Возрастные особенности эндокринных желез

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Эндокринная система (ЭС) занимает одно из центральных мест в специализированном управлении различными процессами жизнедеятельности на уровне целого организма. Эта система с помощью продуцируемых ею гормонов непосредственно, а так же при участии других систем управления мощно действует на метаболизм, физиологию и морфологию самых различных клеток, тканей и органов. При этом гормоны оказывают существенное, порой решающее влияние на все фундаментальные жизненные процессы. Нарушение того или иного звена ЭС может значительно изменить нормальное течение всех этих процессов, приводя к глубокой патологии, часто не совместимой с жизнью.

В онтогенетическом становлении гормональных и нейрогормональных взаимодействий отмечается определенная последовательность. Сразу после закладки и дифференцировки органов эндокринной системы начинаются синтез и секреция гормонов, затем формируются гормональные взаимоотношения между эндокринными железами и, наконец, устанавливаются нейроэндокринные связи. Ко времени рождения ребенка его эндокринная система контролируется ЦНС, т.е. функционирует как единая нейроэндокринная система регуляции. После рождения эти взаимодействия продолжают интенсивно развиваться, совершенствоваться и претерпевают различные изменения. Среди показателей, характеризующих возрастные изменения желез внутренней секреции, в наибольшей степени известно их морфологическое строение. Несколько хуже изучены сдвиги функциональных характеристик и биохимизма эндокринных желез. Течение этих изменений, как правило, направленно на угасание, что обусловлено общей программой обратного развития организма. Однако на ход этого процесса в значительной степени влияют окружающие человека условия внешней среды. Эти условия могут, как ускорить обратное развитие желез внутренней секреции, так и замедлить их.

1. Гипоталамус или подбугорье

В гипоталамусе эндокринная и нервная системы структурно и функционально тесно связаны друг с другом. Также он служит главным регулятором эндокринной системы у человека. Это влияние осуществляется посредством гипофиза.

Гипоталамус расположен непосредственно над гипофизом, с которым соединен ножкой гипофиза и включает в себя внутренний комплекс гипоталамических ядер. Каждое ядро состоит из скопления нейроэндокринных клеток (эти клетки вырабатывают нейросекрет), которые образуют более 30 пар ядер гипоталамуса, которые разделяются на 3 области: передняя, промежуточная и задняя. В передней части гипоталамуса образуются нейросекреты, получившие название «рилизинг-факторов», или «рилизинг-гормонов» (либерины и статины). Они проникают в кровеносные капилляры и далее через портальную систему - в переднюю долю гипофиза. Либерины действуют на гипофиз, обеспечивая выделение определенных гипофизарных гормонов (тропинов). Статины оказывают на гипофиз влияние, противоположное действию либеринов - подавляют секрецию тропинов. Секреция тех или иных гормонов определяется ситуацией, изменением внутренней или внешней среды организма, формами его приспособительной деятельности, которая формирует характер прямых и опосредованных, нервных и гуморальных, тормозящих и активирующих влияний на нейросекреторные структуры самого же гипоталамуса.

В процессе развития эндокринной системы особенно важно установление функциональных связей между отдельными железами. В ранний пренатальный период секреция гормонов периферическими железами не связана с гормонами гипофиза. С появлением в клетках желез внутренней секреции рецепторов к гормонам гипофиза между ним и железами начинают формироваться как прямые, так и обратные связи, но окончательно они устанавливаются после рождения ребенка. Большое влияние на становление нейроэндокринных отношений оказывает гипоталамус. Гипоталамический контроль функций передней доли гипофиза обнаруживается уже после 3-го месяца эмбрионального развития. Гипоталамические нейрогормоны образуются не одновременно, их содержание достигает высокого уровня только у 5-месячного плода. К этому времени формируется гипоталамо-гипофизарная сосудистая сеть, или портальная система, через которую нервная и эндокринная системы взаимодействуют друг с другом. Если гипофиз не получает химических сигналов со стороны гипоталамуса, нарушается развитие как его самого, так и связанных с ним желез. В свою очередь, выделение гормонов железами внутренней секреции является важным условием созревания гипоталамуса и всей ЦНС. Под воздействием мужских половых гормонов (андрогенов) между 5-м и 7-м месяцами внутриутробного развития гипоталамус развивается по мужскому типу, а без них - по женскому.

Физиология гипоталамуса изучена недостаточно полно. Его роль связывают прежде всего с регуляцией висцеральных функций, а также с координацией отношений с гипофизом и другими железами внутренней секреции. Гипоталамус контролирует функции дыхания, кровообращения, углеводный и водно-солевой обмен, температуру тела, состояния сна и бодрствования, моторную активность, голод и насыщение. С возрастной динамикой деятельности гипоталамуса связаны возникающие адаптационно-регуляторные сдвиги, способствующие сохранению гомеостазиса. Значение возрастных изменений гипоталамуса настолько велико, что именно здесь многие исследователи «помещают» биологические часы старения. По мнению одних исследователей, при старении происходит угасание функции гипоталамуса, что и определяет снижение надежности регуляции гомеостазиса. По мнению других, при старении активируются гипоталамические механизмы, и стимуляция гипоталамо-гипофизарной области вызывает ряд нарушений в обмене и функции организма.

2. Питуитарная железа (glandula pituitaris) или нижний мозговой придаток (hypophisis cerebri)

Располагается гипофиз на вентральной поверхности мозга в основании черепа. Имеет три доли: переднюю, срединную и заднюю. Две первых доли составляют аденогипофиз, а третья доля - это нейрогипофиз, состоящий из окончаний аксонов нервных клеток гипоталамуса и нейроглии. Гормоны разных долей имеют разное функциональное значение.

Гипофиз имеет эктодермальное происхождение. У детей передняя и средняя доли разделены щелью, которая со временем зарастает и обе доли тесно прилегают друг к другу. Эндокринные клетки передней доли дифференцируются в эмбриональном периоде, и на 7 - 9-й неделе они уже способны к синтезу гормонов.

Масса гипофиза новорожденных составляет 100 - 150 мг, а размер 2.5 - 3 мм. На втором году жизни он начинает увеличиваться, особенно в возрасте 4 - 5 лет. После этого до 11 лет рост гипофиза замедляется, а с 11 лет вновь ускоряется. К периоду полового созревания масса гипофиза в среднем составляет 200 - 300 мг, к 18 - 20 годам - 500 - 600 мг.

