При избыточной секреции щитовидной железы

При избыточной секреции щитовидной железы

Щитовидная железа — орган эпителиального происхождения, ко­торый закладывается в эмбриогенезе вначале как типичная экзо-кринная железа, и лишь в процессе дальнейшего эмбрионального развития становится эндокринной. Кровоснабжение железы чрезвы­чайно интенсивное, осуществляется через 2 пары артерий, берущих начало от выходящих из аорты крупных артериальных стволов. Капилляры окружают фолликулы, тесно прилегают к эпителиальным клеткам. Иннервация железы осуществляется ветвями симпатических шейных узлов и блуждающего нерва. Интенсивный лимфоотток, наряду с венозным оттоком, обеспечивает транспорт тиреоидных гормонов в общую циркуляцию. Эндокринные функции присущи двум типам клеток щитовидной железы: А-клеткам или тироцитам, образующим фолликулы и способным захватывать иод и синтезиро­вать иод-содержащие тиреоидные гормоны, а также парафоллику-лярным К-клеткам, образующим кальций-регулирующий гормон кальцитонин.

Регуляция секреции и физиологические эффекты иод-содержащих тиреоидных гормонов. Тироциты об­разуют фолликулы, заполненные коллоидной массой тиреоглобулина. Базальная мембрана тироцитов тесно прилежит к кровеносным ка­пиллярам, и из крови эти клетки получают не только необходимые для энергетики и синтеза белка субстраты, но и активно захваты­вают соединения иода — иодиды. В тироцитах происходит синтез тиреоглобулина, окисление иодидов в атомарный иод. Тиреоглобу-лин содержит на поверхности значительное количество остатков аминокислоты тирозина (тиронины), которые и подвергаются иоди­рованию. Через апикальную мембрану тиреоглобулин выделяется в просвет фолликула. При необходимости секреции гормона в кровь, ворсинки апикальной мембраны окружают и поглощают путем эн-

183

доцитоза капельки коллоида, которые в цитоплазме подвергаются гидролизу лизосомальными ферментами, и два продукта гидролиза — трийодтиронин (ТЗ) и тетрайодтиронин (тироксин, Т4) секретиру-ются через базальную мембрану в кровь и лимфу. Все описанные процессы регулируются за счет включения многих внутриклеточных вторичных посредников. Существует и прямая нервная регуляция щитовидной железы вегетативными нервами, хотя они играют мень­шую роль, чем эффекты тиреотропина. Обратные связи в регуляции функции щитовидной железы реализуются уровнем тиреоидных гор­монов в крови, что подавляет секрецию тиреолиберина гипоталаму­сом и тиреотропина гипофизом. Интенсивность секреции тиреоид­ных гормонов влияет на объем их синтеза в железе (местная по­ложительная обратная связь).

Транспорт ТЗ и Т4 в крови осуществляется с помощью специаль­ных белков, однако, в такой связанной с белком форме гормоны не способны проникать в клетки-эффекторы. Обычно, после связыва­ния с рецептором на поверхности клеточной мембраны происходит диссоциация гормон-белкового комплекса, после чего гормон про­никает внутрь клетки. Внутриклеточными мишенями тиреоидных гормонов являются ядро и органоиды (митохондрии).

Гормоны щитовидной железы принимают участие в регуляции обмена веществ и физиологических функций в организме. Основны­ми метаболическими эффектами тиреоидных гормонов являются: 1) усиление поглощения кислорода клетками и митохондриями с акти­вацией окислительных процессов и увеличением основного обмена, 2) стимуляция синтеза белка за счет повышения проницаемости мембран клетки для аминокислот и активации генетического аппа­рата клетки: 3) липолитический эффект и окисление жирных кислот с падением их уровня в крови, 4) активация синтеза и экскреции холестерина с желчью, 5) гипергликемия за счет активации распада гликогена в печени и повышения всасывания глюкозы в кишечнике, 6) повышение потребления и окисления глюкозы клетками, 7) ак­тивация инсулиназы печени и ускорение инактивации инсулина, 8) стимуляция секреции инсулина за счет гипергликемии. Таким обра­зом, тиреоидные гормоны, стимулируя секрецию инсулина и одно­временно вызывая контринсулярные эффекты, могут также способ­ствовать развитию сахарного диабета.

Основные физиологические эффекты, обусловленные перечисленны­ми выше сдвигами обмена веществ, проявляются в следующем: 1) обеспечении нормальных процессов роста, развития и дифференци-ровки тканей и органов, особенно, центральной нервной системы, а также процессов физиологической регенерации тканей, 2) активации симпатических эффектов (тахикардия, потливость, сужение сосудов и т.п.), как за счет повышения чувствительности адренорецепторов, так и в результате подавления ферментов (моноаминоксидаза), разруша­ющих норадреналин, 3) повышении эффективности митохондрий и сократимости миокарда, 4) повышении теплообразования и темпера­туры тела, 5) повышении возбудимости центральной нервной системы и активации психических процессов, 6) защитном влиянии по отно-

184

шению к стрессорным повреждениям миокарда и язвообразованию, 7) увеличении почечного кровотока, клубочковой фильтрации и диуреза при угнетении каналыдевой реабсорбиии в почках, 8) поддержании нормальной половой жизни и репродуктивной функции.

