Основные вопросы: Йодтиронины, их роль в регуляции обмена веществ и энергии. Значение кальцитонина и паратгормона в регуляции гомеостаза кальция и фосфатов. Эндокринная функция поджелудочной железы. Функциональная характеристика гормонов коркового вещества надпочечников. Гормоны мозгового вещества надпочечников. Эндокринные функции половых желез. Функциональное значение эпифиза.
Отражение функции эндокринных желез на морфо-функциональном состоянии органов и тканей ротового отдела. Гормонообразовательная функция слюнных желез.
5.2.1. Физиология щитовидной железы
Гормоны щитовидной железы подразделяются на йодсодержащие и йоднесодержащие.
Йодсодержащие гормоны (йодтиронины) синтезируются в фолликулярной ткани железы. Для их синтеза необходим йод, который активно транспортируется в фолликулы щитовидной железы с помощью йодного насоса. Йод присоединяется к молекуле тиреоглобулина - белка, который синтезируется и накапливается в полости фолликула. Из тиреоглобулина образуются два йодсодержащих гормона: тироксин (тетрайодтиронин) и трийодтиронин.
Основные физиологические эффекты йодсодержащих гормонов:
1) стимулируют рост и дифференцировку тканей организма,
2) активируют ЦНС и повышают тонус симпатической нервной системы,
3) увеличивают скорость потребления кислорода тканями,
4) повышают энергетический обмен,
5) повышают содержание глюкозы в крови за счет гликогенолиза (расщепления гликогена),
6) увеличивают мобилизацию жира из депо.
Гипофункция щитовидной железы может быть вызвана недостатком йода в воде и пище. Вследствие этого происходит компенсаторное разрастание железы - эндемический зоб.
У детей при гипофункции щитовидной железы развивается кретинизм, который проявляется:
1) в замедлении физического развития,
2) задержке полового развития,
3) нарушении умственного (интеллектуального) развития.
При гипофункции щитовидной железы у взрослых возникает микседема, которая характеризуется:
1) снижением обмена веществ в организме,
2) понижением температуры тела,
3) нарушением половых функций,
4) медлительностью мышления и речи.
Гиперфункция щитовидной железы вызывает тиреотоксикоз (Базедова болезнь), который проявляется:
1) усилением катаболизма – процессов расщепления органических веществ,
2) увеличением энергетического обмена,
3) тремором конечностей,
4) мышечной слабостью,
5) тахикардией,
6) артериальной гипертензией,
7) повышением возбудимости ЦНС,
8) пучеглазием (экзофтальм).
Йоднесодержащий гормон щитовидной железы - тирокальцитонин(кальцитонин), который образуется в парафолликулярных клетках.
Основные физиологические эффекты кальцитонина:
1) понижает содержание ионов кальция в крови (гипокальциемия),
2) увеличивает концентрацию фосфатов в крови (гиперфосфатемия).
Снижение концентрации ионов кальция в крови под влиянием кальцитонина обусловлено:
1) повышением активности клеток-костосозидателей (остеобластов),
2) подавлением деятельности клеток-косторазрушителей (остеокластов),
3) снижением реабсорбции (обратного всасывания в кровь) ионов кальция в почках и всасывания в тонком кишечнике.
Увеличение концентрации фосфатов в крови обусловлено повышением их реабсорбции в почках и всасывания в кишечнике.
5.2.2. Физиология паращитовидных желез
Железистые клетки паращитовидных желез вырабатывают паратгормон (паратиреоидный гормон), который является физиологическим антагонистом тирокальцитонина.
Основные физиологические эффекты паратгормона:
1) повышает содержание ионов кальция в крови (гиперкальциемия),
2) снижает содержание фосфатов в крови (гипофосфатемия).
Повышение концентрации кальция в крови обусловлено:
1) подавлением активности остеобластов,
2) стимуляцией функции остеокластов,
3) увеличением реабсорбции ионов кальция в почках и повышением их всасывания в кишечнике.
Снижение содержания фосфатов в крови связано с уменьшением их реабсорбции в почках и всасывания в кишечнике.
Гипофункция паращитовидных желез – гипопаратиреоз, характеризуется:
1) понижением уровня ионов кальция в крови,
2) повышением содержания фосфатов в крови,
3) повышением возбудимости нервной и мышечной ткани.
При гипокальциемии, уменьшается содержание ионов Са2+ в межклеточной жидкости. Это ведет к повышению проницаемости клеточных мембран для ионов Na+ и снижению для ионов К+. В результате происходит уменьшение трансмембранной разности потенциалов, снижение порогового потенциала, а значит, повышение возбудимости ткани. Повышение возбудимости нервной и мышечной ткани является причиной тетании – приступов судорог скелетных мышц. В случае значительной гипокальциемии может развиться спазм гортани и дыхательных мышц, что ведет к смерти от удушья.
