Роль гормонов надпочечников и поджелудочной железы
Эндокринная система — система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, лимфу или спинномозговую жидкость.
Гормоны — биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции.
Гормоны служат гуморальными регуляторами физиологических процессов в различных органах и системах.
По химическому составу гормоны делятся на:
стероидные гормоны (гормоны коркового слоя надпочечников и половые гормоны);
производные аминокислот (тироксин, адреналин, норадреналин);
пептидные гормоны (рилизинг-гормоны; инсулин, глюкагон, гормон роста).
Свойства гормонов:
высокая физиологическая активность;
каждый гормон регулирует определенный процесс;
каждый гормон действует на определенный орган-мишень.
Восприятие гормонов органами
В органах мишенях есть рецепторы к соответствующим гормонам:
Если гормоны плохо проникают через клеточную мембрану (производные аминокислот и пептидные гормоны):
гормон — рецепторы мембраны — посредники: (простагландины) — фермент аденилатциклаза катализирует синтез цАМФ из АТФ — синтез необходимых белков-ферментов.
Если гормон легко проходит через клеточную мембрану (стероидные гормоны):
гормон — внутриклеточный рецептор — гормон-рецепторный комплекс — синтез белков-ферментов.
Все ткани и органы имеют механизм обратной связи, который участвует в саморегуляции восприимчивости органов к гормонам:
при низком уровне определённого гормона автоматически возрастает количество рецепторов в тканях и их чувствительность к этому гормону повышается;
при высоком уровне определённого гормона происходит автоматическое понижение количества рецепторов в тканях и их чувствительности к этому гормону понижается.
Увеличение или уменьшение выработки гормонов, а также снижение или увеличение чувствительности гормональных рецепторов и нарушение гормонального транспорта приводит к эндокринным заболеваниям.
Эндокринная система включает:
центральное звено: гипоталамус и гипофиз.
Функция: регуляция работы эндокринных желез.периферическое звено: эндокринные железы и эндокринные клетки.
Функция: регуляция работы организма.
В эндокринную систему входят как специализированные железы (например, щитовидная железа, надпочечники), так и неспецифические органы, содержащие эндокринные клетки (диффузная эндокринная система): печень, почки, желудок, кишечник, сердце.
Хорошо изучена гормональная функция желудка и двенадцатиперстной кишки. В них синтезируются гормоны — регуляторы функций желудка, поджелудочной железы и печени (гастрин, секретин и др.). В печени синтезируется соматомедин, стимулирующий соматотропный гормон (соматотропин = гормон роста).
Простагландины, образующиеся практически во всех тканях организма, участвуют в регуляции внутриклеточного обмена веществ.
Функции эндокринной системы
гуморальная регуляция функций организма;
координация работы всех органов и систем;
гомеостаз организма при изменяющихся условиях внешней среды;
рост и развитие организма;
половая дифференцировка и репродуктивная функция;
обмен веществ и энергии;
эмоциональные реакции;
психическая деятельность человека.
нейрогуморальная регуляция
Выполняя роль регулятора физиологических функций, эндокринная система является составной частью более сложной системы нейрогуморальной регуляции.
эндокринные железы
гипоталамус
Гипоталамус входит в систему гипоталамус — гипофиз — надпочечники, где он выполняет роль высшего подкоркового эндокринного регулятора.
Одна из функций гипоталамуса — нейросекреция: выделение нервными клетками гипоталамуса физиологически-активных веществ (рилизинг-гормонов), регулирующих работу гипофиза.
Рилизинг-факторы:
статины — тормозят работу гипофиза;
либерины — стимулируют работу гипофиза.
Например, соматолиберин стимулирует, а соматостатин — наоборот, тормозит — выработку гипофизом соматотропного гормона (гормона роста).
гипофиз
Гипофиз анатомически и функционально тесно связан с гипоталамусом.
Гипофиз состоит из двух долей:
передняя доля — аденогипофиз
состоит из железистой ткани
связана с гипоталамусом сетью кровеносных сосудов
регулируется рилизинг-гормонами
задняя доля — нейрогипофиз
состоит из нервной ткани
связана аксонами с гипоталамусом
Гормоны передней доли гипофиза
Соматотропин (СТГ = гормон роста) стимулирует синтез белков, деление клеток, обмен веществ.
Гиперфункция: гигантизм (1) — рост тела выше 2,0 м; акромигалия (2) — патологическое увеличение отдельных частей тела.
Гипофункция: задержка роста и физического развития (гипофизарный нанизм = гипофизарная карликовость (1): рост мужчин — до 1,30 м, рост женщин до 1,20 м).
1. 2.
