Эндокринные железы и физиологическая роль их гормонов

 

К эндокринным железам относят гипофиз, щитовидную железу, около

щитовидные железы, корковое и мозговое вещество надпочечников, ост-

ровковый аппарат поджелудочной железы, половые железы, тимус и эпи

физ. Эндокринной активностью обладает также плацента. Кроме того, эн

докринные клетки могут присутствовать в некоторых других органах и

тканях, в частности в пищеварительном тракте, почках, сердечной мышце,

вегетативных ганглиях. Эти клетки образуют так называемую диффузную

эндокринную систему. Общей функцией для всех желез внутренней секре

ции является выработка гормонов.

Гипофиз

 

В гипофизе выделяют переднюю (аденогипофиз) и заднюю (нейрогипо-

физ) доли. У многих животных представлена также промежуточная доля,

однако у человека она практически отсутствует. В аденогипофизе выраба

тывается 6 гормонов, из них 4 являются тройными (адренокортикотроп-

ный гормон, или кортикотропин, тиреотропный гормон, или тиреотро-

пин, и 2 гонадотропина — фолликулостимулирующий и лютеинизирую-

щий гормоны), а 2 — эффекторными (соматотропный гормон, или сома-

тотропин, и пролактин). Молекулы тропинов, образующихся в гипофизе,

содержат от 13 до 198 аминокислотных остатков В нейрогипофизе проис

ходит депонирование окситоцина и антидиуретического гормона (вазоп-

рессин). Синтез этих гормонов осуществляется в супраоптическом и пара-

вентрикулярном ядрах гипоталамуса. Нейроны, составляющие эти ядра,

имеют длинные аксоны, которые в составе ножки гипофиза образуют ги-

поталамо-гипофизарный тракт и достигают задней доли гипофиза. Синте

зированные в гипоталамусе окситоцин и вазопрессин доставляются в ней-

рогипофиз путем аксонального транспорта с помощью специального бел

ка-переносчика, получившего название «нейрофизин».

Гормоны аденогипофиза. Адренокортикотропный гормон (кортикотро

пин). Основной эффект этого гормона выражается в стимулирующем дей

ствии на образование глюкокортикоидов в пучковой зоне коркового веще

ства надпочечников. В меньшей степени выражено влияние гормона на

клубочковую и сетчатую зоны. Кортикотропин ускоряет стероидогенез и

усиливает пластические процессы (биосинтез белка, нуклеиновых кислот),

что приводит к гиперплазии коркового вещества надпочечников. Оказыва

ет также вненадпочечниковое действие, проявляющееся в стимуляции

процессов липолиза, анаболическом влиянии, усилении пигментации.

Влияние на пигментацию обусловлено частичным совпадением аминокис

лотных цепей кортикотропина и меланоцитостимулирующего гормона.

Выработка кортикотропина регулируется кортиколиберином гипотала

муса.

Тиреотропный гормон (тиреотропин). Под влиянием тиреотропина сти

мулируется образование в щитовидной железе тироксина и трийодтирони-

на. Тиреотропин увеличивает секреторную активность тиреоцитов за счет

усиления в них пластических процессов (синтез белка, нуклеиновых кис

лот) и увеличенного поглощения кислорода. В результате ускоряются

практически все стадии синтеза гормонов щитовидной железы. Под влия

нием тиреотропина активируется работа «йодного насоса», усиливаются

процессы йодирования тирозина. Кроме того, увеличивается активность

протеаз, расщепляющих тиреоглобулин, что способствует высвобождению

активного тироксина и трийодтиронина в кровь. Выработка тиреотропина

регулируется тиреолиберином гипоталамуса.

Гонадотропные гормоны (гонадотропины). В аденогипофизе вырабаты

вается 2 гонадотропина — фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеини-

зирующий (ЛГ). ФСГ действует на фолликулы яичников, ускоряя их со

зревание и подготовку к овуляции. Под влиянием ЛГ происходит разрыв

стенки фолликула (овуляция) и образуется желтое тело. ЛГ стимулирует

выработку прогестерона в желтом теле. Оба гормона влияют также на

мужские половые железы. ЛГ действует на яички, ускоряя выработку тес

тостерона в интерстициальных клетках — Лейдига. ФСГ действует на

клетки семенных канальцев, усиливая в них процессы сперматогенеза.

Регуляция секреции гонадотропинов осуществляется гипоталамическим

гонадолиберином. Существенное значение имеет также механизм отрица

тельной обратной связи — секреция обоих гормонов тормозится при по

вышенном содержании эстрогенов и прогестерона в крови; выработка Л Г

уменьшается при увеличении продукции тестостерона.

Соматотропный гормон (соматотропин). Является гормоном, специ

фическое действие которого проявляется в усилении процессов роста и

физического развития. Органами-мишенями для него являются кости, а

также образования, богатые соединительной тканью, — мышцы, связки,

сухожилия, внутренние органы, а также клетки иммунной системы. Сти

муляция процессов роста осуществляется до 20—25 лет за счет анаболиче

ского действия соматотропина. Последнее проявляется в усилении транс

порта аминокислот в клетку, ускорении процессов биосинтеза белка и

нуклеиновых кислот. Одновременно происходит торможение реакций,

связанных с распадом белка. Вероятной причиной этого эффекта является

наблюдающаяся под действием соматотропина усиленная мобилизация

жира из жировых депо с последующим использованием жирных кислот в

качестве основного источника энергии. В связи с этим определенное ко

личество белка сберегается от энергетических трат, поэтому скорость ката

болизма белков снижается. Поскольку в этой ситуации процессы синтеза

белка преобладают над процессами его распада, в организме происходит

задержка азота (положительный азотистый баланс). Благодаря анаболиче

скому действию соматотропин стимулирует активность остеобластов и

способствует интенсивному образованию белковой матрицы кости. Кроме

того, усиливаются также процессы минерализации костной ткани, в резу

льтате чего в организме задерживаются кальций и фосфор.

