Залози внутрішньої секреції - ендокринологія

глава I
ЗАЛОЗИ ВНУТРІШНЬОЇ СЕКРЕЦІЇ. ГОРМОНИ. МЕХАНІЗМ ДІЇ. РЕГУЛЮВАННЯ ФУНКЦІЇ ЕНДОКРИННИХ ЖЕЛЕЗ

Залози внутрішньої секреції є спеціалізовані органи, які мають залозисте будова. На відміну від залоз зовнішньої секреції вони не мають вивідних проток і виділяють продукують гормони безпосередньо в кров або лімфу. Ендокринна система регулює роботу органів, обмінні процеси, а також підтримує стан рівноваги (гомеостаз) в організмі.
Назви залоз внутрішньої секреції і продукованих ними гормонів, а також хімічна природа останніх представлені в табл. 1.
Комісія по біохімічної номенклатурі Міжнародного товариства чистої і прикладної хімії і Міжнародного біохімічного товариства (1974) рекомендує наступні назви гіпофізарних та інших пептидних гормонів.

гіпоталамус

Діяльність гіпофіза знаходиться під контролем гіпоталамуса. У регуляції тропних гормонів гіпофіза беруть участь в основному дві зони гіпоталамуса - передній гіпоталамус і область медіально-базального гіпоталамуса, яку називають гіпофізотропной.
Передній гіпоталамус включає супраоптіческіе, паравентрикулярні, передні гипоталамические, перивентрикулярні, супрахиазматичних і інші ядра. В нейросекреторних клітинах супраоптичних ядер утворюється переважно вазопресин, а в клітинах паравентрікулярних ядер - окситоцин. Ці гормони називають нейрогормонами. Основна їх частина надходить в нейрогипофиз і знаходиться в пов`язаної формі з білком - нейрофізін. Область медіальнобазального гіпоталамуса об`єднує вентромедіального, перивентрикулярні, аркуатних ядра і ретрохіазматіческую область. Гіпофізотропная область гіпоталамуса регулює секрецію всіх гормонів передньої долі гіпофіза. Останній виробляє рилізинг-фактори (рилізинг-гормони), що стимулюють або інгібують звільнення гіпофізарних гормонів (табл. 2).

Таблиця 2. Гіпоталамічні чинники (гормони), що активують або пригнічують виділення потрійних гормонів гіпофіза (за рекомендацією Комісії з біохімічної номенклатурі Міжнародного товариства чистої і прикладної хімії і Міжнародного біохімічного товариства, 1974)

