Эндокринная функция надпочечников, гипофиза и половых желез

Эндокринная функция  надпочечников, гипофиза и половых  желез.

План работы:

1. Значение кортикального  и мозгового слоя надпочечников  в образование гормонов. Глюкокортикоиды  и стресс.

2.Строение и функции  гипофиза.

3.Функции половых желез. Основные формы женского полового цикла. Явление, возникающие в результате нарушения гормонообразовательной функции половых желез.

4.Регуляция функции эндокринных  желез.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Значение кортикального  и мозгового слоя надпочечников  в образование гормонов. Глюкокортикоиды  и стресс.

Надпочечники – парная эндокринная железа, состоящая из коркового и мозгового вещества.

Корковое вещество (кора надпочечника) формируется на 5-й  неделе внутриутробного периода  из мезодермальных клеток, расположенных вблизи зачатка половых желез и почек. Мозговое вещество является производным эктодермальных клеток нервного гребешка.

На II месяце внутриутробного  периода надпочечники представляют собой образование, которое по размерам превышает почки. Основная часть  надпочечника является эмбриональной (фетальной) корой, которая подвергается атрофии и обратному развитию в течение года после рождения.

В постнатальном периоде  начинает развиваться постоянная кора надпочечника, в которой к третьему году жизни четко определяются 3 зоны: клубочковая, прилегающая к  капсуле надпочечника, пучковая и  сетчатая, граничащая с мозговым слоем. На долю коры приходится около 80% массы  надпочечника.

У взрослого человека надпочечник  имеет форму треугольника размером 4х2х0,3 см и массой около 5-7 г.

Клубочковая зона – самый  тонкий слой коры надпочечника, который  представлен мелкими эпителиоидными клетками, содержащими небольшое количество слабоокрашиваемой цитоплазмы. Здесь же встречаются крупные, богатые липидами, а также вакуолизированные клетки и синтиций, образующие скопления типа клубочков. При электронномикроскопическом исследовании в клетках этой зоны выявляются продолговатые митохондрии, в которых имеются пластинчатые кристы, что является отличительным признаком митохондрий клубочковой зоны. Клетки этой зоны ответственны за образование минералокортикоидов и, в частности, альдостерона. Считается, что клетки этого слоя могут быть стволовыми для образования следующих двух зон.

Большая часть коры надпочечника представлена клетками пучковой зоны, которые характеризуются радиальным расположением и находятся под  прямым углом по отношению к капсуле  надпочечника. Это крупные кубические и полигональные клетки; некоторые  из них имеют по два ядра. Цитоплазма клеток вакуолизирована и содержит большое количество липидов. При электронной микроскопии в клетках этой зоны выявляется агранулярный эндоплазматический ретикулум или агранулярная эндоплазматическая сеть. Митохондрии, хотя и различны по размерам, но крупнее по сравнению с митохондриями клубочковой и сетчатой зон. Они характеризуются тубулярными и везикулярными кристами, которые являются выпячиваниями собственной мембраны, или наличием свободных пузырьков в митохондриальном матриксе.

Холестерин, которым богаты надпочечники, содержится в основном в клетках этой зоны в большем  количестве, чем в любой другой ткани организма. В неактивной фазе этот слой представлен в основном светлыми, “губчатыми” клетками, т.е. богатыми липидами. При стимуляции АКТГ, когда холестерин, содержащийся в клетках, расходуется на образование  кортикостероидов, клетки пучковой зоны становятся компактными. В клетках  пучковой зоны в основном продуцируются  глюкокортикоиды.

И, наконец, внутренний слой коры, прилегающий к мозговому  слою, называется сетчатой, или ретикулярной, зоной, которая состоит из переплетающихся  между собой неправильной формы  тяжей клеток небольшого размера, содержащих пигмент, небольшое количесвто капель липидов и хорошо окрашиваемую цитоплазму. Митохондрии клеток этой зоны близки к митохондриям пучковой зоны, хотя и отличаются более удлиненной формой и содержат уплощенные кристы. Эта зона ответственна за образование половых гормонов – андрогенов, эстрогенов и небольшого количества прогестерона.

 

Мозговой слой надпочечника содержит большие секреторные клетки, группирующиеся в образования овальной формы или тяжи, которые соединяются  друг с другом. Эти клетки включают нежные гранулы, содержащие адреналин  и норадреналин, становятся бурыми при обработке реагентами, окисляющими  хроматин, и называются хромаффинными  клетками.

Кровоснабжение коры надпочечника осуществляется тремя крупными и  множеством мелких артериальных сосудов. Верхняя надпочечниковая артерия  является ветвью нижней диафрагмальной артерии, средняя надпочечниковая  артерия отходит непосредственно  от аорты, нижняя – от почечной артерии.