2.1 Передняя доля гипофиза (аденогипофиз)

Здесь синтезируются гормоны, контролирующие функцию периферических эндокринных желез: соматотропный гормон (СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ), адренокортикотропный (АКТГ) и пролактин. гонадотропные - лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фоликулостимулирующий гормон (ФСГ),

Соматотропный гормон (СТГ).

Основная его роль - это стимуляция соматического роста. На уровне тканей СТГ ускоряет рост и деление хрящевых клеток, образование костной ткани, способствует формированию новых капилляров, стимулирует рост эпифизарных хрящей. Стимулирует синтез РНК и белков, а также деление клеток. Влияет на углеводный обмен, оказывая инсулиноподобное действие. Усиливает мобилизацию жира из депо и использование его в энергетическом обмене. СТГ участвует в иммунологической защите организма у новорожденных, и обеспечивает дальнейшее нормальное физическое развитие ребенка.

Гормон определяется в гипофизе 9 - недельного плода. В дальнейшем количество СТГ в гипофизе растет и к концу внутриутробного периода увеличивается в 12000 раз. В крови СТГ появляется на 12-й неделе внутриутробного развития, а у 5 - 8 месячных плодов его примерно в 100 раз больше, чем у взрослых. Рост плода находится в основном под влиянием плацентарных гормонов, факторов материнского организма и зависит от генетической программы развития. Концентрация СТГ в крови детей продолжает оставаться высокой, хотя в течение первой недели после рождения она снижается более чем на 50%. К 3 - 5 годам жизни уровень СТГ такой же, как у взрослых. У детей секреция СТГ носит эпизодический характер (3 - 4 раза в течение дня). Общее его количество, выделяется во время глубокого ночного сна, значительно больше чем у взрослых. С достижением половой зрелости эстрогены снижают активность СТГ (в результате прекращается рост организма). Далее, с возрастом секреция СТГ уменьшается. Также имеются половые различия в содержании СТГ и показателях развития мускулатуры, костной системы и жироотложения.

Недостаток СТГ приводит к карликовости, но с нормальным телосложением. Задержка роста проявляется после двух лет, но интеллектуальное развитие при этом обычно не нарушается.

При избытке СТГ у детей (до завершения остеогенеза) развивается гипофизарный гигантизм. По завершении окостенения точек роста развивается акромегалия. Для гигантов обычно характерна гипергликемия вследствие дегенерации b-клеток островков Лангерханса. Поэтому у 10% гигантов развивается сахарный диабет.

Тиреотропный гормон (ТТГ).

Этот гормон активирует функцию щитовидной железы, вызывает гиперплазию ее железистой ткани, стимулирует выработку тироксина и трийодтиронина в соответствии с потребностями организма.

Клетки продуцирующие ТТГ, появляются у 8 - недельных эмбрионов. В течение всего внутриутробного периода абсолютное содержание ТТГ в гипофизе растет и у 4 - месячного плода оно в 3 - 5 раз больше чем у взрослых. Этот уровень сохраняется до рождения. На щитовидную железу плода ТТГ начинает влиять со второй трети беременности, однако зависимость функции щитовидной железы от ТТГ у плода выражена меньше чем у взрослых. Связь гипоталамус - гипофиз устанавливается только на последних месяцах внутриутробного развития.

В первый год жизни ребенка концентрация ТТГ в гипофизе растет. Значительное увеличение синтеза и секреции наблюдается дважды: сразу после рождения и в препубертатный период. Первое увеличение секреции ТТГ связывают с адаптацией новорожденных к условиям существования, второе соответствует гормональной перестройке, включающей усиление функции половых желез. Максимум секреции гормона достигается в возрасте от 21 года до 30 лет, в 51 - 85 ее величина уменьшается вдвое.

Избыточная секреция ТТГ приводит к развитию зоба, гиперфункции щитовидной железы с эффектами избытка тиреоидных гормонов (тиреотоксикоз), пучеглазию (экзофтальм), что в совокупности называют «базедова болезнь».

При дефиците ТТГ развивается недостаточность щитовидной железы - вторичный гипотиреоз (первичный гипотиреоз возникает при различных поражениях щитовидной железы).

Адренокортикотропный гормон (АКТГ).

АКТГ стимулирует секрецию гормонов надпочечников. В большей степени влияние выражено на пучковую зону, что приводит к увеличению образования глюкокортикоидов, в меньшей - на клубочковую и сетчатую зоны, поэтому на продукцию минералокортикоидов и половых гормонов он не оказывает значительного воздействия. Усиливает синтез холестерина и скорость образования прегненолона из холестерина. Стимулирует липолиз (мобилизует жиры из жировых депо и способствует окислению жиров). Увеличивает секрецию инсулина и соматотропина. Стимулирует накопление гликогена в клетках мышечной ткани, вызывая гипогликемию, что связано с повышенной секрецией инсулина. Усиливает пигментацию за счет действия на пигментные клетки меланофоры.

Во внутриутробном периоде секреция АКТГ у зародыша начинается с 9-й недели, а на 7-м месяце его содержание в гипофизе достигает высокого уровня. В этот период надпочечники плода реагируют на АКТГ - в них увеличивается скорость образования гидрокортизона и тестостерона. Во второй половине внутриутробного развития начинают действовать не только прямые, но и обратные связи между гипофизом и надпочечниками плода. У новорожденного функционируют все звенья системы гипоталамус - гипофиз - кора надпочечников. С первых часов после рождения дети уже реагируют на стрессовые раздражители (связанные, например, с затяжными родами, оперативными вмешательствами и др.) повышением содержания кортикостероидов в моче. Эти реакции, однако, выражены слабее, чем у взрослых, в связи с низкой чувствительностью гипоталамических структур к изменениям во внутренней и внешней среде организма. Усиливается влияние ядер гипоталамуса на функцию аденогипофиза, что в условиях стресса сопровождается увеличением секреции АКТГ. Максимальные концентрации АКТГ отмечаются утром в 6 - 8 часов, минимальные - с 18 до 23 часов. В старости чувствительность ядер гипоталамуса вновь падает, с чем связана меньшая выраженность в пожилом возрасте адаптационного синдрома.

