Эндокринная активность осуществляется панкреотическими островками (островками Лангерганса), в которых есть несколько типов клеток:
1) б-клетки, в которых происходит выработка глюкогона
2) в-клетки, вырабатывают инсулин
3) д-клетки, продуцируют соматостатин, угнетающий секрецию инсулина и глюкагона
4) G-клетки, вырабатывают гастрин
5) ПП-клетки, вырабатывают необходимое количество панкреатического
полипептида, который является антагонистом холицистокинина.
в-клетки составляют большую часть островкового аппарата поджелудочной железы (60 %). Они продуцируют инсулин.
Инсулин влияет на все виды обмена веществ; прежде всего - снижает уровень глюкозы в плазме крови.
Под воздействием инсулина увеличивается проницаемость клеточной мембраны для глюкозы и аминокислот. Это приводит к усилению биоэнергетических процессов и синтеза белка.
В результате активности ферментов, тормозится образование глюкозы из аминокислот, которые могут использоваться для биосинтеза белка. Уменьшается катаболизм белка. Процессы образования белка начинают преобладать над распадом, что обеспечивает анаболический эффект. Инсулин является синергистом соматотропина по своему влиянию на белковый обмен.
Влияние инсулина на жировой обмен выражается в усилении липогенеза и отложении жира в жировом депо. Поскольку возрастает утилизация глюкозы и ее использование в качестве энергетического субстрата, определенная часть жировых кислот сберегается от энергетических трат и используется в последующем для липогенеза. В жировых депо инсулин угнетает активность липазы и стимулирует образование триглициридов.
Недостаточная секреция инсулина приводит к развитию сахарного диабета. Резко увеличивает содержание глюкозы в плазме крови, возрастает осмотическое давление внеклеточной жидкости.
Дегидратация тканей, появление жажды. При определенном уровне гипергликемии тормозится ее реабсорбция в почках и возникает глюкозурия.
Так как глюкоза является осмотически активным соединением, в составе мочи возрастает так же количество воды, что приводит к увеличению диуреза (полиурия).
Усиливается липолиз с образование избыточного количества несвязанных жирных кислот; происходит образование кетоновых тел. Катаболизм белка и недостаток энергии (вследствие нарушения утилизации глюкозы) приводит к астении и снижению массы тела.
Избыточное содержание инсулина в крови вызывает гипогликемию. Это может привести к потере сознания (гипогликемическая кома). В головном мозге утилизация глюкозы не зависит от фермента гексокиназы, активность которой регулируется инсулином. Поглощение глюкозы мозговой тканью определяется 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 обратной связи в зависимости от содержания глюкозы в плазме крови. Повышение содержания глюкозы способствует увеличению выработки инсулина; в условиях гипогликемии образование инсулина, наоборот, тормозится. Секреция инсулина в некоторой степени возрастает при росте содержания аминокислот в крови, возрастает также под действием некоторых гастроинтестинальных гормонов (желудочно ингибирующий пептид, холицистокинин, секретин). Продукция инсулина возрастает также при стимуляции блуждающего нерва.
б-клетки, составляющие 25% островковой ткани, вырабатывают глюкагон, действие которого приводит к гипергликемии. В основе - усиленный распад гликогена в печени и стимуляция процессов глюконеогенеза. Глюкагон способствует мобилизации жира из жировых депо. Таким образом, действие глюкагона противоположно эффектам инсулина.
Кроме глюкагона антагонистами инсулина по своему действию на углеводный обмен является: кортикотропин, соматотропин, глюкокортикоиды, адреналин, тироксин.
Половые железы
Мужские половые гормоны.
В яичках не только происходит сперматогенез, но и образование андрогенов. Сперматогенез осуществляется за счет деления сперматогенных эпителиальных клеток, содержащихся в семенных канальцах.
Выработка андрогенов происходит в интерстицальных клетках - гландулоцитах (клетках Лейдига), локализующихся в интерстиции между семенными канальцами и составляющих примерно 20 % от общей массы яичек (небольшое количество вырабатывается в сетчатой зоне коркового вещества надпочечников).
Наиболее важным из андрогенов является тестостерон. Продукция этого гормона определяет адекватное развитие мужских первичных и вторичных половых признаков (маскулинизирующий эффект).
