ведущая роль в эндокринной регуляции на этом этапе принадлежит гормонам щитовидной железы и гормону роста. Начиная с 3 лет девочки опережают мальчиков по уровню физического развития, и это сочетается с более высоким содержанием гормона роста у них в крови. Непосредственно перед пубертатом секреция гормона роста еще усиливается, и это вызывает ускорение ростовых процессов — препубертатный скачок, роста. Наружные и внутренние половые органы развиваются малозаметно, вторичных половых признаков нет. Заканчивается эта стадия у девочек в 8—10, а у мальчиков — в 10—-13 лет. Хотя мальчики растут на этой стадии чуть медленнее, чем девочки, большая длительность стадии приводит к тому, что при вступлении в пубертат мальчики оказываются крупнее девочек. Вторая стадия — гипофизарная (начало пубертата). К началу полового созревания снижается образование ингибитора гонадо-гропина, а также усиливается секреция гипофизом двух важнейших гонадотропных гормонов, стимулирующих развитие половых желез — фоллитропина и лютропина. В результате железы «просыпаются» и начинается активный синтез тестостерона. В этот момент чувствительность половых желез к гипофизарным влияниям существенно увеличивается, и постепенно налаживаются эффективные обратные связи в системе гипоталамус—гипофиз—гонады. У девочек в этот же период наиболее высока концентрация гормона роста, у мальчиков пик ростовой активности наблюдается позже. Первым внешним признаком начала пубертата у мальчиков служит увеличение яичек, которое как раз и происходит под влиянием гонадотропных гормонов гипофиза. В 10 лет эти изменения можно заметить у трети мальчиков, в 11 — у двух третей, а к 12 годам — практически у всех. У девочек первый признак пубертата — набухание молочных желез, причем часто чуть раньше начинается увеличение левой железы. Сначала железистую ткань можно только пропальпиро-вать, затем выпячивается околососковый кружок. Отложение жировой ткани и формирование зрелой железы происходит на последующих этапах пубертата. Эта стадия полового созревания заканчивается у мальчиков в 11—12, а у девочек — в 9—10 лет. Третья стадия — стадия активации гонад. На этом этапе воздействие гипофизарных гормонов на половые железы усиливается, и гонады начинают вырабатывать в больших количествах половые стероидные гормоны. Одновременно увеличиваются и сами гонады: у мальчиков это хорошо заметно по значительному увеличению размеров яичек. Кроме того, под суммарным воздействием гормона роста и андрогенов мальчики сильно вытягиваются в длину, растет также половой член, практически достигая к 15 годам взрослых размеров. Высокая концентрация женских половых гормонов — эстрогенов — у мальчиков в этот период может приводить к набуханию молочных желез, расширению и усилению пигментации зоны соска и ареолы. Эти изменения непродолжительны и обычно благополучно проходят без вмешательства через несколько месяцев после появления. На этой стадии как у мальчиков, так и у девочек происходит интенсивное оволосение лобка и подмышечных впадин. Заканчивается данная стадия у девочек в 10—11, а у мальчиков в 12— 16 лет. Четвертая стадия — стадия максимального стероидогенеза. Активность гонад достигает максимума, надпочечники синтезируют большое количество половых стероидов. У мальчиков сохраняется высокий уровень гормона роста, поэтому они продолжают интенсивно расти, у девочек ростовые процессы замедляются. Первичные и вторичные половые признаки продолжают развиваться: усиливается лобковое и подмышечное оволосение, увеличивается размер гениталий. У мальчиков именно на этой стадии происходит мутация (ломка) голоса. Пятая стадия — этап окончательного формирования. Физиологически этот период характеризуется установлением сбалансированной обратной связи между гормонами гипофиза и периферическими железами. Эта стадия начинается у девушек в 11 — 13 лет, у юношей — в 15—17 лет. На этом этапе завершается формирование вторичных половых признаков. У мальчиков это формирование «адамова яблока», оволосение лица, оволосение на лобке по мужскому типу, завершение развития подмышечного оволосения. Волосы на лице обычно появляются в следующей последовательности: верхняя губа, подбородок, щеки, шея. Этот признак развивается позже других и окончательно формируется к 20 годам или позже. Сперматогенез достигает своего полного развития, организм юноши готов к оплодотворению. Рост тела на этой стадии практически останавливается. У девушек на этой стадии появляется менархе. Собственно, первая менструация и является для девушек началом последней, пятой, стадии полового созревания. Затем в течение нескольких месяцев происходит становление характерного для женщин ритма овуляций и менструаций. Менструация у большинства женщин продолжается от 3 до 7 дней и повторяется каждые 24—28 дней. Цикл считается установившимся, когда менструации наступают через одинаковые промежутки времени, длятся одинаковое число дней с одинаковым распределением интенсивности по дням. Вначале менструации могут продолжаться 7—8 дней, исчезать на несколько месяцев, даже на год. Появление регулярных менструаций свидетельствует о достижении половой зрелости: яичники продуцируют готовые к оплодотворению созревшие яйцеклетки. Рост тела в длину прекращается на этой стадии у 90 % девушек. Описанная динамика полового созревания наглядно демонстрирует, что у девочек этот процесс происходит скачкообразно и менее растянут во времени, чем у мальчиков.