Недостаточная секреция АКТГ ведет к уменьшению продукции глюкокортикоидов, что проявляется нарушением метаболизма и снижением устойчивости организма к различным влияниям среды.

Усиленная секреция АКТГ приводит к гиперкортицизму. Это заболевание развивается при аденоме гипофиза и носит название болезни Иценко - Кушинга. При этой болезни наблюдается задержка роста, ожирение (отложение жира преимущественно на туловище), лунообразное лицо, преждевременное развитие волос на лобке, остеопороз, гипертония, диабет, трофические нарушения кожи (полосы растяжения). Также при повышенном образовании АКТГ развивается адреногенитальный синдром (нарушается работа надпочечников) который может вызвать у плода, имеющего женский генотип, развитие по мужскому фенотипу.

Гонадотропные гормоны гипофиза.

Фоликулостимулирующий гормон (ФСГ) у женщин вызывает рост фолликулов яичника, у мужчин регулирует сперматогенез.

Лютеинизирующий гормон (ЛГ).

ЛГ стимулирует синтез тестостерона в клетках Ляйдига яичек и рост семенных пузырьков и предстательной железы в мужском организме, синтез эстрогенов и прогестерона в яичниках, стимулирует овуляцию и образование жёлтого тела в яичниках.

Клетки, вырабатывающие ФСГ и ЛГ, развиваются в гипофизе к 8-й неделе внутриутробного развития, тогда же в них появляется ЛГ, а на 10-й неделе - ФСГ. В крови зародыша гонадотропины появляются с 3-месячного возраста. В крови плодов женского пола, особенно в последней трети внутриутробного развития, их концентрация выше, чем у мужского пола. Максимальная концентрация обоих гормонов приходится на период 4.5 - 6,5 месяцев пренатального периода. Значение этого факта до сих пор не выяснено.

Гонадотропные гормоны стимулируют эндокринную секрецию половых желез плода, но не контролируют их половую дифференцировку. Во второй половине внутриутробного периода формируется связь между гипоталамусом, гонадотропной функцией гипофиза и гормонами половых желез. Это происходит после дифференцировки пола плода под действием тестостерона.

У новорожденных концентрация ЛГ в крови очень высока, но в течение первой недели после рождения она снижается и до 7 - 8-летнего возраста остается низкой. В пубертатном периоде увеличивается секреция гонадотропинов, к 14 годам она возрастает в 2 - 2.5 раза. У девочек гонадотропные гормоны вызывают рост и развитие яичников, появляется цикличность секреции ФСГ и ЛГ, что является причиной начала новых половых циклов. К 18 годам показатели ФСГ и ЛГ достигают взрослых значений.

Недостаточность гонадотропинов приводит, как правило, к развитию гипогонадотрофного гипогонадизма (неадекватное функционирование половых желёз из-за дефектов гаметогенеза, гонад; выраженное или неполное развитие вторичных половых признаков).

Высокий уровень гонадотропинов приводит к преждевременному изосексуальному половому созреванию (преждевременный пубертат): девочки - менархе (первое менструальное кровотечение) до 8,5 лет, мальчики - маскулинизация до 10 лет. Причины далеко не всегда ясны, но в любом случае происходит увеличение секреции гипофизарных гонадотропинов.

Лактотропный гормон (ЛТГ) (пролактин).

ЛТГ ускоряет развитие молочной железы, стимулирует секрецию молока и функцию желтого тела. У мальчиков - подростков пролактин стимулирует рост предстательной железы и семенных пузырьков. У мужчин усиливает действие ЛГ на образование андрогенов в клетках Лейдига, стимулирует образование подвижных сперматозоидов. Стимулирует синтез белка, а также жиров и углеводов молока. Увеличивает образование жира из углеводов, способствуя послеродовому ожирению. Также считается, что он участвует в обмене веществ плода.

Секреция пролактина начинается с 4-го месяца внутриутробного развития и значительно усиливается в последние месяцы беременности. В конце беременности уровень пролактина становится высоким как в крови матери, так и в амниотической жидкости. У новорожденных концентрация пролактина в крови высокая. Она снижается в конце первого года жизни, а во время полового созревания возрастает, причем у девочек сильнее, чем у мальчиков.

Дефицит пролактина может стать причиной послеродовой недостаточной лактации.

Повышение концентрации пролактина приводит к усилению выделения дофамина клетками гипоталамуса, который тормозит секрецию гормона (этот механизм работает в период отсутствия лактации). При избытке у женщин наблюдаются менструальные нарушения и галакторея (синдром галактореи - аменореи), у мужчин галакторея (сопровождающаяся феминизацией), импотенция и снижение либидо. Способствует также задержке полового развития и преходящему увеличению грудных желез у мальчиков (пубертатная гинекомастия).

2.2 Средняя доля гипофиза (pars intermedia)

Здесь продуцируется меланоцитостимулирующий гормон (МСГ) (меланотропин) и АКТГ, который регулирует пигментный обмен в покровных тканях. Стимулирует внимание, кратковременную память, усиливает положительные эмоции, стимулирует секрецию АДГ и окситоцина.

В крови беременных женщин его содержание повышено, в связи, с чем на коже появляются пигментные пятна. У плодов гормон начинает синтезироваться на 10 - 11-й неделе, но его функция в развитии до сих пор окончательно не ясна. Меланотропин у взрослого человека, в отличие от животных с обильным волосяным покровом, практически не синтезируется. Функции этого гормона выполняют в большей мере кортикотропин и липотропин.

Высокий уровень МСГ наблюдается при недостаточности коры надпочечников, что тоже приводит к изменениям пигментации кожи.

2.3 Задняя доля гипофиза (pars posterior) (нейрогипофиз)

В нейрогипофизе аккумулируются и секретируются гормоны, синтезируемые в ядрах гипоталамуса и переходящие по аксонам в заднюю долю. К нейрогипофизарным гормонам относятся: вазопрессин, или антидиуретический гормон (АДГ) и окситоцин (оцитоцин).

Антидиуретический гормон (АДГ) (вазопрессин).