Под влиянием тестостерона в период полового созревания увеличиваются размеры полового члена и яичек, появляется мужской тип оволосенения, меняется тональность голоса.
Тестостерон усиливает синтез белка (анаболический эффект), что приводит к ускорению процессов роста, физического развития, увеличению мышечной массы. Влияет на процессы формирования скелета - ускоряет образование белковой матрицы кости, усиливает отложение в ней кальция. В результате увеличивается рост, толщина и прочность кости. При гиперпродукции тестостерона ускоряется обмен веществ, в крови возрастает количество эритроцитов.
Механизм действия тестостерона обусловлен его проникновением внутрь клетки и, после превращения в более активную форму, связыванием с рецепторами ядра и органел, что приводит к изменению процессов синтеза белка и нуклеиновых кислот.
Секреция тестостерона регулируется ЛГ аденогипофиза, продукция которого возрастает в период полового созревания. При увеличении содержания в крови тестостерона выработка ЛГ тормозится по механизму отрицательной обратной связи.
Уменьшение ЛГ и ФСГ происходит также при ускорении процессов сперматогенеза.
У мальчиков до 10-11 лет в яичках обычно отсутствуют активные гландулоциты, в которых вырабатываются андрогены. Однако секреция тестостерона в них происходит во время внутриутробного развития и сохраняется у ребенка в течение первых недель жизни. Это связано со стимулирующим действием хорионического гонадотропина, продуцируемого плацентой.
Недостаточная секреция мужских половых гормонов приводит к развитию евнухоидизма (задержка развития первичных и вторичных половых признаков), диспропорциональности костного скелета (длинные конечности - небольшое туловище), увеличению отложения жира на животе и бедрах. Нередко увеличение молочных желез (гинекомастия). Нервно-психические изменения, отсутствие влечения к противоположному полу, утрата психофизиологических черт мужчины.
Женские половые гормоны.
В яичниках происходит выработка эстрогенов и прогестерона. Их секреция характеризуется цикличностью, связанной с изменением продукции гипофизарных гонадотропинов в течение менструального цикла. Помимо яичников, эстрогены могут в небольшом количестве вырабатываться в сетчатой зоне коркового вещества надпочечников. Во время беременности секреция эстрогенов увеличивается за счет гормональной активности плаценты. Наиболее активный представитель этой группы - в-эстрадиол. Прогестерон - гормон желтого тела. Его продукция возрастает в конце менструального цикла.
Под влиянием эстрогенов ускоряется развитие первичных и вторичных женских половых признаков. В период полового созревания увеличиваются размеры яичников, матки, влагалища, наружных половых органов. Усиливаются процессы пролиферации и рост желез в эндометрии. Ускоряется развитие молочных желез.
Эстрогены влияют на развитие костного скелета, посредствам усиления активности остеобластов. За счет влияния на эпифизарный хрящ тормозится рост костей в длину. Увеличивается биосинтеза белка; усиливается образование жира, избыток которого откладывается в подкожной основе, определяя особенности женской фигуры. Оволосенение по женскому типу; кожа более тонкая и гладкая, хорошо васкуляризованна.
Основное назначение прогестерона - подготовка эндометрия к имплантации оплодотворения яицеклетки. Он усиливает пролиферацию и секретирующую активность клеток эндометрия, в цитоплазме накопление липид и гликогена, усиливает васкуляризацию. Усиление пролиферации происходит также в молочных железах.
Недостаточная секреция женских половых гормонов - развитие характерного симптомокомплекса: прекращение менструации, атрофия молочных желез, влагалища, матки, отсутствие оволосенения по женскому типу. Окостенение зоны эпифизарного хряща, стимуляция роста кости в длину. Внешний вид - мужские черты, низкий тембр голоса.
Выработка эстрогенов и прогестерона регулируется гипофизарными гонадотропинами, продукция которых возрастает у девочек, начиная с 9-10 лет. Секреция гонадотропинов тормозится при высоком содержании в крови женских половых гормонов.
Эпифиз.
Эпифиз является нейроэндокринным трансдуктором, преобразующим закодированную нервными импульсами информацию супрахиазматического ядра гипоталамуса о фотопериодах внешней среды в ритм секреции мелатонина, уровень которого в крови и тканях обратно пропорционален освещённости. Активация синтеза и секреции мелатонина происходит в темноте (70% с 23.00 до 7.00). У женщин максимальный уровень мелатонина во время менструации, минимальный - во время овуляции.
