Эпифиз (шишковидная железа)

Длительное время существовало представление о том, что здесь покоится душа человека. Однако и сегодня функциональное значение эпифиза до конца не установлено. Первым существенным толчком для целенаправленного изучения эпифиза явились клинические наблюдения Ogle et Houbner в 1898 году. При этом, были описаны два случая смерти мальчиков от опухоли, разрушевшей эпифиз, у которых имели место выраженные вторичные мужские половые признаки, что указывало на преждевременное половое созревание и могло свидетельствовать о наличии эндокринной связи эпифиз-гонады.

Эпифиз представляет собой небольшой орган массой всего 200мг., конусообразной формы и по форме напоминающий еловую шишку. Эпифиз развивается в результате глиального выроста крыши дна третьего желудочка (третий желудочек выстлан эппендимой) и сохраняет с ним связь с помощью стебелька.

С поверхности эпифиз покрыт тонкой соединительнотканной капсулы, от которой отходят многочисленные прослойки соединительной ткани (септы или трабекулы), делящие железу на нечеткие дольки. Однако с возрастом содержание соединительной ткани в органе увеличивается. Паренхима органа представлена двумя видами клеток: интерстициальными и пинеалоцитами, которые располагаются тяжами, группами, а в ряде случаев образуют даже фолликулы.

Интерстициальные клетки (глиоциты) составляют всего 5% всех клеточных элементов. В настоящее время эти клетки рассматривают как видоизменные астроциты. Это отросчатые клетки. Их отростки окружают и даже оплетают пинеалоциты, а во круг кровеносных сосудов образуют глиальные мембраны. Органоиды в этих клетках развиты умеренно, ядро плотное, цитоплазма скудная. В цитоплазме интерстициальных клеток содержатся многочисленные микрофибриллы, содержащие кератиноподобное вещество. Основная масса этих клеток располагается по периферии долек. Интерстициальные клетки выполняют опорную функцию.

Пинеалоциты составляют основную популяцию клеток. Они преимущественно располагаются в центре долек. Это крупные клетки, как правило, лежат группами. В них очень хорошо развит органоидный аппарат: крупные митохондрии, развитая гранулярная и агранулярная эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, многочисленные лизосомы и рибосомы. Цитоскелет развит хорошо и представлен микротрубочками и промежуточными филаментами. В цитоплазме содержатся многочисленные осмиофильные гранулы, представляющие собой секреторные гранулы. От поверхности этих клеток отходят многочисленные отростки, которые сильно переплетаются и заканчиваются булавовидными расширениями на поверхности капилляров. Между собой пинеалоциты связаны десмосомами и щелевидными контактами. Более короткие отростки заканчиваются слепо среди соседних клеток. Вокруг капилляров находится широкое периваскулярное пространство, которое лежит между базальными мембранами капилляра и пинеалоцита. Это пространство пронизано отростками пинеалоцитов и заполнено жидким мелкозернистым пенистым содержимым.

В эпифизе вырабатывается целый ряд биологически активных соединений, в том числе мелатонин, серотонин, антигонадотропин и адреногломерулотропный гормон.

Мелатонин угнетает выработку гонадолиберина, подавляя активность половых желез. У детей с опухолями, разрушающими эпифиз,часто развивается преждевременное половое созревание, а имплантация эпифиза или кусочков эпифиза крупного рогатого скота молодым крысам вызывает задержку у них полового развития. Интересно, что ночью мелатонина вырабатывается в 10 раз больше, чем днем. Кроме того, у человека обнаружены сдвиги циркадного ритма секреции мелатонина, составляющие компонент реакции организма на дальние перелеты в широтном направлении, особенно при пересечении на реактивном самолете многих временных поясов. После трансконтинентальных перелетов секреция мелатонина снижается. Для ускорения адаптации рекомендуют в течсние 2-3 дней принимать мелатонин.

Мелатонин снижает продукцию гормона роста, а также гормонов щитовидной железы и коры надпочечников, поэтому после пинеалэктомии у молодых животных все эти функции усиливаются

Вместе с супрахиазматичеким ядром мелатонин обеспечивает биоритмы.

Кроме того мелатонин тормозит опухолевый рост. Было установлено, что удаление эпифиза приводит к ускорению роста опухоли.Так, метастазы были обнаружены у 79% эпифизэктомированнных животных и только у 5% - у контрольных.

