Формирование эндокринной системы начинается в эмбриогенезе и продолжается в течение длительного периода времени. В перинатальном периоде эндокринная система участвует в регуляции дифференцировки и роста тканей плода. Эндокринные клетки кишечника начинают секретировать интестинальные гормоны уже с 18-20 дня фетального периода (рис. 11). Гипофиз формируется на 4-10 неделе беременности, становление синтеза гормонов в передней доле гипофиза происходит на 9-й – 20-й неделе развития, тиреотропный гормон определяется в гипофизе плода с 9-й недели. Зачаток щитовидной железы появляется у эмбриона в конце 4-й недели, на втором месяце появляется тиреоидная ткань. У 10-11 недельного плода щитовидная железа плода уже может захватывать йод и синтезировать йодтиронины. Гормоны щитовидной железы матери, транспортируемые через плаценту, защищают гипотиреоидный мозг плода. Дальнейшее внутриутробное развитие характеризуется нарастанием функциональной активности щитовидной железы и к 36 неделе концентрация гормонов щитовидной железы плода достигает уровня взрослого человека.
Особое место в период внутриутробного развития имеет кора надпочечников, участвующая в стероидном обмене фетоплацентарного комплекса. Уже во внутриутробном периоде надпочечники плода синтезируют кортизол, этот процесс регулируется фетальным адренокорикотропным гормоном.
Важную роль в развитии плода играет и эндокринная функция плаценты (плацентарный лактоген, прогестерон, хорионический гонадотропин и т. д). В конце беременности плацентарный барьер становится проницаемым для гормонов матери, что обеспечивает необходимую гормонально-метаболическую адаптацию плода к внеутробному существованию.
Рис. 11. Закладка эндокринной системы в эмбриогенезе (Данилова ЛА, редактор. Возрастная биохимия. Учебное пособие. СПб: Сотис; 2007.)
Для периода новорожденности также характерно существенное влияние гормонов матери, поступивших как трансплацентарно, так и с грудным молоком. В первые 3 часа после родов в крови новорожденных присутствуют гормоны матери, плацентарные гормоны (эстриол, кортизол) и гормоны плода (Т3, Т4, ТТГ, соматотропный гормон).
Рис. 12. Изменение уровней секреции ТТГ и гормонов щитовидной железы в первые дни жизни (Данилова ЛА, редактор. Возрастная биохимия. Учебное пособие. СПб: Сотис; 2007.)
Помимо резкого повышения уровня ТТГ, в течение первого получаса жизни отмечается также глюкагоновый всплеск, обеспечивающий, наряду с адреналиновым, эффективный гликогенолиз и липолиз в первые минуты и часы жизни.К середине-концу первой недели жизни в крови ребенка увеличивается концентрация соматотропного гормона, альдостерона (а значит, и ренина), тестостерона, паратгормона, фолликулостимулирующего гормона.
Считается, что транзиторное повышение активности надпочечников и щитовидной железы играет важнейшую роль в метаболической адаптации новорожденного к условиям внеутробной жизни. Если в первые минуты и часы жизни решающая роль в этом процессе принадлежит гормонам фетоплацентарного комплекса и матери (кортизол, кортизон, кортикостерон, эстрагены), то уже к 3-6 часу жизни особо важную роль играют собственные гормоны щитовидной и других желез. Постепенность выведения фетальных, плацентарных, материнских гормонов обеспечивает и постепенность адаптации новорожденного к внеутробным условиям жизни. Решающая роль собственных эндокринных желез (надпочечников, гипофиза и щитовидной железы) в метаболической и других видах адаптации новорожденного особенно велика в середине-конце первой недели жизни.
У новорожденных в первые дни жизни отмечается высокий уровень тропных гормонов - АКТГ, ТТГ, соматотропного гормона.
Соматотропин (гормон роста, соматотропный гормон, СТГ) у детей стимулирует рост трубчатых костей. Линейный рост ребенка до периода полового созревания определяется соматотропным гормоном. Является гормоном с выраженным анаболическим действием: активирует синтез белка, рост мышечной массы, внутренних органов. Также принимает участие в регуляции углеводного обмена - вызывает повышение уровня глюкозы в крови. По химической природе соматотропин - простой белок. СТГ синтезируется в передней доле гипофиза. Секреция соматотропина максимальна ночью. Наибольшая концентрация соматотропина в крови наблюдается на 4-6 месяц внутриутробного развития (примерно в 100 раз выше, чем у взрослого). С возрастом секреция СТГ постепенно снижается.
Адренокортикотропный гормон (кортикотропин)контролирует синтез и секрецию гормонов коры надпочечников (глюкокортикоидов, минералокортикоидов, прогестерона, андрогенов, эстрогенов). АКТГ является пептидом, синтезируется в передней доле гипофиза.
Тиреотропный гормон (тиреотропин, тиротропин, ТТГ) стимулирует синтез и секрецию йодтиронинов (тироксин, трийодтиронин) в щитовидной железе. ТТГ является гликопротеином, синтезируется в передней доле гипофиза. Концентрация ТТГ у новорожденных и детей первых 2 лет жизни в несколько раз выше, чем у взрослых. Секреция с возрастом уменьшается, приближаясь к показателям взрослого.
Тиреоидные гормоны синтезируются тиреоидными фолликулами щитовидной железы, являются йодированными производными аминокислоты тирозина и отличаются числом атомов йода. Тиреоидные гормоны регулируют скорость основного обмена, рост и дифференцировку тканей, обмен белков, углеводов, липидов, водно-солевой обмен, повышают утилизацию АТФ и поглощение кислорода тканями. Необходимы для нормального созревания скелета плода и после рождения совместно с гормоном роста влияют на рост костной ткани.
Физиологический гипертиреоз новорожденных наблюдается на фоне сниженной чувствительности рецепторов к тиреоидным гормонам в период новорожденности и раннего детства и высокой концентрации тироксинсвязывающего глобулина. Во время вскармливания отмечается нарастание интенсивности функционирования щитовидной железы. Для этого возраста характерно активное поглощение йода щитовидной железой и снижение уровня йода в сыворотке крови. В период молочных зубов (от 1 года до 6-7 лет) наибольшее влияние на организм оказывают гормоны щитовидной железы. С возрастом секреция тиреоидных гормонов уменьшается, приближаясь к показателям взрослого.
Поскольку глюкоза поступает к плоду с постоянной скоростью, инсулиносекреция не играет большой роли в обмене глюкозы во внутриутробном периоде. У новорожденных, особенно недоношенных детей концентрация инсулина в крови очень низка, не установлена зависимость уровня сахара от активности инсулина. Инсулиносекреция становится устойчивой только к 6 годам жизни.
Секреция глюкагона (повышает уровень глюкозы в крови) развивается с рождения и его активность в плазме крови сопоставима с активностью взрослых. В первые часы после рождения активность глюкагона в плазме несколько нарастает, но быстро снижается и вновь повышается на 2-3 сутки, когда происходит восстановление уровня глюкозы после периода гипергликемии.