Избыточная продукция тиреоидных гормонов носит название ги-пертиреоза. При этом отмечаются характерные метаболические (по­вышение основного обмена, гипергликемия, гипертермия, похудание) и функциональные проявления повышенного симпатического тонуса. Врожденная недостаточность тиреоидных гормонов, из- за наслед­ственных дефектов или дефицита иода в организме матери, нару­шает рост, развитие и дифференцировку скелета, тканей и органов, особенно, центральной нервной системы, что ведет к умственной отсталости («кретинизм»). Приобретенная недостаточность щитовид­ной железы (дефицит иода в воде и пише, нарушение продукции гипофизом тиреотропина, повреждения ткани щитовидной железы — механические или химическими веществами) проявляется в замедле­нии окислительных процессов и снижении основного обмена, ги­погликемии, падении возбудимости нервной системы и психической деятельности, снижении температуры тела, накоплении гликозами-ногликанов и воды в подкожно-жировой клетчатке и коже (гипо­тиреоз, микседема или слизистый отек

Регуляция секреции и физиологические эффекты кальцитонина. Кальцитонин является пептидным гормоном парафолликулярных К-клеток щитовидной железы, но образуется также в тимусе и в легких. В организме существует ряд близких по химической структуре гормонов, поэтому они получили собиратель­ное название гормонов семейства кальцитонина. К ним относятся также катакальцин и мозговой пептид родственный гену кальцито-> нина, причем последний, наряду с близкими кальцитонину эффек­тами, рассматривается в роли возможного медиатора сосудистых нервных регуляторных влияния, т.к. показано его выделение на окончаниях сосудодвигательных нервов. Обнаружен гормон и в спинном мозге.

Кальцитонин является одним из кальций- регулирующих гормонов и регуляция его секреции осуществляется уровнем ионизированного кальция крови за счет обратных связей. Стимуляция секреции каль­цитонина происходит при значительном повышении кальция в кро­ви, а обычные физиологические колебания концентрации кальция мало сказываются на секреции кальцитонина. Мощным регулиру­ющим секрецию кальцитонина эффектом обладают нейропептиды и пептидные гормоны желудочно-кишечного тракта, особенно, гастрин. Повышение секреции кальцитонина после перорального приема кальция обусловлено выделением гастрина.

Кальцитонин оказывает свои эффекты после взаимодействия с рецепторами органов мишеней (почка, желудочно-кишечный тракт, костная ткань) через вторичные посредники цАМФ и цГМФ. Гор­мон снижает уровень кальция в крови за счет облегчения минера­лизации и подавления резорбции костной ткани, а также путем снижения реабсорбции кальция в почках. Кальцитонин вызывает

фосфатурию в результате подавления реабсорбции фосфата в почеч­ных канальцах. Показаны диуретическое и натриуретическое дей­ствие гормона, его способность тормозить секрецию гастрина в желудке и снижать кислотность желудочного сока.

5.4. Функции околощитовидных желез.

Околощитовидные железы (у человека в среднем четыре железы) эпителиального происхождения, кровоснабжаются из щитовидных артерий, и также как щитовидная железа, иннервируются симпати­ческими и парасимпатическими волокнами. Основной гормон око­лощитовидных желез — паратирин — является мощным кальций-регулирующим гормоном. Регуляция секреции паратирина происхо­дит по обратной связи уровнем ионизированного кальция крови. Низкая концентрация кальция стимулирует секрецию паратирина при одновременном повышении уровня цАМФ в клетках. Соответствен­но, стимулируют продукцию паратирина и симпатические влияния через бета-адренорецепторы. Подавляют секрецию паратирина вы­сокий уровень кальция в крови и почечный гормон кальцитриол.

Основные эффекты паратирина проявляются со стороны органов-мишеней гормона — костной ткани, почек и желудочно-кишечного тракта. Реализация действия паратирина осуществляется через цАМФ, и повышение уровня этого вторичного посредника в моче является важным диагностическим критерием избыточной секреции. Поскольку паратирин вызывает повышение кальция в крови, его еще называют гиперкальциемическим гормоном. Эффект паратирина на костную ткань обусловлен стимуляцией и увеличением количества остеоклас­тов, резорбирующих кость. Под влиянием паратирина в костной ткани из-за нарушения цикла Кребса накапливаются лимонная и молочная кислоты, вызывающие местный ацидоз. Кислая реакция среды в костной ткани тормозит активность щелочной фосфатазы — фермента, необходимого для образования основного минерального вещества кости — фосфорнокислого кальция. Избыток лимонной и молочной кислот ведет к образованию растворимых в воде солей кальция — цитрата и лактата, вымыванию их в кровь, что приводит к деминерализации кости. Избыток цитрата выводится с мочой, что является важным диагностическим признаком повышенного уровня паратирина. В почках гормон снижает реабсорбцию кальция в про­ксимальных канальцах, но резко усиливает ее в дисгальных каналь­цах, что предотвращает потери кальция с мочой и способствует гиперкальциемии. Реабсорбция фосфата в почках под влиянием паратирина угнетается, это приводит к фосфатурии и снижению содержания фосфата в крови — гипофосфатемии. Почечные эффек­ты паратирина проявляются также в диуретическом и натриурети-ческом действии, угнетении канальцевой реабсорбции воды, сниже­нии эффективности действия на канальцы вазопрессина. В кишеч­нике паратирин прямо, но, главным образом, опосредованно через кальцитриол, стимулирует всасывание кальция, что также способ­ствует гиперкальциемии.

