Возрастные особенности деятельности эндокринной системы
Надпочечники
Парные железы, расположены у верхнего полюса почек, имеют полулунную форму. На срезе они представлены наружным корковым и внутренним мозговым слоями. Мозговое вещество состоит из хромаффинных клеток, способных синтезировать катехоламины. Клетки получают иннервацию преганглионарными волокнами вегетативной нервной системы. Помимо надпочечников хромофинные клетки имеются в т.н. параганглиях - зародышевых остатках хромаффинной ткани, которая может локализоваться в области бифуркации аорты, мочевого пузыря, простаты, яичников и матки, сердца. Корковое вещество разделяется на три зоны - наружную клубочковую (происходит синтез минералокортикоидов), пучковую (синтезируются глюкокортикоиды) и внутреннюю сетчатую (синтезируются половые гормоны) зоны. Клетки этих зон богаты холестерином и аскорбиновой кислотой, которые служат предшественниками гормонов.
Гормоны мозгового слоя надпочечников
В хромаффинных клетках надпочечников синтезируются и попадают в кровь дофамин, адреналин и норадреналин. Вторым органом синтеза и накопления катехоламинов (КА) являются постганглионарные симпатические нейроны. Исходным веществом для биосинтеза служит тирозин, из которого после гидроксилирования в катехоламиновых нейронах и хромаффинных клетках образуется дофамин и далее адреналин и норадреналин. Биологическое действие зависит от взаимодействия с альфа- и бета-адренорецепторами, дофаминовыми рецепторами.
Эффекты катехоламинов
| № п/п | Метаболизм. Ткань. Орган. Гормон. | Эффект | ||||
| Тип рецептора | ||||||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | ||
| Гликогенолиз | усиление | |||||
| Гладкомышечная ткань сосудов, | сокращение | |||||
| Гладкомышечная ткань ЖКТ | расслабление | |||||
| Гликолиз | подавление | усиление | ||||
| Секреция инсулина, ренина | подавление | усиление | ||||
| Сокращение кардиомиоцитов | усиление | |||||
| Гладкомышечная ткань (бронх, ЖКТ, сосуд, мочеполовой системы) | расслабление | |||||
| Гликогеколиз и глюкогеогенез в печени | усиление | |||||
| Гликогеколиз в мышцах | усиление | |||||
| Липолиз | усиление |
Норадреналин является агонистом a-1,2 и b-1 адренорецепторов, поддерживает и повышает тонус сосудов, исключая коронарные артерии. В связи с повышением периферического сопротивления, повышает систолическое и диастолическое давление. Минутный выброс почти не меняется, почечный кровоток уменьшается. Несмотря на стимуляцию b1-рецепторов, рефлекторно возникает брадикардия.
Адреналин стимулирует a- и b рецепторы, обеспечивая "реакцию бегства". При внутривенном введении вызывает констрикцию артерий, капилляров, вен. Опорожняет кровяные депо (кожа, чревная область), сосуды сердца и скелетных мышц расширяются. Периферическое сопротивление в целом повышается. В большей степени повышает систолическое, чем диастолическое артериальное давление. На сердце оказывает положительное хроно- и инотропное действие. Минутный объем крови возрастает до тех пор, пока повышение среднего артериального давления не включит парасимпатическую противорегуляторную систему. Повышает опасность генерации гетеротопных очагов возбуждения и развития стенокардии. С повышением дозы адреналина возрастают альфа-симпатомиметические эффекты, вызывающие повышение систолического и диастолического давления. Почечный кровоток уменьшается без изменения фильтрации, тормозится перистальтика кишечника, и расслабляется мускулатура бронхов. Усиливается липолиз, гликогенолиз, образование молочной кислоты.
Дофаминчерез b1-адренорецепторы увеличивает минутный объем сердца, благодаря увеличению сердечного выброса и роста числа сердечных сокращений. Через дофаминовые рецепторы расширяет почечные, мезентериальные и печеночные сосуды.
Гормоны коры надпочечников.
