ЛЕКЦИЯ ТРИДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. ГОРМОНЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, НАДПОЧЕЧНИКОВ И ПОЛОВЫХ ЖЕЛЕЗ.
8.2.2. Гормоны коркового и мозгового слоя надпочечников.
8.2.3. Половые гормоны и их влияние на организм.
ЦЕЛЬ: Знать строение и функции эндокринной части поджелудочной, половых желез и надпочечников, влияние гормонов поджелудочной железы, надпочечников и половых желез на обмен веществ.
Представлять проявления патологии этих желез при их гипо- и гиперфункции.
8.2.1. Поджелудочная железа (pancreas) относится к железам со смешанной функцией. В ней образуется не только панкреатический пищеварительный сок, но и вырабатываются гормоны: инсулин, глюкагон, ли- покаин и другие. Эндокринная часть поджелудочной железы представлена группами эпителиальных клеток, образующими своеобразной формы панкреатические островки (островки П.Лангерганса), отделенные от остальной экзокринной части железы тонкими прослойками рыхлой волокнистой соединительной ткани. Панкреатические островки имеются во всех отделах поджелудочной железы, но больше всего их в хвостовой части железы.
Главным гормоном поджелудочной железы является инсулин, который выполняет следующие функции:
1) способствует синтезу гликогена и накоплению его в печени и мышцах;
2) повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и способствует интенсивному окислению ее в тканях;
3) вызывает гипогликемию, т.е. снижение уровня глюкозы в крови и как следствие этого недостаточное поступление глюкозы в клетки ЦНС, на проницаемость которых инсулин не действует;
4) нормализует жировой обмен и уменьшает кетонурию;
5) снижает катаболизм белков и стимулирует синтез белков из аминокислот.
Образование и секреция инсулина регулируется уровнем глюкозы в крови при участии вегетативной нервной системы и гипоталамуса. Увеличение содержания глюкозы в крови после приема ее больших количеств, при напряженной физической работе, эмоциях и т.д. повышает секрецию инсулина. Наоборот, понижение уровня глюкозы в крови тормозит секрецию инсулина. Возбуждение блуждающих нервов стимулирует образование и выделение инсулина, симпатических - тормозит этот процесс.
Концентрация инсулина в крови зависит не только от интенсивности его образования, но и от скорости его разрушения. Инсулин разрушается ферментом инсулиназой, находящейся в печени и скелетных мышцах. Наибольшей активностью обладает инсулиназа печени. При однократном протекании через печень крови может разрушиться до 50% содержащегося в ней инсулина.
При недостаточной внутрисекреторной функции поджелудочной железы наблюдается тяжелое заболевание - сахарный диабет, или сахарное мочеизнурение. Основными проявлениями этого заболевания являются: гипергликемия (до 44,4 ммоль/л, или 800 мг%), глюкозурия (до 5% сахара в моче), полиурия (обильное мочеиспускание: от 3-4 л до 8-9 л в сутки), полидипсия (повышенная жажда), полифагия (повышенный аппетит), похудание (падение веса), кетонурия. В тяжелых случаях развивается диабетическая кома (потеря сознания).
Второй гормон поджелудочной железы - глюкагон по своему действию является антагонистом инсулина и выполняет следующие функции:
1) расщепляет гликоген в печени и мышцах до глюкозы;
2) вызывает гипергликемию;
3) стимулирует расщепление жира в жировой ткани;
4) повышает сократительную функцию миокарда, не влияя на его возбудимость.
На образование глюкагона в А-клетках оказывает влияние количество глюкозы в крови. При повышении содержания глюкозы в крови секреция глюкагона уменьшается (тормозится), при понижении - увеличивается. Гормон аденогипофиза - соматотропин повышает активность А- клеток, стимулируя образование глюкагона.
Третий гормон - липокаин способствует утилизации жиров за счет образования липидов и окисления жирных кислот в печени. Он предотвращает жировое перерождение печени у животных после удаления поджелудочной железы.