АДГ действуя на почки, усиливает реабсорбцию воды в собирательных трубочках почек (антидиуретическое действие) и обладает сосудосуживающим действием (на артериолы) при кровопотере и экзогенном введении АДГ; выполняет медиаторную функцию в некоторых синапсах гипоталамических нейронов (стимулирует память и улучшает обучение).

Вазопрессин начинает выделяться на 4-м месяце эмбрионального развития, максимум его выделения приходится на конец первого года жизни, затем антидиуретическая активность нейрогипофиза начинает падать до довольно низких величин, и в возрасте 55 лет она примерно в 2 раза меньше, чем у годовалого ребенка. У детей первых месяцев жизни антидиуретическое действие вазопрессина не играет существенной роли, лишь с возрастом его значение в удержании воды в организме увеличивается.

При избытке АДГ происходит задержка воды в организме.

При снижении секреции АДГ возникает заболевание «несахарный диабет», при котором организм начинает терять большое количество воды в сутки (до 25 литров).

Окситоцин.

Органом - мишенью для окситоцина служит мышечный слой матки и миоэпителиальные клетки молочной железы.

Окситоцин регулирует родовой акт и секрецию молока грудными железами у женщин, а у мужчин стимулирует движение по семенным протокам семенной жидкости.

Синтез окситоцина начинается в ядрах гипоталамуса на 3 - 4 месяце внутриутробного периода, а на 4 - 5 месяце он обнаруживаются в гипофизе. Содержание его в гипофизе и концентрация в крови постепенно увеличивается к моменту рождения ребенка. У детей проявляется лишь антидиуретическое действие окситоцина, другие его функции выражены слабо. Матка и молочные железы начинают реагировать на окситоцин только после завершения периода полового созревания, т.е. после продолжительного действия на матку половых гормонов эстрогенов и прогестерона, а на молочную железу - пролактина.

Недостаток продукции окситоцина вызывает слабость родовой деятельности.

Избыток окситоцина в крови снижает артериальное давление. Он является антагонистом АДГ и поэтому ухудшает память и обучение.

3. Щитовидная железа (glandula thyroidea)

Щитовидная железа - орган эпителиального происхождения, который закладывается в эмбриогенезе вначале как типичная экзокринная железа, и лишь в процессе дальнейшего развития она становится эндокринной.

Вес щитовидной железы составляет: у новорожденного - 1,5-2,0 г, к 3 годам - 5,0 г, к 5 годам - 5,5 г, к 5-8 годам - 9,5 г, к 11-12 годам (к началу полового созревания) - 10,0-18,0 г, к 13-15 годам - 22-35 г., у взрослого - 25-40 г. К старости вес железы падает, причем у мужчин больше, чем у женщин.

Щитовидная железа вырабатывает йодированные гормоны тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3) и нейодированный гормон тиреокальцитонин. Содержание Т4 в крови больше, чем Т3, но активность Т3 в 4 - 10 раз выше, поэтому большинство молекул Т4, путем дейодирования, преобразуется в Т3.

Синтез и секреция тиреоидных гормонов зависят от половых гормонов. Половые различия в функции железы проявляются как до рождения, так и после него, но особенно - в период полового созревания. Половые гормоны тестостерон и эстрогены влияют на щитовидную железу непосредственно, а также через гипоталамус и гипофиз. Эстрогены оказывают преимущественно стимулирующее, а тестостерон - тормозящее влияние на активность железы.

Йодированные гормоны.

Выполняют в организме следующие функции: усиление всех видов обмена (углеводного, белкового, липидного), повышение основного обмена и усиление энергообразования в организме; влияние на процессы роста, развития, дифференцировки тканей и органов (особенно ЦНС) и интеллектуальное развитие детского организма; увеличение ЧСС; стимуляция деятельности пищеварительного тракта; повышение температуры тела за счет усиления теплопродукции; повышение возбудимости симпатической НС; поддержание репродуктивной функции.

Нейодированный гормон.

Регулирует уровень кальция, снижая его содержание в крови, тем самым защищая организм от избыточного поступления кальция.

В норме поддержание определенной концентрации кальция в крови обусловлено взаимодействием двух гормонов - паратирина околощитовидной железы и тиреокальцитонина.

Щитовидная железа развивается из выпячивания нижней части стенки глотки на 3-4-й неделе внутриутробного развития. На 7-й неделе в ней начинается формирование фолликулов, к 11-й неделе они уже способны накапливать йод, а в конце 3-го месяца начинается секреция тироксина в кровь. К этому моменту в крови имеется белок, связывающий йод. У плода щитовидная железа чувствительна к стимулирующему действию ТТГ, а тиреоидные гормоны влияют на тиреотропную активность гипофиза. Недостаточная функция щитовидной железы плода может быть частично компенсирована гормонами материнского организма. К моменту рождения щитовидная железа является функционально активной. После рождения ребенка дефицит гормонов становится опасным для его роста и развития. Чувствительность тканей к гормонам щитовидной железы с возрастом увеличивается. В то же время интенсивность уже возникшей реакции у детей больше, чем у взрослых, что говорит о большей реактивности их тканей но отношении к гормонам щитовидной железы. В пубертатном периоде в связи с ускоренным увеличением массы щитовидной железы может возникнуть состояние гипертиреоза, проявляющееся в повышении возбудимости, вплоть до невроза, увеличении частоты сердцебиений и усилении основного обмена, ведущего к похуданию. Это временное явление связано с активностью системы гипофиз - гонады. Максимум активности щитовидной железы достигается в период с 21 года до 30 лет, после чего она постепенно снижается. Это обусловлено не только падением количества ТТГ гипофиза, но и понижением с возрастом чувствительности к нему щитовидной железы.

При гипофункции щитовидной железы развивается: у детей это приводит к задержке роста, нарушению пропорций тела, полового и умственного развития. Такое патологическое состояние называется кретинизмом; у взрослых приводит к развитию патологического состояния - микседемы. При этом заболевании наблюдается торможение нервно-психической активности, что проявляется в вялости, сонливости, апатии, снижении интеллекта, уменьшении возбудимости симпатического отдела вегетативной нервной системы, нарушение половых функций, угнетении всех видов обмена веществ и снижении основного обмена. У таких больных увеличена масса тела за счет повышения количества тканевой жидкости и отмечается одутловатость лица.