На відміну від інших гормонів рилізинг-гормони передаються з гіпоталамуса в аденогіпофіз за спеціальною ворітної системі судин і надають дію на його секреторні клітини. Синтез і виділення рилізинг-гормонів знаходяться під контролем області переднього гіпоталамуса, особливо його преоптіческой і супрахиазматичних відділів. Встановлено, що в регуляції ендокринних функцій приймають також участь і внегіпоталаміческіе області. Зокрема, велике значення надають лімбічної системи. Остання включає гіпокамп (частина Палеокортекс), мигдалеподібний (амігдолоідний) комплекс, лімбічну область середнього мозку і перегородку (підкіркові структури). Лімбічна система пов`язана з преоптической областю гіпоталамуса і областю медіально-базального гіпоталамуса. Відзначено, що мигдалеподібної комплекс і епіфіз гальмують секрецію гонадотропін-рилізинг-гормону гіпоталамусом і лютеїнізуючого гормону (ЛГ) гіпофізом.
Залози внутрішньої секреції поділяють на дві групи: залози зі змішаною функцією, що здійснюють внутрішню і зовнішню секрецію (статеві залози, підшлункова залоза), і залози, які здійснюють тільки внутрішню секрецію (гіпофіз, щитовидна, околощітовідние залози, надниркових залоз, можливо, епіфіз). Виділяють також гіпоталамо-нейрогіпофізарного залозу внутрішньої секреції. Остання являє собою єдину морфологічну і функціональну систему, що включає супраоптіческіе і паравентрикулярні ядра, супраоптіко-гіпофізарний тракт і нейрогипофиз.
Гормони - це біологічно високоактивні речовини, що утворюються в залозах внутрішньої секреції, що надходять в кров і надають регулюючий вплив на функції віддалених від місця їх секреції органів і систем організму.
Слід підкреслити, що одна і та ж заліза внутрішньої секреції може продукувати неоднакові за своєю дією гормони. Так, наприклад, щитовидна залоза продукує тироксин і тирокальцитонін, підшлункова залоза - інсулін, антагоніст інсуліну глюкагон, а також соматостатін- наднирники - глюкокортикоїди та мінералокортикоїди і т. Д. Крім того, продукція одних і тих же гормонів може здійснюватися різними ендокринними залозами. Наприклад, статеві гормони можуть продукуватися і статевими залозами, і залозами, соматотропін-рілізінгінгібірующій гормон (соматостатин) - гіпоталамусом і D-клітинами панкреатичних острівців (острівців Лангерганса) і т. Д.
Синтез гормонів здійснюється не тільки в залозах внутрішньої секреції, а й в нейроендокринних клітинах (апудоцітов) АПУД-системи. Апудоціти, так само як і інші клітини ендокринної системи, розвиваються з клітин нервового гребеня. Останній являє собою транзиторне ембріональний освіту ектодермальну природи, що складається з клітин, здатних до міграції та інтенсивної дифузії. Апудоціти зустрічаються практично у всіх життєво важливих органах і грають важливу роль в підтримці гомеостазу. Приблизно половина загального числа апудоцитов зосереджена в органах травлення. Поряд з секрецією пептидних гормонів нейроендокринні клітини АПУД-системи продукують також біогенні аміни, що виконують функцію як гормону, так і медиаторного нейроаміна (дофамін, норадреналін, серотонін). Деякі гастроінтестинальні гормони (бомбезин, гастрин, нейротензін, ВІП, субстанція Р, енкефалінів, холецистокінін, соматостатин), які продукують апудоцітамі органів травлення, виявляють також в різних структурах мозку, нервових клітинах і закінченнях периферичної нервової системи. У зв`язку з цим їх відносять до групи нейропептидів.
Апудоціти можуть бути джерелом розвитку ендокринних пухлин (апудом) в різних органах (шлунок, легені, печінку, товстий кишечник і ін.) З виникненням цілого ряду ендокринних синдромів (синдром Кушинга, Золлингера - Еллісона, Вернера - Моррісона і ін.).
Крім гормонів, існують інші біологічно активні речовини, що виробляються поза клітинами ендокринної системи. Серед них виділяють гістамін, ацетилхолін, простагландини - ненасичені жирні кислоти з молекулярним ланцюгом, що містить 20 атомів вуглецю, і ін. Простагландини утворюються практично у всіх тканинах організму і передають тканинам «доручення» гормонів. Ці біологічно активні речовини надають регулюючу дію на фундаментальні процеси біохімічних перетворень у всіх органах людини. У добу синтезується приблизно 1 мг простагландинів. Близькими до простагландинів біологічно активними речовинами є тромбоксани і простацикліни. Тромбоксани синтезуються в тромбоцитах. Викликаючи їх необоротну агрегащіо, вони сприяють утворенню тромбів на тлі скорочення артерій. Простацикліни утворюються в мікросомах стінки артерій. Вони запобігають агрегації тромбоцитів, т. Е. Виникнення тромбів, і викликають розширення артерій.
За хімічною будовою гормони поділяють на 4 групи: білково-пептидні, глікопротеідние, амінокислотні і стероїдні (в основі їх молекули лежить ціклопентанопергідрофенантреновое кільце).
За фізичним дією гормони ділять на пускові та гормони-виконавці. До пусковим гормонів (активатори діяльності інших залоз) відносяться нейрогормони гіпоталамуса і тропний гормони гіпофіза. Гормони-виконавці на відміну від пускових надають безпосередню дію на деякі основні функції організму: зростання, обмін речовин, розмноження, адаптацію, діяльність і тонус нервової системи.
В ендокринних залозах до виділення з організму гормони проходять кілька стадій: утворення, накопичення, вивільнення, транспортування, здійснення біологічної дії, інактивації.
Після утворення в ендокринних залозах гормони в міру необхідності надходять в кров, що залежить певною мірою від часу доби і віку людини. Так, максимальне виділення в кров гормонів щитовидної залози і кортикостероїдів відзначається в ранкові, а мінімальне - у вечірні години. Максимальне виділення гонадотропних гормонів гіпофіза спостерігається в нічний час, статевих гормонів - в ранні ранкові години, а зниження їх виділення - до вечора і т. Д.