Группа тропных гормонов:
гонадотропные гормоны (ГТГ) стимулирую секреторную функцию половых желез;
тиреотропный гормон (ТТГ) увеличивает продукцию гормонов щитовидной железы;
адренокортикотропныйгормон (АКТГ) усиливает синтез адреналина корой надпочечников.
гормоны задней доли гипофиза (нейрогипофиза)
Вазопрессин (АДГ = антидиуретический гормон) усиливает реабсорбцию воды в почечных канальцах.
Гипофункция: несахарный диабет (симптом: жажда и усиление диуреза до 15 л мочи в сутки).
Гиперфункция: повышение артериального давления.
Окситоцин регулирует тонус мускулатуры матки и молочных желез.
надпочечники
Гормоны коркового слоя надпочечников
Половые гормоны вырабатываются надпочечниками на протяжении всей жизни человека. В детском возрасте и после наступления климактерического периода только надпочечники вырабатывают половые гормоны.
андрогены — стероидные мужские половые гормоны.
эстрогены — стероидные женские половые гормоны.
прогестерон — стероидный гормон жёлтого тела яичников.
Глюкокортикоиды регулируют углеводный обмен.
кортизон обладает противовоспалительной активностью.
кортикостерон и дегидрокортикостерон повышают уровень глюкозы в крови.
Минералкортикоиды регулируют водный и минеральный обмен.
альдостерон усиливает реабсорбцию ионов натрия и выведение ионов калия с мочой.
Общим предшественником кортикоидных и половых гормонов является холестерин.
Гормоны мозгового слоя надпочечников
адреналин и норадреналин оказывают выраженное стимулирующее влияние на мышечную работоспособность; стимулируют синтез стероидных гормонов.
Гипофункция коры надпочечников: бронзовая, или болезнь Аддисона возникает при недостатке кортикоидных гормонов (симптомы: хроническая усталость, истощение, раздражительность, гиперпигментация открытых частей тела).
Болезнь Аддисона.
щитовидная железа
Расположена в передней части шеи в виде бабочки.
Вес: 20 — 30 г.
Синтезирует йодсодержащие гормоны: тироксин и трийодтиронин.
Тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3) регулируют обмен веществ, рост и развитие организма.
Активность трийодтиронина в десятки раз выше тироксина.
Тиреокальцитонин регулирует кальциевый обмен: поступление кальция из крови в костную ткань.
Гипофункция (гипотериоз): микседема (слизистый отек). Симптомы: в следствие нарушения белкового обмена возникает слизистый отек тканей; снижается обмен веществ; задерживается психическое развитие, угнетается половая функция.
Эндемический зоб — разрастание железистой ткани — возникает при недостатке йода в продуктах питания.
Микседема. Эндемичный зоб.
Гипофункция щитовидной железы в детском возрасте приводит к кретинизму — задержке роста и психического развития, инфантилизму; в более тяжелых случаях — к идиотии.
Гиперфункция щитовидной железы (тиреотоксикоз):
Базедова болезнь: увеличение щитовидной железы, увеличение скорости обмена веществ, астения, раздражительность, пучеглазие. Энергетические расходы организма при работе увеличиваются в 2 — 3 раза.
Базедова болезнь.
Паращитовидные железы
Расположены симметрично на боковой поверхности щитовидной железы.
Гормон: паратиреоидин (паратгормон) возбуждает функцию остеокластов (костеразрушающих клеток) и способствует переходу кальция из костей в кровь. Является антагонистом тиреокальцитонина щитовидной железы.
Гипофункция паращитовидных желез: нарушение роста и развития костной ткани, скелета, зубов. Дефицит кальция в крови приводит к нарушению функций ЦНС и печени.
Гиперфункция паращитовидных желез: разрушение костной ткани (остеопороз), мышечная слабость, нарушение функций внутренних органов.
Тимус (вилочковая = зобная железа)
Функционирует как эндокринная железа до наступления половой зрелости, тормозя преждевременное половое созревание.
У половозрелого человека она представляет орган лимфопоэза человека: гормон тимозин регулируют созревание, дифференцировку и иммунологическое «обучение» Т-лимфоцитов.
Рост органа продолжается до начала полового созревания (в это время его размеры максимальны (до 7,5 — 16 см в длину), а масса достигает 20 — 30 грамм). С возрастом тимус подвергается атрофии и в старческом возрасте едва отличим от окружающей его жировой ткани.
Гипофункция тимуса: снижение иммунитета.
Поджелудочная железа
Расположена слева в районе желудка.
Гормоны регулирует углеводный обмен:
инсулин увеличивает способность клеточных мембран пропускать углеводы: глюкоза в виде гликогена запасается в клетках, т. о. снижается уровень глюкозы в крови;
глюкагон — прямой антагонист инсулина; усиливает распад глкогена и выход глюкозы из клеток печени в кровь, т. о. повышается уровень глюкозы в крови.
