Регуляция деятельности половых желез.
Основной пу ть регуляции деятельности половых желез трансгипофи-
•шрный. Но имеет место влияние и нервной системы. Симпатические волокна, идущие из солнечного сплетения и парасимпатические, идущие в составе тазо-вого нерва, регулируют кровоснабжение половых желез, изменяя тонус их кро-веносных сосудов. В меньшей степени автономная нервная система оказывает влияние на образование и секрецию половых гормонов.
Физиологические колебания секреции половых желез наблюдается во вре-мя полового созревания, беременности и в связи с циклической деятельностью желез, реже это связано с заболеваниями половых желез.
Поддержание относительного постоянства секреции половых гормонов осуществляется по механизму обратной связи: снижение содержания гормо-
105
Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции
нов в крови стимулирует выработку гонадолиберинов, ЛГ и ФСГ; повышение — тормозит.
Гормон эпифиза - мелатонии - угнетает развитие половых желез и их ак-тивность.
Плацента и ее гормоны.
Плацента осуществляет связь организма матери и плода и выполняет ме-таболическую и гормональную функции. Плацента образует две группы гор-монов:
— белковые: хорионический гонадотропин (ХГТ), плацентарный лакто-генный гормон (ПЛГ) и релаксин;
- стероидные: прогестерон, эстрогены.
ХГТ действует подобно люгропину передней доли гипофиза: стимулиру-ет выделение прогестерона желтым телом, что препятствует' отторжению эндо-метрия и вместе с ним зародыша.
ПЛГ- секретируется с 6 недели беременности и его физиологическое дей-ствие сходно с пролактином передней доли гипофиза. ПЛГ снижает иммунную реакцию организма матери на развивающийся плод, обладающий набором ге-нетических признаков отца.
Релаксин - секрстирустся на поздних стадиях беременности. Он рассла-бляет связки лонного сочленения и других тазовых костей, снижает гопус мышц шейки матки, т.е. подготавливает организм к родовому акту.
Поскольку в период беременности секреция гипофизом ФСГ и ЛГ сниже-на, гормоны плаценты компенсируют их недостаток и обеспечивают нормаль-ное протекание беременнос ти.
Г!оджелу;к>чнаи жслсза.
Эндокринная функция поджелудочной железы осуществляется скопле-
ниями клеток эпителиального происхождения отростками Лапгсргапеа. Последние состоят из трех типов клеток: альфа-, бета-, и гамма-клеток. Бета-клетки выделяют инсулин, альфа-клетки выделяют глюкагон, г амма - клетки выделяют соматостатин. Помимо этого в состав островков входит небольшое количество G - клеток, выделяющих гастрин, и ПП клеток, синтезирующих панкреатический пол и пептид - антагонист холецистокинина.
Инсулин содержится в плазме в концентрации 6-24 мМе/л. Он повышает проницаемость мембраны мышечных и жировых клеток для глюкозы, увели-чивая скорость.поступления ее внутрь клеток в 20 раз. Способствуя транспор-ту глюкозы внутрь клетки, инсулин обеспечивает ее утилизацию, стимулирует синтез гликогена, активирует процессы гликолиза, подавляет глюконеогенез. Под влиянием инсулина возрастает проницаемость клеточной мембраны для
106
Поджелудочная железа.
аминокислот, из которых в клетках синтезируются белки. Инсулин стимули-рует синтез информационной РНК, активирует в печени синтез аминокислот. Инсулин влияет на обмен лигшдов, стимулируя синтез гришицеридов и сво-бодных жирных кислот из глюкозы, подавляя распад жиров. Широкий спектр метаболических эффектов инсулина свидетельствует о его необходимости для нормального функционирования всех тканей, формирования адекватных го-меостатических поведенческих реакций.
После введения больших доз инсулина происходит переход значительного количества глюкозы из плазмы крови в клетки, снижение уровня глюкозы в крови (гипогликемии). Это уменьшает поступление глюкозы в клетки нервной системы, на проницаемость которых инсулин не действует. Головной и спинной мозг начинает испытывать недостаток глюкозы, которая является основным источником энергии для нервных клеток. Углубление такого состояния может привести к острому нарушению деятельности мозга — гипогликемической коме, которая проявляется потерей сознания, периодическими приступами судорог падением мышечного тонуса, понижением температуры тела. Это состояние немедленно купируется внутривенным введением раствора глюкозы.
