Фізіологія залоз внутрішньої секреції тварин

_{Фізіологія залоз внутрішньої секреції}

Характеристика залоз внутрішньої секреції. гормони

Фізіологічні функції організму регулюються не тільки нервовою системою. Передача інформації до органів організму від центральної нервової системи здійснюється і за допомогою спеціальних речовин, які виділяються органами, званими залозами внутрішньої секреції. Свій вплив на залози внутрішньої секреції ЦНС надає безпосередньо, через нерви, що йдуть до них, і через гіпоталамус. У гіпоталамусі розташовуються центр регуляції і спеціальні нейрони, які продукують посередники - ліберіни.

Залози внутрішньої секреції. Це спеціальні залізисті органи, які мають вивідних проток і виділяють свій секрет, званий гормоном, безпосередньо в кров, яка протікає по пронизливим тканину залози капілярах.

В організмі розрізняють такі залози внутрішньої секреції: гіпоталамус, гіпофіз, епіфіз, щитовидна залоза, околощітовідние залози, підшлункова залоза, надниркові залози, яєчники і сім'яники, жовте тіло, плацента, вилочкова залоза. Инкреторная діяльність властива також і багатьом органам організму, тому що в них є окремі спеціальні клітини, інкретірующіе біологічно активні речовини типу гормонів. Сукупність цих ендокринних клітин утворює дифузну ендокринну систему.

Кожна залоза внутрішньої секреції синтезує і виділяє в кров свої специфічні гормони, які розносяться по організму, надходять до органів і здійснюють свою дію - посилення або пригнічення функції, проліферації, диференціації, обміну речовин і енергії. Для забезпечення пристосувального ефекту потрібна певна, оптимальну на даний момент концентрація гормону в крові. Певна концентрація гормонів у крові підтримується завдяки інформації, що надходить з рецепторів судин і тканин по каналах зворотного зв'язку в центр регуляції діяльності залоз внутрішньої секреції, розташований в гіпоталамусі.

Спеціальні рецептори сприймають менші і більші концентрації гормону, інформація надходить в гіпоталамус, тут формується програма дії. Вона до одних залоз надходить по еферентних нервових волокнах, до інших - за участю нейросекретів: ліберинів або статинів, які через місцеву кровоносну систему надходять в гіпофіз, тут утворюються гормони тропів, що надходять у загальний кровообіг до відповідних залоз, де і викликають пристосування швидкості синтезу і виділення гормону згідно потребам.

Складаються на певний період фактичні оптимальні концентрації окремих гормонів у крові тварини називаються гормональним статусом.

Гормони. Це органічні сполуки, що володіють високою біологічною активністю. Їх виробляють секреторні клітини. Зберігаються вони в гранулах - внутрішньоклітинних органелах, відокремлених від цитоплазми мембраною. У гранулах міститься велика кількість молекул гормону, занурених у білковий матрикс. За хімічною будовою розрізняють гормони белковопроізводние і стероїдні похідні холестерину). Наприклад, до стероїдних відносять всі гормони кори надниркових і статевих залоз, до простих білків - інсулін, гормон росту та ін, до складних білок - фолікулостимулюючий, лютеїнізуючий і тиреотропний гормони, похідні амінокислоти тирозину - адреналін, норадреналін, тироксин, трийодтиронін.

Гормони мають низку специфічних властивостей:

1) діють тільки на певний орган;

2) діють на великих відстанях від місця утворення;

3) мають високу біологічну активність;

4) надають свою дію через білки-ферменти, рецептори мембран;

5) не мають видової специфічності;

6) швидко руйнуються спеціальними ферментами.

Механізм дії гормонів. Гормон з кров'ю надходить до органу-мішені. Клітини органа-мішені мають спеціальні рецептори, які збуджуються лише певним гормоном. Одна і та ж клітина може мати рецептори трьох видів: локалізовані на поверхні мембрани клітини, в цитоплазмі і в ядрі клітини. Крім того, в одній і тій же клітині можуть бути присутні різні рецептори одного виду. Специфічні Рецептори клітин-мішеней здатні зчитувати інформацію, закодовану в гормоні. При взаємодії гормону з рецептором утворюється гормон-рецепторний комплекс.