Гипофункция поджелудочной железы: сахарный диабет. Сахар не усваивается клетками, уровень глюкозы в крови возрастает и она выводится с мочой; недостаток сахара в клетках приводит к судорогам, потери сознания (диабетической коме) и смерти.
Половые железы
Мужские половые железы: семенники.
Женские половые железы: яичники.
До начала пубертатного периода мужские и женские половые гормоны вырабатываются примерно в одинаковых количествах у мальчиков и у девочек. К моменту наступления половой зрелости у девушек увеличивается секреция женских половых гормонов, а у юношей — мужских.
Мужские гормоны (андрогены) и женские гормоны (эстрогены) вызывают появление вторичных половых признаков.
Тестостерон — мужской половой гормон — регулирует развитие вторичных половых признаков, сперматогенез, уменьшает синтез гликогена в печени.
Эстрогены регулируют менструальный цикл и течение беременности.
Прогестерон, или гормон желтого тела (ЛГ) подготавливает стенку матки к имплантации оплодотворенной яйцеклетки, стимулирует развитие молочных желез; регулирует развитие беременности в ранние сроки (до 3 — 4 месяцев).
Эпифиз (шишковидная железа)
Находится в промежуточном мозге.
Вырабатывает гормоны мелатонин и серотонин.
Функции серотонина:
снижает болевую чувствительность;
нейромедиатор в ЦНС;
свертывание крови;
является исходным веществом для синтеза мелатонина.
Функции мелатонина:
торможение выделения гормонов роста;
торможение полового развития и полового поведения;
торможение развития опухолей;
влияние на половое развитие и сексуальное поведение.
У детей эпифиз имеет бо́льшие размеры, чем у взрослых; по достижении половой зрелости выработка мелатонина уменьшается.
Разрушение эпифиза приводит к преждевременному половому созреванию.
Источник
Вопросы для самостоятельной подготовки:
1. Надпочечники. Классификация гормонов надпочечников. Механизм регуляции гормонов.
2. Глюкокортикоиды, их роль в регуляции функций организма. Регуляция продукции.
3. Минералокортикоиды, их роль в регуляции функций организма. Регуляция продукции.
4. Половые гормоны, их роль в регуляции функций организма. Регуляция продукции.
5. Функции мозгового вещества надпочечников. Регуляция продукции адреналина и норадреналина. Роль этих гормонов в стрессовых ситуациях.
6. Эндокринная функция поджелудочной железы. Регуляция продукции гормонов.
7. Роль гормонов поджелудочной железы в регуляции углеводного, белкового и липидного обменов.
8. Инсулин, механизм действия, эффекты гормона на клетки мишени.
9. Натрийуретический пептид. Роль в организме. Регуляция продукции.
Самостоятельная работа по теме: «Физиология эндокринной системы»
Корковое вещество надпочечников
Гормоны коркового вещества надпочечников:
1. глюкокортикоиды (основной представитель – ______________________).
2. минералокортикоиды (основной представитель – ___________________).
3. половые гормоны (основной представитель – _______________________).
Кортизол
Место синтеза: ________________________________________________________________.
Регуляция секреции:
↓ _____________________________
↓ _____________________________
↓ _____________________________
Стимулируют активность этой регуляторной оси (гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников) стрессоры: сильная травма, пирогены, гипогликемия, электрошок, ожоги, кровотечение, физические нагрузки, инфекции, химическая интоксикация, боль, хирургическое вмешательство, психические нагрузки, холод.
В какое время суток (утренние часы или вечерние часы) уровень АКТГ и кортизола в норме выше? ________________________________________________________________________
Транспорт кортизола: 90% кортизола в плазме связано с белками (α-глобулины, альбумины), 10% – не связано с белками плазмы. Какой кортизол является физиологически активным? _________________________________
Если в плазме содержание не связанного с белками кортизола выше физиологической нормы, по механизму ________________ обратной связи дальнейшая выработка АКТГ ________ __________________ (но только не в состоянии стресса!).
Механизм действия и биологический эффект:
1. Влияние на углеводный обмен: уровень глюкозы в плазме __________________________.
2. Влияние на белковый обмен: в мышцах происходит ________________________________, а в печени ____________________________________________________________________.
3. Влияние на жировой обмен: ____________________________________________________ ______________________________________________________________________________.
4. Участвует в регуляции системного артериального давления (сосудо___________________ эффект, т.к. усиливает действие норадреналина).
5. Помогает адаптироваться к стрессам.
6. Снижает воспалительные и аллергические эффекты.
Мозговое вещество надпочечников
Гормоны мозгового вещества надпочечников: 70-90% _________________________________ остальное – ____________________________________.
Место синтеза катехоламинов: __________________________________________________ ______________________________________________________________________________
Схема синтеза: тирозин → ДОФА (дезоксифенилаланин) → дофамин → норадреналин → адреналин.
