4. Гормоны гипоталамуса, роль в формировании стресса

Стресс — это неспецифический компонент адаптации, благодаря которому мобилизу­ются энергетические и пластические ресурсы организма для специфической адаптацион­ной перестройки различных систем организма.

Раздражение, которое в конечном итоге вызывает стресс, вначале обрабатывается в мозге: информация от рецепторов поступает в неокортекс и одновременно в ретикулярную форма­цию, лимбическую. систему и гипоталамус, оценивается с позиций эмоционального состоя­ния. Сильное эмоциональное возбуждение вызывает прежде всего активацию высших вегетативных центров, в том числе эрготропных, в основном, задних ядер гипоталамуса, и активацию симпатической нервной системы: это повышает функциональные возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, скелетных мышц. Одновременно происходит и повышение активности трофотропных ядер гипоталамуса, что повышает активность парасимпатической системы — это обеспечивает высокие возможности восстановительных процессов, направленных на сохранение гомеостаза в организме.

Если стрессор продолжает действовать, то возможности симпатической системы из-за ограниченности запасов медиаторов не позволяют противодействовать ему и тогда включа­ется второй механизм (или 2-й этап стресс-реакции), который получил название реакции «битвы-бегства». Центральный орган этого механизма — мозговой слой надпочечника. Предполагается, что начало этой реакции — это возбуждение дорсомедиальной части миндалевидного ядра (одного из центральных образований лимбической системы). Из миндалевидного ядра мощный поток импульсов идет к эрготропным ядрам гипоталамуса, оттуда импульсация направляется к грудному отделу спинного мозга, а затем к мозговому слою надпочечника. В ответ происходит выброс адреналина и норадреналина, в результате чего возрастает артериальное давление, увеличивается Сердечный выброс, снижается кровоток в неработающих мышцах и органах, возрастает уровень свободных жирных кислот (активация липолиза), уровень триглицеридов, холестерина, глюкозы.

5. Гормоны гипофиза. В передней доле гипофиза, или в аденогипофизе, вырабатывается группа гормонов — тиреотропный гормон (ТТГ), соматотропный гормон (СТГ), или гормон роста, гонадотропные гормоны — фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гор­мон (ЛГ), пролактин (ПРЛ), адренокортикотропный гормон (АКТГ), в средней доле гипофиза продуцируется меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), а в задней доле, или в нейрогипофизе, — окситоцин и антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин.

Гормон роста (ГР), или соматотропный гормон (СТГ или соматостатин), продуцируется аденогипофизом. Представляет собой полипептид, состоящий из 191 аминокислотного ос­татка. В норме СТГ повышает синтез белка в костях, хрящах, мышцах и печени; у неполовозрелых организмов он стимулирует образование хряща и тем самым активирует рост тела в длину, одновременно он стимулирует у них рост сердца, легких, печени, почек, кишечника, поджелудочной железы, надпочечников; у взрослых он контролирует рост органов и тканей. Кроме того, СТГ снижает эффекты инсулина.

АКТГ продуцируется в аденогипофизе. АКТГ ускоряет поступление свободного холестерина из плазмы в клетки надпочечников, усиливает синтез холестерина, активирует внутриклеточный гидролиз эфира холестерина, в конечном итоге существенно повышает внутриклеточную концентрацию холестерина; усиливает активность фермента, переносящего холестерин в митохондрии, где осуществляется превращение холестерина в прегненолон; усиливает скорость образования прегненолона в митохондриях из поступающего туда холестерина; за счет повышения синтеза белка (цАМФ — зависимая активация) нарастает масса надпочечников, что повышает возможности органа как продуцента глюкокортикоидов; одновременно АКТГ за счет взаимодействия с рецепторами жировой ткани вызывает явление липолиза (побочный эффект АКТГ); за счет способности АКТГ активировать переход тирозина в меланин под влиянием АКТГ происходит усиление пигментации.

У женщин фоллитропин, или фолликулостимулирующий гормон, вызывает рост и со­зревание фолликула — усиливает митоз фолликулярных клеток и синтез ДНК в ядрах кле­ток, повышает чувствительность яичников к действию лютропина и обеспечивает нормаль­ную секрецию эстрогенов.

Лютропин (ЛГ) у женщин способствует вместе с ФСГ росту фолликула, но главное — обеспечивает процесс овуляции и развитие желтого тела, т. е. продукцию прогестерона. У мужчин ФСГ стимулиру­ет сперматогенез.

Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) вырабатывается в средней доле гипофиза. Под его влиянием из тирози­на в присутствии тирозиназы образуется меланин. Это вещество под влиянием солнечного света переходит из дисперсионного состояния в агрегатное, что дает эффект загара.

АДГ или вазопрессин предназначен для регуляции осмотического давления крови.

Окситоцин у женщин играет роль регулятора маточной активности и участвует в про­цессах лактации как активатор миоэпителиальных клеток.

6. Физиология щитовидной железы. Железа продуцирует йодсодержащие гормоны — тироксин (Т₄) и трийодтиронин (Т₃), а также — тиреокальцитонин, имеющий отношение к регуляции уровня кальция в крови.

Синтез Т₃ и Т₄ совершается в тироцитах из аминокислоты тирозина и йода, Выброс в кровь гормонов щитовидной железы активируется тиреотропным гормоном (ТТГ) гипофиза, выделение которого контролируется тиреолиберином гипо­таламуса.

Йодсодержащие гормоны щитовидной железы необходимы для нормального физичес­кого и интеллектуального развития ребенка (за счет регуляции синтеза различных белков). Они регулируют чувствительность тканей к катехоламинам, в том числе к медиаторному норадреналину (за счет изменения концентрации - и -адренорецепторов); это проявляет­ся в усилении влияния симпатической системы на деятельность сердечно-сосудистой систе­мы и других органов. Т₃ и Т₄ также повышают уровень основного обмена — увеличивают термогенез, что, вероятно, обусловлено разобщением окислительного фосфорилирования в митохондриях.

7. Гормоны регулирующие обмен кальция в организме. Паратгормон продуцируется в паращитовидных железах. Гормон действует на клетки-мишени, расположенные в костях, кишечни­ке и почках, в результате чего уровень кальция в крови не снижается меньше 2,25 ммоль/л. В результате резорбции кальций выходит из кости, в результате чего повышается его содержание в крови. Паратгормон совместно с витами­ном Д₃ усиливает синтез кальцийтранспортирующего белка, что облегчает всасывание каль­ция в кишечнике. Действуя на эпителий почечных канальцев, паратгормон повышает реабсорбцию кальция из первичной мочи, что также способствует повышению уровня кальция в крови. Предполагают, что регуляция секреции паратгормона осуществляется по механизму обратной связи: если уровень кальция в крови ниже 2,25 ммоль/л, то продукция гормона будет автоматически возрастать, если больше 2,25 ммоль/л — она будет тормозиться. Кальцитонин, или тиреокальцитонин, продуци­руется в щитовидной железе, а также в паращитовидной железе. В костях он угнетает активность остеобластов, а в почках подавляет реабсорбцию кальция и, таким образом, являясь антагонистом паратгормона, он препятствует чрезмер­ному увеличению уровню кальция в крови.

1,25-дигидроксихолекальциферол. Он образуется из витамина Д₃ (холекальциферол). Гормон способствует образованию в кишечнике кальцийтранспортирующего белка, необходимого для всасывания кальция в кишечнике, а так­же активирует процессы мобилизации кальция из костей.

8. Эндокринная функция поджелудочной железы. Клетки, продуцирующие гормоны, сконцентрированы в поджелудочной железе в виде островков, которые были открыты еще в 1869 году П. Лангергансом.

Инсулин продуцируется В-клетками островков Лангерганса. Основная функция инсулина — регуляция уровня глюкозы в крови, пре­дотвращение чрезмерного его повышения, т.е. гипергликемии. Принято считать, что нор­мальное содержание глюкозы в крови может варьировать от 3,9 до 6,7 ммоль/л (в среднем 5,5 ммоль/л) или от 0,7 до 1,2 г/л. При инсулиновой недостаточности уровень глюкозы в крови превышает 7 ммоль/л или 1,2 г/л, что расценивается как явление гипергликемии. Если концентрация глюкозы в крови становится выше 8,9 ммоль/л или выше 1,6 г/л, то возникает глюкозурия, так как почки не способны полностью реабсорбировать глюкозу, выходящую в первичную мочу. Это влечет за собой повышение диуреза: при сахарном диабете (мочеизнурении) диурез может достигать 5 л в сутки, а иногда 8-9 л в сутки.

Глюкагон. Продуцируется А-клетками островков Лангерганса. Глюкагон совместно с адреналином и глюкокортикоидами способствует повышению уровня энергетических субстратов в крови (глюкоза, жирные кислоты), что необходимо в различных экстремальных состояниях организма.