Половые железы, или гонады - семенники (яички) у мужчин и яичники у женщин относятся к числу желез со смешанной секрецией. Внешняя секреция связана с образованием мужских и женских половых клеток - сперматозоидов и яйцеклеток. Внутрисекреторная функция заключается в секреции мужских и женских половых гормонов и их выделении в кровь. Как семенники, так и яичники синтезируют и мужские и женские половые гормоны, но у мужчин значительно преобладают андрогены, а у женщин - эстрогены. Половые гормоны способствуют эмбриональной дифференцировке, в последующем развитию половых органов и появлению вторичных половых признаков, определяют половое созревание и поведение человека. В женском организме половые гормоны регулируют овариально-менструальный цикл, а также обеспечивают нормальное протекание беременности и подготовку молочных желез к секреции молока.
Мужские половые гормоны (андрогены)
Интерстициальные клетки яичек (клетки Лейдига) вырабатывают мужские половые гормоны. В небольшом количестве они также вырабатываются в сетчатой зоне коры надпочечников у мужчин и женщин и в наружном слое яичников у женщин. Все половые гормоны являются стероидами и синтезируются из одного предшественника - холестерина. Наиболее важным из андрогенов является тестостерон. Тестостерон разрушается в печени, а его метаболиты экскретируются с мочой в виде 17-кетостероидов. Концентрация тестостерона в плазме крови имеет суточные колебания. Максимальный уровень отмечается в 7-9 часов утра, минимальный - с 24 до 3 часов.
Тестостерон участвует в половой дифференцировке гонады и обеспечивает развитие первичных (рост полового члена и яичек) и вторичных (мужской тип оволосения, низкий голос, характерное строение тела, особенности психики и поведения) половых признаков, появление половых рефлексов. Гормон участвует и в созревании мужских половых клеток - сперматозоидов, которые образуются в сперматогенных эпителиальных клетках семенных канальцев. Тестостерон обладает выраженным анаболическим действием, т.е. увеличивает синтез белка, особенно в мышцах, что приводит к увеличению мышечной массы, к ускорению процессов роста и физического развития. За счет ускорения образования белковой матрицы кости, а также отложения в ней солей кальция гормон обеспечивает рост, толщину и прочность кости. Способствуя окостенению эпифизарных хрящей, половые гормоны практически останавливают рост костей. Тестостерон уменьшает содержание жира в организме. Гормон стимулирует эритропоэз, чем объясняется большее количество эритроцитов у мужчин, чем у женщин. Тестостерон оказывает влияние на деятельность центральной нервной системы, определяя половое поведение и типичные психофизиологические черты мужчин.
Продукция тестостерона регулируется лютеинизирующим гормоном аденогипофиза по механизму обратной связи. Повышенное содержание в крови тестостерона тормозит выработку лютропина, сниженное - ускоряет. Созревание сперматозоидов происходит под влиянием ФСГ. Клетки Сертоли, наряду с участием в сперматогенезе, синтезируют и секретируют в просвет семенных канальцев гормон ингибин, который тормозит продукцию ФСГ.
Также о тестостероне Вы можете прочитать здесь.
Недостаточность продукции мужских половых гормонов может быть связана с развитием патологического процесса в паренхиме яичек (первичный гипогонадизм) и вследствие гипоталамо-гипофизарной недостаточности (вторичный гипогонадизм). Различают врожденный и приобретенный первичный гипогонадизм. Причинами врожденного являются дисгенезии семенных канальцев, дисгенезия или аплазия яичек. Приобретенные нарушения функции яичек возникают вследствие хирургической кастрации, травм, туберкулеза, сифилиса, гонореи, осложнений орхита, например при эпидемическом паротите. Проявления заболевания зависят от возраста, когда произошло повреждение яичек.
При врожденном недоразвитии яичек или при повреждении их до полового созревания возникает евнухоидизм. Основные симптомы этого заболевания: недоразвитие внутренних и наружных половых органов, а также вторичных половых признаков. У таких мужчин отмечаются небольшие размеры туловища и длинные конечности, увеличение отложения жира на груди, бедрах и нижней части живота, слабое развитие мускулатуры, высокий тембр голоса, увеличение молочных желез (гинекомастия), отсутствие либидо, бесплодие. При заболевании, развившемся в постпубертатном возрасте, недоразвитие половых органов менее выражено. Либидо часто сохранено. Диспропорций скелета нет. Наблюдаются симптомы демаскулинизации: уменьшение оволосения, снижение мышечной силы, ожирение по женскому типу, ослабление потенции вплоть до импотенции, бесплодие. Усиленная продукция мужских половых гормонов в детском возрасте приводит к преждевременному половому созреванию. Избыток тестостерона в постпубертатном возрасте вызывает гиперсексуальность и усиленный рост волос.
