Частные функции эндокринной системы

Передняя доля гипофиза.Все гормоны передней доли являются белковыми веществами. В передней доле продуцируются адренокортикотропный, тиреотропный и гонадотропные (фолликулостимулирующий и лютеинизирующий) гормоны,соматотропный гормон. Соматотропный гормон (гормон роста) стимулирует синтез белка в органах и тканях и рост организма. Соматотропный гормон выделяется непрерывно на протяжении всей жизни организма. Его выделение стимулируетсясоматотропинлиберином и тормозитсясоматостатином — продуктами нейросекреции гипоталамуса.

У детей раннего возраста изменения, возникающие при недостаточной выработке гормона роста, проявляются в резкой задержке роста. Такие люди плохо переносят инфекционные и другие болезни, часто умирают молодыми.

У мужчин, страдающих этим заболеванием, отмечается импотенция, т. е. неспособность к половому акту, а у женщин — стерильность, т. е. нес­по­собность к зачатию.

При избыточной продукции гормона роста в детском возрасте развивается гигантизм; рост человека может достигать 240—250 см, а масса тела — 150 кг и более. Если же избыточная продукция гормона роста возникает у взрослого, то рост тела в целом не увеличивается, так как он уже завершен, но увеличиваются размеры тех частей тела, которые еще сохраняют способность расти: пальцев рук и ног, кистей и стоп, носа.

Гонадотропные гормоны — фолликулостимулирующий илютеинизирующий. Физиологические эффекты, вызываемые фолликулостимулирующим и лютеинизирующим гормонами, обусловлены их действием на половые железы самцов и самок – стимуляцией образованием в них половых гормонов.

Нервная система оказывает влияние на выработку этих гормонов путем контроля гипоталамусом выделения фолликулостимулирующего илютеинизирующего гормонов. Выработкафолликулостимулирующего илютеинизирующего гормонов зависит от рефлекторных влияний полового акта, а также от различных факторов внешней и внутренней среды.

Тиреотропный гормон (тиреотропин). Выделяемый передней долей гипофиза тиреотропный гормон стимулирует функцию щитовидной железы, способствует накоплению йода в щитовидной железе; кроме того, он повышает активность ее секреторных клеток и увеличивает их число.

Тиреотропин выделяется в небольших количествах непрерывно. Стимуляция секреции тиреотропина осуществляется гипоталамусом, нервные клетки которого продуцируют тиреотропинлиберин, фактор стимулирующий образование тиреотропина в аденогипофизе. Уровень секреции тиреотропина зависит от количества гормонов щитовидной железы в крови. При достаточном количестве последних секреция тиреотропина угнетается гипоталамусом через выделения тиреотротропинстатина. Недостаточное содержание в крови гормонов щитовидной железы, наоборот, стимулируют секрецию тиреотропина. Таким образом, и здесь функционирует механизм обратной связи.

При охлаждении организма секреция тиреотропина усиливается и увеличивается образование гормонов щитовидной железы, в результате чего повышается продукция тепла. Если организм подвергается повторному действию охлаждения, то стимуляция секреции тиреотропина возникает даже при действии сигналов, предшествующих охлаждению вследствие возникновения условных рефлексов. Это указывает, что кора головного мозга может влиять на секрецию тиреотропного гормона.

Адренокортикотропный гормонвызывает усиление синтеза гормонов коры надпочечников. Секреция этого гормона гипофизом усиливается при воздействии на организм любых чрезвычайных раздражителей, вызывающих состояние стресса. Такие раздражители рефлекторно, а также вследствие повышенного выделения адреналина мозговым слоем надпочечников действуют на ядра гипоталамуса, в которых усиливается образование кортикотропинлиберина. Он в свою очередь стимулирует секрецию адренокортикотропного гормона. Последний, действуя на надпочечник, вызывает усиление выработки глюкокортикоидов, (способствующих повышению сопротивляемости организма неблагоприятным факторам), а также в меньшей степени – менералкортикоидов.

Задняя доля гипофиза.Из задней доли гипофиза выделены два гормона: один резко снижает выделение мочи и повышает артериальное давление, а другой вызывает сокращение мышц матки. Первый названантидиуретическим гормономиливазопрессином, второй –окситоцином. Механизм антидиуретического действия вазопрессина состоит в усилении обратного всасывания воды стенками собирательных трубочек нефрона в почках., кроме того вазопрессин вызывает сокращение гладких мышц сосудов и ведет к повышению артериального давления. Окситоцин стимулирует сокращение гладких мышц матки, особенно в конце беременности. Наличие этого гормона является обязательным условием нормального течения родов. Окситоцин также влияет на отделение молока.