Гиперфункция паращитовидных желез – гиперпаратиреоз, характеризуется:
1) повышением содержания ионов кальция в крови,
2) снижением концентрации фосфатов в крови,
3) понижением возбудимости нервной и мышечной ткани,
4) остеопорозами – очаговыми разрушениями костной ткани,
5) нефрокальцинозом – образованием камней в почках.
5.2.3. Эндокринная функция поджелудочной железы
Поджелудочная железа выполняет смешанную функцию: внешнесекреторную и эндокринную. Внешнесекреторная функция заключается в продуцировании пищеварительного сока. Эндокринная функция осуществляется специализированными клетками, которые синтезируют инсулин и глюкагон.
Инсулин синтезируется b-клетками поджелудочной железы. Секреция его усиливается при приеме пищи.
Инсулин оказывает существенное влияние на обмен веществ:
1) снижает концентрацию глюкозы в крови,
2) стимулирует синтез белка и тормозит его распад,
3) уменьшает концентрацию свободных жирных кислот в крови,
4) стимулирует синтез триглицеридов и тормозит расщепление жиров.
Гипофункция b-клеток приводит к сахарному диабету. Основными объективными признаками этого заболевания являются:
1) гипергликемия - увеличение концентрации глюкозы в крови,
2) глюкозурия - выделение глюкозы с мочой,
3) полиурия - увеличение количества выделяемой мочи,
4) накопление кетоновых тел (недоокисленных продуктов метаболизма липидов).
У здорового человека небольшое и кратковременное повышение содержания глюкозы в крови – физиологическая гипергликемия, может возникать:
1) после приема пищи,
2) после физической нагрузки,
3) при эмоциональном возбуждении.
Физиологическим антагонистом инсулина является глюкагон - полипептид, который синтезируется a-клетками. Этот гормон, как и инсулин, обладает метаболическим типом действия:
1) увеличивает содержание глюкозы в крови за счет усиления расщепления гликогена (гликогенолиза),
2) активирует глюконеогенез,
3) усиливает липолиз (расщепление жира).
5.2.4. Физиология надпочечников
Надпочечники состоят из коркового и мозгового вещества. Хромаффинные клетки мозгового слоя надпочечников вырабатывают катехоламины - адреналини норадреналин. В целом, катехоламины оказывают эрготропное влияние: способствуют мобилизации защитных сил и ресурсов организма для активного взаимодействия с внешней средой, повышают работоспособность в чрезвычайных ситуациях. Такие приспособительные реакции обусловлены физиологическими эффектами катехоламинов:
1) расслаблением гладкой мускулатуры бронхов (расширение бронхов),
2) увеличением частоты и силы сердечных сокращений,
3) повышением возбудимости и проводимости сердечной мышцы,
4) сужением сосудов кожи, но расширением сосудов, снабжающих активно работающие органы,
5) угнетением пищеварительных функций,
6) повышением содержания глюкозы в крови за счет гликогенолиза.
Когда человек подвергается опасному воздействию, продолжение переваривания пищи становится не актуальным. Для обеспечения борьбы, бегства или другой формы быстрого реагирования тканям срочно необходимы кислород и глюкоза. Поэтому расширяются бронхи, стимулируется сердечная деятельность, улучшается кровоснабжение скелетных мышц и других активно работающих органов.
Поступление в кровь катехоламинов существенно возрастает при действии на организм стрессовых раздражителей: холода, жары, боли, тяжелой физической нагрузки, при повышении психоэмоционального напряжения и т.п. Это обусловлено возбуждением симпатических чревных нервов стимулирующих кровоток в мозговом слое надпочечников и оказывающих трофическое влияние.
Корковый слой надпочечников подразделяется на три зоны: клубочковую, пучковую и сетчатую.
Клубочковая зона надпочечников человека секретирует в кровь только один минералокортикоид – альдостерон.
Основные физиологические эффекты альдостерона направлены на поддержание водно-минерального баланса внутренней среды организма. Под влиянием альдостерона:
1) увеличивается реабсорбция ионов натрия и хлора в почках,
2) уменьшается реабсорбция ионов калия в почках,
3) снижается диурез – количество выделяемой мочи.
Увеличение реабсорбции ионов натрия и хлора приводит к повышению осмотического давления плазмы крови, к увеличению поступления воды в кровеносное русло, повышению объема циркулирующей крови и, следовательно, к росту артериального давления. При недостатке альдостерона диурез повышается. Поэтому уменьшается объем циркулирующей крови, а значит и артериальное давление.
Пучковая зона коркового слоя надпочечников секретирует в кровь глюкокортикоиды: кортизол (гидрокортизон), кортизон и кортикостерон. Основные эффекты глюкокортикоидов:
1) повышение содержания глюкозы в крови за счет глюконеогенеза,
2) катаболическое влияние на белковый и жировой обмен,
3) противовоспалительное и антистрессорное влияние,
4) угнетение защитных сил организма - подавление клеточного и гуморального иммунитета.
Сетчатая зона продуцирует половые гормоны: андрогены, эстрогены и прогестерон. Наибольшее значение гормоны сетчатой зоны коры надпочечников имеют только до периода полового созревания. После достижения репродуктивной зрелости функция выработки этих гормонов переключается на половые железы.