Існує два механізми дії гормонів, принципово розрізняються за ознакою того, де утворюється гормон-рецепторний комплекс - на поверхні клітини або всередині неї.

Перший механізм дії гормонів. Для більшості білкових гормонів рецептори знаходяться на зовнішній поверхні клітин органів-мішеней. Гормон приєднується до рецептора, змінюючи конформацію білка, при цьому всередину клітини органу передається сигнал. Він активує фермент аденілатциклазу, яка каталізує дефосфорілірованіе АТФ з утворенням циклічної АМФ. цАМФ є вже посередником дії гормону на обмінні процеси і викликає в клітці різноманітні ефекти - активування протеїнкінази та ін, в результаті підвищується або знижується той чи інший обмін. Другий механізм дії гормонів. Стероїдні гормони, а також тиреоїдні та інші похідні амінокислот легко проникають в клітину через її мембрану.

Стероїдні гормони взаємодіють з рецепторами, що знаходяться в цитоплазмі. Утворився гормон-рецепторний комплекс переноситься в ядро і діє безпосередньо на геном, стимулюючи або пригнічуючи його активність, тобто впливає на синтез ДНК, змінюючи швидкість транскрипції і кількість інформаційної РНК. Збільшення або зменшення кількості мРНК впливає на синтез білка в процесі трансляції, що призводить до зміни функціональної активності клітини.

Тиреоїдні гормони з цитоплазми проникають в ядро клітини, де взаємодіють з рецепторами, утворюючи активний гормон-рецепторний комплекс. Він діє безпосередньо на геном, стимулюючи або пригнічуючи його активність, змінюючи швидкість транскрипції і кількість мРНК. Збільшення або зменшення кількості мРНК впливає на синтез білка в процесі трансляції і призводить до зміни функціональної активності клітини.

Приватна характеристика залоз внутрішньої секреції

Гіпоталамус. Це структурне утворення ЦНС. Складається з нейронів, частина яких володіє инкреторной функцією. Одні нейрони утворюють гормони-стимулятори - їх сім: кортіколіберін, соматоліберину, тиреоліберином, фолліліберін, люліберіна, пролактоліберін, меланоліберін і гормони-інгібітори - їх три: соматостатин, пролактостатін і ме-ланостатін. Ліберіни і статини з кров'ю надходять в гіпофіз і надають дію, що забезпечує утворення відповідних гормонів гіпофіза. Гіпоталамічні нейрони, що секретують ліберіни і статини, іннервуються лімбічної системою, середнім мозком, нейронами самого гіпоталамуса.

Інші нейрони гіпоталамуса утворюють антидіуретичний гормон і окситоцин. Утворилися гормони по аксонах нейронів стікають в задню частку гіпофіза і там накопичуються, у міру потреби вступаючи в кровотік. Завдяки ліберинів і статинам гіпоталамус забезпечує зв'язок центральної нервової системи з гормональною системою організму.

Гіпофіз. Знаходиться біля основи головного мозку. Має складну будову. У ньому розрізняють аденогіпофіз і нейрогіпофіз, в яких виробляються гормони.

Передня частина гіпофіза - аденогіпофіз. Залізисті клітини його продукують шість гормонів: соматотропний гормон, лактотропний гормон, фолікулостимулюючий гормон, лютеїнізуючий гормон, тиреотропний гормон, адренокортикотропний гормон.

Гормон росту. СТГ володіє видовою специфічністю і широким спектром дії в організмі. Він з кров'ю розноситься по всьому організму і регулює його зростання: підвищує синтез білка і тим самим збільшує м'язову масу, сприяє росту скелета і кісток в довжину, збільшує розміри тіла. Освіта гормону стимулює зниження в крові концентрації глюкози і жирних кислот, підвищення концентрації амінокислот.

Соматотропний гормон викликає різноманітні метаболічні ефекти: підвищення концентрації глюкози в плазмі крові, жирних кислот, відкладення глікогену в м'язах, стимулює секрецію молока і проліферацію лімфоїдної тканини.