Задняя доля гипофиза имеет прямую нервную связь с ядрами гипоталамуса, поэтому эта часть гипофиза называется нейрогипофизом. Образование гормонов задней доли гипофиза происходит в основном в нейронах гипоталамуса в результате процессов нейросекреции. По аксонам нервных клеток эти гормоны поступают в заднюю долю гипофиза и при необходимости выделяются в кровь.

Приведенные факты свидетельствуют о тесной связи гипоталамуса и гипофиза, которые представляют собой единую систему регуляции вегетативных функций организма либо гипоталамо-аденогипофизарную, либо гипоталамо-нейрогипофизарную систему.

Щитовидная железасостоит из железистых фолликулов, клеток которые образуют гормоны. Характерной особенностью клеток этой железы является их способность поглощать йод. В железе синтезируются йодированные соединения, которые входят в состав гормонов. Ведущим гормоном щитовидной железы являетсятироксин.Характерное действие гормонов щитовидной железы — усиление энергетического обмена, т. к. йодированные гормоны усиливают окислительные процессы в митохондриях клеток. При избыточном выделении этих гормонов значительно увеличивается основной обмен, растет потребление кислорода, теплообразование значительно превосходит норму, что сопровождается увеличением температуры тела. Наблюдается убыль глюкозы из крови и усиленное расходование жиров, возникает похудение.

Гормоны щитовидной железы ускоряют развитие организма, оказывают стимулирующее действие на центральную нервную систему. Йодсодержащие гормоны накапливаются в структурах ретикулярной формации мозга, повышают ее тонус и оказывают, таким образом, активирующее влияние на кору больших полушарий.

Недостаточность функции щитовидной железы, появившаяся в раннем детском возрасте, приводит к развитию кретинизма, который характеризуется задержкой роста, нарушением пропорции тела, задержкой полового и интеллектуального развития. При недостаточности функций щитовидной железы у взрослого развивается микседема: основной обмен снижается, масса тела повышается.

Кроме йодсодержащих гормонов в щитовидной железе образуется гормон кальцитонин, снижающий содержание кальция в крови, способствующий образованию костной ткани и поглощению ею кальция из крови. Кальцитонин – гормон, сберегающий кальций в организме.

Околощитовидные железы.У человека имеются четыре околощитовидные железы, общая масса которых составляет всего 100мг. Отсутствие паращитовидных желез приводит к смерти, причина которой являются судороги дыхательных мышц. Околощитовидные железы продуцируют гормонпаратирин, при его недостатке понижается, а при избытке повышается содержание кальция в крови. Если уровень кальция в крови снижается паратирин вызывает разрушение костной ткани с выходом из нее кальция. Он также усиливает всасывание кальция в кишечнике и процессы его реабсорбции (обратное всасывание) в канальцах почки.

В норме концентрация ионов кальция в крови поддерживается на постоянном уровне, являясь одним из наиболее регулируемых параметров внутренней среды. Снижение уровня кальция в крови приводит к усилению секреции паратирина и, следовательно, увеличению поступления кальция в кровь из костей или из кишечника и почек. Наоборот, повышение содержания кальция в крови угнетает выделение паратирина и усиливает образование кальцитонина – гормона щитовидной железы, в результате чего количество кальция в крови снижается.

Таким образом, между содержанием кальция в крови и внутренней секрецией щитовидной и околощитовидных желез имеется непосредственная обратная связь: смещение концентрации кальция от необходимого уровня вызывает изменение секреции кальцитонина и паратирина.

Поджелудочная железа. В ней наряду с секреторные эпителием, выделяющем пищеварительные ферменты, существуют особые клетки, которые образуют гормоны. Бета – клетки выделяют инсулин, альфа – клетки — глюкагон.

Инсулин повышает проницаемость мембраны мышечных, печеночных и жировых клеток для глюкозы. Вследствие этого переход глюкозы внутрь этих клеток увеличивается. Увеличение транспорта глюкозы через мембраны мышечных волокон и клеток печени способствует синтезу гликогена и накоплению его в этих клетках. В клетках жировой ткани инсулин стимулирует образование жира из глюкозы. Недостаток инсулина ведет к сахарному диабету.