Серотонин вырабатывается в клетках диффузной эндокринной системы в пищеварительном тракте и бронхах, в мозге, гипоталамусе, тучных клетках, но особенно много его вырабатывается в аппендикулярном отростке и в эпифизе. В небольших количествах он вырабатывается в печени, почках, тимусе, надпочечнике, эндотелии сосудов. Серотонин является предшественником в синтезе мелатонина. Кроме того он оказывает сосудосуживающее действие в местах распада тромбоцитов, что имеет важное значение в гемостазе. Он стимулирует сокращение гладкой мышечной ткани бронхов и желудочно-кишечного тракта. Он также стимулирует сокрашение гладкой мускулатуры стенки матки, то есть действует по типу окситоцина. Серотонин в центральной нервной системе может играть роль медиатора.Ему также приписывается функция радиопротектора (защищает от действия ионизирующего облучения). При опухолях в бронхах и кишечнике развивается синдром злокачественного карциноида - за счет резкого повышения уровня серотонина возникает сокращение гладких мышц бронхов, сосудов, желудочно-кишечного тракта. Кроме того, мелатонин оказывает влияние на поведенческие сдвиги. Так, установлено, что введение мелатонина человеку вызывает легкую эйфорию и сон.

В эпифизе вырабатывается антигонадотропин, который подавляет функцию половых желез.

Кроме того, в эпифизе вырабатывается адреногломерулотропный гормон, который стимулирует выработку минералкортикоидов в клубочковой зоне надпочечников.

В онтогенезе млекопитающих эпифиз достигает максимальных размеров в молодом и детском возрасте (у человека к 4-7 годам).

В клинике внутренних болезней часто встречаются опухоли эпифиза, возникающие из эктопических первичных половых клеток (это заболевание наиболее распространено в Японии).

Выявлена филогенетическая связь эпифиза с органом зрения. Данные литературы свидетельствуют о том, что избыточное освещение угнетает функциональную активность железы и ускоряет развитие и рост перевиваемых, индуцированных канцерогенами и спонтанных новообразований. На ярком свету масса эпифиза уменьшается на 25%, а при постоянном освещении нарушается гистоструктура эпифиза: ядра сморщиваются, уменьшается число ядрышек, падает активность ферментов (прежде всего тех, которые участвуют в синтезе мелатонина), уменьшается содержание органоидов.

Хотя функциональное значение эпифиза у человека окончательно не установлено, большинство исследователей склоняются к тому, что эпифиз в ювенильный период играет своеобразное охранное значение, недопуская преждевременного полового созревания. Этим обеспечивается согласованность и сопряженность между половой зрелостью и соматическим развитием

 

 

ПАРАЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ.

П аращитовидные железы являются жизненно необходимыми железами. Они впервые были обнаружены после неудачных операций на щитовидной железе. Так, иногда после удаления щитовидной железы по поводу эндемического зоба наблюдалось у больного судорожное состояние, заканчивающееся летально. Оказалось, что у таких больных вместе с щитовидной железой удалялись и паращитовидные железы, так как они располагаются рядом или под одной капсулой с щитовидной железой.

У человека в клетчатке около щитовидной железы или в ее ткани располагаются 4 паращитовидной железы. Эти железы имеют вид горошин (массой 10- 300 мг) и покрыты с поверхности тонкой соединительнотканной

капсулой, от которой отходят многочисленные тонкие прослойки соединительной ткани, делящие железу на отдельные нечеткие дольки.

Источником образования паращитовидных желез является эпителий 3 и 4 пар жаберных каналов.

Паренхима паращитовидных желез представлена паратиреоцитами, оксифильными и жировыми клетками.

Паратиреоциты (главные клетки) плотно прилежат друг к другу и образуют тяжи, между которыми лежат прослойки соединительной ткани. Эти клетки небольших размеров, полигональной формы, содержат крупное ядро. Среди паратиреоцитов различают темные (активно функционирующие) и светлые (неактивные) клетки. В темных клетках содержится много органоидов (особенно свободных рибосом),секреторных гранул и включений гликогена и липидов. Соотношение между темными и светлыми клетками составляет 1: 3-5. В возрасте 5-7 лет у ребенка в паращитовидных железах появляются оксифильные клетки, которые содержат много крупных митохондрий, в то время как другие органоиды развиты плохо. В этих клетках содержится зернистость, интенсивно окрашивающаяся кислыми красителями Учитывая, что с возрастом содержание этих клеток увеличивается, многие авторы предполагают, что оксифильные клетки являются стареющими главными клетками. Однако содержание большого количества митохондрий противоречит этой концепции. Жировые клетки лежат одиночно или скоплениями.