186

Кроме органон-мишеней паратирин оказывает влияние почти на все клетки, повышая поступление кальция во внутриклеточную среду и транспорт иона из цитозоля во внутриклеточные депо, увеличи­вает удаление кальция из клеток. Соответственно, изменяется воз­будимость и реактивность клеток к различных нейрогенным и гу­моральным стимулам. Паратирин вызывает повышение образования в почках кальцитриола, стимулирует секрецию соляной кислоты и пепсина в желудке.

Повышенная секреция паратирина при гиперплазии или аденоме околощитовидных желез сопровождается деминерализацией скелета с деформацией длинных трубчатых костей, образованием почечных камней, мышечной слабостью, депрессией, нарушениями памяти и концентрации внимания. Дефицит паратирина, особенно при оши­бочном оперативном удалении или повреждении желез, повышает нервно-мышечную возбудимость вплоть до судорожных приступов, получивших название- тетании.

5.5. Функции эпифиза или шишковидной железы.

Эпифиз представляет собой структуру эпиталамуса межуточного мозга и расположен по срединной плоскости глубоко между полу­шариями. Будучи железой нейроглиального происхождения, эпифиз связан с многослойным участком эпендимы задней стенки третьего желудочка, называемым субкомиссуральным органом. Кровоснабже­ние эпифиза осуществляется из ветвей передней, средней и задней мозговых артерий. Основными секреторными клетками эпифиза яв­ляются пинеалоциты. Ими образуется и секретируется в кровь и церебро-спинальную жидкость гормон мелатонин (название получил от способности менять окраску кожи и чешуи у земноводных и рыб, у человека на пигментацию не влияет). Мелатонин является производным аминокислоты триптофана, он обеспечивает регуляцию биоритмов эндокринных функций и метаболизма для приспособле­ния организма к разным условиям освещенности. Кроме нервных связей со структурами лимбики, основная регуляторная информация поступает в эпифиз из верхнего шейного узла пограничного ствола по симпатическим волокнам, которые формируют шишковидный нерв.

Синтез и секреция мелатонина зависят от освещенности — избы ток света тормозит его образование. Путь регуляции секреции на­чинается от сетчатки глаза ретиногипоталамическим трактом, из межуточного мозга по преганглионарным волокнам информация по­ступает в верхний шейный симпатический ганглий, затем отростки постганглионарных клеток возвращаются в мозг и доходят до эпи­физа. Снижение освещенности повышает выделение на окончаниях симпатического шишковидного нерва норадреналина и, соответствен­но, синтез и секрецию мелатонина. У человека на ночные часы приходится 70 % суточнойпродукции гормона.

Основной физиологический эффект мелатонина заключается в тор­можении секреции гонадотропинов как на уровне нейросекреции

187

либеринов гипоталамуса, так и на уровне аденогипофиза. Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция и других гормо­нов аденогипофиза — кортикотропина, тиреотропина, соматотропи-на. Секреция мелатонина подчинена четкому суточному ритму (цир-кадианный ритм), определяющему ритмичность гонадотропных эф­фектов и половой функции, в том числе продолжительность мен­струального цикла у женщин. Деятельность эпифиза называют «био­логическими часами» организма, т.к. железа обеспечивает процессы временной адаптации. Введение мелатонина человеку вызывает лег­кую эйфорию и сон. В экспериментальных условиях экстракты эпи­физа оказывают инсулиноподобный (гипогликемический) и парати-реоподобный (гиперкалышемический) эффекты, что, по-видимому, связано не только с мелатонином, но и с другими биологически активными веществами эпифиза — серотонином, адреногломеруло-тропином, гиперкалиемическим фактором и др. Отчетливо проявля­ется и диуретическое влияние экстрактов эпифиза, что позволяет считать шишковидное тело ответственным за ритмическую регуля­цию водно-солевого обмена.

5.6. Деятельность эндокринных тканей в органах, обладающих неэндокрикными функциями.