Глюкагон стимулирует внутри клетки расщепление гликогена с образованием глюкозы, повышая ее уровень в крови.

Образование инсулина и глюкагона регулируется уровнем глюкозы в крови. Увеличение содержания глюкозы в крови после ее приема в больших количествах или в связи с напряженной физической и эмоциональной работой, повышает секрецию инсулина. Наоборот, понижение уровня глюкозы в крови тормозит секрецию инсулина, но повышает секрецию глюкагона. В этом случае глюкоза непосредственно влияет на альфа – и бета- клетки поджелудочной железы.

Внутренняя секреция надпочечников. Надпочечники состоят из мозгового и коркового вещества, которое представляет собой разные по структуре и функциям железы внутренней секреции, выделяющие резко отличающиеся по своему действию гормоны.

Мозговое вещество надпочечников. Мозговой слой надпочечников секретирует гормон адреналин, а также норадреналин. Адреналин и норадреналин объединяют под названием «катехоламины». Адреналин оказывает влияние на многие функции организма, в том числе на внутриклеточные процессы обмена веществ. Он усиливает расщепление гликогена и уменьшает запас его в мышцах и печени, являясь в этом отношении антагонистом инсулина, который усиливает синтез гликогена. В печени же из гликогена образуется глюкоза, которая затем переходит в кровь; вследствие этого количество глюкозы в крови увеличивается. Адреналин вызывает усиление и учащение сердечных сокращений. Адреналин повышает работоспособность скелетных мышц. Адреналин вызывает экстренную перестройку функций, направленную на улучшение взаимодействия организма с окружающей средой, повышение работоспособности в чрезвычайных условиях.

Нервные центры, регулирующие секреторную функцию мозгового вещества надпочечников, расположены в гипоталамусе. При всех состояниях, которые сопровождаются чрезмерной деятельностью организма и усилением обмена веществ, например, при эмоциональном возбуждении, мышечной работе, охлаждении организма и т. д., секреция адреналина надпочечниками увеличивается.

Увеличенная секреция адреналина объясняет механизм возникновения ряда физиологических изменений при эмоциональных состояниях у человека. Так, повышение уровня глюкозы в крови у студентов во время экзаменов или у спортсменов в предстартовом периоде обусловлены усиленным выделением адреналина надпочечниками.

Гормоны коры надпочечников.Из коры надпочечников выделено около 50 кортикостероидов, однако только 8 из них являются физиологически активными.

Гормоны коры надпочечников делятся на три группы: 1) минералокортикоиды – альдостерон и дезоксикортикостерон,выделяемые клубочковой зоной и регулирующие минеральный обмен; 2) глюкокортикоиды –гидрокортизон, кортизон икортикостерон (последний является одновременно и минералокортикоидом), выделенные пучковой зоной и влияющие на углеводный, белковый и жировой обмен; 3) половые гормоны –андрогены, эстрогены, прогестерон.

Минералокортикоиды участвуют в регуляции минерального обмена организма и в первую очередь уровня натрия и калия в плазме крови. Из менералокортикоидов наиболее активен альдостерон. Он увеличивает реабсорбцию (обратное всасываение в кровь) натрия и хлора в канальцах почек. Одновременно он снижает реабсорбцию калия. Увеличение под влиянием альдостерона концентрации натрия в крови и тканевой жидкости повышает их осмотическое давление, приводит к задержке воды в организме и способствует возрастанию уровня артериального давления.

Регуляция уровня минералокортикоидов в крови. Количество минералоркортикоидов, образующихся в надпочечниках, находится в прямой зависимости от содержания натрия и калия в организме. Повышенное количество натрия в крови, перфузирующей изолированный надпочечник, тормозит секрецию альдостерона. Недостаток натрия в крови, наоборот, вызывает повышение секреции альдостерона. Кроме того, адренокортикотропный гормон гипофиза также увеличивает секрецию альдостерона.

Глюкокортикоиды (кортизон, гидрокортизон, кортикостерон) оказывает влияние на углеводный, белковый и жировой обмен. Глюкокортикоиды влияют на обмен жиров определенным образом. Они усиливают мобилизацию жира из жировых депо и его использование в процессах энергетического обмена.