При снижении секреции инсулина происходит повышение содержания глюкозы в крови (гипергликемия) и выделение се с мочой. Увеличение содер-жания глюкозы в первичной моче приводит к увеличенному выделению воды из организма развитию полнурии. Вместе с тем, в организме накапливают-ся продукты неполного окисления жиров. Интенсивное образование кислых продуктов расщепления жиров и дезаминирования аминокислот в печени мо-гут вызвать сдвиг реакции крови в кислую сторону и разви тие диабетической комы, которая протекает с нарушением дыхания, кровообращения, с потерей сознания.
Глюкагои содержится плазме в концентрации 30-120 нг'\л. Он стимулирует
в клетке переход фосфорилазы из неактивной формы в активную, что приво-дит к усилению расщепления гликогена и к повышению уровня сахара в крови. Глюкагои стимулирует синтез гликогена в печени из аминокислот, по тормо-зит синтез жирных кислот и одновременно активирует печеночную липазу, что способствует расщеплению жиров. Глюкагои повышает сократительную функ-цию миокарда, не оказывая влияния на его возбудимость.
Регуляция внутренней секреции поджелудочной железы осуществля-ется при участии автономной нервной системы. Активация парасимпатиче-ского её отдела стимулирует образование и выделение инсулина и тормозит образование глюкагона. Возбуждение симпатического отдела АНС сопрово-ждается противоположными эффектами. Основным регулятором эндокрин-ной функции поджелудочной железы является содержание глюкозы в крови. Увеличение ее содержания (после приема больших количеств сладкой пищи, при гипергликемии, возникшей в результате напряженной физической работы,
107
Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции
при эмоциональных состояниях) повышает секрецию инсулина. Понижение уровня глюкозы в крови тормозит секрецию инсулина, но повышает секрецию глюкагона. Глюкоза влияет непосредственно на клетки поджелудочной желе-зы. Образование инсулина повышается во время пищеварения и понижается натощак. Концентрация инсулина в крови зависит не только от интенсивности его образования, но и от скорости его разрушения. Уровень глюкозы в крови, кроме инсулина и глюкагона, регулируется соматотропным гормоном гипофиза и гормонами надпочечников.
Гормоны желудочно-кишечного тракта. Часть биолог ически активных веществ, образующихся в желудочно-кишечном тракте и имеющих пептидную природу, переносятся кровью и поэтому их можно рассматривать как гормо-ны. Гормоны, образующиеся в пищеварительном канале, имеют важное значе-ние в регуляции процессов моторики, секреции и всасывания. К этой группе
гормонов относятся: секретин, гастрии, холецистокинии панкреозимии, га-
строгшгпбируюирш пептид, бомбезин, мотилин, соматостатип, онкефалин, нейротензин, панкреатический полипептнд и др. Многочисленные гормоны пищеварительного канала обладают как местным, так и организмениым эф-фектами. Некоторые из них выполняют функции нейромедиаторов (бомбезин, вещество Р, ВИП, эпкефалины). Гастроинтестипальпые гормоны обнаружены
и в ЦНС, где они оказываю'!' влияние на орг анизацию поведенческих и психи-ческих функций.
Тканевые гормоны.
Выделяют несколько видов -тканевых гормонов.
Кинины группа пептидов, основное действие которых состоит в рас-ширении мелких артериальных сосудов и прекапиллярных сфинктеров, уве-личении венозного опока за счет открытия артерио-венозпых анастомозов, снижении давления крови, повышении проницаемости капилляров. За счет этих эффектов они могут регулироват ь кровоток в тканях и принимать участие
в развитии воспалительной реакции. К г руппе кипипов, прежде всего, относит-ся брадикинин, который вызывает выраженный вазодилятаторный эффект.
Эйкозаноиды — гормоноподобные вещества, образующиеся при расщепле-нии мембранных фосфолипидов. К ним относя тся простагландины, тромСюк-саны, лейкотриены. Обнаружены практически во всех органах. Эти вещества оказывают местное действие. На клеточном уровне они могут оказывать влия-ние на метаболизм, реализуя и модулируя конечные эффекты гормонов. Пред-полагают, что они могут регулировать образование цАМФ и других вторичных посредников и таким образом видоизменять действие гормонов и функцию клеток. В свою очередь, действие многих гормонов на ткани связано с усилением или подавлением синтеза простагландинов.
