Нервная и эндокринная регуляция. Понятие о гормонах
Управление функциями организма осуществляется нервной и эндокринной системами. Нервная система осуществляет регуляцию посредством нервных импульсов. Такой способ управления является быстрым и точным, но регулирующее воздействие длится недолго. Эндокринная система управляет функциями органов и тканей химическим (гуморальным) путём, с помощью веществ, которые называются гормонами.
Гормоны – это биологически активные вещества, которые действуют в низких концентрациях и доносятся до органов-мишеней током крови (Слайд 2).
Гуморальная регуляция является более медленной по сравнению с нервной, но её эффект длится дольше.
Эндокринная система включает в себя органы, которые вырабатывают гормоны (эндокринные железы, или железы внутренней секреции), а также отдельные клетки, обладающие гормональной активностью (Слайд 3).
Гормоны обладают разнообразными эффектами: они влияют на обмен веществ, размножение, рост и развитие, участвуют в адаптационных реакциях при стрессах и т.д. (Слайд 4)
Гормоны действуют на строго определённые органы и ткани (ткани-мишени), то есть обладают специфичностью. Специфичность действия гормонов определяется наличием рецепторов в клетках-мишенях. Рецепторы могут находиться на мембране клетки или в её цитоплазме. В первом случае действие гормонов реализуется за счёт активации внутриклеточных посредников, которые изменяют метаболизм в клетке. Если же рецептор находится в цитоплазме, гормон влияет на генетический аппарат и синтез белка в клетке-мишени.
Гипоталамо-гипофизарная система
Деятельность желёз внутренней контролируется центральной нервной системой. Отделом ЦНС, который обеспечивает взаимодействие нервной и эндокринной систем, является гипоталамус. Гипоталамус связан с передней долей железы гипофиза (аденогипофизом) системой капилляров, по которым из гипоталамуса в гипофиз поступают рилизинг - факторы. Это гормоны, которые управляют деятельностью аденогипофиза. Рилизинг-факторы делятся на две группы: либерины и статины. Либерины стимулируют секрецию гормонов гипофиза, а статины – тормозят.
Кроме того, аксоны некоторых клеток гипоталамуса заканчиваются в задней доле гипофиза (нейрогипофизе). Из окончаний этих нейронов выделяются гормоны вазопрессин и окситоцин, которые накапливаются в нейрогипофизе и выделяются в кровь по мере необходимости (Слайд 5).
Гипофиз. Иерархическая структура эндокринной системы
Гипофиз – это центральная железа внутренней секреции, он расположен в основании черепа в турецком седле и состоит из передней и задней долей (соответственно аденогипофиз и нейрогипофиз) (Слайд 6).
Аденогипофиз состоит из железистых клеток, в которых вырабатывается два типа гормонов: тропные и эффекторные.
Тропные гормоны регулируют рост, образование и выделение гормонов большинства остальных эндокринных желёз, к ним относятся адренокортикотропный гормон (АКТГ), тиреотропный гормон (ТТГ), а также гонадотропные гормоны фолликулостимулирующий (ФСГ) и латинизирующий (ЛГ).
АКТГ стимулирует развитие коркового вещества надпочечников, и выделение гормонов глюкокортикоидов. ТТГ стимулирует образование гормонов щитовидной железы, повышает активность секреторных клеток щитовидной железы и увеличивает их количество.
ФСГ стимулирует созревание фолликулов в яичнике у женщин и поддерживает сперматогенез у мужчин, ЛГ действует на промежуточные клетки яичников и семенников, усиливает образование половых гормонов (эстрогенов и андрогенов).
Эффекторные не влияют на другие железы, а действует непосредственно на органы и ткани. К ним относятся соматотропный гормон(СТГ) и пролактин.
СТГ стимулирует рост организма. Наиболее выражено влияние гормона на костную и хрящевую ткани, действуя на метафизарные хрящи соматотропный гормон стимулирует рост костей в длину. Гормон также оказывает анаболическое действие – способствует поступлению аминокислот в клетки и ускоряет синтез белка.
Избыток соматотропного гормона в детстве сопровождается чрезмерно высоким ростом из-за бесконтрольного роста костей в длину (гигантизм). У взрослых при гиперфункции СТГ возникает акромегалия – разрастание пальцев рук, стоп, носа, нижней челюсти, языка, губ, органов грудной и брюшной полостей. Дефицит СТГ в детстве проявляется низким ростом, при сохранённых пропорциях тела (карликовость) (Слайд 7).
Нейрогипофиз – не образует гормонов, в него поступают гормоны из гипоталамуса по аксонам.
Антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин ) –способствует реабсорбции (обратному всасыванию) воды в собирательных трубочках почек, за счёт чего объём мочи уменьшается, а объём крови – увеличивается.
Окситоцин – сокращает гладкую мускулатуру матки при родах и способствует выделению молока при грудном вскармливании.
Таким образом, эндокринная система имеет иерархическую структуру, в которой высшим звеном регуляции является гипоталамус. Он влияет на работу гипофиза посредством рилизинг-факторов, а гипофиз управляет деятельностью остальных (периферических) желёз с помощью тропных гормонов. Гормоны, которые не влияют на другие железы внутренней секреции (то есть некоторые гормоны гипоталамуса, гипофиза и все гормоны периферических желёз), относятся к эффекторным.
Кроме того, гормоны сами могут влиять на свою выработку: при избытке гормонов их синтез тормозится, а при дефиците – стимулируется (механизм отрицательной обратной связи) (Слайд 8).
Эпифиз
Эпифиз – шишковидная железа, находится в промежуточном мозге, распложен над таламусом между холмиками среднего мозга. Вырабатывается гормон мелатонин, его образование зависит от времени суток, а точнее – от освещённости (концентрация гормона повышается ночью, он способствует развитию сна). В детстве мелатонин подавляет действие гонадотропных гормонов гипофиза, и таким образом, развитие половых желёз. В результате тормозится преждевременное половое созревание. С возрастом секреция мелатонина снижается. Снижение функции эпифиза приводит к преждевременной половой зрелости (Слайд 9).
Щитовидная железа
Щитовидная железа вырабатывает тиреоидные гормоны: тироксин(Т4) и трийодтиронин (Т3). Особенность этих гормонов в том, что в структуре их молекул содержится йод (в молекуле тироксина – четыре атома йода, а в молекуле трийодтиронина – три) (Слайд 10).
Тиреоидные гормоны имеют большое значение для роста, физического и психического развития человека, развитие нервной системы в детском возрасте в существенной степени зависит от их наличия. Кроме того, тиреоидные гормоны усиливают окислительные процессы в организме, повышают температуру тела, ускоряют белковый, углеводный, жировой, минеральный обмен, увеличивают частоту сердечных сокращений и дыхательных движений, повышают потоотделение, стимулируют центральную нервную систему (Слайд 11).
При гиперфункции щитовидной железы (то есть избытке тиреоидных гормонов) возникает базедова болезнь, гипертиреоз, в клетках ускоряются процессы окисления. В результате повышается возбудимость ЦНС, наблюдается потеря веса, повышенный аппетит, увеличивается температура, повышается частота сердечных сокращений, экзофтальм (пучеглазие) (Слайд 12).
При снижении функции ЩЖ (гипотиреозе) замедляются обмен веществ, рост. У больных отмечается угнетение центральной нервной системы, вялость, снижение интеллекта, замедление частоты сердечных сокращении, уменьшение температуры тела развивается слизистый отёк подкожно-жировой клетчатки (микседема – слизистый отек) и сухость кожных покровов (Слайд 13). У детей наблюдается выраженное отставание в умственном развитии – кретинизм (Слайд 14).