Эндокринные функцииподжелудочной железы. Эндокринную функцию в поджелудочной железе выполняют скопления клеток эпителиального происхождения, получившие название островков Лангерганса и составляющие всего 1-2 % массы поджелудочной железы. Основная масса железы — это экзокринный орган, обра­зующий панкреатический пищеварительный сок. Количество остров­ков в железе взрослого человека очень велико и составляет от 200 тысяч до полутора миллионов. В островках различают три типа клеток, продуцирующих гормоны: альфа-клетки образуют глюкагон, бета-клетки — инсулин, дельта-клетки — соматостатин. Крово­снабжение островков более выражено, чем основной паренхимы железы. Иннервация осуществляется постганлионарными симпати­ческими и парасимпатическими нервами, причем среди клеток ост­ровков расположены нервные клетки, образующие нейроинсулярные комплексы.

Регуляция секреции гормонов клеток островков, как и их эффекты, взаимосвязана, что позволяет рассматривать островковый аппарат как своеобразный «мини-орган» (рис. 5.2.) Основным регулятором секре­ции инсулина является д-глюкоза притекающей крови, активирующая в бета-клетках специфическую аденилатциклазу ипул (фонд) цАМФ. Через этот посредник глюкоза стимулирует выброс инсулина в кровь из специфических секреторных гранул. Усиливает ответ бета-клеток на действие глюкозы гормон 12-перстной кишки — желудочный ингибиторный пептид (ЖИП). Через неспецифический независимый от глюкозы пул цАМФ, стимулируют секрецию инсулина ионы Са++. В регуляции секреции инсулина определенную роль играет и вегетатив­ная нервная система. Блуждающий нерв и ацетилхолин стимулируют

Рис.5.2. Функциональная организация островков Лангерганса как «мини-органа».

Сплошные линии — стимуляция, штриховые линии — ингибированиe.

секрецию инсулина, а симпатические нервы и норадре налин через альфа-адренорецепторы подавляют секрецию инсулина и стимулируют выброс глюкагона. Специфическим ингибитором продукции инсулина является гормон дельта-клеток островков — соматостатин Этот гор­мон образуется и в кишечнике, где тормозит всасывание глюкозы и тем самым уменьшает ответную реакцию бета-клеток на глюкозный стимул. Образование в поджелудочной железе и кишечникг пептидов, аналогичных мозговым, например, соматостатина, является веским аргументом в пользу взгляда о существовании в организме единой APUD-системы: Секреция глюкагона стимулируется снижением уровня глюкозы в крови, гормонами желудочно-кишечного тракта (ЖИП. гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин) и при уменьшении в крови ионов Са++. Подавляют секрецию глюкагона инсулин, сома­тостатин, глюкоза крови и Са++. Клетки желудочно-кишечного тракта, продуцирующие гормоны, являются своеобразными «приборами ранне­го оповещения» клеток панкреатических островков о поступлении пищевых веществ в организм, требующих для утилизации и распред­еления участия панкреатических гормонов Эта функциональная вза­имосвязь нашла отражение в термине «гастро-энтеро-панкреатичес-кая система».

Физиологические эффекты инсулина. Инсулин оказывает влияние на все виды обмена вешеств, он способствует анаболическим процессам, увеличивая синтез гликогена, жиров и белков, тормозя эффекты многочисленных контринсулярных гормо

нов (глюкагона, катехоламинов, глюкокортикоидов и соматотропина). Все эффекты инсулина по скорости их реализации подразделяются на четыре группы: очень быстрые (через несколько секунд) — ги­перполяризация мембран клеток за исключением гепатоцитов, по­вышение проницаемости для глюкозы, активация Na-K-АТФазы, входа К и откачивания Na, подавления Са-насоса и задержка Са++; быстрые эффекты (в течение нескольких минут) — активация и торможение различных ферментов, подавляющих катаболизм и уси­ливающих анаболические процессы; медленные процессы (в течение нескольких часов) — повышенное поглощение аминокислот, изме­нение синтеза РНК и белков-ферментов; очень медленные эффекты (от часов до суток) — активация митогенеза и размножения клеток.

Действие инсулина на углеводный обмен проявляется: 1) повыше­нием проницаемости мембран в мышцах и жировой ткани для глю­козы, 2) активацией утилизации глюкозы клетками, 3) усилением процессов фосфорилирования; 4) подавлением распада и стимуля­цией синтеза гликогена; 5) угнетением глюконеогенеза; 6) актива­цией процессов гликолиза; 7) гипогликемией.

Действие инсулина на белковый обмен состоит в: 1) повышении проницаемости мембран для аминокислот; 2) усилении синтеза иРНК; 3) активации в печени синтеза аминокислот; 4) повышении синтеза и подавлении распада белков.

Основные эффекты инсулина на липидный обмен: 1) стимуляция синтеза свободных жирных кислот из глюкозы; 2) стимуляция син­теза триглицеридов; 3) подавление распада жира; 4) активация окис­ления кетоновых тел в печени.

Столь широкий спектр метаболических эффектов свидетельствует о том, что инсулин необходим для осуществления функционирова­ния всех тканей, органов и физиологических систем, реализации эмоциональных и поведенческих актов, поддержания гомеостазиса, осуществления механизмов приспособления и зашиты от неблаго­приятных факторов среды.

