ЛЕКЦИЯ (лектор Е.В. Кириенкова) Патофизиология эндокринной системы
ЛЕКЦИЯ (лектор Е.В. Кириенкова) Патофизиология эндокринной системы
Эндокринология – наука, изучающая развитие, строение и функции желез внутренней секреции, а также биосинтез, механизм действия и обмен гормонов в организме, секрецию этих гормонов в норме и при нарушении функции эндокринных желез, а также возникающие при этом эндокринные заболевания.
Термин «гормон» (греч.harm – привожу в движение, побуждаю) ввели в 1906г. Старлинг и Бейлис при описании функций секретина и гастрина. В 1935г. Хаксли дал классическое определение гормонов, которое можно признать верным и в настоящее время. Гормоны – это молекулы, чья основная функция – это перенос информации от одних групп клеток другим для удовлетворения потребностей всего организма. Гормоны вырабатываются секреторными клетками.
Секреторные клетки
В железах внутренней секреции
- щитовидная железа
- паращитовидная
- надпочечники
- половые
- тимус, эпифиз
- гипофиз
Разнообразные нейросекреторные клетки
В 1966г. введен термин «АПУД»
система
Нейросекреторные клетки АПУД-системы способны накапливать триптофан, гистидин и тирозин и превращать их в результате декорбоксилирования в медиаторы – серотонин, гистамин, дофамин и пептидные гормоны. Клетки АПУД-системы локализованы в ЦНС (гипоталамус, гипофиз, глиальные клетки), щитовидной железе (нейроэктодермальные клетки), паращитовидной железе, слизистой ЖКТ (энтерохромаффинные клетки), слизистой дыхательных путей, коже (меланоциты).
Классификация гормонов по химической структуре
1. Белково-пептидные: АКТГ,СТГ,МСГ,пролактин,паратгормон,кальцитонин,инсулин,глюкагон,ТТГ,ФСГ,ЛГ.
2. Производные аминокислоты – тирозина: катехоламины,тиреоидные гормоны.
3. Стероидные: кортикостерон, кортизол, альдостерон, прогестерон, эстрадиол, тестостерон, стеролы витамин Д (кальцитриол)
Транспорт гормонов
Функциональная активность эндокринной системы зависит не только от способности желез внутренней секреции продуцировать необходимое количество гормонов. Большинство гормонов доставляется к клеткам – мишеням в связанном с белками состоянии – специфические белки – переносчики, неспецифические ( альбумины ).Такая форма гормона биологически неактивна. Гормоны, связанные с белками или ФЭК, составляют 80 %, а их свободная форма – 20 %. Изменение количества белков крови, связывающих гормоны, приводят к развитию патологического состояния с клинической картиной гипо – или гиперфункции железы.
Метаболизм гормонов
Гормоны метаболизируются в печени, выделяясь с желчью, и в лизосомах клетках-мишенях. В неизменном состоянии выделяется 50% гормонов, а 50% - в виде метаболитов (глюкокортикоиды и андрогены)
Механизм действия гормонов
Гормоны осуществляют свое биологическое действие, взаимодействуя с рецепторами. Большинство гормонов взаимодействуют с рецепторами, расположенных на мембранах, а остальные с рецепторами, локализованными в цитоплазме или в ядре.
Выделяют 2 механизма действия гормонов: прямое и опосредованное.
1. Прямое предполагает взаимодействие гормона с цитоплазменным или ядерным рецептором, а опосредованное – с мембранным рецептором. Прямо действуют стероидные, тиреоидные гормоны. Они свободно проходят через клеточную мембрану и связываются с рецептором. Гормон – рецепторный комплекс связывается с гормон – отвечающим элементом ДНК, вызывает экспрессию генетической информации и таким образом может индуцировать или подавлять синтез белка.
2. Опосредованно действуют СТГ, АКТГ, ТТГ,ФСГ, ЛГ, пролактин, инсулин, вазопрессин, адреналин, ацетилхолин, серотонин, дофамин, ангиотензин. В данном случае гормон оказывает свое действие через вторичного месенджера: ц –АМФ, ц –ГМФ, Сa2+ и фосфотидилинозитиды ( ФИ ). Через ц- АМФ действуют тропные гомоны гипофиза (за исключением СТГ), АДГ, МСГ, глюкагон, секрктин, к/а через b - адренорецепторы, а через ц- ГМФ – СТГ, пролактин, инсулин. Для к/а, действующих через a - адренорецепторы, гистамина, серотонина, ПГ, окситоцина и паратгормона вторичным мессенджером является ФИ.
Взаимоотношения гормонов
Гормоны в отношении других могут быть антагонистами или синергистами.
Гормоны – антагонисты связываются с рецепторами конкурентного гормона и таким образом снижают биологический эффект последнего. Такие взаимоотношения характерны для прогестерона и кортизола.