Несмотря на то что в организме соматотропин активно стимулирует об

разование костной и хрящевой ткани, при введении данного гормона в

изолированную культуру клеток заметного усиления роста последних

обычно не наблюдается. В связи с этим возникло предположение, что сти

муляция процессов роста, наблюдаемая в условиях целостного организма,

не является результатом прямого действия этого гормона. Скорее всего

под действием соматотропина происходит образование определенных по

средников, влияние которых и приводит к анаболическому эффекту. Дан

ные посредники получили название «соматомедины». К настоящему вре

мени идентифицировано по крайней мере 4 различных соматомедина. Все

они являются белками, образование которых происходит в печени под

влиянием соматотропина. Нарушение синтеза соматомединов может при

водить к задержке роста и физического развития, хотя концентрация со

матотропина в плазме крови остается нормальной или даже повышенной.

Влияние соматомединов на углеводный обмен соответствует эффектам,

наблюдаемым при введении инсулина, поэтому их называют также «инсу-

линоподобные факторы роста».

Соматотропин обладает выраженным действием на углеводный обмен.

Под влиянием данного гормона увеличивается содержание глюкозы в

плазме крови. Механизм данного эффекта имеет несколько объяснений.

Прежде всего тормозится использование глюкозы на энергетические тра

ты, поскольку, как указывалось выше, основным источником энергии в

данных условиях являются жирные кислоты. Кроме того, гормон роста

тормозит утилизацию глюкозы в тканях и снижает их чувствительность

к действию инсулина. Под влиянием соматотропина увеличивается также

активность фермента инсулиназы. Этот гормон обладает «диабетоген-

ным» эффектом. Наблюдаемая при его введении гипергликемия является

стимулом для выработки инсулина В-клетками поджелудочной железы.

Выработка инсулина увеличивается также и за счет прямого стимулиру

ющего влияния соматотропина на В-клетки. В результате может истощи

ться их секреторная функция, что в сочетании с повышенной активно

стью инсулиназы приводит к развитию так называемого гипофизарного

диабета.

Секреция гормона роста регулируется соматолиберином и соматостати-

ном, которые вырабатываются в гипоталамусе. Отмечено усиление выра

ботки соматотропина при стрессорных воздействиях, истощении запасов

белка в организме. Увеличивается секреция также при сниженном содер

жании глюкозы и жирных кислот в плазме крови.

Пролактин. Эффекты этого гормона заключаются в следующем:

• усиливаются пролиферативные процессы в молочных железах и ускоря

ется их рост;

• усиливаются процессы образования и выделения молока. Секреция про-

лактина возрастает во время беременности и стимулируется рефлектор-

но при кормлении грудью. Благодаря специфическому действию на мо

лочную железу пролактин называют маммотропным гормоном;

• увеличивается реабсорбция натрия и воды в почках, что имеет значение

для образования молока. В этом отношении он является синергистом

альдостерона;

• стимулируются образование желтого тела и выработка им прогестерона.

Продукция пролактина регулируется посредством выработки в гипота

ламусе пролактостатина.

Гормоны нейрогипофиза. Антидиуретический гормон (АДГ). В общем

виде действие АДГ сводится к двум основным эффектам:

• стимулируется реабсорбция воды в дистальных канальцах почек. Вслед

ствие этого увеличивается объем циркулирующей крови, повышается

АД, снижается диурез и возрастает относительная плотность мочи. В ре

зультате усиленного обратного всасывания воды снижается осмотиче

ское давление межклеточной жидкости. Под действием АДГ активирует

ся фермент аденилатциклаза, локализующийся на поверхности базолате-

ральной (обращена к интерстицию) мембраны клеток эпителия почеч

ных канальцев. Активация аденилатциклазы приводит к накоплению в

цитоплазме этих клеток цАМФ. Последний диффундирует в область

апикальной (обращена в просвет почечного канальца) мембраны и сти

мулирует образование в цитоплазме белковых везикул, которые затем

включаются в структуру апикальной мембраны и образуют в ней каналы,

высокопроницаемые для воды. Вода из просвета почечных канальцев

поступает в цитоплазму клеток эпителия канальцев, перемещается к ба-

золатеральной мембране и, проникая через нее, попадает в интерстициа-

льную ткань. После разрушения АДГ белковые везикулы элиминируют

ся из структуры апикальной мембраны. В результате этого последняя

становится непроницаемой для воды;

• в больших дозах АДГ вызывает сужение артериол, что приводит к увели

чению АД. Развитию гипертензии способствует также наблюдающееся

под влиянием АДГ повышение чувствительности сосудистой стенки к

констрикторному действию катехоламинов. В связи с тем что введение

АДГ приводит к повышению АД, этот гормон получил также название

«вазопрессин». Однако поскольку эффект вазоконстрикции возникает

только при действии больших доз АДГ, считают, что в физиологических

условиях значимость его вазоконстрикторного влияния невелика. С дру

гой стороны, развитие вазоконстрикции может иметь существенное

адаптивное значение при некоторых патологических состояниях, напри

мер при острой кровопотере, сильных болевых воздействиях, поскольку

в этих условиях в крови может присутствовать большое количество АДГ.