Недостаток инсулина (относительный дефицит по сравнению с уровнем контринсулярных гормонов, прежде всего, глюкагона) ведет к сахарному диабету. Избыток инсулина вызывает гипогликемию с резкими нарушениями функций центральной нервной системы, ис­пользующей глюкозу как основной источник энергии независимо от инсулина.

Физиологические эффекты глюкагона. Глюкагон яв­ляется мощным контринсулярным гормоном и его эффекты реализу­ются в тканях через систему вторичного посредника аденилатциклаза-цАМФ. В отличие от инсулина, глюкагон повышает уровень сахара в крови, в связи с чем его называют гипергликемическим гормоном. Основные эффекты глюкагона проявляются в следующих сдвигах ме­таболизма: 1) активация гликогенолиза в печени и мышцах; 2) акти­вация глюконеогенеза; 3) активация липолиза и подавление синтеза жира; 4) повышение синтеза кетоновых тел в печени и угнетение их окисления; 5) стимуляция катаболизма белков в тканях, прежде всего в печени, и увеличение синтеза мочевины.

190

Эндокринные функции половых желез.Половые железы (семен­ники и яичники), наряду с функцией гаметообразования, содержат клетки, синтезирующие и секретирующие половые гормоны. При этом эндокринная функция присуща как специализированным для внутренней секреции клеткам (клетки Лейдига семенников, клетки желтого тела яичников), так и клеткам, участвующим в процессах гаметогенеза (клетки Сертоли семенников, клетки гранулезы яични­ков). Как семенники, так и яичники, синтезируют и мужские гор­моны (андрогены), и женские половые гормоны (эстрогены), явля­ющиеся стероидами — производными холестерина.

Эндокринная функция семенников. Основной структурой семенника, где происходит образование и созревание га­мет-сперматозоидов — являются извитые семенные канальцы. Ба-зальная мембрана изнутри покрыта отростчатыми клетками Сертоли и располагающимися между ними клетками сперматогенного эпите­лия, внутренний слой которых составляют сперматогонии. Клетки Сертоли, наряду с обеспечением процесса созревания сперматид, поглощения остатков их цитоплазмы при превращении сперматиды в сперматозоид, обладают секреторной и инкреторной функцией. Их секреторная функция заключается в выделении в просвет канальца жидкости, в которой плавают сперматозоиды. Инкреторная функция сводится к двум процессам: 1) образованию и секреции с жидкостью впросвет канальца гормона ингибина — основного тормозящего продукцию фоллитропина механизма обратной связи с гипофизом и

2) образованию и секреции в периканальцевую лимфу эстрогенов.
Кровеносные капилляры не проникают в просвет канальцев, а вет­
вятся между их петлями. Рядом с кровеносными капиллярами рас­
положены скопления клеток мезенхимного происхождения, называ­
емых клетками Лейдига. Эти клетки отделены от семенных каналь­
цев лимфатическими пространствами. Клетки Лейдига являются ос­
новными продуцентами мужских половых гормонов, главным обра­
зом, тестостерона. Регуляция продукции гормонов семенниками
осуществляется преимущественно лютропином аденогипофиза, спе­
цифически регулирующим секреторную активность клеток Лейдига и
продукцию тестостерона, и отчасти фоллитропином, меняющим ак­
тивность клеток Сертоли и продукцию ими эстрогенов и ингибина.
Функциональная активность клеток Сертоли и Лейдига регулируется
также обменом гормонами между ними через лимфу.

Основные метаболические и функциональные эффекты тестос­терона: 1) обеспечение процессов половой дифференцировки в эмб­риогенезе; 2) развитие первичных и вторичных половых признаков;

3) формирование структур центральной нервной системы, обеспечи­
вающих половое поведение и функции; 4) генерализованное анабо­
лическое действие, обеспечивающее рост скелета, мускулатуру, рас­
пределение подкожного жира; 5) регуляция сперматогенеза; 6) за­
держка в организме азота, калия, фосфата, кальция; 7) активация
синтеза РНК; 8) стимуляция эритропоэза.

Эндокринная функция яичников. Гормонопродуци-рующие клетки гранулезы фолликулов являются по происхождению

191

и функциям аналогом клеток Сертоли семенников, но их функция регулируется не только гипофизарным фоллитропином, но и в боль­шей мере лютропином. Основным гормоном гранулезы является эстрадиол, образуемый из предшественника тестостерона. В мень­шем количестве гранулеза образует эстрон, из которого в печени и плаценте образуется эстриол. Клетки гранулезы образуют в малых количествах и прогестерон, необходимый для овуляции, но главным источником прогестерона служат клетки желтого тела, регулиру­емые гипофизарным лютропином.