Отток венозной крови осуществляется через центральную вену. Центральная  вена правого надпочечника (длиной около 1 см) впадает в нижнюю полую  вену, а вена левого надпочечника, которая  несколько длиннее правой (2-4 см), впадает в почечную вену. Лимфатические  сосуды, распространяясь по ткани  надпочечника, образуют сплетения под  капсулой и в мозговом слое.

 

Надпочечники секретируют  кортикостероиды, которые состоят  из 21 углеродного атома и являются производными прегнана и аллопрегнана. К настоящему времени известно около 100 таких соединений, однако лишь немногие из них являются биологически активными соединениями, которые можно разделить на четыре группы: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, андрогены и эстрогены. Основные пути биосинтеза кортикостероидов представлены на схеме 1.

 

Схема 1.Основные пути биосинтеза кортикостероидов.

 

1 – дефект Р450scc (20, 22 десмолаза): 2 – дефект 3b-гидроксистероидной  дегидрогеназы;3 – дефект Р450с17 (17a-гидроксилазы); 4 – дефект Р450с21 (21-гидроксилазы); 5 – дефект Р450с11 (11b-гидроксилазы); 6 – дефект 18-гид- роксилазы (кортикостерон метилоксидазы I) и 18-оксидазы (кортикостерон метилоксидазы).

 

 

Предшественником стероидных гормонов является холестерин, запасы которого в надпочечниках человека составляют 3-10% в расчете на сырую массу, тогда как общие запасы липидов в надпочечнике составляют, по данным М.А.Креховой (1976), до 20% от его общей массы. Большая часть холестерина (80-90%) связана с жирными кислотами и только 10% приходится на свободный холестерин. Свободный холестерин в надпочечниках содержится главным образом в эндоплазматических мембранах и митохондриях, а эфиры холестерина сосредоточены в липидных каплях цитоплазмы. Холестерин поступает в надпочечники из плазмы или синтезируется из ацетил-КоА.

 

Пополнение запасов холестерина  находится под контролем АКТГ, под влиянием которого ускоряется поступление  свободного холестерина из плазмы, усиливается внутриклеточный синтез холестерина de novo и стимулируется внутриклеточный гидролиз эфиров холестерина в самих надпочечниках. АКТГ регулирует скорость стероидогенеза в надпочечниках, изменяя метаболизм холестерина и его перераспределение как внутри клетки, так и в митохондриях. Внеклеточные липопротеиды являются важным регулятором синтеза холестерина в надпочечниках, и при достаточном количестве внеклеточного холестерина наблюдается угнетение внутриклеточного его синтеза.

Другим источником поступления  холестерина являются липидные вакуоли, содержащие эфиры холестерина.

Биоснитез кортикостероидов начинается в митохондриях, где от поступающего холестерина под влиянием Р 450scc (холестерин 20, 22-гидроксилаза: 20, 22-десмолаза) происходит отщепление боковой цепи холестерина и образование прегненолона. Поступление холестерина в митохондрии и его транспорт к ним осуществляются специфическим лабильным белком, биосинтез которого стимулируется протеинкиназой. Активированная под влиянием АКТГ протеинкиназа фосфорилирует рибосомы, на которых и происходит биосинтез этого лабильного транспортного белка, период полураспада которого составляет 8-10 мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Строение и  функции гипофиза.

Гипофиз, hypophysis (glandula pituitaria) - небольшая шаровидная или овальная железа, красноватой окраски, связанная с головным мозгом, с tuber cinereum et infundibulum посредством гипофизарной ножки. Железа лежит в турецком седле, где укреплена посредством diaphragma sellae turcicae.

 

Размеры гипофиза невелики: длина 8-10 мм, ширина 12-15 мм, высота 5-6 мм; масса - 0,35-0,65 г. При беременности он значительно увеличивается и  после родов к прежней величине не возвращается. В придатке мозга  различают 2 доли, имеющие разное строение, функцию и развитие: переднюю, lobus anterior (adenohypophysis), и заднюю, lobus posterior (neurohypophysis). Верхняя часть передней доли, прилегающая к серому бугру, выделяется под названием pars tuberalis. Задняя часть передней доли, расположенная в виде каймы между ней и задней долей, рассматривается как промежуточная часть, pars intermedia. Lobus anterior со своими pars tuberalis и pars intermedia развивается из эктодермы первичного рта путем выпячивания глоточного (гипофизарного) кармана. Она возникает сначала как железа внешней секреции, но вскоре проток ее редуцируется и она становится железой внутренней секреции, сохраняя железистое строение (аденогипофиз). Следы бывшего протока могут иногда остаться в виде canalis craniopharyngeus, идущего от дна турецкого седла в глотку. Lobus posterior закладывается позднее, чем передняя доля, путем выпячивания дна III желудочка. Из верхней части этого выпячивания, остающегося полым, образуется серый бугор с воронкой, а из нижней - задняя доля гипофиза и гипофизарная ножка, которые являются, таким образом, выростом воронки и содержат элементы нервной ткани (нейрогипофиз).