Основная (примерно 5/6 от общего количества) часть АДГ синтезирует

ся в супраоптическом ядре гипоталамуса, меньшая часть — в паравентри-

кулярном ядре. Секреция этого гормона усиливается при повышении

осмотического давления крови. Последнее можно продемонстрировать пу

тем введения гипертонического раствора в сосуды, питающие гипотала

мус. В этом случае происходит раздражение осморецепторов, что приводит

к увеличению выработки гормона в супраоптическом и паравентрикуляр-

ном ядрах и повышенной его секреции из нейрогипофиза в кровь. Важ

ным стимулом для регуляции секреции АДГ является также изменение

объема циркулирующей крови (ОЦК). Показано, что при снижении по

следнего на 15—20 % количество образующегося АДГ может увеличивать

ся в несколько десятков раз. В этом случае интенсивность секреции гор

мона меняется в зависимости от характера информации, поступающей в

гипоталамус от волюморецепторов, реагирующих на растяжение кровью и

локализующихся в правом предсердии, и барорецепторов, расположенных

в аортальной и синокаротидной зонах, а также в легочной артерии.

Недостаточная секреция АДГ приводит к развитию несахарного моче

изнурения (diabetes insipidus), основными проявлениями которого являют

ся сильная жажда (полидипсия) и потеря большого количества жидкости с

выделяемой мочой (полиурия). Наблюдается учащенное мочеиспускание

(поллакиурия), в результате которого больной за сутки выделяет до 10—

20 л мочи низкой относительной плотности. Симптомы этого заболевания

проходят при введении синтетического вазопрессина или препаратов,

приготовленных из задней доли гипофиза животных.

Окситоцин. Эффекты этого гормона реализуются главным образом в

двух направлениях:

• окситоцин вызывает сокращение гладкой мускулатуры матки. Установ

лено, что при удалении гипофиза у животных родовые схватки становят

ся длительными и малоэффективными. Таким образом, окситоцин явля

ется гормоном, обеспечивающим нормальное протекание родового акта

(отсюда произошло и его название — от лат. оху — сильный, tokos —

роды). Адекватное проявление этого эффекта возможно при условии до

статочной концентрации в крови эстрогенов, которые усиливают чувст

вительность матки к окситоцину;

* окситоцин принимает участие в регуляции лактации: усиливает сокра

щение миоэпителиальных клеток в молочных железах и тем самым спо

собствует выделению молока.

Содержание окситоцина в крови возрастает в конце беременности, в

послеродовом периоде. Кроме того, его продукция стимулируется рефлек-

торно при раздражении соска в процессе грудного вскармливания.

Щитовидная железа

 

Основной структурно-функциональной единицей щитовидной железы

является фолликул. Он представляет собой округлую полость, стенка ко

торой образована одним рядом клеток кубического эпителия.

Фолликулы заполнены коллоидом и содержат гормоны тироксин и

трийодтиронин, которые связаны с белком тиреоглобулином. В межфол

ликулярном пространстве проходят капилляры, обеспечивающие их оби

льную васкуляризацию. В щитовидной железе объемная скорость кровото

ка выше, чем в других органах и тканях. В межфолликулярном простран

стве находятся также парафолликулярные клетки (С-клетки), в которых

вырабатывается гормон тиреокальцитонин.

Биосинтез тироксина и трийодтиронина осуществляется за счет йоди

рования аминокислоты тирозина, поэтому в щитовидной железе активно

поглощается йод. Содержание йода в фолликулах в 30 раз превышает его

концентрацию в крови, а при гиперфункции щитовидной железы это со

отношение становится еще больше. Поглощение йода осуществляется за

счет активного транспорта. После соединения тирозина, входящего в со

став тиреоглобулина, с атомарным йодом образуются монойодтирозин и

дийодтирозин. За счет соединения 2 молекул дийодтирозина образуется

тироксин; конденсация моно- и дийодтирозина приводит к образованию

трийодтиронина. В дальнейшем за счет действия протеаз, расщепляющих

тиреоглобулин, в кровь высвобождаются активные гормоны.

Активность тироксина в несколько раз меньше, чем трийодтиронина.

Кроме того, эффекты трийодтиронина имеют меньший латентный период,

поэтому его действие развивается значительно быстрее. С другой стороны,

содержание тироксина в крови примерно в 20 раз больше, чем трийодти

ронина. Тироксин при дейодировании может превращаться в трийодтиро

нин. На основании этих фактов предполагают, что основным гормоном

щитовидной железы является трийодтиронин, а тироксин выполняет фун

кцию его предшественника.

Действие гормонов щитовидной железы проявляется резким усилением

клеточного метаболизма. При этом ускоряются все виды обмена веществ

(белковый, липидный, углеводный), что приводит к увеличению энергооб

разования и повышению основного обмена. В детском возрасте это имеет

существенное значение для процессов роста, физического развития и

энергетического обеспечения созревания ткани мозга, поэтому недостаток

гормонов щитовидной железы у детей приводит к задержке умственного и

физического развития (кретинизм). У взрослых при гипофункции щито

видной железы наблюдается торможение нервно-психической активности

(вялость, сонливость, апатия); при избытке гормонов, наоборот, наблюда

ются эмоциональная лабильность, возбуждение, бессонница.

В результате активизации всех видов обмена веществ под влиянием

гормонов щитовидной железы изменяется деятельность практически всех

органов. Усиливается теплопродукция, что приводит к повышению темпе

ратуры тела. Ускоряется работа сердца (тахикардия, повышение АД, уве

личение минутного объема крови), стимулируется деятельность пищевари

тельного тракта (повышение аппетита, усиление перистальтики кишечни

ка, увеличение секреторной активности). При гиперфункции щитовидной

железы обычно снижается масса тела. Недостаток гормонов щитовидной

железы приводит к изменениям противоположного характера.