Секреторная активность этих эндокринных клеток характеризуется выраженной цикличностью, связанной с женским половым циклом. Последний обеспечивает интеграцию во времени различных процес­сов, необходимых для осуществления репродуктивной функции — периодическую подготовку эндометрия к имплантации оплодотво­ренной яйцеклетки, созревание яйцеклетки и овуляцию, изменение вторичных половых признаков. В предовуляционном периоде внача­ле происходит постепенное нарастание секреции фоллитропина аде-ногипофизом. Созревающий фолликул вырабатывает все большие количества эстрогенов, что по обратной связи начинает снижать продукцию фоллитропина. Повышающийся уровень лютропина сти­мулирует образование прогестерона клетками гранулезы. Это обес­печивает синтез ферментов, приводящих к истончению стенки фол­ликула и овуляции. В овуляторном периоде происходит резкий всплеск уровня гормонов в крови — лютропина, фоллитропина и эстрогенов. В начальной фазе постовуляторного периода происходит кратковременное падение уровней гонадотропинов и эстрадиола, ра­зорванный фолликул заполняется лютеальными клетками, образуются новые кровеносные сосуды. Нарастает продукция прогестерона фор­мирующимся желтым телом, повышается секреция эстрадиола дру­гими созревающими фолликулами. Высокий уровень гормонов в крови подавляет по обратной связи секрецию фоллитропина и лют­ропина. В яичниках начинается дегенерация желтого тела, в крови падает содержание прогестерона и эстрогенов. В секреторном эпите­лии матки при низком уровне стероидов крови возникают геморра­гические и дегенеративные изменения, что приводит к отторжению слизистой, кровотечению, сокращению матки, т.е. к менструации.

Эстрогены необходимы для процессов половой дифференцировки в эмбриогенезе, полового созревания и развития женских половых признаков, установления женского полового цикла, роста мышцы и железитого эпителия матки, развития молочных желез. В итоге, эстрогены неразрывно связаны с реализацией полового поведения, с овогенезом, процессами оплодотворения и имплантации яйцеклетки, развития и дифференцировки плода, нормального родового акта. Эстрогены подавляют резорбцию кости, задерживают в организме азот, воду и соли, оказывая общее анаболическое действие, хотя и более слабое, чем андрогены.

Прогестерон является гормоном сохранения беременности (геста-геном), так как ослабляет готовность мускулатуры матки к сокра­щению. Необходим гормон в малых концентрациях и для овуляции.

192

Большие количества прогестерона, образующиеся желтым телом, подавляют секрецию гипофизарных гонадотропинов. Прогестерон обладает выраженным антиальдостероновым эффектом, поэтому сти­мулирует натриурез.

5.7. Деятельность клеток, сочетающих выработку гормонов и неэндокринные функции.

Эндокринная функция плаценты.Плацента настолько тесно свя­зана с организмами матери и плода, что принято говорить о ком­плексе «мать-плацента-плод» или «фетоплацентарном комплексе». Так, синтез в плаценте эстриола происходит не только из эстра-диола матери, но и из дегидроэпиандростерона, образуемого надпо­чечниками плода. По экскреции с мочой матери эстриола можно даже судить о жизнеспособности плода. В плаценте образуется про­гестерон, эффект которого преимущественно местный. С плацентар­ным прогестероном связан временной интервал между рождениями плодов при двойне.

Основная часть гормонов плаценты у человека по своим свой­ствам и даже строению напоминает гипофизарные гонадотропин и пролактин. В наибольших количествах при беременности плацентой продуцируется хорионический гонадотропин, оказывающий эффекты не только на процессы дифференцировки и развития плода, но и на метаболизм в организме матери. Гормон обеспечивает в организме матери задержку солей и воды, стимулирует секрецию вазопрессина, активирует механизмы иммунитета.

Эндокринная функция тимуса.Тимус (вилочковая железа), как уже отмечалось, является центральным органом иммунитета, обеспе­чивающим продукцию специфических Т- лимфоцитов. Наряду с этим, тимоциты секретируют в кровь гормональные факторы, оказыва­ющие не только эффекты на дифференцировку Т-клеток с обеспе­чением иммунокомпетентности (тимозин, тимопоэтин), но и ряд общих регуляторных эффектов. Эти эффекты распространяются на процессы синтеза клеточных рецепторов к медиаторам и гормонам, на стимуляцию разрушения ацетилхолина в нервномышечных сина­псах, состояние углеводного и белкового обмена, а также обмена кальция, функции щитовидной и половых желез, эффекты глюко-кортикоидов, тироксина (антагонизм) и соматотропина (синергизм). В целом вилочковая железа рассматривается как орган интеграции иммунной и эндрокринной систем организма.

Эндокринные функции почек.В почках отсутствует специализи­рованная эндокринная ткань, однако ряд клеток обладает способ­ностью к синтезу и секреции биологически активных веществ, об­ладающим всеми свойствами классических гормонов. Установленны­ми гормонами почек являются: 1) кальцитриол — третий кальций-регулируюший гормон, 2) ренин — начальное звено ренин-анги-отензин-альдостероновой системы, 3) эритропоэтин.