Гормоны – синергисты связываются с рецептором другого гормона, усиливая действие последнего.Так,СТГ оказывает свой эффект в присутствии инсулина,малых доз г/к и гормонов щитовидной железы; пролактин – при наличии инсулина, СТГ и г/к. Глюкокортикоиды оказывают пермиссивное действие для этих гормонов, т.е. для проявления их действия гормонов необходимы присутствие г/к в малых дозах .
Регуляция продукции гормонов
Гипоталамус является той областью ЦНС, которая интегративно регулирует функциональную активность гипофиза и периферических эндокринных желез. На гипоталямус оказывают влияние вышележащие отделы ЦНС посредством нейромедиаторов. Известно, что неврозы, психозы, хронический стресс, вызывающий длительное патологическое состояние повышенной тревожности, нарушают функцию половых желез, щитовидной железы и другие эндокринопатии. Почти всегда в патогенезе эндокринопатий такого происхождения вовлечены лимбическая система и гипоталамические центры. Существует 3 основных механизма регуляции продукции гормонов:
1. Трансгипофизарный путь – гипоталамуса влияет через гипофиз, изменяя продукцию тропных гормонов.
2. Парагипофизарный путь – гипоталамус осуществляет контроль над обильно иннервируемыми железами, минуя гипофиз (щитовидная железа, половые гормоны, поджелудочная железа – инсулин, мозговой слой надпочечников, паращитовидная железа )
3. Периферическая регуляция – влияние состава крови на активность эндокринной железы. Например, от концентрации глюкозы зависит продукция инсулина, а от концентрации Na синтез альдостерона.
Этиология эндокринных заболеваний
1. Инфекции (менингококк, туберкулез, сифилис может привести к острой надпочечниковой недостаточности).
2. Опухолевый процесс (картина гипо- или гиперфункции железы).
3. Травмы, послеоперационные состояния.
4. Сосудистая патология (кровоизлияния, ишемия).
5. Аутоиммунные процессы в организмы (картина гипо- или гиперфункции).
6. Стресс.
7. Нарушение питания.
8. Генетические дефекты (нарушение синтеза гормонов, дефекты рецепторов)
9. Прием лекарственных препаратов (прием гормональных препаратов может вызвать развитие гипофункции железы, например: прием глюкокортикоидов вызывает атрофию надпочечников).
10. Интоксикация.
Общий патогенез
1.Нарушение центральных гипоталамо-гипофизарных механизмов регуляции деятельности эндокринных желез.
2. Первичное нарушение деятельности периферической железы.
3.Внежелезистые (периферические) механизмы нарушения:
-нарушение связывания с транспортным белком;
-дефект рецептора (периферическая резистентность);
-нарушение внутриклеточных пострецепторных механизмов (цАМФ, ферментов);
-недостаточное или избыточное разрушение циркулирующего гормона;
-выработка АТ к гормону.
Гипоталамо-гипофизарные расстройства
Важнейшую роль в регуляции секреции аденогипофизарных гормонов играет гипоталамус. В ядрах гипоталамуса образуются пептидные гормоны – либерины и статины, поступающие в воротную вену гипофиза:
- Тиреолиберин ® ТТГ и пролактин
- Гонадолиберин ® ЛГ и ФСГ
- Кортиколиберин ® АКТГ, МСГ
- Соматолиберин ® СТГ
- Соматостатин ® подавляет продукцию СТГ и, в меньшей степени, ТТГ
- Дофамин ® подавляет продукцию пролактина и является главным физиологическим регулятором секреции этого гормона.
Примечание: гипогликемия стимулирует образование кортиколиберина и соматолиберина.
АДИПОЗО-ГЕНИТАЛЬНАЯ ДИСТРОФИЯ (Синдром Бабинского–Фрелиха)
Этиология:
Негормонообразующие опухоли гипоталамуса; описаны случаи, спровоцированные травмой; чаще болеют мальчики.
Клиника:
Полифагия (ожирение), гипогонадизм.
Патогенез:
В норме адипоциты вырабатывают лептин, который действует на вентромедиальные ядра гипоталамуса и вызывает чувство насыщения, при этом центр голода реципрокно тормозится. У больных АГД не развивается чувство насыщения и поэтому появляется полифагия и развивается ожирение (алиментарное – по патогенезу). Возможно, что в гипофизе вырабатывается недостаточное количество СТГ, АКТГ , которые мобилизуют жир из депо. Также у больных повышается выработка инсулина, что способствуют развитию ожирения.
Гипогонадизм больных объясняется тем, что в аркуатном ядре гипоталамуса снижается синтез гонадолиберинов. Известно, что в жировой ткани мужчин вырабатываются эстрагены и поэтому в условиях ожирения их количество возрастает, что приводит к подавлению синтеза гонадолиберинов по принципу обратной связи.