8.2.2. Надпочечник ^1апс1и1а эиргагепаНБ) имеет жизненно важное значение для организма. Удаление обоих надпочечников приводит к смерти вследствие потери большого количества натрия с мочой и снижения уровня натрия в крови и тканях (из-за отсутствия альдостерона).
Надпочечник - это парный орган, находящийся в забрюшинном пространстве непосредственно над верхним концом соответствующей почки. Правый надпочечник имеет форму треугольника, левый - полулунную (напоминает полумесяц). Располагаются на уровне Х1-ХН грудных позвонков. Правый надпочечник, как и почка, лежит несколько ниже, чем левый. Масса одного надпочечника у взрослого человека составляет около 12-1 Зг. Длина надпочечника равна 40-60 мм, высота (ширина) - 20-30 мм, толщина (переднезадний размер) - 2-8 мм. Снаружи надпочечник покрыт фиброзной капсулой, отдающей в глубь органа многочисленные соединительнотканные трабекулы и делящей железу на два слоя: наружный - корковое вещество (кора) и внутренний - мозговое вещество. На долю коры приходится около 80% массы и объема надпочечника. В коре надпочечника различают 3 зоны: наружную - клубочковую, среднюю - пучковую и внутреннюю - сетчатую. Морфологические особенности зон сводятся к своеобразному для каждой зоны распределению железистых клеток, соединительной ткани и кровеносных сосудов. Перечисленные зоны функционально обособлены в связи с тем, что клетки каждой из них вырабатывают гормоны, отличающиеся друг от друга не только по химическому составу, но и по физиологическому действию.
Клубочковая зона - самый тонкий слой коры, прилегающий к капсуле надпочечника, состоит из мелких по размеру клеток эпителия, образующих тяжи в форме клубков. Клубочковая зона вырабатывает минералкор- тикоиды: альдостерон, дезоксикортикостерон.
Пучковая зона - большая часть коры, очень богата липидами, холестерином, а также витамином С. При стимуляции АКТГ холестерин расходуется на образование кортикостероидов. Эта зона содержит более крупные железистые клетки, лежащие параллельными тяжами (пучками). Пучковая зона продуцирует глюкокортикоиды: гидрокортизон, кортизон, кор- тикостерон.
Сетчатая зона прилегает к мозговому слою. В ней находятся мелкие железистые клетки, расположенные в виде сети. Сетчатая зона образует половые гормоны: андрогены, эстрогены и в небольшом количестве прогестерон.
Мозговое вещество надпочечника располагается в центре железы. Оно образовано крупными хромаффинными клетками, окрашивающимися солями хрома в желтовато-бурый цвет. Различают две разновидности этих клеток: эпинефроциты составляют основную массу и вырабатывают катехоламин - адреналин; норэпинефроциты, рассеянные в мозговом веществе в виде небольших групп, вырабатывают другой катехоламин - норадреналин.
A. Физиологическое значение глюкокортикоидов - гидрокортизона, кортизона, кортикостерона:
1) стимулируют адаптацию и повышают сопротивляемость организма к стрессу;
2) влияют на обмен углеводов, белков, жиров;
3) задерживают утилизацию глюкозы в тканях;
4) способствуют образованию глюкозы из белков (гликонеогенез);
5) вызывают распад (катаболизм) тканевого белка и задерживают формирование грануляций;
6) угнетают развитие воспалительных процессов (противовоспалительное действие);
7) подавляют синтез антител;
8) подавляют активность гипофиза, особенно секрецию АКТГ.
Б. Физиологическое значение минералкортикоидов - альдостерона, дезоксикортикостерона:
1) сохраняют в организме натрий, так как усиливают обратное всасывание натрия в почечных канальцах;
2) выводят из организма калий, так как уменьшают обратное всасывание калия в почечных канальцах;
3) способствуют развитию воспалительных реакций, так как повышают проницаемость капилляров и серозных оболочек (провоспалитель- ное действие);
4) повышают осмотическое давление крови и тканевой жидкости (за счет увеличения ионов натрия в них);
5) увеличивают тонус сосудов, повышая АД.