Факторы, влияющие на интенсивность образования глюкокортикоидов. При боли, травме, кровопотере, перегревании, переохлаждении, некоторых отравлениях, инфекционных заболеваниях, тяжелых психических переживаниях выделение глюкокортикоидов усиливается. При данных состояниях рефлекторно усиливается секреция адреналина мозговым слоем надпочечников. Поступающий в кровь адреналин действует на гипоталамус, вызывая усиление образования в его клетках кортикотропинлиберина, способствующего образованию в передней доле гипофиза адренокортикотропного гормона. Этот гормон является фактором, стимулирующим выработку в надпочечнике глюкокортикоидов.

Половые гормоны коры надпочечников. Половые гормоны коры надпочечников – андрогены и эстрогены – играют важную роль в развитии половых органов в детском возрасте, т. е. на этапе онтогенеза, когда внутрисекреторная функция половых желез еще слабо выражена. У людей после достижения половой зрелости роль этих гормонов невелика. Однако в старости, после прекращения внутрисекреторной функции половых желез, кора надпочечников становится вновь единственным источником секреции андрогенов и эстрогенов.

Внутренняя секреция половых желез. Половые железы являются местом образования половых клеток – сперматозоидов у мужчин и яйцеклеток у женщин и обладают внутрисекреторной функцией, выделяя в кровь половые гормоны. Последние разделяют на две группы: мужские половые гормоны – андрогены и женские половые гормоны – эстрогены. И те, и другие образуются как в мужских, так и в женских половых железах, но не в одинаковых количествах.

Физиологическая роль половых гормонов состоит в обеспечении способности выполнять половые функции. Эти гормоны необходимы для полового созревания, т. е. такого развития организма и его полового аппарата, при котором возможны половой акт и деторождение. Благодаря этим гормонам осуществляется развитие первичных и вторичных половых признаков, т. е. тех особенностей половозрелого организма, которые связаны непосредственно с половой деятельностью и являются характерными отличиями мужского и женского организма.

Тестостерон – мужской половой гормон, кроме того играет роль в развитии мозга (объем мужского мозга на 15 % больше женского). Он обладает также анаболическим действием (стимулирует синтез белков).

В женском организме половые гормоны играют большую роль в возникновении половых циклов, в обеспечении нормального протекания беременности и родов, в подготовке к кормлению новорожденного. Удаление половых желез носит название кастрации. Ее производят не только у животных, но и иногда и у человека по медицинским показаниям при некоторых заболеваниях. После кастрации образование в организме половых гормонов не прекращается полностью. В кровь и мочу продолжают поступать андрогены и эстрогены из коркового слоя надпочечников, однако в значительно меньшем количестве, чем при наличии половых желез. Это влечет за собой ряд характерных изменений. Если кастрация произведена задолго до половой зрелости, половое созревание прекращается; половой член, предстательная железа, влагалище, матка не достигают зрелого состояния и даже регрессируют (подвергаются обратному развитию), вторичные половые признаки не развиваются. Если же кастрация произведена после наступления половой зрелости, половой аппарат регрессирует в меньшей степени, а вторичные половые признаки частично сохраняются. Вторичные половые признаки, которые сохраняются после кастрации половозрелого организма, называются независимыми половыми признаками, а те, которые утрачиваются, — зависимыми.

Деятельность половых желез регулируется нервной системой и гормонами гипофиза, а также эпифиза. Нервная регуляция половых желез осуществляется путем рефлекторного изменения внутренней секреции гипофиза.

В регуляции деятельности половых желез решающее значение имеют гонадотропные гормоны или гонадотропины, образуемые передней долей гипофиза под влиянием гонадолиберинов или гонадостатинов гипоталамуса. Существует три гонадотропина: фолликулостимулирующий, лютеонизирующий и пролактин. Фолликулостимулирующий гормон у самок ускоряет развитие в яичниках фолликулови превращение их в пузырчатые яичниковые фолликулы, у самцов он ускоряет развитие сперматогенных трубочек в семенниках и сперматогенез, т. е. образованиесперматозоидов. Лютинизирующий гормон стимулирует развитие внутрисекреторных элементов в семенниках и яичниках и ведет тем самым к усилению образованияполовых гормонов(андрогенов и эстрогенов). Он определяет в яичнике овуляцию и образование на месте лопнувшего граафова пузырька желтого тела, которое вырабатывает гормонпрогестерон.Пролактин, или лютеотропный гормон гипофиза, стимулирует образование прогестерона в желтом теле и образование молока.