Паратиреоциты вырабатывают паратиреоидный гормон (паратгормон), действие которого направлено на увеличение содержания кальция в периферической крови. Их активность регулируется содержанием кальция в периферической крови по принципу обратной связи: при повышении концентрации кальция в крови активность паратиреоцитов уменьшается, а при снижении концентрации кальция в крови, напротив, увеличивается. Органами- мишенями для этого гормона являются кости и почки. В костной ткани паратгормон усиливает активность остеокластов, что способствует деминерализации кости и повышению уровня кальция и фосфора в плазме крови. В кальциевом аппарате почек паратгормон стимулирует процессы реабсорбции фосфатов, что приводит к гиперкальциемии и фосфатурии. Кроме того, паратгормон усиливает синтез кальцитриола, который первоначально образуется в неактивнос состоянии в коже под влиянием ультрафиолетового излучения, а затем под влиянием паратгормона происходит его активация в печени и почках. Кальцитриол усиливает образование кальцийсвязывающего белка в стенке тонкого кишечника. что способствует реабсорбции кальция и развитию гиперкальциемии.

При удалении околощитовидных желез животное погибает от тетанических судорог. Это связано с тем, что в случае низкого содержания кальция в крови резко усиливается нервно-мышечная возбудимость. При этом действие даже назначительных по силе внешних раздражителей приводит к сокращению мышц.

В клинике внутренних болезней встречаются состояния гиперфункции и гипофункции паращитовидных желез.

Гиперпаратиреоз (болезнь Реклингаузена) приводит к деминерализации и резорбции костной ткани, развитию остеопороза. При этом резко увеличивается уровень содержания кальция в крови, в результате чего усиливается склонность к камнеобразованию в органах мочеполовой системы. Гиперкальциемия способствует развитию выраженных нарушений электрической стабильности сердца, а также образованию язв в пищеварительном тракте, что связано со стимулирующим действием ионов кальция на выработку гастрина и соляной кислоты в желудке. Размягчение ребер у таких больных в конечном итоге приводит к нарушению акта дыхания и смерти.

Состояние гипопаратиреоза в физиологических условиях может наблюдаться у женщин при беременности, лактации, а также сниженном содержании кальция в пище.

Таким образом, щитовидная железа за счет вырабатываемого тиреокальциотонина и паращитовидные железы за счет вырабатываемого паратиреоидного гормона регулиуют гомеостаз по кальцию.

НАДПОЧЕЧНИКИ.

Впервые надпочечники были открыты Евстахием более 400 лет назад. Надпочечник парный орган, располагается над верхним полюсом почки и имеет, как правило, треугольную форму. При окраске среза надпочечника периферическая часть его окрашивается интенсивно, а центральная - светло. Периферическая интенсивно окрашивающаяся часть органа получила название “корковое вещество (кора)”, а центральная слабоокрашивающаяся часть получила название “мозговое вещество”. Корковое и мозговое вещество надпочечника имеют разные источники развития, разное строение и разное функциональное предназначение, то есть являются совершенно самостоятельными органами. Корковое вещество занимает 70-80% объема органа, а на долю мозгового вещества приходится всего 20-30%.

Корковое вещество покрыто толстой соединительнотканной капсулой, от которой в корковое вещество отходят тонкие трабекулы соединительной ткани, содержащие ретикулиновые волокна. Паренхима коркового вещества представлена железистыми эпителиальными клетками – кортикоцитами.

Развитие коркового вещества надпочечника. Первые зачатки коркового вещества появляются в виде ряда утолщений целомического эпителия уже на 4-5 неделе эмбрионального развития. В период с 4 по 6 неделю эмбриогенеза они образуют маленькие группы крупных полигональных или округлых клеток с ацидофильной цитоплазмой. На 10 неделе эмбриогенеза группы ацидофильных клеток начинают окружаться слоем небольших базофильных клеток\, возникающих в результате пролиферации целомитческого эпителия. У трехмесячных плодов ацидофильные клетки, образующие внутренний слой надпочечника, при обрастании их снаружи слоем базофильных клеток, формируются в тяжи, радиально сходящиеся в центре зачатка. Внутренний слой ацидофильных клеток называют зародышевой корой, а слой базофильных клеток – втооричной или дефинитивной корой.

На 6-7 неделе эмбриогенеза в скопления мезодермальных клеток начинают проникать эктодермальные симпатогонии, образующие будущее мозговое вещество. Процесс внедркения симпатогоний в надпочечники не прекращается с образованием капсулы и продолжается еще у новорожденных. Вросшие симпатогонии образуют округлые скопления – мозговые шары. Вселяющиеся симпатические элементы имеют малые размеры и почти лишены цитоплазмы.