При недостатке минералкортикоидов организм теряет столь большое количество натрия, что это ведет к изменениям внутренней среды, несовместимым с жизнью. Поэтому минералкортикоиды образно называют гормонами, сохраняющими жизнь.
B. Физиологическое значение половых гормонов - андрогенов, эстрогенов, прогестерона:
1) стимулируют развитие скелета, мышц, половых органов в детстве, когда внутрисекреторная функция половых желез еще недостаточна;
2) обусловливают развитие вторичных половых признаков;
3) обеспечивают нормализацию половых функций;
4) стимулируют анаболизм и синтез белка в организме.
При недостаточной функции коры надпочечников развивается так называемая бронзовая, или аддисонова, болезнь. Основными признаками этой болезни являются: адинамия (мышечная слабость), похудание (снижение массы тела), гиперпигментация кожи и слизистых оболочек (бронзовая окраска), артериальная гипотония.
При гиперфункции коры надпочечников (например, при опухоли) отмечается преобладание синтеза половых гормонов над выработкой глю- ко- и минералкортикоидов (резкое изменение вторичных половых признаков).
Регуляция образования глюкокортикоидов осуществляется кортикотропином (АКТГ) передней доли гипофиза и кортиколиберином гипоталамуса. Кортикотропин стимулирует продукцию глюкокортикоидов, а при избытке в крови последних синтез кортикотропина (АКТГ) в передней доле гипофиза тормозится. Кортиколиберин (кортикотропин - рилизинг - гормон) усиливает образование и высвобождение кортикотропина через общую систему кровообращения гипоталамуса и гипофиза. Учитывая тесную функциональную связь гипоталамуса, гипофиза и надпочечника, можно поэтому говорить о единой гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе.
На образование минералкортикоидов оказывает влияние концентрация ионов натрия и калия в организме. При избытке натрия и недостатке калия в организме секреция альдостерона уменьшается, что обусловливает усиленное выделение натрия с мочой. При недостатке натрия и избытке калия в организме секреция альдостерона в коре надпочечника увеличивается, в результате чего выведение натрия с мочой уменьшается, а выведение калия увеличивается.
Г. Физиологическое значение гормонов мозгового вещества надпочечников: адреналина и норадреналина.
Адреналин и норадреналин объединяют под названием "катехоламины", т.е. производные пирокатехина (органические соединения класса фенолов), активно участвующие в качестве гормонов и медиаторов в физиологических и биохимических процессах в организме человека.
Адреналин и норадреналин вызывают:
1) усиление и удлинение эффекта влияния симпатической нервной системы;
2) гипертензию, за исключением сосудов мозга, сердца, легких и работающих скелетных мышц;
3) расщепление гликогена в печени и мышцах и гипергликемию;
4) стимуляцию работы сердца;
5) повышение энергетики и работоспособности скелетных мышц;
6) расширение зрачков и бронхов;
7) появление так называемой гусиной кожи (выпрямление кожных волос) вследствие сокращения гладких мышц кожи, поднимающих волосы (пиломоторы);
8) торможение секреции и моторики желудочно-кишечного тракта.
В целом адреналин и норадреналин имеют важное значение в мобилизации резервных возможностей и ресурсов организма. Поэтому они обоснованно называются гормонами тревоги или "аварийными гормонами".
Секреторная функция мозгового вещества надпочечников контролируется задней частью гипоталамуса, где находятся высшие подкорковые вегетативные центры симпатической иннервации. При раздражении симпатических чревных нервов выброс адреналина из надпочечников увеличивается, а при перерезке их - уменьшается. Раздражение ядер задней части гипоталамуса также усиливает выброс адреналина из надпочечников и увеличивает его содержание в крови. Выделение адреналина из надпочечников при различных воздействиях на организм регулируется уровнем сахара в крови. При гипогликемии рефлекторный выброс адреналина увеличивается. Под влиянием адреналина в коре надпочечников происходит усиленное образование глюкокортикоидов. Таким образом, адреналин гуморальным путем поддерживает сдвиги, вызванные возбуждением симпатической нервной системы, т.е. длительно поддерживает перестройку функций, необходимую при чрезвычайных обстоятельствах. Вследствие этого адреналин образно называют "жидкой симпатической нервной системой".