Главные гормоны эпифиза - мелатонин, серотонин и полипептидные гормоны.
Гормоны эпифиза тормозят секрецию гонадолиберина и гонадотропинов, секрецию ТТГ и СТГ, являются антагонистом МСГ.
Мелатонин оказывает транквилизирующее влияние через мелатониновые рецепторы и ГАМК-рецепторы тормозных нейронов.
Мелатонин и серотонин являются эндогенными антиоксидантами.
Серотонин образуется из аминокислоты триптофан в энтерохромаффинных клетках ЖКТ, в клетках бронхов, в мозге, в тучных клетках, в аппендиксе и в эпифизе, в печени, почках, надпочечниках, тимусе, эндотелии сосудов, сетчатке. Физиологические эффекты серотонина: сосудосуживающее действие в месте распада тромбоцитов; стимуляция сокращения ГМ бронхов, ЖКТ; активация миометрия беременных и рожающих женщин; медиатор серотонинергической системы в ЦНС. Является предшественником мелатонина.
Тимус.
Тимус - центральный орган иммунной системы, максимально функционирует до 12 лет, после чего постепенно атрофируется. Его эпителиальные клетки образуют полипептидные гормоны, главными из которых являются тимопоэтин и тимозины.
Гормоны тимуса стимулируют дифференцировку, созревание и пролиферацию Т-лимфоцитов; ускоряют рост организма, увеличение мышечной массы (после 12 лет эта функция переходит к половым гормонам).
Глюкокортикоиды и половые гормоны оказывают тормозящее влияние на тимус и вызывают его возрастную инволюцию. Тиреоидные гормоны стимулируют функцию тимуса.
Кровь
ФУНКЦИИ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ
Внутренняя среда организма представлена тканевой (интерстициальной) жидкостью, лимфой и кровью. В организме существует единая система гуморального транспорта, включающая общее кровообращение и движение в последовательной цепи:
Кровь - Тканевая жидкость - Ткань (Клетка) - Тканевая жидкость - Лимфа - Кровь.
Истинной внутренней средой организма является тканевая жидкость. Лишь она контактирует с клетками организма. Кровь, соприкасаясь с эндокардом и эндотелием сосудов, обеспечивает их жизнедеятельность и косвенно, через тканевую жидкость вмешивается в работу уже всех органов и тканей без исключения.
Кровь как ткань обладает особенностями:
все ее составные части образуются за пределами сосудистого русла;
межклеточное вещество жидкое;
основная часть крови в постоянном движении.
Г.Ф.Ланг считал, что в систему крови входят: органы кроветворения и кроверазрушения, кровь, аппарат регуляции.
Кровь представляет собой непрозрачную жидкость, состоящую из плазмы и форменных элементов.
Плазма - жидкость бледно-желтого цвета (плазма, лишенная фибрина - называется сывороткой).
Форменные элементы - представляют собой клетки: красные кровяные тельца (эритроциты); белые кровяные тельца (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты).
Основные функции крови: транспортная; защитная; регуляторная.
Транспортная функция.
Кровь - это среда, осуществляющая транспорт различных веществ в организме. Кровь осуществляет транспорт газов СО2 и О2 - обеспечивает дыхание. Кровь осуществляет трофическую функцию, обеспечивая органы, ткани и клетки питательными веществами. Кровь выполняет функцию по удалению продуктов метаболизма, транспортируя их к органам выделения. Кровь осуществляет транспорт гормонов, витаминов и ферментов. Кровь обеспечивает распределение тепла, благодаря высокой теплоемкости.
Регуляторная функция связана с поступлением в циркулирующую кровь гормонов, БАВ, продуктов обмена. Обеспечивает относительное постоянство внутренней среды (гомеостаз). Для обеспечения гомеостаза состав и физические свойства циркулирующей крови должны иметь относительное постоянство. Этим обеспечивается постоянство внутренней среды: постоянство концентраций растворенных веществ; температуры; рН.
Защитная функция.
Остановка кровотечения путем свертывания (гемостаза).
Наоборот, сохранение крови в жидком состоянии (лизис тромбов).