Підвищене утворення гормону веде до прискорення зростання. Якщо це відбувається у молодому віці, то тварина і людина ростуть дуже швидко, але пропорції тіла залишаються нормальними. Якщо ж підвищене утворення і виділення гормону відбувається у дорослої людини, то це призводить до зростання тих тканин, які ще не припинили зростання. Таке захворювання називається акромегалія.

Недостатнє утворення гормону веде до затримки росту. Якщо воно відзначається з самого народження, то тварина росте дуже повільно, хоча пропорції тіла залишаються нормальними.

Пролактин. За структурою, властивостями і фізіологічною дією схожий з соматотропного гормону, але він вибірково діє на молочні залози. ЛТГ, потрапляючи в кров, стимулює розвиток молочних залоз, синтез компонентів молока у л актируйте самок і ін

Адренокортикотропний гормон. Поступаючи в кров, робить специфічний вплив на пучкову і сітчасту зони кори надниркових залоз: збільшує розміри надниркових залоз, стимулює утворення в них гормонів глюкокортикоїдів, андрогенів, естрогенів і гестагенів.

Тиреотропний гормон. Гормон, потрапляючи в кров, надає специфічну дію на щитовидну залозу: збільшує її розміри, стимулює синтез гормонів.

Фолікулостимулюючий гормон. Фолікулостимулюючий гормон, потрапляючи в кров, надає специфічну дію на яєчники чи насінники - стимулює ріст і розвиток фолікулів у яєчниках, ріст та розвиток клітин Сертолі і сперматогенного епітелію в сім'яниках.

Лютеїнізуючий гормон. Поступаючи в кров, специфічну дію на яєчники чи насінники - стимулює розвиток інтерстиціальної тканини яєчників і сім'яників, забезпечує у самок дозрівання фолікулів у яєчниках, овуляцію і утворення жовтого тіла, стимулює утворення в яєчниках і сім'яниках статевих гормонів.

Ліпотропін. Володіє потужним жиромобилизующего дією.

Проміжна частина гіпофіза. Залізисті клітини її виробляють меланоцітостімулі-ючий гормон.

Меланоцітостімулірующій гормон. Стимулює біосинтез пігменту меланіну в пігментних клітинах шкіри, волосся. Розподіл пігменту призводить до потемніння шкіри і волосся. Гормон бере участь у темнової адаптації, підвищує гостроту зору.

Задня частка гіпофіза - нейрогіпофіз. У ній депонуються гормони, що виробляються в гіпоталамусі. Цих гормонів два: окситоцин і антидіуретичний гормон.

Окситоцин. Гормон надходить у кров рефлекторно при доїнні, роздратуванні рецепторів соска і молочної залози і робить вплив на гладку мускулатуру альвеол молочної залози. Він викликає скорочення альвеол, і молоко переміщається з альвеол в цистерну молочної залози, тобто відбувається молоковіддача.

Окситоцин у великих кількостях виділяється в кров при пологах і викликає скорочення матки, сприяючи виходу плоду.

Антидіуретичний гормон. Надходить у кров і надає специфічний вплив на покручені канальці нефронів нирок, забезпечує збільшення реабсорбції води з дистальних сегментів канальців в кров, викликаючи зменшення сечовиділення.

Епіфіз. Представляє собою утворення центральної нервової системи та перебуває в проміжному мозку. Клітини епіфіза утворюють гормони серотонін, мелатонін, адреногломерулотропін та ін У цілому епіфіз бере участь у здійсненні циркадних ритмів, біологічних годин, трансформацію нервових імпульсів від зорових рецепторів у инкреторной процес. Серотонін синтезується вдень, вночі він перетворюється в мелатонін. Мелатонін - антагоніст меланоцітостімулірующего гормону, знижує число секреторних гранул в пінеалоцитів. Він бере участь в регуляції розвитку і діяльності статевої системи, запобігаючи передчасне її розвиток. Адреногло-мерулотропін стимулює утворення в клубочкової зоні кори наднирників гормону альдостерону. Новітні дослідження показують, що функціонально активними гормонами епіфіза є пептиди.

Зобна заліза. Виявляє діяльність до статевого дозрівання організму, після завершення якого відбувається фізіологічна інволюція його. Зобна заліза інкретірует гормони тимозин, тимін, Т-активін; є центральним органом системи імуногенезу, відповідальним за формування імунітету.