8.2.3. Половые железы (гонады): яичко (testis) у мужчин и яичник (ovarium) у женщин относятся к железам со смешанной функцией. За счет внешнесекреторной функции этих желез образуются мужские и женские половые клетки - сперматозоиды и яйцеклетки. Внутрисекреторная функция проявляется в секреции половых гормонов, которые поступают в кровь.
Различают две группы половых гормонов: мужские - андрогены (греч. andros - мужской) и женские - эстрогены (греч. oistrus - течка). И те, и другие образуются из холестерина и дезоксикортикостерона как в мужских, так и в женских половых железах, но не в одинаковых количествах. Эндокринной функцией в яичке обладает интерстиций, представленный железистыми клетками - интерстициальными эндокриноцитами яичка (клетками Ф.Лейдига). Эти клетки располагаются в рыхлой волокнистой соединительной ткани между извитыми канальцами, рядом с кровеносными и лимфатическими капиллярами. Интерстициальные эндокриноциты яичка выделяют мужские половые гормоны: тестостерон и андростерон.
Физиологическое значение андрогенов - тестостерона и андростеро- на:
1) стимулируют развитие вторичных половых признаков;
2) влияют на половую функцию и размножение;
3) оказывают большое влияние на обмен веществ: увеличивают образование белка, особенно в мышцах, уменьшают содержание жира в организме, повышают основной обмен;
4) влияют на функциональное состояние ЦНС, на высшую нервную деятельность и поведение.
Женские половые гормоны образуются: эстрогены - в зернистом слое созревающих фолликулов, а также в клетках интерстиция яичников, прогестерон - в желтом теле яичника на месте лопнувшего фолликула.
Физиологическое значение эстрогенов:
1) стимулируют рост половых органов и развитие вторичных половых признаков;
2) способствуют проявлению половых рефлексов;
3) вызывают гипертрофию слизистой оболочки матки в первую половину менструального цикла;
4) при беременности - стимулируют рост матки.
Физиологическое значение прогестерона:
1) обеспечивает имплантацию и развитие плода в матке при беременности;
2) тормозит выработку эстрогенов;
3) тормозит сокращение мускулатуры беременной матки и уменьшает ее чувствительность к окситоцину;
4) задерживает овуляцию за счет угнетения образования гормона передней доли гипофиза - лютропина.
Образование половых гормонов в половых железах находится под контролем гонадотропных гормонов передней доли гипофиза: фоллитро- пина и лютропина. Функция аденогипофиза контролируется гипоталамусом, секретирующим гипофизотропный гормон - гонадолиберин. Последний может усиливать или угнетать выделение гонадотропинов гипофизом. Разрушение гипоталамуса при интактном (неповрежденном) гипофизе и полной сохранности его кровоснабжения приводит к атрофии половых желез и полностью прекращает половое развитие животных.
Удаление (кастрация) половых желез в разные периоды жизни приводит к различным эффектам. У очень молодых организмов оно оказывает значительное влияние на формирование и развитие животного, вызывая остановку в росте и развитии половых органов, их атрофию. Животные обоего пола становятся очень похожими друг на друга, т.е. в результате кастрации наблюдается полное нарушение половой дифференциации животных. Если кастрация произведена у взрослых животных, возникающие изменения ограничиваются в основном половыми органами. Удаление половых желез в значительной мере изменяет обмен веществ, характер накопления и распределения жировых отложений в организме. Пересадка половых желез кастрированным животным приводит к практическому восстановлению многих нарушенных функций организма.
Мужской гипогенитализм (евнухоидизм), характеризуемый недоразвитием половых органов и вторичных половых признаков, является результатом различных поражений семенников (яичек) или развивается как вторичное заболевание при поражении гипофиза (выпадении его гонадотропной функции).
У женщин при низком содержании в организме женских половых гормонов в результате повреждения гипофиза (выпадения его гонадотропной функции) или недостаточности самих яичников развивается женской гипогенитализм, характеризующийся недостаточным развитием яичников, матки и вторичных половых признаков.