рис. 1. а – место расположения гипофиза;

 б – строение гипофиза и гипоталамуса

Функция. Разные строение и развитие обеих долей определяют и разные функции их. Передняя доля влияет на рост и развитие всего тела (соматотропный гормон). При ее опухолях происходит усиленный рост пальцев, носа и губ (акромегалия). Передняя доля также стимулирует деятельность других желез внутренней секреции: щитовидной (тиреотропный гормон), коры надпочечника (адренокортикотропный гормон) и половых желез (гонадотропный гормон). Задняя доля усиливает работу гладкой мускулатуры сосудов, повышая кровяное давление (вазопрессин), и матки (оксигоцин), а также влияет на реабсорбцию воды в почке (антидиуретический гормон). При разрушении задней доли гипофиза возникает несахарное мочеизнурение.

В передней доле гипофиза вырабатываются:

адренокортикотропный  гормон (АКТГ) – (син.: адренокортикотропин, кортикотропин) – оказывает стимулирующее действие на функцию коркового вещества надпочечников.

 В норме содержание  в сыворотке крови АКТГ утром  несколько превышает 80 пг/мл, а потом значительно меняется в зависимости от времени суток и силы стресса, во время которого происходит дополнительный выброс гормона;

соматотропный гормон (СТГ) (син.: гормон роста, соматотропин) – участвует в регуляции всех видов обмена веществ в организме человека, но основное действие – стимуляция роста скелета и увеличение размеров тела.

 В норме содержание  в сыворотке крови натощак  утром 2 – 6 пг/мл. Уровень содержания гормона зависит от активности, времени суток и стресса;

тиреотропный гормон (ТТГ) (син.: тиреотропин) – биологическая роль состоит в поддержании нормального строения и функциональной активности щитовидной железы. В норме содержание в крови составляет 0,3 – 5,0 МЕ/мл;

лютеинизирующий гормон (ЛГ) (син.: лютропин) – гонадотропный гормон, стимулирующий развитие половых желез у мужчин и женщин, а у женщин еще и овуляцию.

 Норма содержания в  крови 3 – 35 МЕ/мл. Показатель значительно  варьирует в зависимости от  возраста и пола, а у женщин  еще и от фазы менструального  цикла;

пролактин (син.: лактогенный гормон, лютеотропный гормон, лютеотропин, маммотропин) – обладает широкой биологической активностью: стимулирует рост и развитие молочных желез, рост и функцию сальных желез и рост внутренних органов. Пролактин стимулирует репродуктивные процессы, проявление материнского инстинкта, а у мужчин – рост предстательной железы.

 Норма содержания в  крови пролактина 5 – 25 мг/мл, но  у мужчин, детей и женщин после  наступления менопаузы его значения  приближаются к нижним границам  нормы. В то же время в  период грудного вскармливания  (лактации) его показатели увеличиваются  (рис. 2);

фолликулостимулирующий  гормон (ФСГ) – стимулирует рост и развитие фолликулов в яичниках и сперматогенез в семенных пузырьках.

 Норма содержания в  крови 5 – 20 МЕ/мл. Но показатель  значительно варьирует в зависимости  от возраста, пола, а у женщин  еще и от фазы менструального  цикла. 

 

Задняя доля гипофиза вырабатывает:

окситоцин – гормон, стимулирующий  отделение молока у женщин в период кормления и сокращение мускулатуры  матки;

вазопрессин – гормон, обладающий противодиуретическим и вазопрессорным действием. Именно нарушение его секреции ведет к развитию несахарного диабета.

 

Итак, как видно из вышеизложенного, гормоны гипофиза практически оказывают  влияние на все железы внутренней секреции.

 

Рассмотрим наиболее часто  встречающиеся нарушения продукции  гормонов гипофизом: акромегалию, гигантизм, низкорослость, а также несахарный диабет. Болезнь Иценко-Кушинга, хотя основная причина и зависит от нарушения секреции гормонов гипофизом, будет рассмотрена при разборке надпочечников, так как ее проявления зависят от нарушения функции надпочечников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Функции половых  желез. Основные формы женского  полового цикла. Явление, возникающие  в результате нарушения гормонообразовательной  функции половых желез.