Гормони тимусу стимулюють утворення лімфоцитів і Т-клітин.

Надниркові залози. Це парні залози, розташовані попереду нирок. У них розрізняють кортикальний шар і мозкова речовина, які являють собою самостійні залози внутрішньої секреції і виробляють власні гормони.

Корковий шар. Виробляє три види гормонів: мі-нералокортікоіди, глюкокортикоїди і статеві гормони. Всі гормони мають важливе значення в регуляції процесів обміну речовин. Мінералокортикоїди беруть участь у регуляції обміну мінеральних речовин і води, підвищують інтенсивність всмоктування натрію в канальцях нирок і в кишечнику. Глюкокортикоїди беруть участь у регуляції переважно обміну вуглеводів, підвищуючи рівень глюкози в крові, стимулюють розпад білків, особливо в м'язах, і перетворення амінокислот у глюкозу, розпад жиру. Група статевих гормонів стимулюють ріст і розвиток чоловічих і жіночих статевих органів, ріст організму під час статевого дозрівання, розвиток вторинних статевих ознак.

Гормони кори надниркових залоз забезпечують підвищення опірності організму до дії несприятливих фак торів, підвищують забезпечення тканин джерелами енергії, запобігають надмірну інтенсивність окислювальних процесів, пригнічують запальні процеси.

Мозкова речовина. Залоза розташована всередині надниркових залоз і оточена кірковим шаром. Синтезує і виділяє гормони катехоламіни - адреналін, норадреналін, дофамін. Дофамін та норадреналін є попередниками синтезу адреналіну, тому їхня дія в основному подібно до адреналіну.

Катехоламіни беруть участь у регуляції всіх видів обміну речовин: підсилюють розпад глікогену в тканинах, до глюкози і підвищують концентрацію глюкози в крові, посилюють розпад жиру в жировій тканині і окислення глюкози і жирних кислот, забезпечують розпад білка при нестачі вуглеводів, підвищують перенесення електролітів через мембрани клітин та ін

Катехоламіни впливають на діяльність ряду органів: стимулюють роботу серця, підвищують тиск крові в судинах, розширюють зіницю, гальмують роботу травного тракту, підвищують збудливість і зменшують стомлюваність скелетних м'язів, підвищують стійкість організму до шкідливих впливів.

Щитовидна залоза. Розташована по обидві сторони черпаловидного хряща гортані. Вона складається з залізистих фолікулів і навколишнього парафолікулярних тканини. Фолікули синтезують специфічні гормони тироксин і трийодтиронін з амінокислоти тирозин і неорганічного йоду. Парафолліку-лярная тканину синтезує нейодованої гормон тиреокальцитонин.

Тироксин, трийодтиронін. Поступаючи в кров, роблять вплив на всі клітини організму, беруть участь у регуляції всіх видів обміну речовин, процесів росту і диференціювання тканин, органів. Вони збільшують інтенсивність окислювальних процесів, стимулюють ріст організму, розвиток і функцію статевої системи, синтез глікогену в печінці і жиру молока, виведення води. Вони беруть участь в регуляції розвитку нервової системи та її збудливості, забезпечують нормальну функцію шкіри.

При гіпофункції фолікулів залози, нестачі її гормонів в період росту у тварин затримується зростання, і дорослі розвивається мікседема, знижується обмін речовин і збудливість нервової системи.

При гіперфункції щитовидної залози підвищуються окисні процеси, збудливість нервової системи, відзначається виснаження.

Тіреокал'цітонін. Поступаючи в кров, впливає на обмін кальцію і фосфору в організмі. Гормон активує остеобласти, тобто бере участь у формуванні кістки, забезпечуючи відкладення в кістковій тканині кальцію, знижує вміст кальцію в крові.

Паращитовидні залози. Розташовуються на задній поверхні бічних часток щитовидної залози або занурені в її тканину. Залози синтезують паратгормон.

Паратгормон. Надходить з кров'ю до кісток, нирках та кишечнику. Разом з тиреокальцитонин забезпечує сталість вмісту кальцію в крові - підвищує концентрацію, збільшує активність остеокластів і таким чином викликає руйнування кісткової тканини, підсилює всмоктування кальцію в кишечнику і в нирках.