Велика частина гормонів зв`язується в крові з білками плазми, які виконують транспортну функцію, і втрачає біологічну активність. Мінімальна кількість гормонів циркулює в крові у вільному (біологічно активної) стані.
Гормони мають дистантний характер дії, мають сувору специфічністю, високу біологічну активність, секретіруемостио і довгостроково зберігається ефектом. Дистантний характер дії гормонів полягає в тому, що точки прикладання їх дії розташовуються зазвичай далеко від місця утворення гормону в ендокринних залозах. Сувора специфічність дії гормонів проявляється в тому, органів і тканин на певний гормон не можуть бути викликані іншими (неспецифічними для цих органів і тканин) гормонами.
Гормони роблять свій фізіологічну дію в надзвичайно малих дозах. Наприклад, 1 г адреналіну може активувати роботу 100 млн. Ізольованих сердець, a1 r естрадіолу викликає течку у 10 млн. Статевонезрілих мишей. Ефективність біологічної дії гормонів обумовлена, з одного боку, їх концентрацією в крові, а з іншого - чутливістю тканин, в яких проявляється їх дію. Завдяки підвищеній чутливості тканин до дії гормонів можуть розвинутися часткова акромегалія, гіпертрихоз, одностороння гінекомастія і т. Д. Біологічно активні сполуки, що утворюються в залозах внутрішньої секреції, але не надходять в кров, не можуть називатися гормонами.
Встановлено чотири основні типи фізіологічної дії гормонів на організм:
кінетичне, або пусковий, що викликає певну діяльність еффекторов-
метаболічну, що викликає зміни обміну речовин-
морфогенетическое, або формативного (диференціація тканин і органів, дія на ріст, стимуляція формообразовательного процесу і т. д.) -
коригуючий (зміна інтенсивності функцій всього організму або його органів).
Механізм тканинного дії гормонів остаточно не з`ясований. Існує принаймні 3 шляхи, що дозволяють пояснити механізм тканинного дії гормонів:
зміна проникності клітинних мембран-
взаємодія гормонів з ферментами шляхом утворення оборотних аллостеріческіх зв`язків-
вплив гормонів на генетичну інформацію з наступною зміною синтезу ферментів.
Встановлено, що ряд гормонів (пептидні, білкові) здійснює своє тканинне дію за допомогою аденілціклазного механізму (Сатерленд). Сутність цього механізму полягає в тому, що гормон спочатку активує фермент аденілциклазу або гуанілціклазу, що знаходиться в оболонці клітини. Активована гормоном аденілциклазу сприяє переходу в цитоплазмі клітини аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) у внутрішньоклітинний медіатор - циклічне фосфорне з`єднання 3 `, 5`-аденозинмонофосфат (цАМФ). Останній активує клітинний фермент протеїн, що реалізує дію гормону.
На відміну від аденілціклазного механізму початковим тканинним дією стероїдних гормонів є їх взаємодія з внутрішньоклітинними рецепторними білками цитоплазми, а потім і ядра (Дженсен). Схема механізму тканинного дії стероїдних гормонів може бути представлена в більш розгорнутому вигляді. Гормон проникає в клітину і тут пов`язується з певним специфічним білком. Останній є рецептором для даного гормону. У вигляді гормон-рецепторного комплексу цей гормон проникає в ядро і вступає у взаємодію з певними ділянками ядерної дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). Наслідком такої взаємодії є утворення особливої матричної рибонуклеїнової кислоти (РНК). Остання виходить з ядра і сприяє синтезу на рибосомах білка або білка-ферменту.
Припускають, що механізм аллостеріческого (від грец. Alios - інший, stereos - просторовий) внутрішньоклітинного ефекту полягає у впливі гормонів на аллостерічеськіє білки-ферменти, а саме на їх аллостерічеськіє центри. Останні являють собою структурні угруповання, «чутливі» до продуктам інших, нерідко віддалених, реакцій. В результаті впливу гормонів зміни, що виникають в аллостеріческіх центрах білків-ферментів, можуть передаватися на каталітичні центри віддалених від них ферментів, включаючи і ферменти, що каталізують початкові ланки біохімічних реакцій. Це в свою чергу відбивається на регуляції всього внутрішньоклітинного обміну.
Механізм тканинного дії гормонів, що впливають на ферменти (їх кількість і якість) через гени, схематично можна представити таким чином. Гормон впливає на ген. Останній знаходиться в ядрі клітини і являє собою певну ділянку ланцюга молекули (ДНК). Гормони змінюють інтенсивність синтезу або активність ферментів. Останні реалізують дію гормонів на клітину.
Після здійснення тканинного дії гормони або інактивуються, або виділяються з сечею в незміненому вигляді. Інактивація гормонів відбувається в основному в печінці шляхом зв`язування з глюкуроновою або сірчаною кислотою або в результаті впливу ферментів.
Регуляція діяльності залоз внутрішньої секреції здійснюється корою головного мозку через освіти лімбічної системи (гіпокамп, мигдалеподібної комплекс та ін.) І гіпоталамо-гіпофізарну систему.
Одним із шляхів регуляції функції ендокринних залоз є система зворотного зв`язку ( «плюс - мінус» або «мінус - плюс» взаємодії) периферичної залози внутрішньої секреції і тропной функції передньої долі гіпофіза. Система зворотного зв`язку полягає в тому, що при збільшенні рівня периферичного гормону відбувається гальмування секреції потрійного гормону і навпаки. Система зворотного зв`язку передбачає також опосередкований вплив периферичного гормону на тропний функції передньої долі гіпофіза через гіпоталамус або вищі відділи ЦНС з подальшим впливом на гіпоталамус, передню частку гіпофіза і периферичну ендокринну Залозу (Б. В. Альошин).