Соматостатин. Он продуцируется Д (дельта)-клетками островков Лангерганса. Вероят­нее всего, гормон действует паракринно, т.е. влияет на соседние клетки островков, угнетая секрецию глюкагона и инсулина.

9. Гормоны коры надпочечников. В коре надпочечников имеются три зоны: наружная — клубочковая, или гломерулярная, средняя — пучковая, или фасцикулярная, и внутренняя — сетчатая, или ретикулярная. Считается, что во всех этих зонах продуцируются стероидные гормоны, источником для которых служит холестерин.

В клубочковой зоне в основном продуцируются минералокортикоиды, в пучковой - глюкокортикоиды, а в сетчатой — андрогены и эстрогены, т. е. половые гормоны.

Меланокортикоиды. Альдостерон является натрийсберегающим, а также калийуретическим гормоном. За счет задержки в организме ионов натрия и воды альдостерон способ­ствует повышению уровня артериального давления. Также влияет на процессы реабсорбции натрия в слюнных железах. При обильном потоотделении альдостерон способствует сохранению натрия в организме, пре­пятствует его потере не только с мочой, но и с потом. Калий же, наоборот, потом удаляется при действии альдостерона.

Глюкокортикоиды. 1) Глюкокортикоиды вызывают повышение содержания в крови глюкозы. 2) Глюкокортикоиды вызывают активацию липолиза для появления еще одного источни­ка энергии—жирных кислот. 3) Глюкокортикоиды угнетают все компоненты воспалительной реакции — уменьшают проницаемость капилляров, тормозят экссудацию, снижают интенсивность фагоцитоза. 4) Глюкокортикоиды резко снижают продукцию лимфоцитов (Т- и В-) в лимфоидной ткани. Под влияни­ем глюкокортикоидов снижается продукция антител, уменьшается активность Т-киллеров, снижается интенсивность иммунологического надзора, снижается гиперчувствительность и сенсибилизация организма. 5) Глюкокортикоиды, вероятно, повышают чувствительность гладких мышц сосудов к катехоламинам, поэтому на фоне глюкокортикоидов повышается спазм сосудов, особенно мелкого калибра, и возрастает артериальное давление. 6) В низких концентрациях глюкокортикоиды вызывают повышение диуреза — за счет увеличения скорости клубочковой фильтрации и, возможно, за счет угнетения выброса АДГ. Но при высоких концентрациях глюкокортикоиды ведут себя как альдостерон — вызывают задержку натрия и воды в организме. 7) Глюкокортикоиды повышают секрецию соляной кислоты и пепсина в желудке, что вместе с сосудосуживающим эффектом приводит к появлению язв желудка.8) При избыточном количестве глюкокортикоиды вызывают деминерализацию костей, остеопороз, потерю кальция с мочой, снижают всасывание кальция в кишечнике, ведут себя как антагонист витамина Д₃. 10) Глюкокортикоиды влияют и на деятельность ЦНС, на функцию ВНД — они повышают обработку информации, улучшают восприятие внешних сигналов, действующих на мно­гие рецепторы — вкусовые, обонятельные и т. п. Физиологические эффекты эстрогенов: 1) участвуют в регуляции созревания и развития фолликула. 2) Стимулируют рост и развитие внутренних и наружных половых органов. 3) Стимулируют развитие вторичных половых признаков. 4) Усиливают процессы кровообращения в половых органах. 5) вызывают процесс пролиферации эндоме­трия. 7) Усиливают обмен костной ткани, ускоряют созревание скелета.

10. Гормонов мозгового вещества надпочечников. Мозговой слой надпочечника вырабатывает адреналин и норадреналин.

У адреналина и норадреналина обнаружены многочисленные физиологические эффекты, как у симпатической нервной системы: активация деятельности сердца, расслабление гладких мышц бронхов и т. п. Адреналин усиливает расщепление гликогена и уменьшает запас его в мышцах и печени, являясь в этом отношении антагонистом инсулина, который усиливает синтез гликогена.

Под влиянием адреналина в мышцах усиливается гликогенолиз, сопровождающийся гликолизом и окислением пировиноградной и молочной кислот. В печени же из гликогена образуется глюкоза, которая затем переходит в кровь; вследствие этого количество глюкозы в крови увеличивается (адреналиновая гипергликемия). Адреналин вызывает усиление и учащение сердечных сокращений, улучшает прове­дение возбуждения в сердце. Адреналин суживает артериолы кожи, брюшных органов и тех скелетных мышц, которые находятся в покое. Адреналин не суживает сосуды работающих мышц.