Регуляция секреции: Под влиянием внешнего или внутреннего стрессора (большое физическое и/или умственное напряжение, инфекция, травма, гипогликемия) резко ________________ секреция адреналина и норадреналина. Раздражитель → возбуждение структур ЦНС → возбуждение задних ядер гипоталамуса → возбуждение симпатических центров в _____________ мозге → _________________ волокна (их медиатор – ________________ ) → хромаффинные клетки _____________ вещества надпочечников → секреция __________________.
Время полужизни катехоламинов 30 с (в метаболизме участвуют ферменты МАО (моноаминоксидаза) и КОМТ (катехол-О-метилтрансфераза).
Механизм действия и эффект
Эффектор | Тип рецептора | Ответ |
Глаз Радиальная мышца Цилиарная мышца | a b | ________________________________ ________________________________ |
Сердце Синоатриальный узел Атриовентрикулярный узел Предсердия Желудочки | b b b b | ЧСС ________________________________ Скорость проведения _________________ Сократимость ________________________ Сократимость ________________________ |
Кровеносные сосуды | a b | ________________ артериол и вен ____________________________________ |
Бронхиальные мышцы | b | ____________________________________ |
Желудочно-кишечный тракт Желудок Кишка Сфинктеры | b a,b a | ____________________ моторики ____________________ моторики ____________________ |
Мочевой пузырь m. detrusor Сфинктер | b a | ______________________ ______________________ |
Потовые железы | a | Селективная стимуляция |
Матка | a b | ______________________ ______________________ |
Печень | a | Гликогенолиз |
Мышцы | b | Гликогенолиз |
Жировая ткань | b | Липолиз |
Катехоламины повышают продукцию глюкагона, ренина и др., могут тормозить секрецию инсулина. Регулируют синтез адренорецепторов и включение их в мембрану клеток.
Регуляция уровня Na+ в крови
Концентрация Na+ в плазме в норме 135 – 145 мМ.
Увеличивают содержание Na+ в крови гормоны (указать механизм действия) | Уменьшают содержание Na+ в крови гормоны (указать механизм действия) |
Роль ионов Na+ в организме ______________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Поджелудочная железа
Гормоны поджелудочной железы: _________________________________________________
Инсулин
Место синтеза: __________________ островков Лангерганса.
Регуляция секреции: стимулируется высокой концентрацией в крови __________________, аминокислотами, свободными жирными кислотами, некоторыми гастроинтестинальными гормонами, _____________________________ нервной системой; угнетается катехоламинами, ______________________________нервной системой и, паракринно гормонами ______________________________________________________________________________
Механизм действия:
Инсулин – анаболический гормон (способствует синтезу гликогена, жиров, белка).
1. Влияние на углеводный обмен.
В норме содержание глюкозы в крови_____________ мМ.
Инсулин_________________ содержание глюкозы в крови, т. к.
а) в клетках печени глюкоза под влиянием инсулина превращается в ____________, тормозится процесс ______________________.
б) связываясь с рецептором на поверхности мышечных клеток, инсулин активирует механизм транспорта глюкозы через мембрану. В мышечных клетках образуется ________________.
Большинство других клеток тела отвечают на инсулин подобно мышечным клеткам.
Клетки центральной нервной системы свою высокую потребность в энергии почти целиком покрывают за счет глюкозы, причем ее потребление _____________ _______________ от инсулина!
2. Влияние на жировой обмен.
а) Печень запасает ограниченное количество гликогена. Излишки поступившей в печень глюкозы под действием инсулина превращаются в _________________, которые потом транспортируются в жировую ткань и там хранятся.
б) Инсулин действует и непосредственно на клетки жировой ткани. В клетках жировой ткани жирные кислоты хранятся в форме ________________.
3. Влияние на белковый обмен.
Инсулин обеспечивает активный транспорт в клетки аминокислот и способствует _________ ________________________ белка.
Клинические проявления недостатка и избытка гормона.
1. Инсулина вырабатывается слишком мало или он не может действовать на клетки-мишени → уровень глюкозы в крови __________________ → развивается заболевание ___________ _____________________.
Если содержание глюкозы в крови становится больше 10 мМ, избыточная глюкоза выводится с мочой, т.е. возникает ___________________________.
Глюкоза, как осмотически активное вещество, удерживает воду, поэтому объем конечной мочи увеличивается, т.е. возникает ________________________.
При большом дефиците инсулина вся неиспользованная глюкоза уже не может выводиться с мочой.
Недостаток инсулина → стимуляция липолиза → образование _______________________.
Если заболевание прогрессирует, может наступить _________________________кома.
В этой ситуации больному нужно ввести _________________________.
Источник