АДГ образуется в нейронах супраоптического и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса. В составе нейросекркторных гранул АДГ транспортируется по аксонам нейронов гипоталамуса в нейрогипофиз. Следует помнить, что АДГ обладает двумя важными механизмами действия:
- повышает реабсорбцию Н2О в дистальных канальцах и собирательных трубочках;
- в высоких концентрациях оказывает сосудосуживающее действие.
НЕСАХАРНЫЙ ДИАБЕТ
Этиология:
1. Дефицит АДГ (ЦНД – центральный несахарный диабет)
2. Резистентность почек к АДГ (нефрогенный НД) – периферический НД. К данной группе НД относят и те варианты, когда вырабатываются АТ к АДГ или к рецепторам АДГ.
3. Чрезмерное употребление Н2О (нервная полидипсия).
ЦНД
Этиология: наследственные и приобретенные формы. Приобретенные – опухоли, гранулемы, воспаление, травмы.
Клиника: основные симптомы – полиурия и полидипсия. Объем мочи колеблется от нескольких литров в сутки до 20 литров. Больные пьют много и если потребление жидкости ограничивается, то осмолярность плазмы быстро возрастает и появляются симптомы повреждения ЦНС (раздражительность, атаксия, кома).
СИНДРОМ ГИПЕРСЕКРЕЦИИ АДГ (синдром ПАРХОНА)
Этот синдром характеризуется гипоNa-мией, гипоосмолярностью плазмы и выведением концентрированной мочи. Синдром гиперсекреции АДГ – самая частая причина гипоNa-мии.
Этиология:
1. Мелкоклеточный рак легкого. Клетки опухоли секретируют АДГ.
2. Неопухолевые процессы в легких (причина не ясна) – пневмония, туберкулез, бронхиальная астма, абсцесс…
3. Любые нарушения ЦНС, включая объемные процессы, инфекции, сосудистые и метаболические нарушения.
4. Лекарственные препараты (винкристин, винбластин, галоперидол, ингибиторы МАО, фенотиазиды, трициклические антидепрессанты )
Патогенез: гиперсекреция АДГ
Клиника: симптомы водной интоксикации – сонливость, судороги, кома → смерть (острая гипонатриемия); при хронической гипонатриемии – тошнота, рвота, головная боль.
ГОРМОНЫ ГИПОФИЗА
СТГ прямые эффекты:
- Стимуляция синтеза и секреции ИФР (инсулиноподобные факторы роста) в печени и других органах и тканях
- Стимуляция липолиза в жировой ткани.
непрямыеэффекты: ростстимулирущее действие опосредованно через ИФР 1 (вырабатывается в печени). ИФР 1 стимулирует рост кости, хряща и мягких тканей.
СТГ вырабатывается и в других отделах НС и ЖКТ. СТГ подавляет выработку инсулина, глюкагона, гастрина.
ПРОЛАКТИН Главная мишень пролактина – молочные железы (стимулируют рост молочных желез во время беременности и лактацию после родов).
ЛГ и ФСГ - регулирует синтез и секрецию половых гормонов и гаметогенез.
- В яичниках: ЛГ → овуляцию и секрецию прогестерона; ФСГ → секрецию эстрагенов, рост и созревание фоликул
- В яичках: ЛГ → синтез тестостерона; ФСГ → необходим для сперматогенеза
ТТГ стимулирует синтез тиреоидных гормонов.
АКТГ:
1. Стимулирует синтез гормонов в коре надпочечников, в первую очередь – синтез г/к, и вызывает кратковременный подъем альдостерона.
2. Стимулирует синтез меланина в меланоцитах.
3. Оказывает жиромобилизирующее действие, анаболический эффект
Регуляция секреции гормонов аденогипофиза
В ядрах гипоталамуса образуются пептидные гормоны – либерины и статины, поступающие в воротную вену гипофиза и оказывающие регуляторное действие на синтез гормонов гипофиза. ТТГ, АКТГ, ЛГ, ФСГ повышают секрецию гормонов в периферических эндокринных железах. А гормоны периферических желез подавляют образование соответствующих тропных гормонов. Секрецию СТГ подавляет ИФР 1 , а гормон, осуществляющий контроль за выработкой пролактина неизвестен. Гормоны периферических эндокринных желез могут подавлять не только секрецию соответствующих тропных гормонов гипофиза, но и секрецию либеринов а. Например, эстрагены подавляют как секрецию ЛГ и ФСГ, так и гонадолиберина. Такой тип регуляции называется принципом “ Обратной связи “.
ГИПОПИТУИТАРИЗМ (недостаточность гипофиза)