Во взрослом организме корковое вещество надпочечника представлено тяжами кортикоцитов, между которыми располагаются многочисленные кровеносные сосуды. Расположение эпителиальных тяжей и размеры клеток в них неодинаковы в разных отделах коры, что позволило выделить три нерезко разграниченных морфо-функциональные зоны (слоя): клубочковую, пучковую и сетчатую.

Клубочковая Зона состоит из мелких клеток (адренокортикоцитов), которые обравзуют тяжи в виде аркад ил клубочков. Клетки слабовакуолизированы. В цитоплазме содержатся удлинённые митохондрии и обилие мелких гранул. Хорошо развита агранулярная цитоплазматическая сеть, много полирибосом, не связанных с мембранами. В цитоплазме встречаются липидные капли – липосомы. Комплекс Гольджи развит хорошо, лежит около ядра. Включений гликогена и жира немного. 3-4 ряда клеток глубоких слоёв составляют суданофобный слой.

Между капсулой и клубочковой зоной лежат мелкие недифференцированные клетки эпителиальной природы. Они способны к интенсивному делению и образуют субкапсулярную бластему, за счёт которой происходит регенерация клубочковой зоны.

В клубочковой зоне секретируется группа гормонов под названием «минералкортикоиды». К группе минералкортикоидов относятся альдостерон, дезоксикортикостерон. Эти гормоны в основном регулируют минеральный и водный обмен. Альдостерон в канальцах почки усиливает реабсорбцию ионов натрия, увеличивая при этом выведение ионов калия с мочой. Аналогичные процессы происходят в потовых и слюнных железах и кишечнике. Кроме того, альдостерон увеличивает почечную реабсорбцию воды, которая всасывается пассивно по осмотическому градиенту, создаваемому ионами натрия.Благодаря этому создается гипернатриемия и гипокалиемия, то есть меняется электролитный состав плазмы крови. За счет задержки в организхме ионов натрия и воды альдостерон способствует повышению уровня артериального давления.

Снижение секреции альдостерона вызывает усиленное выведение натрия и воды с мочой, что приводит к дегидротации тканей, снижению уровня объема циркулирующей крови и уровня АД, что обусловливает развитие циркуляторного шока. Концентрация калия в крови, при этом, наоборот, увеличивается, что является причиной нарушения электрической стабильности сердца и развития сердечных аритмий.

Альдостерон изменяет проницаемость клеточных оболочек для натрия и калия, участвуя, таким образом, в регуляции соотношения этих электролитов и воды в клетках и межклеточной жидкости. Альдостерон вызывает переход натрия из клеток в тканевую жидкость.

Основным фактором, регулирующим секрецию альдостерона, является функционирование ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. При снижении уровня АД наблюдается возбуждение симпатической вегетативной системы, что приводит к сужению почечных сосудов. Уменьшение почечного кровотока, в свою очередь, способствует усиленной выработке ренина в юкстагломерулярных клетках. Ренин является ферментом, который действует на плазменный ангиотензиноген, превращая его в ангиотензин 1, который затем превращается в ангиотензин 2, стимулирующий секрецию альдостерона. Кроме того, выработка альдостерона может усиливаться также по механизму обратной связи при изменении электролитного состава плазмы крови, в частности при гипонатриемии или гиперкалиемии. В незначительной степени секреция этого гормона стимулируется адренокортикотропным гормоном.

Гипофиз не принимает прямого участия в регуляции секреции альдостерона. Так, после удаления гипофиза происходит уменьшение размеров пучковой и сетчатой зон коры, а клубочковая зона не уменьшается и проложает секретировать значительное количество альдостерона.

Пучковая Зона состоит из крупныхпрямоугольных клеток, лежащих параллельными рядами. Ядра клеток крупные, круглые, содержат ядрышки. В состоянии относительного покоя цитоплазма их перегружена липидами и холестерином. После растворения липидов клетки становятся пенистыми. Отсюда их название “спонгиоциты”. В цитоплазме содержится много митохондрий, имеющих округлую форму. В них содержатся ферменты, которые обеспечивают превращение холестерина в адренокортикальные гормоны. Агранулярная эндоплазматическая сеть развита сильнее, чем в клубочковой зоне. В пучковой зоне встречаются клетки с более плотной цитоплазмой, в них мало жировых веществ и более высокая концентрация нуклеопротеидов – это тёмные клетки. Установлено, что они есть во всех зонах коры. Тёмные и светлые клетки отличаются по своей структуре. В светлых клетках пучковой зоны митохондрии крупнее и более многочисленны, чем в клетках клубочковой зоны, их форма приближается к круглой. Плазматическая сеть светлых клеток развита хорошо. Она преимущественно гладкая, выявляется в форме вакуолей. В тёмных клетках сильнее развита гранулярная и агранулярная плазматическая сеть, больше митохондрий, рибосом.