Гіпоталамус може здійснювати регуляцію периферичних ендокринних залоз і парагіпофізарно (крім гіпофіза) - безпосередньо по вегетативно-нервових шляхах. У цьому випадку зв`язок гіпоталамуса з різними органами реалізується через медіатори. Останні утворюються при подразненні симпатичного і блукаючого нервів, що іннервують залози внутрішньої секреції і внутрішні органи. При подразненні блукаючого нерва (холінергічних нейронів) виділяються речовини, які надають парасимпатическое дію (ацетилхолін). Роздратування симпатичного нерва (адренергічних нейронів) призводить до утворення речовин симпатоміметичної дії (симпатії - суміш адреналіну і норадреналіну). На відміну від дії гормонів, для яких характерні дистантность, генералізовані (поширеність) і пролонгованість, медіатори діють більш локально і обмежено за часом.
Порушення гормонообразовательной діяльності ендокринних залоз (зміна швидкості секреції тропних гормонів, підвищення або зниження функції периферичних ендокринних залоз і т. Д., А також зменшення кількості рецепторів або зміна їх чутливості до даного гормону) приводить в остаточному підсумку до розвитку ендокринних захворювань. Прикладом залежності дії гормонів від рецепторів може служити синдром тестикулярной фемінізації. В результаті відсутності достатньої кількості рецепторів до тестостерону присутні в організмі естрогени проявляють свою дію і у осіб з чоловічим каріотипом 46XY розвиваються вторинні жіночі статеві ознаки (жіночий фенотип).
Порушення гормонообразовательной діяльності периферичних ендокринних залоз може бути первинним (первинний деструктивний процес, або первинна гіперфункція самої залози) або вторинним (зміна швидкості секреції тропних гормонів, що викликає посилення або зменшення функції відповідних ендокринних залоз).
Функція ендокринних залоз тісно пов`язана з діяльністю не тільки нервової системи, але і внутрішніх органів, органів чуття, статевої сфери і т. Д. При ураженні ендокринних залоз виникають зміни і в органах і системах організму. Це дає підставу розглядати будь-ендокринне захворювання як хвороба всього організму.