108
Тканевые гормоны.
Эритропоэтин. Вырабатывается в юкстагломерулярном аппарате почек при возникновении гипоксии. Он стимулирует эритропоэз и выход эритроци-тов в кровь.
Ренин, который образуется клетками юкстагломерулярного аппарата поч-ки, обеспечивает превращение белка плазмы крови ангиотензиногена в ан-гиотензин I. Под влиянием ангиотензинпревращающего фермента происходит образование из ангиотензина I активного ангиотензина II, который стимулиру-ет синтез и секрецию корой надпочечников альдостерона, а также повышение артериального давления.
Атриопетпид, или предсердный натрийуретический пептид, образуется
в миоцитах преимущественно правого предсердия. Выделяется в кровь при увеличении объема циркулирующей крови (гиперволюмии). В почке пептид снижает канальцсвую реабсорбцию воды, а также натрия путем подавления эффектов альдостерона и ангиотензина II, уменьшает выделение ренина.
Эндотелии и тромбоксан - собственные гормоны клеток эндотелия, по-крывающих внутреннюю стенку кровеносных сосудов. Эти клетки реагируют на механические воздействия (уменьшение давления крови и скорости кро-вотока) и влияния различных БАВ секрецией собственных гормонов, увели-чивающих агрегацию тромбоцитов и тонус гладкомышечных клеток. Эти же гормоны при увеличении давления крови и скорости кровотока или измене-нии состояния эндотелия стимулируют образование в эндотслиальных клетках простаглапдипов и оксида азота (N0), вызывающих уменьшение агрегации тромбоцитов и расслабление мышечных клеток стенки сосудов.
Серотонии. Выделяется из нервных окончаний в некоторых отделах го-ловного мозга (гипоталамусе, эпифизе), а также синтезируется в желудочно-кишечном тракте. Серотонии содержи тся в тромбоцитах и оказывает сосудосу-живающее действие, участвует is регуляции поведения, реализует аналитиче-ские эффекты центральной антиноцицептивпой сис'1'емы мозга.
Гистамии. Образуется в ходе реакций антиген-антитело. Он обнаружен также в гипоталамусе и гипофизе. Полагают, ч то он играет роль нейромедиато-ра и участвует в качест ве паракринного медиатора в процессах регуляции обра-зования и секреции соляной кислоты железами желудка, вызывает сокращение гладких мышц воздухоносных путей.
Тимус (вилочковая железа) - о тносится к органам с нечетко выясненной или видоизмененной эндокринной функцией. Железа расположена в стенке глотки в области жаберных карманов. В тимусе из стволовых клеток кост-ного мозга образуются Т-лимфоциты. Тимус участвует в формировании лимфатической системы и определяет спектр иммунологической актив-ности организма.
В тимусе вырабатываются пептидные гормоны — тимозины и тимопоэ-тины. Они стимулируют иммунный ответ организма на разных уровнях, ока-
109
Глава 6. Частная физиология желез внутренней секреции
зывают влияние на эндокринную и нервную системы. Например, тимозины усиливают положительные эмоции, повышают дружелюбие у животных, уве-личивают количество зоосоциальных контактов. Тимопоэтины снижают воз-будимость нервных центров, что способствует релаксации мышц, вызывают сонливость. Противоположным эффектом обладает другой гормон тимуса — тималин, который повышает содержание в тканях ионов кальция, вызывая повышение возбудимости нервной системы, улучшение обучения.
Избыточная продукция гормонов тимуса может привести к возникнове-нию аутоиммунных заболеваний. Например, может возникнуть миастения, при которой антитела уничтожают рецепторы к ацетилхолииу в мышечных клетках и нарушают передачу возбуждения в нервно-мышечных синапсах. Это приводит к резкому ослаблению сокращений мышц, в частности, дыхательных мышц трудной клетки с глубокими нарушениями дыхания.