Частой формой гипотиреоидизма является болезнь Хашимото. Она

представляет собой аутоиммунное заболевание, при котором в крови по

является большое количество антител к антигенам щитовидной железы.

Подавляются синтез и секреция Т4 и Т3, поэтому по механизму обратных

связей усиливается секреция гипофизом тиреотропного гормона, вызыва

ющего гипертрофию щитовидной железы.

Одной из частных причин гипертиреоидизма является образование ан

тител, которые, связываясь с рецептором тиреотропного гормона на на

ружной поверхности плазматической мембраны тироцитов, имитируют

действие этого гормона, стимулируя аденилатциклазу. Это приводит к по

вышению секреции тироксина и трийодтиронина, а также к гиперплазии

щитовидной железы.

Высокий уровень в крови тиреоидных гормонов вызывает повышенную

возбудимость, учащенное сердцебиение, тремор, высокую утомляемость,

исхудание, повышение либидо. Многие из этих эффектов объясняются

тем, что тиреоидные гормоны изменяют чувствительность тканей к кате-

холаминам, так как стимулируют экспрессию бета-адренергических и подав

ляют экспрессию а-адренергических рецепторов.

Секреция гормонов щитовидной железы регулируется гипоталамиче-

ским тиреолиберином. Выработка тироксина и трийодтиронина резко уси

ливается в условиях длительного эмоционального возбуждения. Отмечено

также, что секреция этих гормонов ускоряется при снижении температуры

тела.

Кальцитонин (тиреокальцитонин) снижает уровень кальция в крови.

Действует на костную систему, почки и кишечник, вызывая при этом эф

фекты, противоположные действию паратирина. В костной ткани тирео-

кальцитонин усиливает активность остеобластов и процессы минерализа

ции. В почках и кишечнике угнетает реабсорбцию кальция и стимулирует

обратное всасывание фосфатов. Реализация этих эффектов приводит к ги-

покальциемии.

Околощитовидные железы

 

Регуляция обмена кальция осуществляется в основном за счет действия паратирина и кальцитонина.

Паратгормон (паратирин, паратиреоидный гормон) синтезируется в околощитовидных железах; обеспечивает увеличение уровня кальция в крови. Органами-мишенями для этого гормона являются кости и почки. В костной ткани паратирин усиливает функцию остеокластов, что способствует деминерализации кости и повышению уровня кальция и фосфора в плазме крови. В канальцевом аппарате почек паратирин стимулирует реабсорбцию кальция и тормозит реабсорбцию фосфатов, что приводит к гиперкальциемии и фосфатурии. Развитие фосфатурии может иметь определенное значение в реализации гиперкальциемического эффекта гормона. Это связано с тем, что кальций образует с фосфатами нерастворимые

 

 

соединения; следовательно, усиленное выведение фосфатов с мочой спо

собствует повышению уровня свободного кальция в плазме крови. Пара-

тирин усиливает синтез кальцитриола, который является активным мета

болитом витамина D3. Последний вначале образуется в неактивном состо

янии в коже под влиянием ультрафиолетового излучения, а затем под вли

янием паратирина активируется в печени и почках. Кальцитриол усилива

ет образование кальцийсвязывающего белка в стенке кишечника, что спо

собствует обратному всасыванию кальция и развитию гиперкальциемии.

Таким образом, увеличение реабсорбции кальция в кишечнике при гипер

продукции паратирина в основном обусловлено его стимулирующим дей

ствием на процессы активации витамина D3. Прямое влияние самого па

ратирина на кишечную стенку весьма незначительно.

Секреция паратирина и тиреокальцитонина (см. раздел 4.2.3) регули

руется по типу отрицательной обратной связи в зависимости от уровня

кальция в плазме крови. При снижении содержания кальция усиливается

секреция паратирина и тормозится выработка тиреокальцитонина. В фи

зиологических условиях это наблюдается при беременности, лактации,

сниженном содержании кальция в принимаемой пище. Увеличение кон

центрации кальция в плазме крови, наоборот, способствует снижению

секреции паратирина и увеличению выработки тиреокальцитонина. По

следнее может иметь большое значение у детей и лиц молодого возраста,

так как в этом возрасте формируется костный скелет. Адекватное проте

кание этих процессов невозможно без тиреокальцитонина, определяю

щего абсорбцию кальция из плазмы крови и его включение в структуру

костной ткани.

При удалении околощитовидных желез животное погибает от тетаниче-

ских судорог. Это связано с тем, что в случае низкого содержания кальция

в крови резко усиливается нервно-мышечная возбудимость. При этом дей

ствие даже незначительных по силе внешних раздражителей приводит к

сокращению мышц.

Гиперпродукция паратирина приводит к деминерализации костной тка

ни и развитию остеопороза. Резко увеличивается уровень кальция в плаз

ме крови, в результате чего усиливается склонность к камнеобразованию в

органах мочеполовой системы. Гиперкальциемия способствует развитию

выраженных нарушений электрической стабильности сердца, а также об

разованию язв в пищеварительном тракте, возникновение которых обу

словлено стимулирующим действием ионов Са2 + на выработку гастрина и

соляной кислоты в желудке.

Надпочечники

 

В надпочечниках выделяют корковое и мозговое вещество. Корковое вещество включает клубочковую, пучковую и сетчатую зоны. В клубочковой зоне происходит синтез минералокортикоидов, основным представителем которых является альдостерон. В пучковой зоне синтезируются глюкокортикоиды. В сетчатой зоне вырабатывается небольшое количество половых гормонов.

Альдостерон усиливает в дистальных канальцах почек реабсорбцию

Na+; одновременно увеличивая при этом выведение с мочой ионов К+.

