Лекція 7. Роль ендокринних залоз в регуляції функцій організму

Загальна характеристика ендокринної системи Функції гіпофізу та епіфізу Функції надниркових залоз Функції щитоподібної, пара щитоподібної та вилочкової залоз Підшлункова залоза Статеві залози.

Загальна характеристика ендокринної системи

Внутрішня секреція — це функція особливих залоз, які є органами або групами клітин, здатних продукувати гормони.

Гормони — це біологічно активні речовини, які продукуються залозами внутнішньої секреції і здатні у невеликих кількостях здійснювати значний вплив на органи чи тканини.

На відміну від залоз зовнішньої секреції ендокринні залози не мають вивідних проток і виводять секрет у кров завдяки густій сітці капілярів, що їх оточують.

До залоз внутрішньої секреції, або ендокринних залоз, належать гіпофіз, щитоподібна і прищитоподібні залози, острівці підшлункової залози (інсулярний апарат), надниркові, статеві залози, тимус, епіфіз та ін. У травному каналі виявлено також цілу низку гормонів, частину з яких відносять до паратгормонів, тобто тих, що виділяються в міжклітинний простір. Основна функція ендокринних залоз (Ез) забезпечення гомеостатичної регуляції.

Хімічна структура більшості гормонів відома, що дало можливість їх синтезувати і використовувати на практиці.

Серед гормонів виділяють такі, що здатні безпосередньо впливати на органи-мішені, їх відносять доефекторних, інші регулюють синтез і виділення ефекторних гормонів — це тропні гормони. Ще одну категорію становлять нейросекрети гіпоталамуса, які регулюють синтез і виділення тропних гормонів аденогіпофізом, — це рилізинг-гормони. Їх поділяють на ліберини (збудники) і статини(інгібітори) тропної функції аденогіпофіза.

За хімічною структурою гормони хребетних поділяють на три основні класи сполук: 1) стероїдні; 2) похідні амінокислот; 3) білково-пептидні.

Стероїдні гормони — це поліциклічні сполуки ліпідної природи. Вони секретуються клітинами стероїдогенних залоз внутрішньої секреції, легко проходять крізь плазматичні ліпопротеїдні мембрани і проникають усередину реагуючих клітин. До них належать гормони кори надниркових і статевих залоз.

Гормони — похідні амінокислот — це похідні тирозину, до яких належать катехоламіни (адреналін і норадреналін), тироїдні, а також мелатонін — гормон шишкоподібної залози (епіфіза).

Третю групу становлять білково-пептидні гормони. Це найбільш чисельна і різноманітна за складом група, до якої входять вазопресин і окситоцин, гіпоталамічні рилізинг-гормони, інсулін тощо.

Властивості гормонів:

• 1. Специфічність дії. Кожен гормон діє лише на конкретні органи.
• 2. Дистантний характер дії. Органи-мішені і системи, на які впливають гормони, як правило, знаходяться далеко від місця їх утворення.
• 3. Висока біологічна активність. Мізерна концентрація гормонів спроможна викликати довготривалу реакцію.

Різновиди впливу гормонів на клітину:

• 1. Метаболічний — вплив на інтенсивність процесу обміну речовин.
• 2. Морфогенетичний — стимуляція росту клітин, тканин, органів.
• 3. Кінетичний, або пусковий, — активізація діяльності ефектора.
• 4. Коригуючий — зміна активності організму чи окремих його органів.

Механізм дії гормонівполягає у впливі на клітинні мембрани, взаємодії з білками-рецепторами, зміні внутрішньоклітинних ферментативних процесів. При цьому одні гормони не проникають у клітину, а взаємодіють з рецептором на клітинній мембрані (група нестероїдних гормонів); тут необхідні внутрішньоклітинні посередники, здатні передавати вплив гормону на певні структури клітини, і вони є в клітині, тому забезпечують швидкий специфічний ефект цих гормонів. Інші гормони проникають крізь мембрану, впливаючи на цитоплазму і ядро (стероїдні гормони).

Функції епіфізу та гіпофізу

Епіфіз (шишкоподібна залоза) розміщений в ділянці чотиригорбкової пластинки середнього мозку. Виділяє декілька гормонів, основними з яких є мелатонін і серотонін.