 

Половые железы человека, по своей природе, являются частью его  половых органов. В нашем организме  железы полового типа выполняют функции  смешанного типа, можно сказать двойственные функции. С одной стороны эти  железы продуцируют гормоны, крайне необходимые организму для нормальной работы, как половой сферы, так  и всего организма. А с другой стороны ,эти же половые железы осуществляют реализацию репродуктивной функции человека, позволяя последнему иметь здоровое потомство.  Половые органы человека, как и его половые железы в процессе эмбриогенеза начинают свое формирование в течении первых двадцати восьми дней.   Этот процесс протекает стабильно одинаково у эмбрионов имеющих набор хромосом типа 46ХХ,  46XY и 45 Х.  Формирование нормального процесса обеспечивается хромосомой типа Х . Но, этот этап имеет прямую зависимость от хромосомы Y типа.  Именно эта хромосома осуществляет контроль за полноценным развитием наших половых органов.  В случае сбоя в работе этого механизма полового развития, возможны аномальные отклонения. Например - у плода, внутри утробы матери, могут начать формирование органы, принадлежащие обоим пола. Такое нарушение генного типа носит название – гермафродитизм.  А встречаются такие генные отклонения, когда у человека,  при формировании половых желез ,произошел сбой такого типа , что уже после его рождения,   в процессе развития организма, могут начать проявлять себя половые признаки свойственные противоположному полу. Это явление получило название – гермафродитизм ложный.  В период  времени развития организма от раннего возраста до его полного полового созревания ,происходит процесс окончательного формирования и активации его половых желез.  Именно в период наступления полового созревания у представителей обоих полов происходит стремительное (соматический тип) развитие половых желез . В этот момент половые железы стремительно растут и быстро прогрессируют.  Для мальчиков, одним из наиболее характерных признаков систематической активности половых желез ,является явления поллюций. Это свидетельствует об активной фазе  созревания (полового). А вот у представительниц женского пола, те же самые процессы активизации желез (половых), выражаются в наступлении менструаций.  Половые железы, по своей физиологии, являются неотъемлемой частью эндокринной системы человека  и  объединены с другими железами этой системы в единый эндокринный комплекс.  Они, так же как и все остальные железы внутренней секреции системы, выполняют функции связанные с гормональной регуляцией всех процессов происходящих в нашем организме. Основную роль в процессах регуляции работы половых желез  играют – щитовидная железа. гипофиз (включая гипоталамус) и надпочечники.  Мужские половые железы продуцируют мужские половые гормоны, такие как  - тестостерон и гормоны из группы андрогенов.  Производят мужские половые железы и небольшое количество гормонов (половых) женского типа. Кроме этого, именно половые железы мужчины синтезируют генетический материал – сперматозоиды.  Половые железы мужского типа формируют у представителей мужского пола вторичные половые признаки.  Если в результате травмы или по медицинским показаниям  половые железы мужчины удаляются (яички), то в дальнейшем развитие половых признаков вторичного типа  будет полностью остановлено.  Более того, в организме мужчины произойдет ряд необратимых изменений.  Начнет откладываться жир, во вновь созданные депо, резко понизиться уровень всех процессов связанных с окислительными процессами.   Как уже упоминалось ранее, половые железы мужчины продуцируют такой гормон как андроген.  Этот тип гормонов обладает свойствами анаболиков.  У женщин, половые железы представлены яичниками.  Вот именно в яичниках и секретируются половые гомоны женского типа.  К подобным гормонам относятся – эстрогены и прогестины.  Эти гормоны отвечают за формирование у женщин половых признаков вторичного типа, а так же за развитие желез молочного типа, нормальное протекание беременности и родовой процесс . Гормоны этого типа, так же осуществляют функции по регулированию всей нервной системы женщины и оказывают прямое действие на ее половое поведение.  В периоды протекания менструального цикла, именно в яичниках женщины формируется яйцеклетка и в этих же яичниках продуцируется в норме микроскопический набор половых гормонов мужского типа.  Но, нужно отметить то, что в функции желез полового типа, как мужчины так и женщины, не входит регуляция только половой сферы и всего, что с ней связанно. Не замыкаются эти органы и на продуцировании генетического материала (яйцеклеток и сперматозоидов). Возможности и задачи половых желез в нашем организме намного шире. Они принимают самое активное участие в работе всего эндокринного комплекса и оказывают непосредственное влияние на многие процессы, которые происходят в нашем организме на гормональном уровне.