193

Образование и основные эффекты кальцитриола. Кальцитриол является активным метаболитом витамина Д3 и, в от­личие от двух других кальций-регулирующих гормонов — паратири-на и кальцитонина, — имеет стероидную природу. Образование кальцитриола происходит в три этапа. Первый этап протекает в коже, где под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитамина образуется витамин Д3 или холекальциферол. Второй этап связан с печенью, куда холекальциферол транспортируется кровью и где в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов происходит его гидро-ксилирование по 25 атому углерода с образованием 25 (ОН)Д3. Этот метаболит поступает в кровь и циркулирует в связи с альфа-гло­булином. Его физиологические концентрации не влияют на обмен кальция. Третий этап осуществляется в почках, где в митохондриях клеток проксимальных канальцев происходит второе гидроксилиро-вание и образуются два соединения: 1,25- (ОН)-Д3 и 24,25- (ОН)-Д3. Первое является наиболее активной формой витамина Д3 обладает мощным влиянием на обмен кальция и называется кальцитриолом. Образование этого гормона регулируется паратирином, который сти­мулирует гидрокслирование по первому атому углерода. Таким же эффектом, видимо, обладает гипокальциемия. При избытке кальция гидрокслирование происходит по 24 атому углерода и образующееся второе соединение 24,25-(ОН)-Д3 обладает способностью угнетать секрецию паратирина по принципу обратной связи. Инактивация кальцитриола происходит в печени.

Основной эффект кальцитриола заключается в активации всасыва­ния кальция в кишечнике. Гормон стимулирует все три этапа всасы­вания: захват ворсинчатой поверхностью клетки, внутриклеточный транспорт, выброс кальция через базолатеральную мембрану во вне­клеточную среду. Механизм действия калъцитриола на эпителиальные клетки кишечника состоит в индуцировании, благодаря влиянию на ядра клеток, синтеза энтероцитами специальных кальций-связывающих и траспортируюших белков — кальбайндинов. Калъцитриол повышает в кишечнике и всасывание фосфатов. Почечные эффекты гормона за­ключаются в стимуляции реабсорбции фосфата и кальция канальцевым эпителием. Эффекты кальцитриола на костную ткань связаны с прямой стимуляцией остеобластов и обеспечением костной ткани усиленно всасывающимся в кишечнике кальцием, что активирует рост и мине­рализацию кости. Участие трех кальцийрегулирующих гормонов в го-меостазисе кальция и фосфора показано на рис. 5.3.

Наличие специфических рецепторов к гормону во многих клетках тканей (молочной железе, ряде эндокринных желез), способность кальцитриола активировать транспорт кальция в клетках разных тканей, свидетельствует о широком спектре эффектов этого гормона.

Недостаточность кальцитриола проявляется в виде рахита, т.е. нарушении созревания и кальцификации хрящей и кости у детей, либо отстеомаляции, т.е. падении минерализации костей после за­вершения роста скелета. При этом сдвиги уровня кальция в крови обуславливают нарушения нейро-мышечной возбудимости и мышеч­ную слабость.

194

Рис.5.3. Основные эффекты кальций-регулирующих гормонов.

Образование ренина и основные функции ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Ренин образу­ется в виде проренина и секретируется в юкстагломерулярном ап­парате (ЮГА) почек миоэпителиоидными клетками приносящей ар-териолы клубочка, получившими название юкстагломерулярных (ЮГК). Структура ЮГА приведена на рис. 5.4. В ЮГА кроме ЮГК также входит прилегающая к приносящим артериолам часть дис-тального канальца, многослойный эпителий которого образует здесь плотное пятно — macula densa. Секреция ренина в ЮГК регулиру­ется четырьмя основными влияниями. Во-первых, величиной давле­ния крови в приносящей артериоле, т.е. степенью ее растяжения. Снижение растяжения активирует, а увеличение — подавляет сек­рецию ренина. Во-вторых, регуляция секреции ренина зависит от концентрации натрия в моче дистального канальца, которая воспри­нимается macula densa — своеобразным Na- рецептором, и натрие­вый стимул передается гуморальным путем к прилежащим ЮГК. Чем больше натрия оказывается в моче канальца, тем выше уровень секреции ренина. В-третьих, секреция ренина регулируется симпа­тическими нервами, ветви которых заканчиваются на ЮГК, меди­атор норадреналин через бета-адренорецепторы стимулирует секре­цию ренина. В-четвертых, регуляция осуществляется по механизму отрицательной обратной связи, включаемой уровнем в крови других компонентов системы — ангиотензина и альдостерона, а также их эффектами — содержанием в крови натрия, калия, артериальным давлением, концентрацией простагландинов в почке, образующихся под влиянием ангиотензина.

Кроме почек образование ренина происходит в стенках кровенос­ных сосудов многих тканей, головном мозге, слюнных железах.

7.95

Рис.5.4. Структура юкстагломерулярного аппарата.

ЮГК — юкстагпомерулярные клетки.