Функції мелатоніну: 1) бере участь у регуляції пігментного обміну (зумовлює посвітління шкіри); 2) гальмує розвиток статевих функцій у дитячому організмі і дію гонадотропних гормонів — у дорослому; 3) гальмує продукування соматотропіну (гормону росту) в аденогіпофізі. Завдяки мелатоніну епіфіз називають біологічним «годинником». У темряві синтез мелатоніну підвищується, а оскільки цей гормон гальмує діяльність гіпоталамусу, тому функціональна активність організму вночі зменшується і людина відпочиває. Навесні, коли збільшується світловий день, зменшується в крові кількість мелатоніну, що стимулює виділення гонадотропінів (ці дані мають велике значення для розуміння сенсу річного ритму плідності багатьох ссавців).

Функції серотоніну: 1) звужує кровоносні судини в місці пошкодження і запобігає крововтратам; 2) не дозволяє бактеріям проникати через рану в організм.

З віком залоза зазнає поступової інволюції, але функціональна активність її не втрачається повністю.

Гіпофіз (мозковий придаток) складається з трьох частин: передньої — аденогіпофіз, задньої — нейрогіпофіз та слаборозвинутої середньої. Маса гіпофізу — 0,4−11г.

Гіпофіз має тісні зв’язки з гіпоталамусом, який регулює його функцію і становить з ним єдинугіпоталамо-гіпофізарну систему.

Ряд гормонів аденогіпофіза мають регулювальний вплив на функцію інших залоз внутрішньої секреції. Їх називають тропінами. Це тиротропін (стимулює ріст щитоподібної залози і регулює вироблення й виділення нею гормонів), кортикотропін (регулює активність кори надниркових залоз), гонадотропіни (регулюють розвиток і функцію статевих залоз).

Соматотропін (гормон росту) стимулює синтез білка в органах і тканинах та їх ріст. При його гіперсекреції розвивається хвороба — гігантизм, при гіпосекреції - карликовість.

Функції середної долі гіпофізу — продукує меланотропін (антагоніст мелатоніну — гормону епіфізу), який сприяє утворенню пігменту шкіри меланіну.

Функції нейрогіпофізу — продукує вазопресин, який підвищує реабсорбцію води в канальцях нирок і у такий спосіб зменшує діурез.

Вікові особливості гіпофізу: до 4−5 років активний ріст; до 11 років повільний і далі стабілізація діяльності.

Функції надниркових залоз

Надниркові залози (Нз) складаються з двох шарів — кіркового та мозкового, які, по суті, утворюють дві самостійні залози.

У мозковому шарі утворюються два гормони — адреналін і норадреналін. Адреналін підвищує систолічний артеріальний тиск, активізує роботу серця, підвищує рівень глюкози в крові за рахунок глікогену печінки, підвищує рівень основного обміну, знижує тонус гладких м’язів шлунка і кишок та пригнічує їх рухову активність, підвищує тонус скелетних м’язів. Адреналін звужує кровоносні судини. Нз норадреналіну виділяється небагато, в основному він продукується симпатичними нервовими волокнами. Отже, сАНС разом з мозковим шаром Нз складають єдину симпатико-адреналову систему, яка виконує важливу роль в енергетичному забезпеченні будь-яких адаптаційних процесів і мобілізації організму до боротьби за існування.

Кора Нз складається з трьох шарів:

1. Зовнішній, або клубочковий, синтезує гормони мінералокортикоїди.

Основним і найактивнішим з них є альдостерон. Він затримує в організмі Nа⁺, а стимулює виведення К⁺. При гіпосекреції збільшується кількість води в клітині, наступає загусання крові і зниження тиску (дегідратаційний шок). При гіперсекреції вода переходить у міжклітинний простір, виникають набряки, підвищується кров’яний тиск.

2. Середній, або пучковий, продукує глюкокортикоїди. Вони регулюють білковий, вуглеводневий, ліпідний та водно-електролітний обмін.

Глюкокортикоїди називають «протизапальними гормонами», оскільки вони активізують ферменти, які або руйнують біологічно активні речовини в місці запалення, або пригнічують їхню діяльність. Таким чином, зменшується шкідлива дія запальних речовин і настає фізіологічна норма.

Глюкокортикоїди називають «адаптивними гормонами», оскільки вони виконують головну роль (поруч з іншими кортикостероїдами) у пристосуванні організму до змін навколишнього середовища. Кортикостероїди захищають організм від всіх шкідливих факторів, тому така гормональна реакція називається загальним адаптаційним синдромом. Стан організму, який характеризується мобілізацією всіх захисних сил називається «станом стресу», а фактори, що викликають такий стан, — стресорами.