5.2.5. Гормоны половых желез
Различают мужские и женские половые гормоны, которые вырабатываются половыми железами.
Мужские половые железы – семенники (яички), выполняют смешанную функцию: гаметогенную и эндокринную. Гаметогенная функция обусловлена способностью семенников к сперматогенезу – образованию мужских половых клеток.
Эндокринная функция связана с интерстициальной тканью Лейдига. В ней продуцируются андрогены:
1) тестостерон,
2) андростерон,
3) андростендион.
Основные эффекты андрогенов:
1) обеспечивают формирование вторичных половых признаков по мужскому типу,
2) участвуют в формировании полового поведения по мужскому типу,
3) оказывают анаболическое влияние на обмен веществ - усиливают биосинтез белка и накопление его в мышцах,
4) повышают активность ЦНС и увеличивают агрессивность,
5) стимулируют сперматогенез,
6) стимулируют эритропоэз – образование красных кровяных телец.
В небольших количествах интерстициальная ткань Лейдига продуцирует и женские половые гормоны, однако основным местом их выработки являются женские половые железы.
Женские половые железы – яичники, также выполняют смешанную функцию. Гаметогенная функция яичников заключается в продукции яйцеклеток. Эндокринная функция сводится к синтезу в фолликулах яичников и в желтом теле женских половых гормонов: эстрогенов и прогестерона. В небольших количествах яичники синтезируют и андрогены.
Продукция женских половых гормонов характеризуется цикличностью и включает в себя две фазы - фолликулярную и лютеиновую (фаза желтого тела).
В фолликулярную фазу повышается внутренняя секреция эстрогенов. К ним относятся:
1) эстрадиол,
2) эстрон,
3) эстриол.
Основные эффекты эстрогенов:
1) обеспечивают половую дифференцировку и формирование вторичных половых признаков по женскому типу,
2) участвуют в формировании полового поведения по женскому типу,
3) повышают чувствительность яичников к гонадотропинам,
4) создают оптимальные условия для оплодотворения - стимулируют кровенаполнение и разрастание слизистой оболочки матки, усиливают перистальтические сокращения матки и маточных (фаллопиевых) труб,
5) угнетают эритропоэз.
Желтое тело, которое формируется на месте лопнувшего Граафова пузырька после овуляции, продуцирует прогестерон. Прогестерон преобладает в лютеиновую фазу цикла. По физиологическому действию является антагонистом эстрогенов.
Основные физиологические эффекты прогестерона:
1) уменьшает сократительную активность матки и маточных труб,
2) стимулирует разрастание эндометрия,
3) стимулирует развитие альвеол молочных желез,
4) тормозит овуляцию.
Эффекты прогестерона направлены на имплантацию оплодотворенной яйцеклетки в стенку матки, а также на развитие зародыша и сохранение беременности в первые три месяца.
Циклические изменения продуцирования женских половых гормонов в яичниках связаны с регулярным овариально-менструальным циклом, который в среднем длится 28 дней (лунный месяц) и включает в себя три основных периода:
1) предовуляционный (praeoestrus),
2) овуляционный (oestrus),
3) послеовуляционный (metaoestrus).
В предовуляционном периоде происходит подготовка к беременности. В это время в результате воздействия фолликулостимулирующего гормона происходит развитие и созревание очередного фолликула, превращение его в Граафов пузырек. Под влиянием лютеинизирующего гормона созревший фолликул начинает продуцировать эстрогены, которые стимулируют кровенаполнение и разрастание слизистой оболочки матки, усиливают перистальтические сокращения матки и фаллопиевых труб.
Приблизительно в середине цикла поступление в кровь лютеинизирующего гормона резко возрастает. Под его влиянием происходит овуляция – разрыв оболочки граафова пузырька с выходом яйцеклетки в брюшную полость. Отсюда яйцеклетка проникает в маточную трубу и медленно перемещается за счет ее перистальтических сокращений по направлению к матке. Для прохождения яйцеклетки по трубе до матки требуется 2-3 дня. Этот период наиболее благоприятен для оплодотворения. В это время на месте лопнувшего граафова пузырька образуется желтое тело, которое начинает продуцировать прогестерон. Под влиянием прогестерона сократительная активность маточных труб и матки уменьшается, происходит разрастание эндометрия – создаются условия для имплантации оплодотворенной яйцеклетки в стенку матки.
Если оплодотворения не произошло, прогестерон угнетает выработку лютеинизирующего гормона, что ведет к атрофии желтого тела и прекращению его гормонообразовательной функции. В результате этого нарастают тонические сокращения матки, ведущие к отторжению ее слизистой оболочки. Обрывки слизистой матки выходят вместе с кровью – начинается менструация, после окончания которой, эндометрий быстро восстанавливается. Затем весь цикл повторяется снова.
Регулярность полового цикла является одним из показателей здоровья женщины.