Адреналин ослабляет сокращения желудка и тонкого кишечника. Перистальти­ческие и маятникообразные сокращения уменьшаются или совсем прекращаются. Сни­жается тонус гладких мышц желудка и кишок. Бронхиальная мускулатура при действии адреналина расслабляется, вследствие чего просвет бронхов и бронхиол расширяется. Адреналин вызывает сокращение радиальной мышцы радужной оболочки, в результате чего зрачки расширяются. Введение адреналина повышает работоспособность скелетных мышц (особенно если до этого они были утомлены). Под влиянием адреналина повышается возбудимость рецепторов, в частности сетчатки глаза, слухового и вестибулярного аппарата.

Действие норадреналина на функции организма сходно с действием адреналина, но не вполне одинаково. Норадреналин повышает перифери­ческое сосудистое сопротивление, а также систолическое и диастолическое давление в большей мере, чем адреналин, который приводит к подъему только систолического давления. Адреналин стимулирует секрецию гормонов передней доли гипофиза, норадре­налин же не вызывает подобного эффекта.

11. Мужские половые железы. Мужские половые гормоны вырабатываются у мужчин и женщин в надпочечниках (сет­чатая зона коры), в яичках мужчин и в яичнике (наружный тека-слой) женщин. Основное место продукции андрогенов — яичко.

Физиологические эффекты тестостерона:

— участвует в половой дифференцировке гонады и в развитии первичных половых при­знаков (внутренних и наружных половых органов), в развитии вторичных половых призна­ков (оволосение и организация скелета по мужскому типу);

— стимулирует рост скелета и всех тканей организма, ускоряет созревание скелета, пре­кращает эпифизарный рост трубчатых костей, чем ограничивает рост организма в длину;

— обладает анаболическим эффектом — стимулирует белковый синтез в скелетной му­скулатуре, в других тканях;

— обеспечивает либидо и потенцию, обеспечивает мужской тип полового поведения;

— участвует в регуляции сперматогенеза. Избыточное содержание тестостерона вызывает гиперсексуальность, повышенный рост волос.

12. Женские половые железы, регуляция менструального цикла. Вырабатываются в надпочечниках, яичнике, а во время беременности — в фетоплацентарной системе В организме имеется три вида эстрогенов: эстрон, эстрадиол и эстриол (соответственно, их обозначают как Э₁, Э₂ и Э₃₎ Физиологические эффекты эстрогенов: 1) Угнетают секрецию ФСГ и ЛГ, снижают ответ аденогипофиза на гонадолиберин и таким образом участвуют в регуляции созревания и развития фолликула. 2) Стимулируют рост и развитие внутренних и наружных половых органов. 3) Стимулируют развитие вторичных половых признаков. 4) Усиливают процессы кровообращения в половых органах. 5) Приводят к изменению слизистой матки — вызывают процесс пролиферации эндоме­трия. 6) Обладают выраженным анаболическим эффектом. 7) Усиливают обмен костной ткани, ускоряют созревание скелета

Прогестины. Это гормоны, необходимые для развития беременности. Один из них — прогестерон. Он продуцируется в коре надпочечников, но основное место его образования — это желтое тело, а во время беременности после 12—16 недель — плацента У небеременных женщин прогестерон участвует в регуляции полового цикла: выделяясь в лютеиновую фазу цикла, он тормозит продукцию ФСГ и тем самым пролонгирует половой цикл. Прогестерон способ­ствует усилению секреции железами эндометрия, в результате чего в секрете возрастает концентрация гликогена, необходимого для развития эмбриона. Прогестерон обладает ря­дом важных физиологических эффектов — в том числе задерживает в организме натрий и воду, а также оказывает выраженный пирогенный эффект — повышает температуру тела на 0,4—0,5 град.

Нейро-гуморальная регуляция менструального цикла. У женщин весь менструальный цикл в среднем продолжается 28 дней. Яичниковый цикл состоит из трех фаз: 1) фолликулярная фаза — с 1 по 14 день цикла; 2) овуляторная фаза или фаза овуляции — 14-й день цикла; 3) лютеиновая фаза — с 15 по 28 день.

Соответственно, уровень половых гормонов меняется так: в фолликулярную фазу цикла постепенно возрастает уровень эстрогенов, достигая максимума к моменту овуляции, а точнее — за сутки до овуляции, а с 15 дня — с начала лютеиновой фазы — преобладает уровень прогестерона.