При тривалих впливах стресорів (наприклад, м’язова робота) в роботі Нз виділяють три фази: 1) занепокоєння (підвищується кількість кортикостероїдів у крові); 2) резистентність, або пристосування, — виділення гормонів зменшується, оскільки посилюється робота фізіологічних систем (приміром, кровообігу, крові, дихання); 3) виснаження — зменшується виділення кортикостероїдів і знижується опір організму до дії стресорів.

3. Внутрішній, або сітчастий, продукує гормони аналогічні статевим — андрогени та естрогени. Вони стимулюють ріст статевих органів, регулюють статеву активність, сприяють розвитку вторинних статевих ознак, стимулюють синтез білків, головним чином м’язових — анаболітичний ефект. Цей ефект вищий у андрогенів. Викликаючи приріст сили, гормональні препарати анаболітичного характеру можуть призводити до негативних явищ в організмі, наприклад, неспроможність мати дітей. Після настання статевої зрілості роль статевих гормонів кори наднирників є незначною. Після припинення функції статевих залоз у старості кора наднирникових залоз залишається єдиним джерелом андрогенів і естрогенів.

Функції щитоподібної, пара щитоподібної та вилочкової залоз

Щитоподібна залоза (Щз) розташована на шиї, дещо нижче гортані. Її маса 20−30 г. Вона синтезує гормони тироксин і трийодтиронін. При гіпофункції Щз розвивається хвороба критинізм (затримка росту, розвитку, порушення пропорцій тіла, розумової діяльності), при гіперфункції — Базедова хвороба (посилюється обмін речовин, збудливість, ЧСС, енерговитрати тощо).

В регуляції діяльності Щз беруть участь:1) тиреотропний гормон гіпофізу — спричинює гіпертрофію клітин та збільшення розмірів залози (ендемічний зоб), стимулює утворення тироксину; 2) йод — при його нестачі кількість гормонів Щз в крові зменшується; 3) тироксин — стимулює роботу Щз.

Вікові особливості:

• — 3 тиждень ембріонального розвитку — закладка Щз;
• — у новонародженого — маса 1−5г;
• — до 5 років — активний ріст;
• — 6−7 повільний ріст;
• — період статевого дозрівання активізація розвитку;
• — 21−30 — повне формування, найвища функціональна активність;
• — від 30 і далі — активність знижується.

Паращитоподібні залози розташовані на задній поверхні Щз. Вони продукують паратгармон. Він стимулює вимивання Са⁺ та Р⁺ з кісток, всмоктування Са⁺ в кров з травного каналу, реабсорбції Р⁺в нирках.

Вікові особливості:

• — 6 тиждень ембріонального розвитку — закладка;
• — 4−7 років — найбільша активність (формується скелет).

Вилочкова залоза, або загрудинна (тимус) розташована у верхній частині грудної порожнини, позаду грудини. Вага залози — 30−40г, вона синтезує кілька гормонів, зокрема, тимозин. Під впливом тимозину відбувається диференціація попередників Т-лімфоцитів до імунокомпетентних Т-лімфоцитів.

Залоза також бере участь у еритропоезі.

У молодих людей гормони залози стимулюють ріст організму і гальмують розвиток статевої системи.

Підшлункова залоза

Підшлункова залоза належить до мішаних, оскільки забезпечує як зовнішньо-, так і внутрішньо секреторну функції.

Внутрішньосекреторна частина підшлункової залози представлена інсулярним апаратом. Продукує гормони інсулін та глюкагон.

Інсулін стимулює синтез глікогену у печінці, гальмує перетворення глікогену на глюкозу і утворення вуглеводів із амінокислот. Внаслідок уведення великих доз інсуліну різко знижується рівень глюкози у крові.

Глюкагон збільшує рівень глюкози в крові за рахунок розпаду глікогену в печінці і в цьому є синергістом адреналіну.

Статеві залози

Статеві залози є мішаними, оскільки разом із продукцією статевих клітин виділяють у кров статеві гормони — андрогени й естрогени. Обидві групи статевих гормонів утворюються як у чоловічих, так і в жіночих статевих залозах. Однак у чоловіків превалюють андрогени, а в жінок — естрогени. За хімічною природою статеві гормони є стероїдами.

До андрогенів відносять тестостерон, андростерон та ін. Андрогени стимулюють синтез білка, що забезпечує розвиток мускулатури, впливають на функцію нервової системи і визначають статеву поведінку.

Естрогени створюють умови для запліднення яйцеклітини, а прогестрон забезпечує імплантацію і розвиток зародка після запліднення.