При гиперфункции щитовидной железы развивается заболевание тереотоксикоз (диффузный токсический зоб, Базедова болезнь, болезнь Грейвса). Характерными признаками этого заболевания являются увеличение щитовидной железы (зоб), экзофтальм, тахикардия, повышение обмена веществ, особенно основного, потеря массы тела, увеличение аппетита, нарушение теплового баланса организма, повышение возбудимости и раздражительности.

4. Околощитовидные железы (glandulae parathyroideae)

Продуцируют гормон - паратрагормон (ПтГ) (паратирин) - регулирует кальций в крови (при участии витамина D, который является синергистом с ПтГ), увеличивая его содержание, тем самым защищая организм от недостатка кальция (оказывает противоположное действие в отличие от тиреокальцитонина щитовидной железы). В норме поддержание определенной концентрации кальция в крови обусловлено взаимодействием двух гормонов - ПтГ и тиреокальцитонина щитовидной железы.

Паращитовидные железы начинают развиваться на 5-6-й неделе внутриутробного развития. Тогда же начинается секреция ПтГ. Его функция у плода такая же, как и у взрослых: поддержание нормальной концентрации кальция в организме. Этот процесс независим от организма матери. После рождения в железах происходят изменения. К 10 годам резко возрастает количество клеток, секретирующих ПтГ, а к 12 годам в железе появляется жировая ткань С возрастом наблюдается увеличение количества клеток жировой и опорной ткани, которая к 19-20 годам начинает вытеснять железистые клетки.

При гипофункции паращитовидных желез (гипопаратиреоз) нарушается рост костей, зубов, волос, возникают длительные спастические сокращения мышечных групп. У детей это ведет к гипоплазии и нарушению образования эмали. У взрослых в этих условиях существенно повышается возбудимость ЦНС, возникают приступы судорог.

При гиперфункции паращитовидных желез (гиперпаратиреоз) развивается остеопороз, мышечная слабость, боли в спине, конечностях, образование конкрементов в почках. Характерными являются и изменения психической сферы: депрессия, ослабление рефлексов, ухудшение памяти.

5. Надпочечники (glandulae suprarenales)

Надпочечники состоят из коркового и мозгового слоёв. В свою очередь корковый слой надпочечников состоит из клубочковой, пучковой и сетчатой зоны. Где вырабатываются кортикостероиды и половые гормоны, которые делятся на глюкокортикоиды (пучковая зона), минералокортикоиды (клубочковая зона) и половые гормоны (андрогены и эстрогены) (сетчатая зона). В мозговом слое вырабатываются: адреналин (80-90%), норадреналин (10-20%) и дофамин (1-2%).

Формирование надпочечников начинается в раннем онтогенезе: зачатки коры надпочечников впервые обнаруживаются в начале 4-й недели внутриутробной жизни. Уже у месячного эмбриона надпочечники по массе равны, а иногда и превосходят почки. У новорожденного масса надпочечников составляет около 7 г. К 6 месяцам она несколько уменьшается, после чего начинает увеличиваться. Темпы роста надпочечников неодинаковы в различные возрастные периоды. Особенно резкое увеличение надпочечников отмечается в 6-8 месяцев и в 2-4 года. Отношение массы надпочечников к массе всего тела наибольшее у новорожденных: масса надпочечников у них составляет 0,3% массы тела, у взрослого человека - 0,03%. Увеличение массы надпочечников продолжается до 30 лет.

Структура надпочечников, характерная для эмбрионального периода, изменяется после рождения ребенка. В постнатальный период центральная часть коркового вещества перерождается и замещается вновь образующейся тканью, восстановление которой идет от периферии к центру. У годовалого ребенка оказываются окончательно сформированными клубочковая, пучковая и сетчатая зоны коры надпочечников. На границе коркового и мозгового вещества надпочечников появляется тонкая соединительнотканная мембрана. Раньше всего формируется пучковая зона, которая сохраняет свою высокую функциональную активность до старости. Клубочковая зона достигает максимального развития в период полового созревания. К старости клубочковая и сетчатая зоны резко уменьшаются.

С первых дней после рождения надпочечники принимают участие в адаптивных реакциях на стресс, однако гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система маленьких детей обладает меньшими резервными возможностями, чем у взрослых, возможность адаптации у них невелика, легко происходит истощение. Это может быть связано с недостаточным выделением гипофизом АКТГ.

О количестве гормонов коры надпочечников судят по количеству стероидов, выводимых с мочой. У новорожденных в сутки выделяется менее 1 мг стероидов, в 12 лет - 5 мг, в период полового созревания - 14 мг. После 30 лет количество гормонов коры надпочечников начинает уменьшаться, а интенсивность реакции тканей на их введение постепенно ослабевает. Андрогенная функция сетчатой зоны с возрастом заметно снижается. Снижение содержания глюкокортикоидов в крови и моче обнаруживается только после 60-70 лет и становится выраженным лишь к 80-90 годам.

5.1 Корковый слой

Глюкокортикоиды.

Глюкокортикоиды (наиболее важным является кортизол) учавствуют в регуляции обмена углеводов (глюкогенез), повышают отложение глюкогена в печени, тормозят уилизацию глюкозы в тканях, вызывают распад тканевого белка, задерживают включение аминокислот в белки; участвуют в обмене липидов (а именно уменьшению образования жира); оказывают тормозное влияние на функцию иммунной системы; стимулируют эритропоэз; подавляют синтез антител и тормозит реакцию взаимодействия чужеродных белков (антигенов) с антителами. В физиологических условиях влияние глюкокортикоидов на обмен веществ уравновешенно. В случае необходимости они быстро обеспечивают организм энергией. При стрессе уровень кортизола в крови быстро повышается, но при повторном или длительном воздействии одного и того же фактора реакция системы постепенно затухает, так как происходит привыкание к нему (адаптация). Присутствие кортизола необходимо для проявления действия катехоламинов - адреналина и норадреналина - при стрессе. Совместная активность этих гормонов вызывает усиление кровоснабжения скелетных мышц в стрессовых ситуациях.