Аналогичное усиление натрий-калиевого обмена происходит в потовых и

слюнных железах, в кишечнике. Это приводит к изменению электролит

ного состава плазмы крови (гипернатриемия и гипокалиемия). Кроме

того, под влиянием альдостерона резко возрастает почечная реабсорбция

воды, которая всасывается пассивно по осмотическому градиенту, созда

ваемому Na+. Это приводит к существенным изменениям гемодинамики —

увеличивается ОЦК, возрастает АД. Вследствие усиленного обратного вса

сывания воды уменьшается диурез. При повышенной секреции альдосте

рона увеличивается склонность к отекам, что обусловлено задержкой в ор

ганизме натрия и воды, повышением гидростатического давления крови в

капиллярах и в связи с этим — усиленной экссудацией жидкости из про

света сосудов в ткани. За счет усиления процессов экссудации и отечности

тканей альдостерон способствует развитию воспалительной реакции (про-

воспалительный гормон). Под влиянием альдостерона увеличивается так

же секреция ионов Н+ в канальцевом аппарате почек, что приводит к сни

жению их концентрации во внеклеточной жидкости и изменению кислот

но-основного состояния (алкалоз).

Снижение секреции альдостерона вызывает усиленное выведение на

трия и воды с мочой, что приводит к дегидратации тканей, снижению

ОЦК и уровня АД. В результате в организме возникают явления циркуля-

торного шока. Концентрация калия в крови при этом, наоборот, увеличи

вается, что является причиной нарушения электрической стабильности

сердца и развития сердечных аритмий.

Основным фактором, регулирующим секрецию альдостерона, является

функционирование ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. При сни

жении уровня АД наблюдается возбуждение симпатической части авто

номной нервной системы, что приводит к сужению почечных сосудов.

Уменьшение почечного кровотока способствует усиленной выработке ре

нина в юкстагломерулярных нефронах почек. Ренин является ферментом,

который действует на плазменный альфа2-глобулин ангиотензиноген, превра

щая его в ангиотензин I. Образовавшийся ангиотензин I затем превраща

ется в ангиотензии II, который увеличивает секрецию альдостерона. Выра

ботка альдостерона может усиливаться также по механизму обратной свя

зи при изменении электролитного состава плазмы крови, в частности при

гипонатриемии или гиперкалиемии. В незначительной степени секреция

этого гормона стимулируется кортикотропином.

Глюкокортикоиды вызывают следующие эффекты.

* Регуляция всех видов обмена веществ:

• белковый обмен: под влиянием глюкокортикоидов стимулируются про

цессы распада белка. В основе этого эффекта лежит угнетение транс

порта аминокислот из плазмы крови в клетки, что вызывает торможе

ние последующих стадий белкового синтеза. Катаболизм белка приво

дит к снижению мышечной массы, остеопорозу; уменьшается также

скорость заживления ран. Распад белка приводит к уменьшению со

держания белковых компонентов в защитном мукоидном слое, покры

вающем слизистую оболочку пищеварительного тракта. Последнее

способствует увеличению агрессивного действия соляной кислоты и

пепсина, что может привести к образованию пептических язв (ульце-

рогенный эффект глюкокортикоидов);

• жировой обмен: глюкокортикоиды усиливают мобилизацию жира из

жировых депо и увеличивают концентрацию жирных кислот в плазме

крови. Вместе с тем увеличивается отложение жира в области лица,

груди и на боковых поверхностях туловища;

• углеводный обмен: введение глюкокортикоидов приводит к увеличению

содержания глюкозы в плазме крови (гипергликемия). В основе этого

эффекта лежит стимулирующее действие на процессы глюконеогенеза.

Избыток аминокислот, образовавшихся в результате катаболизма бел

ка, используется для синтеза глюкозы в печени. Кроме того, глюко-

кортикоиды ингибируют активность фермента гексокиназы, что пре

пятствует утилизации глюкозы тканями. Поскольку при избытке глю

кокортикоидов основным источником энергии являются жирные кис

лоты, образующиеся за счет усиленной мобилизации жира, определен

ное количество глюкозы сберегается от энергетических трат, что также

способствует гипергликемии. Гипергликемический эффект является

одним из компонентов защитного действия глюкокортикоидов при

стрессе, поскольку в виде глюкозы в организме создается запас энерге

тического субстрата, расщепление которого помогает преодолеть дей

ствие экстремальных стимулов.

Таким образом, по характеру своего влияния на углеводный обмен глю-

кокортикоиды являются антагонистами инсулина. При длительном прие

ме этих гормонов с целью лечения или повышенной их выработке в орга

низме может развиться стероидный диабет.

• Противовоспалительное действие:

• глюкокортикоиды угнетают все стадии воспалительной реакции (аль

терация, экссудация и пролиферация);

• стабилизируют мембраны лизосом, что предотвращает выброс протео-

литических ферментов, способствующих развитию воспалительной

реакции;

• нормализуют повышенную проницаемость сосудов и тем самым уме

ньшают процессы экссудации и отечность тканей, а также выделение

медиаторов воспалительной реакции;

• угнетают процессы фагоцитоза в очаге воспаления;

• уменьшают выраженность лихорадочной реакции, сопутствующей

воспалительному процессу, за счет снижения выведения интерлейки-

на-1 из лейкоцитов, что снижает его стимулирующий эффект на центр

теплопродукции в гипоталамусе.

А Противоаллергическое действие: изложенные выше эффекты, лежащие в

основе противовоспалительного действия, во многом определяют также

ингибирующее действие глюкокортикоидов на развитие аллергической

реакции (стабилизации лизосом, угнетение образования факторов, уси

ливающих аллергическую реакцию, снижение экссудации и др.). Гипер

продукция глюкокортикоидов приводит к снижению числа эозинофилов

в крови, увеличенное количество которых обычно является «маркером»

аллергии.