Ренин является ферментом, приводящим к расщеплению альфа-глобулина плазмы крови — ангиотензиногена, образующегося в пе­чени. При этом в крови образуется малоактивный декапептид ан-гиотензин-I, который в сосудах почек, легких и других тканей подвергается действию превращающего фермента (карбоксикатепсин, кининаза-2), отщепляющего от ангиотензина-1 две аминокислоты. Образующийся октапептид ангиотензин-II обладает большим числом различных физиологических эффектов, в том числе стимуляцией клубочковой зоны коры надпочечников, секретирующей альдостерон, что и дало основание называть эту систему ренин-ангиотензин -альдостероновой. Последовательность описанных превращений при­ведена на рис.5.5.

Ангиотензин-II кроме стимуляции продукции альдостерона, обла­дает следующими эффектами: 1) вызывает мощный спазм артери­альных сосудов, 2) активирует симпатическую нервную систему как на центральном уровне, так и способствуя синтезу и освобождению норадреналина в синапсах, 3) повышает сократимость миокарда, 4) увеличивает реабсорбцию натрия и ослабляет клубочковую фильтра­цию в почках, 5) способствует формированию чувства жажды и питьевого поведения.

Таким образом, ренин-ангиотензин-альдостероновая система уча­ствует в регуляции системного и почечного кровообращения, объема циркулирующей крови, водно-солевого обмена и поведения.

196

Рис.5.5. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система.

Эндокринная функция сердца.Эндокринная функция сердца со­стоит в образовании миоцитами предсердий (преимущественно пра­вого) пептидного гормона с установленной химической структурой и получившего название предсердного натриуретического гормона или атриопептида. Гормон накапливается в специфических гранулах сар­коплазмы миоцитов и секретируется в кровь под влиянием ряда регуляторных стимулов: растяжения предсердий объемом крови, уровня натрия в крови, эффектов блуждающего и симпатичесих нервов, содержания в крови вазопрессина.

Физиологические эффекты атриопептида многообразны, т.к. во многих органах и тканях обнаружены специфические для него мем­бранные рецепторы (рис.5.6.). Основные влияния гормона можно разделить на 2 группы: сосудистые и почечные.

Сосудистые эффекты заключаются в расслаблении гладких мышц сосудов и вазодилатации (через цАМФ), снижении артериального давления. Кроме того, гормон повышает проницаемость гистогема-тического барьера и увеличивает транспорт воды из крови в ткане­вую жидкость.

Почечные эффекты атриопептида состоят в: 1) мощном повыше­нии экскреции натрия (до 90 раз) и хлора (до 50 раз) в связи с подавлением их реабсорбции в канальцах. Гормон оказался в тысячу раз более эффективным натриуретиком, чем фуросемид (один из самых мощных лекарственных натриуретиков и диуретиков); 2) вы­раженном диуретическом действии за счет увеличения клубочковой

197

Рис.5.6. Основные эффекты атриопептида.

1 — стимуляция диуреза, натриуреза, экскреции хлоридов, магния и кальция; 2 — повышение кровотока в мозговом веществе поч­ки; 3 — уменьшение тонуса почечных артерий; 4 —уменьшение осмолярности интерстиция мозгового вещества, дистальной реаб-сорбции натрия, реабсорбции воды; 5 —повышение тонуса выно­сящих и снижение тонуса приносящих артериол, увеличение ско­рости клубочковой фильтрации; 6 —уменьшение секреции ренина; 7 — снижение тонуса аорты; 8 —снижение тонуса артериол, ослабление констрикторных стимулов, уменьшение ОПСС; 9 — уменьшение тонуса вен; 10 — уменьшение сердечного выброса; 1 1 — повышение тонуса коронарных артерий; 12 — расслабление гладких мышц бронхов; 13 — уменьшение секреции альдостерона, чувствительности клубочковой зоны к ан-гиотензину-ll и калию; 14 — уменьшение секреции соматотропина; 15 — повышение проницаемости сосудов и транспорта воды в тканевую жидкость; 16 — расслабление гладких мышц кишечника; 17 — регуляция внутриглазного давления.

198

фильтрации и подавления реабсорбции воды; 3) подавлении секре­ции ренина, ингибировании эффектов ангиотензина- II и альдосте-рона, т.е. гормон является полным антагонистом РААС.

Атриопептид, кроме того, расслабляет гладкую мускулатуру ки­шечника, уменьшает величину внутриглазного давления.

Помимо атриопептида в предсердиях в малых количествах обра­зуется соматостатин и ангиотензин-П, обладающие хронотропным влиянием.

Инкреторная функция желудочно-кишечного тракта.Клетки слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки обладают способностью секретировать большое количество пептидных соеди­нений, значительная часть которых выявляется также в мозге. Это дало основание рассматривать продуцирующие пептиды клетки в качестве единой APUD-системы организма. Поскольку пептиды желудочно-кишечного тракта оказывают преимущественно местные эффекты, их не относят к типичным гормонам и их роль описана в главе 9.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:



Источник: studopedia.ru


Добавить комментарий