В течение суток концентрация кортизола в крови существенно изменяется, подчиняясь циркадному ритму. В утренние часы концентрация кортизола значительно выше, чем в вечерние. Такой ритм зависит от времени суток, а не от режима сна и крайне медленно приспосабливается к его изменению (например, у лиц, работающих в ночную смену). Сохранение высокого уровня кортизола во второй половине дня или в вечерние часы может указывать на патологию.

Понижение содержания глюкокортикоидов в организме ведет к нарушению липидного обмена и ожирению, а также ослабевает реакция на стресс, ощущаются слабость и сонливость.

Избыточное образовании глюкокортикоидов в организме может привести к мышечной дистрофии, остеопорозу (разрежению костной ткани); преддиабетическому состоянию; к развитию болезни Иценко-Кушинга; тормозится развитие воспалительных реакций, устраняются покраснение и отек, вызванные большим притоком крови к воспаленному участку, а также снимаются болевые ощущения; подавляется образование антител, а это приводит к ослаблению защитных реакций организма (при длительном стрессе этот эффект становится заметным), что используется в медицине для подавления аллергических реакций и предотвращения отторжения трансплантатов.

Минералокортикоиды.

Cреди этой группы гормонов наиболее важен альдостерон, участвующий в регуляции обмена электролитов и воды, оказывающий влияние на транспорт ионов и воды в кишечнике, слюнных и потовых железах, а также в почках.

Образование минералкортикоидов начинается на 4-м месяце внутриутробного развития, их концентрация в крови постоянно повышается.

При дефиците минералкортикоидов, прежде всего альдостерона, наблюдается изменение электролитного баланса в тканях и крови.

Продукция кортикостероидов повышается уже с 10-го дня после рождения: ко 2-й неделе их образуется столько же, сколько у взрослых (на единицу поверхности тела), а на 3-й неделе устанавливается суточный ритм секреции. От года до трех лет секреция кортикостероидов усиливается, а потом устанавливается на уровне ниже взрослого. До 11-12 лет этот показатель почти одинаков для мальчиков и девочек. В пубертатном периоде значительно увеличивается секреция половых желез и появляются половые различия. С возрастом несколько снижаются секреция альдостерона и выделение его с мочой.

Андрогены и эстрогены.

Аналоги мужских и женских половых гормонов (наибольшей активностью среди них обладает тестостерон). Эти гормоны менее активны, чем гормоны половых желез и вырабатываются в небольших количествах. У мужчин 2/3 всего количества андрогенов образуется в семенниках и только 1/3 - в надпочечниках; у женщин андрогены выделяются надпочечниками, и лишь при некоторых заболеваниях их в значительных количествах секретируют яичники.

Половые гормоны надпочечников важны для роста и развития половых органов в детском возрасте. Они оказывают анаболическое действие на белковый обмен, обуславливают развитие вторичных половых признаков. Эстрогены коры надпочечников у плодов женского пола способствуют развитию матки, влагалища, наружных половых органов.

При повышенном образовании АКТГ развивается адреногенитальный синдром: надпочечники не могут вырабатывать достаточное количество кортизола, но секретируют в избытке другие гормоны, в том числе андрогены. Их избыток может вызвать у плода, имеющего женский генотип, развитие по мужскому фенотипу. Иногда подобная недостаточность проявляется в более позднем возрасте - в период полового созревания или вскоре после его завершения. Если надпочечники секретируют большие количества андрогенов без нарушения образования кортизола, то в женском организме развиваются признаки мужского типа (изменения волосяного покрова).

5.2 Мозговой слой

Гормоны этого слоя - важная часть адаптационно-трофической системы, образованной гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковым комплексом, и наиболее известны нам как стрессорные гормоны.

Секреция адреналина и норадреналина резко повышается под влиянием стрессовых факторов (большое физическое или умственное напряжение, инфекции, травма, гипогликемия). Во время стресса эти гормоны выполняют важную регуляторную роль: они усиливают сердечную деятельность, суживают сосуды, снабжающие кровью внутренние органы, расширяют их в мышцах, угнетают перистальтику желудочно-кишечного тракта, вызывают расширение бронхов. Сосудистые эффекты приводят к соответствующему изменению физиологического состояния организма. Когда человек находится в опасности, переваривание пищи становится неактуальным и активность пищеварительных процессов уменьшается. В тоже время для активной защитной реакции, борьбы или бегства от опасности мышцы получают с кровью дополнительные количества кислорода и глюкозы.

Для мозгового вещества надпочечников характерно позднее формирование и медленное развитие в онтогенезе. В конце 3-го - начале 4-го месяцев внутриутробного развития в ткань надпочечника врастают адреналовые (хромаффинные) клетки и начинается синтез норадреналина. Адреналина у плода образуется мало. В течение внутриутробного периода содержание катехоламинов изменяется. У новорожденных мозговое вещество развито относительно слабо. Увеличение количества клеток происходит в период с 3-4 до 7-8 лет, и только к 10 годам мозговое вещество по массе превосходит корковое. Тем не менее, активность симпатоадреналовой системы проявляется сразу после рождения. Новорожденные с первых дней способны реагировать на стрессовые воздействия (например, недостаток кислорода) повышением секреции катехоламинов. Катехоламины оказывают влияние на обмен веществ и энергетические процессы в организме. Они (в основном адреналин) усиливают расщепление гликогена в печени и мышцах, стимулируют липолиз в жировой ткани и протеолиз в печени. При уменьшении содержания глюкозы в крови секреция катехоламинов резко возрастает. Катехоламины угнетают секрецию инсулина поджелудочной железой, что необходимо для поддержания высокой концентрации глюкозы в экстремальных ситуациях. Катехоламины участвуют также в поддержании температуры тела, усиливая окислительные процессы при охлаждении. Образование катехоламинов возрастает на протяжении первого года жизни, а в возрасте от 1 до 3 лет формируется его суточная и сезонная цикличность. Выделение норадреналина имеет два пика: в 9-12 и 18-21 ч, адреналина меньше выделяется ночью. Весной образование катехоламинов усиливается. В дальнейшем секреция гормонов увеличивается и зависит от подвижности детей, их эмоциональных реакций, действия возможных раздражителей. Все более важной становится роль катехоламинов в адаптивных реакциях организма, регуляции обмена углеводов, деятельности сердечно-сосудистой и других систем, постепенно приближаясь к уровню взрослых.