Женские половые гормоны
Эти гормоны вырабатываются в женских половых железах - яичниках, во время беременности - в плаценте, а также в небольших количествах клетками Сертоли семенников у мужчин. В фолликулах яичников осуществляется синтез эстрогенов, желтое тело яичника продуцирует прогестерон.
К эстрогенам относятся эстрон, эстрадиол и эстриол. Наибольшей физиологической активностью обладает эстрадиол. Эстрогены стимулируют развитие первичных и вторичных женских половых признаков. Под их влиянием происходит рост яичников, матки, маточных труб, влагалища и наружных половых органов, усиливаются процессы пролиферации в эндометрии. Эстрогены стимулируют развитие и рост молочных желез. Кроме этого эстрогены влияют на развитие костного скелета, ускоряя его созревание. За счет действия на эпифизарные хрящи они тормозят рост костей в длину. Эстрогены оказывают выраженный анаболический эффект, усиливают образование жира и его распределение, типичное для женской фигуры, а также способствуют оволосению по женскому типу. Эстрогены задерживают азот, воду, соли. Под влиянием этих гормонов изменяется эмоциональное и психическое состояние женщин. Во время беременности эстрогены способствуют росту мышечной ткани матки, эффективному маточно-плацентарному кровообращению, вместе с прогестероном и пролактином - развитию молочных желез.
При овуляции в желтом теле яичника, которое развивается на месте лопнувшего фолликула, вырабатывается гормон - прогестерон. Главная функция прогестерона - подготовка эндометрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки и обеспечение нормального протекания беременности. Если оплодотворение не наступает, желтое тело дегенерирует. Во время беременности прогестерон вместе с эстрогенами обусловливает морфологические перестройки в матке и молочных железах, усиливая процессы пролиферации и секреторной активности. В результате этого в секрете желез эндометрия возрастают концентрации липидов и гликогена, необходимых для развития эмбриона. Гормон угнетает процесс овуляции. У небеременных женщин прогестерон участвует в регуляции менструального цикла. Прогестерон усиливает основной обмен и повышает базальную температуру тела, что используется в практике для определения времени наступления овуляции. Прогестерон обладает антиальдостероновым эффектом. Концентрации тех или иных женских половых гормонов в плазме крови зависят от фазы менструального цикла.
Овариально-менструальшлй (менструальньш) цикл
Менструальный цикл обеспечивает интеграцию во времени различных процессов, необходимых для репродуктивной функции: созревание яйцеклетки и овуляцию, периодическую подготовку эндометрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки и др. Различают яичниковый цикл и маточный цикл. В среднем весь менструальный цикл у женщин продолжается 28 дней. Возможны колебания от 21 до 32 дней. Яичниковый цикл состоит из трех фаз: фолликулярной (с 1-го по 14-й день цикла), овуляторной (13-й день цикла) и лютеиновой (с 15-го по 28-й день цикла). Количество эстрогенов преобладает в фолликулярной фазе, достигая максимума за сутки до овуляции. В лютеиновую фазу преобладает прогестерон. Маточный цикл состоит из 4 фаз: десквамации (продолжительность 3-5 дней), регенерации (до 5-6-го дня цикла), пролиферации (до 14-го дня) и секреции (от 15 до 28-го дня). Эстрогены обусловливают пролиферативную фазу, во время которой происходит утолщение слизистой оболочки эндометрия и развитие его желез. Прогестерон способствует секреторной фазе.
Продукция эстрогенов и прогестерона регулируется гонадотропными гормонами аденогипофиза, выработка которых увеличивается 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. Центральная нервная система участвует в регуляции нормального менструального цикла. При изменении функционального состояния ЦНС под влиянием различных экзогенных и психологических факторов (стресс) менструальный цикл может нарушаться вплоть до прекращения менструации.
Недостаточная продукция женских половых гормонов может возникнуть при непосредственном воздействии патологического процесса на яичники. Это так называемый первичный гилогонодизм. Вторичный гипогонадизм встречается при снижении продукции гонадотропинов аденогипофизом, в результате чего наступает резкое уменьшение секреции эстрогенов яичниками. Первичная недостаточнось яичников 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 отмечается недоразвитие матки, влагалища, первичная аменорея (отсутствие менструаций), недоразвитие молочных желез, отсутствие или скудное оволосение на лобке и под мышками, евнухоидные пропорции: узкий таз, плоские ягодицы. При развитии заболевания у взрослых недоразвитие половых органов менее выражено. Возникает вторичная аменорея, отмечаются различные проявления вегетоневроза.