По мнению Алёшина в светлых клетках секрет уже синтезирован и идёт процесс его выделения. В тёмных клетках, богатых РНК, преобладают процессы синтеза ферментных систем, обеспечивающих в последующем интенсивный стероидогенез.

Выделение секрета из адренокортикоцитов в кровь идёт по мерокроновому типу, однако, при увелечении потребности может переходить в голокриновый тип.

В пучковой зоне секретируются глюкокортикоиды, среди которых наиболее важными являются кортизол (гидрокортизон), кортизон.

Глюкокортикоиды оказывают влияние на все виды обмена веществ. Под влиянием глюкокортикоидов стимулируются процессы распада белка, что связано с нарушением транспорта аминокислот из плазмы крови в клетки. Это приводит к снижению мышечной массы.

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 боковых поверхностях туловища.

Глюкокортикоиды стимулируют процессы глюнеогенеза, что приводит к увеличению содержания глюкозы в плазме. Кроме того, глюкокортикоиды ингибируют активность гексокиназы, что препятствует утилизации глюкозы тканями. Гипергликемический эффект одним из компонентов защитного действия глюкокортикоидов при стрессе, так как в виде глюкозы в организхме создается запас энергетического субстрата, что помогает преодолеть действие экстремального фактора.

Таким образом, по характеру действия глюкортикоиды являются антагонистом инсулина.

Глюкокортикоиды оказывают противовоспалительное действие, так как угнетают все три стадии воспаления (альтерацию, экссудацию, пролиферацию), стабилизируя мембраны лизосом, что предотвращает выброс протеолитических ферментов, способствующих развитию воспалительной реакции. Кроме того, глюкокортикоиды угнетают фагоцитарную активность макрофагов.

Глюкокортикоиды оказывают противоаллергическое действие, связанное с теми же механизмами, что и при противовоспалительном эффекте. Кроме того, глюкокортикоиды снижают содержание эозинофилов в крови.

Глюкортикоиды подавляют иммунитет как клеточный, так и гуморальный, что связано со снижением образования антител и процесса фагоцитоза.

Продукция глюкокортикоидов регулируется адренокортикотропным гормоном гипофиза. Действие АКТГ на клетки пучковой зоны осуществляется через механизм, включающий цАМФ в качестве посредника передачи информации.

Сетчатая Зона состоит из небольших клеток различной формы, которые складываются между собой. Клетки бедны липидами, но содержат много ферментов и рибонуклеопротеидов. Для всех зон коры адпочечника характерно большое содержание аскорбиновой кислоты. Во всех зонах коры, особенно, в сетчатой встречаются ещё тёмные клетки. Рядом исследователей было показано, что между светлыми и тёмными клетками нет разницы не только по химическим и тинкториальным свойствам, но и по изоэлектрической точке. В настоящее время их рассматривают как этап развития клетки. На границе с мозговым веществом у самок некоторых видов видна светлая зона – Х, связанная с выработкой гормонов.

До сих пор не решён вопрос к какому типу отностися секреция клеток меро- или голокриновой. Вещества, вырабатываемые корой надпочечника относятся к группе стероидов (кортикостероиды). Общим предшественником их является холестерин.

Предполагают, что в сетчатой зоне синтезируются сексокортикоиды, оказывающие выраженное влияние на обмен веществ, но лишь в незначительной степени оказывает влияние на половую функцию.Среди сексокортикоидов выделяются андрогены и эстрогены. Мужские половые гормоны образуются в Х-зоне и сетчатой зоне коры надпочечников. К ним относятся адреностерон, андростендион и др. У мужчин и женщин мужские половые гормоны вырабатываются в небольших количествах. Эстрогены также вырабатываются в незначительных количествах. При избыточном образовании половых гормонов в сетчатой зоне развивается адреногенитальный синдром двух типов: гетеросексуальный и изосексуальный. Гетеросексуальный синдром развивается при выработке гормонов противоположного пола и сопровождается появлением вторичных половых признаков, присущих другому полу. Изосексуальный синдром наступает при избыточной выработке гормонов одноименного пола и проявляется ускорением полового развития.

Митотическая активность клеток коры очень низкая. Наиболее интенсивная митотическая активность характерна для клубочковой зоны, а минимальная – для сетчатой зоны. Согласно миграционной теории клетки мигрируют из клубочковой зоны по направлению к мозговому веществу. При этом, при перемещении клеток из одной зоны в другую меняется их секреторная функция (то есть в процессе миграции клетки проходят все 3 стадии дифференцировки со сменой типа стероидогенеза).