6. Поджелудочная железа (pancreas)

Эндокринную функцию поджелудочной железы выполняют островки Лангерганса, составляющие 1 - 2% общей массы железы. Островковая часть железы образована тремя типами клеток: альфа-, бета-и дельта-клетками. На долю альфа-клеток, вырабатывающих глюкагон, приходится около 20% всех островковых клеток; секретирующие инсулин, бета-клетки составляют 65-75%. Дельта-клетки, которых 10% продуцируют регулятор ростовых процессов соматостатин. Клетки РР и G клетки, их менее 5%, продуцируют регулятор желудочной секреции гастрин.

С возрастом островки изменяются: у детей первых двух месяцев жизни относительное число островков Лангерганса больше, чем в последующие периоды развития: они составляют 6% массы всей железы (50 мкм), а в конце первого года жизни на их долю приходится только 1-0,8%. От 10 до 50 лет - 100-200 мкм, после 50 лет размер островков уменьшается и составляет 2-3% массы всей железы.

Инсулин.

Этот гормон регулирует обмен глюкозы в организме. Под его влиянием возрастает поглощение глюкозы почти всеми клетками тела и ее содержание в крови восстанавливается (в норме 0,8-1,0 г/л). Распад инсулина может происходить почти во всех тканях, но главным образом (более чем на 80%) - в печени и почках. Инсулин активирует ферменты синтеза гликогена из глюкозы и тормозит его расщепление. Когда организму требуется дополнительная энергия, гликоген превращается в глюкозу, которая свободно выходит из клеток печени в кровь. При нормальном питании около 60% глюкозы, потребляемой с пищей, временно запасается в печени в виде гликогена, чтобы затем быстро высвобождаться за счет его расщепления. Увеличение концентрации инсулина, вызванное повышением уровня глюкозы в крови, делает мышечные клетки проницаемыми для глюкозы. Здесь из нее образуется гликоген, который затем используется в качестве источника энергии. Однако при очень высокой мышечной активности мембраны клеток становятся проницаемыми для глюкозы и в отсутствие инсулина. Он участвует в превращении излишков глюкозы в жиры. Под его влиянием получаемые с пищей белки расщепляются до аминокислот и обеспечивает их транспорт в клетки. Сходным действием обладает гормон роста. Кроме того, инсулин стимулирует сам процесс биосинтеза белка.

Пониженная выработка инсулина островковыми клетками приводит к развитию диабета. Для него характерны высокое содержание сахара в крови и усиленное его выведение с мочой, потребление большого количества воды, увеличение объема мочи, потеря веса и мышечная слабость, усиленный распад белков и липидов, наличие в моче и крови кетонов и кислот. Отсутствие инсулина приводит к истощению белковых ресурсов организма.

Глюкагон.

По своим функциям является антагонистом инсулина. Он стимулирует расщепление гликогена в печени (но не в мышцах). Под действием глюкагона печень более активно поглощает аминокислоты из крови и использует их для синтеза глюкозы.

Соматостатин тормозит образование и секрецию глюкагона и инсулина.

Приводимые данные о диапазоне колебаний соматостатина свидетельствуют о том, что минимальные его уровни с возрастом явно снижаются - для новорожденных 70-190 пг/мл, для грудных детей 55-186 пг/мл, а для взрослых 20-150 пг/мл.

Эндокринная часть поджелудочной железы начинает формироваться на 5-й - 6-й неделе внутриутробного развития, когда ее клетки разделяются на экзо- и эндокринные. При дифференцировке клеточных элементов на 3-м месяце эмбрионального развития выделяются бета-клетки, а затем становятся видными альфа-клетки. К концу 5-го месяца хорошо сформированы островки Лангерганса. В крови плода инсулин определяется на 12-й неделе, но до 7-го месяца его концентрация низкая. В дальнейшем она резко повышается и удерживается до рождения. У плода инсулин и глюкагон действуют на углеводный обмен. Бета-клетки реагируют на уровень глюкозы в крови плода в конце периода внутриутробного развития. Инсулин совместно с гормоном роста регулирует ростовые процессы. После рождения концентрация инсулина повышается в периоды интенсивного роста. Содержание глюкагона в поджелудочной железе в течение внутриутробного периода достигает уровня взрослых.

Характерные возрастные изменения наблюдаются и в содержании цинка, составной части гормонов поджелудочной железы. Гранулы цинка в клетках поджелудочной железы появляются уже на б-й неделе эмбрионального развития. В первые месяцы после рождения его содержание максимально, и таким же оно сохраняется в течение периода зрелости. В старости количество цинка в гормонах резко снижается. Возрастные изменения функциональной активности поджелудочной железы связаны с изменением ее структуры. У детей первых шести месяцев жизни инсулина выделяется в два раза больше, чем у взрослых. После 40 лет активность эндокринного аппарата поджелудочной железы падает и в соответствии с этим уменьшается количество секретируемого ею гормона. Так, в старости в железе разрастается соединительная ткань и увеличивается число клеток, синтезирующих глюкагон за счет уменьшения числа клеток, секретирующих инсулин. Уменьшение секреции инсулина с одновременным относительным увеличением количества глюкагона создает неблагоприятные условия для обмена углеводов и может послужить причиной развития в этом возрасте сахарного диабета.

7. Половые железы (гонады)

эндокринный гипоталамус железа гипофиз

В половых железах - яичниках и семенниках - происходит процесс развития половых клеток, называемый гаметогенезом. У мужчин это сперматогенез, в результате которого образуются сперматозоиды, у женщин - оогенез, или овогенез, т.е. образование яйцеклетки. Андрогены и эстрогены, взаимодействуя с другими гормонами, влияют на рост костей (тормозят выделение СТГ) Прогестерон влияет на слизистую оболочку матки, подготавливая ее к имплантации оплодотворенной яйцеклетки. Под действием половых гормонов рост практически останавливается из-за окостенения эпифизарных хрящей.

Мужские половые гормоны.

В семенниках железистыми клетками Лейдига образуется тестостерон (основной андроген) и дигидротестостерон. В эмбриогенезе андрогены контролируют развитие плода по мужскому типу; в период полового созревания они стимулируют становление признаков мужского пола; с наступлением половой зрелости тестостерон необходим для поддержания сперматогенеза, вторичных половых признаков, секреторной активности предстательной железы и семенных пузырьков.