А Подавление иммунитета: угнетают как клеточный, так и гуморальный

иммунитет, что связано со снижением образования антител и процессов

фагоцитоза. Длительный прием глюкокортикоидов приводит к инволю

ции тимуса и лимфоидной ткани, являющихся иммунокомпетентными

органами, вследствие чего уменьшается количество лимфоцитов в кро

ви. Подавление иммунитета может являться серьезным побочным эф

фектом при длительном приеме глюкокортикоидов, поскольку при этом

возрастает вероятность присоединения вторичной инфекции. С другой

стороны, этот эффект может являться терапевтическим при использова

нии глюкокортикоидов для подавления роста опухолей, происходящих

из лимфоидной ткани, или для торможения реакций отторжения при

трансплантации органов и тканей.

• Участие в формировании оптимального уровня АД: повышают чувствите

льность сосудистой стенки к действию катехоламинов, что приводит к

гипертензии. Повышению уровня АД способствует также выраженное в

небольшой степени минералокортикоидное действие глюкокортикоидов

(задержка в организме натрия и воды, сопровождающаяся увеличением

объема циркулирующей крови). Гипертензивный эффект является од

ним из компонентов противошокового действия (шок всегда сопровож

дается резким падением АД). Противошоковая активность этих гормо

нов связана также с гипергликемией. Поскольку утилизация глюкозы

мозговой тканью не зависит от инсулина, поступление глюкозы в клетки

мозга определяется исключительно ее концентрацией в плазме крови.

В связи с этим вызванную глюкокортикоидами гипергликемию расцени

вают как важный фактор адекватного энергетического обеспечения моз

га, что противодействует развитию шока.

В организме существует определенный суточный ритм выработки глю

кокортикоидов. Основная масса этих гормонов вырабатывается в утренние

(6—8) часы. Это обстоятельство учитывают при распределении суточной

дозы гормонов в процессе длительного лечения глюкокортикоидами.

Продукция глюкокортикоидов регулируется кортикотропином. Его вы

деление усиливается при действии на организм стрессорных стимулов раз

личной природы, что является пусковым моментом для развития адапта

ционного синдрома.

Стероидные гормоны во многом определяют адаптацию организма к

действию стресса главным образом благодаря их способности стимулиро

вать глюконеогенез и гликогенолиз. Последнее позволяет превращать поч

ти все конечные продукты катаболизма в глюкозу, снабжающую энергией

активно работающие ткани. Помимо этого, глюкокортикоиды оказывают

потенцирующее влияние на регуляцию норадреналином кровяного давле

ния, экскрецию воды почками и липолиз в жировых тканях.

Гипофункция коры надпочечников приводит к повышению утомляемости,

исхуданию, анорексии, гиперпигментации кожи и снижению кровяного

давления. Как правило, эти нарушения сопровождаются также дисбалан

сом электролитов: в крови понижается уровень ионов Na+ и повышается

К+ и Са2 +. У мужчин снижается половая потенция, однако у женщин со

храняется способность к зачатию и вынашиванию ребенка, так как гормо

ны, образующиеся в плаценте и у плода, защищают мать от стероидной

недостаточ ности.

При гиперфункции коры надпочечников развивается синдром Кушинга.

У детей причиной этой болезни чаще всего является аденома надпочечни

ков, а у взрослых повышенный синтез кортизола вызывает АКТГ, гипер

секреция которого связана в основном с опухолью гипофиза.

Половые гормоны. При избыточном образовании половых гормонов в

сетчатой зоне развивается адреногенитальный синдром двух типов — ге

теросексуальный и изосексуальный. Гетеросексуальный синдром разви

вается при выработке гормонов противоположного пола и сопровождает

ся появлением вторичных половых признаков, присущих другому полу.

Изосексуальный синдром наступает при избыточной выработке гормонов

одноименного пола и проявляется ускорением процессов полового раз

вития.

Катехоламины. В мозговом веществе надпочечников содержатся

хромаффинные клетки, в которых синтезируются адреналин и норадрена-

лин. Примерно 80 % гормональной секреции приходится на адреналин и

20 % — на норадреналин. Продукция этих гормонов резко усиливается

при возбуждении симпатической части автономной нервной системы.

В свою очередь выделение этих гормонов в кровь приводит к развитию

эффектов, аналогичных действию стимуляции симпатических нервов.

Разница состоит лишь в том, что гормональный эффект является более

длительным. К наиболее важным эффектам катехоламинов относятся

стимуляция деятельности сердца, вазоконстрикция, торможение периста

льтики и секреция кишечника, расширение зрачка, уменьшение потоот

деления, усиление процессов катаболизма и образования энергии. Адре

налин имеет большее сродство к р-адренорецепторам, локализующимся в

миокарде, вследствие чего вызывает положительные инотропный и хро-

нотропный эффекты в сердце. С другой стороны, норадреналин имеет

более высокое сродство к сосудистым а-адренорецепторам. Поэтому вы

зываемые катехоламинами вазоконстрикция и увеличение перифериче

ского сосудистого сопротивления в большей степени обусловлены действием норадреналина.

При стрессе содержание катехоламинов повышается в 4—8 раз. Разви

вается тахикардия, обильное потоотделение, тремор, головная боль, повы

шенное чувство тревоги. При опухоли мозгового слоя надпочечников ко

всем этим симптомам присоединяется артериальная гипертензия. Поско

льку адреналин подавляет секрецию инсулина, активирует гликогенолиз и

липолиз, у таких больных наблюдаются гипергликемия и глюкозурия, а

также быстрое снижение массы тела.