ГЛАВА 7. КРОВЬ
Нормальная жизнедеятельность клеток организма возможна только при условии постоянства его внутренней среды. Внутренняя среда представлена жидкими средами, которые омывают клеточные элементы и принимают не-посредственное участие в процессах обмена веществ. Истинной внутренней средой организма является межклеточная (иптерстициальная) жидкость, кото-рая непосредственно контактирует с клетками. Но постоянство межклеточной жидкости во многом определяется составом крови и лимфы, поэтому в широ-ком понимании внутренней среды ее компонентами считают жидкие среды организма. Они включают в себя жидкости:
1. внутриклеточную, входящую в состав структуры клетки;
2. внеклеточную:
• интравазарную - кровь, лимфу;
• экстравазарную, которая представлена
- неспециализированной интерстициальной жидкостью (ИСЖ);
- специализированными жидкостями:
а) содержащимися в полостях:
- спинномозговой, плевральной, внутрибрюшинной, синовиальной, глаз-ного яблока, внутреннего уха;
б) выделяемыми из организма:
- слюной, пищеварительными соками, желчью, слёзной, молоком, мочой. Внутренняя "среда отделена от внешней среды особыми физиологически-
ми механизмами - барьерами. Барьеры могут быть внешними (кожа, слизистая дыхательных путей, пищеварительного канала) и внутренними - гистогемати-
110
Функции крови.
ческими. Внутренние барьеры регулируют поступление из крови в межклеточ-ную жидкость и в ткани питательных веществ и удаление продуктов клеточ-ного обмена. Одновременно они препятствуют поступлению из крови в ткани чужеродных веществ, токсинов, микроорганизмов, некоторых лекарственных веществ.
Относительное постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды орг анизма называют гомеостазом. Он характеризу-ется множеством количественных показателей (параметров), получивших на-звание физиологических (биологических) констант. Константы обеспечивают оптимальные условия жизнедеятельности клеток организма и отражают его нормальное состояние. Под влиянием внешних воздействий и сдвигов, проис-ходящих в самом организме (физическая нагрузка, прием пищи и т.д.), состав
и свойства внутренней среды на короткое время могут изменяться, но благо-даря нервной и гуморальной регуляции сравнительно быстро возвращаются к исходному состоянию. Такое динамическое постоянство внутренней среды правильнее называть гомеокинезом.
Важнейшим компонентом внутренней среды организма является кровь - жидкая ткань организма. Г. Ф. Ланг (1939) выдвинул понятие "система крови".
В систему крови входя т: кровь, органы, в которых происходи т образование и разрушение кле ток крови (костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая же-леза, селезенка, печень), нейрогуморальпый аппарат, регулирующий процессы кро веобра зо nai i ия.
Функции крови.
/. Транспортная - выражается в том, что кровь переносит (транспорти-рует) различные вещества: кислород, углекислый газ, питательные вещества, гормоны:
• дыхательная перенос кислорода от органов дыхания к клеткам орга-низма и углекислой) газа от клеток к легким;
• трофическая перенос питательных веществ от пищеварительного трак-та к клеткам организма;
» экскреторная • транспорт конечных продуктов обмена веществ (мо-чевины, мочевой кислоты, углекислого газа и др.), а также избыточной воды, органических и минеральных веществ к органам выделения (почки, легкие, по-товые железы);
• терморегуляторная — перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым и органам теплоотдачи, т. е. кровь, обладая большой теплоемкостью, способствует перераспределению тепла в организме и поддержанию темпера-туры тела.
111
Глава 7. Кровь
2. Защитная - проявляется в процессах иммунитета, а также в процессах свертывания (коагуляции) крови, протекающих с участием компонентов кро-ви:
• иммунная - реализация гуморальной (связывание антигенов, токсинов, чужеродных белков, микробных тел) и клеточной (фагоцитоз, выработка анти-тел) форм специфической и неспецифической защиты;
• гемостатическая - обеспечение регуляции агрегатного состояния крови: поддержание крови в жидком состоянии в норме и способности к образованию тромба при нарушении целостности сосудистой стенки.
3. Регуляторная - проявляется в:
• обеспечении гуморального механизма регуляции, т. е. регуляции через до-ставку гормонов, пептидов и других биологически активных веществ к клеткам организма; кровь, осуществляя связь между различными компонентами орга-низма, обеспечивает объединение их в единое целое и соотнесение уровней их функционирования между собой;
• осуществлении креаторных связей — передачи с помощью специализи-рованных белков информации, которая обеспечивает регуляцию внутрикле-точных процессов синтеза белка, сохранение степени дифференцированное™ клеток, постоянства структуры тканей;
• поддержании гомеостаза - участии крови в поддержании постоянства внутренней среды организма, например, постоянства рН, водного баланса, осмотического давления и др.