Развитие половых желез (гонад) начинается из общего зачатка у эмбрионов на 5-й неделе. Во второй половине 2-го месяца начинается их половая дифференцировка. Мужские гонады проявляют гормональную активность в конце 3-го месяца, они начинают синтезировать андрогены, под влиянием которых, органы половой системы приобретают строение, характерное для мужского пола. С 3-го месяца и до конца внутриутробного развития под действием андрогенов происходит опускание яичек из брюшной полости в мошонку. Если гонады не образуют андрогены, они развиваются по женскому типу, т.е. превращаются в яичники. Тоже самое происходит и с наружными половыми органами. Кроме того, в период 4,5-7 месяцев андрогены вызывают дифференцировку гипоталамуса по мужскому типу (тоническому), при их отсутствии процесс идет по женскому типу (циклическому). После завершения внутриутробного развития образование андрогенов в гонадах мальчиков прекращается и возобновляется вновь в пубертатный период, когда с действием тестостерона связано развитие вторичных мужских половых признаков. В организме усиливается синтез белков (анаболическое действие), стимулируется кроветворение, по мужскому типу развиваются скелет и мускулатура, формируются «мужские» пропорции тела. Сперматогенез в семенниках начинается после 15 лет (репродуктивный период). Состояние, обусловленное нарушением функции или отсутствием железистых клеток семенников, называется евнухоидизмом. Для таких лиц характерны узкие плечи, плохо развитая мускулатура, женственная внешность, небольшие размеры половых органов, высокий голос, нарушение образования вторичного волосяного покрова. Введение андрогенов может сгладить эти нарушения. В норме семенники функционируют в течение всей жизни мужчины. Сперматогенез и половая потенция могут сохраняться до 80-90 лет, однако, с возрастом происходит снижение выработки мужских половых гормонов. Вместе с тем снижаются реакции тканей на половые гормоны и выраженность половых признаков, уменьшается мышечная сила.

В случае недостаточности андрогенов гормон роста продолжает влиять на кость, что приводит к развитию гипогонадного гигантизма.

При гиперфункции семенников происходит преждевременный рост наружных половых органов, раннее развитие вторичных половых признаков, усиленное развитие мускулатуры, формируется повышенное половое влечение. Удаление семенников (кастрация) в раннем возрасте приводит к недоразвитию половых органов и вторичных половых признаков. При таком состоянии, как криптохизм, яички не опускаются из брюшной полости, имеющей температуру более высокую, чем мошонка. В результате нарушается нормальное протекание сперматогенеза, хотя тестостерон может вырабатываться. Введение гонадотропного гормона может способствовать опусканию яичек и восстановлению процесса.

Женские половые гормоны.

Основные из них эстрогены (эстрадиол, эстрон, эстриол) и прогестерон образуются в яичниках. В период полового созревания стимулируют становление признаков женского пола; контролируют секреторную фазу менструального цикла; обеспечивают нормальное протекание беременности и внутриутробное развитие будущего ребенка на всех этапах, начиная от момента образования зародыша, принимают участие и в процессе родов, и в подготовке к лактации.

В яичниках женщин образование фолликулов начинается на 4-м месяце внутриутробного развития. На всех этапах развития фолликулярные клетки продуцируют эстрогены в разных количествах. Гормоны яичников плода не влияют на формирование половых органов, оно происходит под действием гонадотропинов матери, эстрогенов плаценты и надпочечников плода. Стероидные гормоны яичников начинают синтезироваться лишь к концу внутриутробного периода. У новорожденных девочек на протяжении первых 5-7 дней в крови циркулируют материнские гормоны, затем их концентрация уменьшается. Это ведет к уменьшению количества молодых фолликулов в яичниках. До 8 лет уровень эстрогенов низкий. В период полового созревания происходит рост их продукции, что приводит к менархе и становлению регулярного менструального цикла. С возрастом у женщин наступает менопауза (прекращение менструаций), вызванная тем, что все фолликулы израсходованы. Секреция эстрогенов при этом прекращается, в результате чего андрогены надпочечников начинают проявлять свою активность. Это приводит к изменениям во внешнем облике женщины после менопаузы. Несмотря на уменьшение секреции яичников, гипоталамус и гипофиз продолжают ритмично вырабатывать гормоны, что ведет к неприятным ощущениям («приливам»).

Гиперфункция яичников вызывает раннее половое созревание с выраженными вторичными признаками и ранним началом менструаций (4-5 лет).

Заключение

Гормоны играют исключительно важную роль на всех этапах антенатального и постнатального развития организма. Уменьшение активности эндокринных органов происходит с разной скоростью: атрофия вилочковой железы развивается к 13-15 годам, концентрация в плазме крови тестостерона у мужчин постепенно снижается уже после 18 лет, секреция эстрогенов у женщин уменьшается после 30 лет, инволюция же половых желез - в среднем к 48-52 годам; продукция гормонов щитовидной железы у мужчин и женщин ограничивается только к 60-65 годам; секреция же кортикотропина в гипофизе сохраняется до глубокой старости.

Наиболее интенсивные изменения гормонального аппарата происходят в 50-60 лет. В этот период происходит снижение чувствительности ядер гипоталамуса, с чем связана меньшая выраженность в пожилом возрасте адаптационного синдрома; постепенно уменьшаются образование и поступление в кровь йодсодержащих гормонов, снижается связывание тироксина белками плазмы, существенно ограничиваются надежность регуляции этой железой процессов обмена веществ и особенно энергии, способность к их активации, например, при действии холода; возрастает содержание вазопрессина в крови, и плюс еще к этому, существенно повышается и чувствительность к этому гормону сердца и сосудов, что может быть одним из механизмов развития гипертонии и ишемии миокарда; повышение чувствительности надпочечников к кортикотропину, а также замедление метаболизма гормонов и уменьшение их утилизации из-за снижения интенсивности обменных процессов в тканях к тому, что фаза резистентности стресса выражается хуже, она легче переходит в фазу истощения; снижается содержание в крови инсулина, в результате чего возникает угроза развития сахарного диабета; происходит инволюция эпифиза, что ведет к нарушению процессов адаптации организма на смену часовых поясов.