Содержание адреналина в крови возрастает не только при стрессе, но и

при хирургических вмешательствах, в острой фазе инфаркта миокарда,

при гипертензии, длительной гиподинамии, тяжелой физической нагруз

ке, недостаточности коры надпочечников и почек, при курении и хрони

ческом алкоголизме. Сниженный уровень адреналина наблюдается при

недоразвитии мозгового вещества надпочечников, олигофрении, депрес

сии, миопатиях и мигрени.

Поджелудочная железа

 

Эндокринная активность поджелудочной железы осуществляется панк

реатическими островками (островки Лангерганса). В островковом аппара

те представлено несколько типов клеток:

• А(альфа)-клетки, вырабатывающие глюкагон;

• В-клетки, вырабатывающие инсулин;

• дельта-клетки, продуцирующие соматостатин, угнетающий секрецию инсули

на и глюкагона;

• G-клетки, вырабатывающие гастрин;

• ПП-клетки, вырабатывающие небольшое количество панкреатического

полипептида, который является антагонистом холецистокинина.

В-клетки составляют большую часть островкового аппарата поджелу

дочной железы (примерно 60 %). Они продуцируют инсулин, который

влияет на все виды обмена веществ, но прежде всего снижает уровень

глюкозы в плазме крови.

Под воздействием инсулина существенно увеличивается проницаемость

клеточной мембраны для глюкозы и аминокислот, что приводит к усиле

нию биоэнергетических процессов и синтеза белка. Кроме того, в резуль

тате подавления активности ферментов, обеспечивающих глюконеогенез,

тормозится образование глюкозы из аминокислот. Под влиянием инсули

на уменьшается катаболизм белка. Таким образом, процессы образования

белка начинают преобладать над процессами его распада, что обеспечива

ет анаболический эффект. По своему влиянию на белковый обмен инсу

лин является синергистом соматотропина. Более того, установлено, что

адекватная стимуляция роста и физического развития под влиянием сома

тотропина происходит только при условии достаточной концентрации ин

сулина в крови.

Влияние инсулина на жировой обмен в конечном счете выражается в

усилении процессов липогенеза и отложении жира в жировых депо. По

скольку под влиянием инсулина возрастает утилизация тканями и исполь

зование глюкозы в качестве энергетического субстрата, определенная

часть жирных кислот сберегается от энергетических трат и используется в

последующем для липогенеза. Кроме того, дополнительное количество

жирных кислот образуется из глюкозы, а также за счет ускорения их син

теза в печени. В жировых депо инсулин угнетает активность липазы и сти

мулирует образование триглицеридов.

Недостаточная секреция инсулина приводит к развитию сахарного диа

бета. При этом резко увеличивается содержание глюкозы в плазме крови,

возрастает осмотическое давление внеклеточной жидкости, что приводит к

дегидратации тканей, появлению жажды. Поскольку глюкоза относится к

«пороговым» веществам, то при определенном уровне гипергликемии тор

мозится ее реабсорбция в почках и возникает глюкозурия. Вследствие того

что глюкоза является осмотически активным веществом, в составе мочи

возрастает также количество воды, что приводит к увеличению диуреза

(полиурия). Усиливается липолиз с образованием избыточного количества

несвязанных жирных кислот; образуются кетоновые тела. Катаболизм бел

ка и недостаток энергии (нарушена утилизация глюкозы) приводит к асте

нии и снижению массы тела.

Избыточное содержание инсулина в крови вызывает резкую гипоглике

мию, что может привести к потере сознания (гипогликемическая кома).

Это объясняется тем, что в головном мозге утилизация глюкозы не зави

сит от действия фермента гексокиназы, активность которой регулируется

инсулином. В связи с этим поглощение глюкозы мозговой тканью опреде

ляется в основном концентрацией глюкозы в плазме крови. Ее снижение

под действием инсулина может привести к нарушению энергетического

обеспечения мозга и потере сознания.

Выработка инсулина регулируется механизмом отрицательной обрат

ной связи в зависимости от концентрации глюкозы в плазме крови. По

вышение содержания глюкозы способствует увеличению выработки ин

сулина; в условиях гипогликемии образование инсулина, наоборот, тор

мозится. Секреция инсулина в некоторой степени возрастает при росте

содержания аминокислот в крови. Увеличение выхода инсулина наблю

дается также под действием некоторых гастроинтестинальных гормонов

(желудочный ингибирующий пептид, холецистокинин, секретин). Кроме

того, продукция инсулина может возрастать при стимуляции блуждающе

го нерва. В опытах на животных показано, что при пропускании крови с

высоким содержанием глюкозы через сосуды головы, которая соединена

с телом только блуждающими нервами, наблюдается увеличение продук

ции инсулина.

А-клетки, составляющие примерно 15 % островковой ткани, вырабаты

вают глюкагон, действие которого приводит к гипергликемии. В основе это

го эффекта лежат усиленный распад гликогена в печени и стимуляция про-

цессов глюконеогенеза. Глюкагон способствует мобилизации жира из жи

ровых депо. Таким образом, действие глюкагона противоположно инсули

ну. Установлено, что, кроме глюкагона, существует еще несколько гормо

нов, которые по своему действию на углеводный обмен являются антагони

стами инсулина (кортикотропин, соматотропин, глюкокортикоиды, адрена

лин, тироксин). Введение этих гормонов приводит к гипергликемии.

Половые железы

Мужские половые железы. В мужских половых железах (яички) происходят процессы сперматогенеза и образование мужских половых гормонов — андрогенов.

Сперматогенез осуществляется за счет деятельности сперматогенных эпителиальных клеток, которые содержатся в семенных канальцах. Выработка андрогенов происходит в интерстициальных клетках — гландулоцитах (клетки Лейдига), локализующихся в интерстиции между семенными канальцами и составляющих примерно 20 % от общей массы яичек. Небольшое количество мужских половых гормонов вырабатывается также в сетчатой зоне коркового вещества надпочечников. К. андрогенам относится несколько стероидных гормонов, наиболее важным из которых является тестостерон. Продукция этого гормона определяет адекватное развитие мужских первичных и вторичных половых признаков (маскулинизирую

щий эффект). Под влиянием тестостерона в период полового созревания

увеличиваются размеры полового члена и яичек, появляется мужской тип

оволосения, меняется тональность голоса. Кроме того, тестостерон усили

вает синтез белка (анаболический эффект), что приводит к ускорению

процессов роста, физического развития, увеличению мышечной массы.

Тестостерон влияет на процессы формирования костного скелета — уско

ряет образование белковой матрицы кости, усиливает отложение в ней со

лей кальция. В результате увеличиваются рост, толщина и прочность кос

ти. При гиперпродукции тестостерона ускоряется обмен веществ, в крови

возрастает количество эритроцитов.

Механизм действия тестостерона обусловлен его проникновением

внутрь клетки, превращением в более активную форму (дигидротестосте-

рон) и дальнейшим связыванием с рецепторами ядра и органелл, что при

водит к изменению процессов синтеза белка и нуклеиновых кислот. Сек

реция тестостерона регулируется лютеинизирующим гормоном аденогипо-

физа, продукция которого возрастает в период полового созревания. При

увеличении содержания в крови тестостерона по механизму отрицатель

ной обратной связи тормозится выработка лютеинизирующего гормона.

Уменьшение продукции обоих гонадотропных гормонов — фолликулостимулирующего и лютеинизирующего — происходит также при ускорении процессов сперматогенеза.

У мальчиков в возрасте до 10—11 лет в яичках обычно отсутствуют активные клетки Лейдига, в которых вырабатываются андрогены. Однако секреция тестостерона в этих клетках происходит во время внутриутробного развития и сохраняется у ребенка в течение первых недель жизни. Это связано со стимулирующим действием хорионного гонадотропина, продуцируемого плацентой.

Недостаточная секреция мужских половых гормонов приводит к развитию евнухоидизма, основными проявлениями которого являются задержка развития первичных и вторичных половых признаков, диспропорциональность костного скелета (несоразмерно длинные конечности при относительно небольших размерах туловища), увеличение отложения жира на груди, в нижней части живота и на бедрах. Нередко отмечается увеличение грудных желез (гинекомастия). Недостаток мужских половых гормонов приводит также к определенным нервно-психическим изменениям, в частности к отсутствию влечения к противоположному полу и утрате других типичных психофизиологических черт мужчины.

Женские половые железы. В женских половых железах (яичники) происходит выработка эстрогенов и прогестерона. Секреция этих гормонов характеризуется определенной цикличностью, связанной с изменением

продукции гипофизарных гонадотропинов в течение менструального

цикла Эстрогены, помимо яичников, в небольшом количестве выраба

тываются в сетчатой зоне коркового вещества надпочечников. Во время

беременности секреция эстрогенов существенно увеличивается за счет

гормональной активности плаценты. Наиболее активным представителем

этой группы гормонов является бета-эстрадиол. Прогестерон представляет

собой гормон желтого тела; его продукция возрастает в конце менструа

льного цикла.

Под влиянием эстрогенов ускоряется развитие первичных и вторичных

женских половых признаков. В период полового созревания увеличивают

ся размеры яичников, матки, влагалища, а также наружных половых орга

нов. Усиливаются процессы пролиферации и рост желез в эндометрии.

Эстрогены ускоряют развитие молочных желез, что приводит к увеличе

нию их размеров, ускоренному формированию протоковой системы. Эст

рогены влияют на развитие костного скелета посредством усиления актив

ности остеобластов. Вместе с тем за счет влияния на эпифизарный хрящ

тормозится рост костей в длину. Действие этих гормонов приводит к уве

личению биосинтеза белка; усиливается также образование жира, избыток

которого откладывается в подкожной основе, что определяет внешние

особенности женской фигуры. Под влиянием эстрогенов развивается ово

лосение по женскому типу: кожа становится более тонкой и гладкой, хо

рошо васкуляризованной.

Основное назначение прогестерона заключается в подготовке эндо

метрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки. Под действием это

го гормона усиливается пролиферация и секреторная активность клеток

эндометрия, в цитоплазме накапливаются липиды и гликоген, усиливает

ся васкуляризация. Усиление пролиферации и секреторной активности

происходит также в молочных железах, что приводит к увеличению их

размера.

Недостаточная секреция женских половых гормонов влечет за собой

развитие характерного симптомокомплекса, основными признаками кото

рого являются прекращение менструаций, атрофия молочных желез, вла

галища и матки, отсутствие характерного оволосения по женскому типу.

Существенные изменения претерпевает костная система — задерживается

окостенение зоны эпифизарного хряща, что стимулирует рост кости в дли

ну. Как правило, это больные высокого роста, с несоразмерно удлиненны

ми конечностями, суженным и уплощенным тазом. Внешний вид приоб

ретает мужские черты, тембр голоса становится низким.

Выработка эстрогенов и прогестерона регулируется гипофизарными го-

надотропинами, продукция которых возрастает у девочек начиная с

9—10 лет. Секреция гонадотропинов тормозится при высоком содержании

в крови женских половых гормонов.