Глюкокортикоиды
Секретируются кортизол (гидрокортизол) и кортикостерон, скорость секреции 10-30 мг/сут, при стрессе возрастает до 250 мг/сут. Секреция кортизола запускается системой гипоталамус-гипофиз-надпочечники, регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Функция гипоталамуса модулируется гиппокампом и лимбической системой. Глюкокортикоиды (кортизол) усиливают синтез гликогена из аминокислот, оказывают катаболическое действие на белки (особенно мышц), повышают содержание в крови жирных кислот, в печени усиливается синтез гликогена и белков, в крови повышается концентрация глюкозы. Повышенное выделение глюкокортикоидов и катехоламинов при стрессе обеспечивает увеличение кровотока в мышцах, обеспечивает метаболизм питательными веществами, интенсифицирует функциональную активность ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Все эти реакции способствуют более активному противостоянию организма агрессии.
Механизм действия: глюкокортикоиды стимулируют глюконеогенез из белков с отрицательным азотистым балансом и с тенденцией к гипергликемии. Морфологически состояние обмена характеризуется атрофией структур, богатых белками (лимфатические ткани, костный матрикс и мышцы), и подавлением пролиферативных воспалительных процессов. В крови глюкокортикоиды вызывают быстрое снижение лимфоцитов и эозинофилов, при этом возрастает содержание нейтрофилов, тромбоцитов, наступает полиглобулия. Липолитическое действие проявляется местно в области конечностей, одновременно индуцируется липолиз в области туловища, атрофируются мышцы конечностей. Подавляется активность витамина Д, что приводит к отрицательному балансу кальция. Глюкокортикоиды стабилизируют мембраны клеток и органелл. В значительной степени противовоспалительные и антитоксические эффекты обусловлены стабилизацией мембран лизосом, снижается проницаемость эндотелия капилляров - улучшается микроциркуляция, снижается экссудация лейкоцитов и тучных клеток. На иммунные реакции оказывают различное действие: наблюдаются лимфоцитолиз, ускорение катаболизма иммуноглобулинов, уменьшение образования интерферона, одновременно глюкокортикоиды защищают клетки от деструкции веществами, образующимися в результате реакции антиген-антитело (анафилотоксин, гистамин, серотонин, кинины). В высоких дозах глюкокортикоиды подавляют выработку антител.
Гиперкортицизм (синдром Кушинга). Наблюдаются: прибавка массы тела, ожирение туловища, лунообразное лицо, остеопороз, миопатия, гипертония, задержка натрия, отеки, отрицательный баланс кальция и калия, склонность к сахарному диабету, гипопротеинемия, нарушение сексуальной функции, задержка роста, нейтрофилез, эозинопения, лимфопения.
Надпочечниковая недостаточность характеризуется снижением реактивности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, слабостью, утомляемостью, нестабильностью кровообращения. В связи со снижением реакции на стресс опасны любые нагрузки, каждая из них может вызвать тяжелую сердечно-сосудистую недостаточность с быстрым смертельным исходом, что учитывается при инфекции, травме, хирургическом вмешательстве. Как фармакологические препараты глюкокортикоиды нашли применение в качестве противовоспалительных средств при лечении хронических воспалительных процессов - ревматизма, коллагенозов. Способность глюкокортикоидов подавлять образование антител используется при лечении аллергических состояний, для предотвращения реакции отторжения трансплантата. Длительное назначение глюкокортикоидов приводит к дистрофии мышц, разрушению белкового матрикса костей и остеропорозу. Повышение концентрации глюкозы в крови под влиянием глюкокортикоидов требует повышенной секреции инсулина и приводит к преддиабетическому состоянию.
Минералокортикоиды
Минералокортикоиды (альдостерон) продуцируется клубочковой зоной коры надпочечников в количестве 50-250 мкг/сут, обладает высокой биологической активностью. Имеет слабую глюкокортикоидную активность. Потеря натрия, введение калия, гиповолемия, уменьшение минутного объема крови и почечного кровотока стимулируют секрецию альдостерона, противоположные ситуации - тормозят. Основной стимулятор выработки альдостерона октапептид ангиотензин II. Натрий и калий оказывают непосредственное действие на секрецию альдостерона. Стимулирующее влияние оказывают также серотонин и простагландины.
Биологическая функция: альдостерон поддерживает натриевый баланс, регулируют распределение Nа+, К+, Н+, транспорт этих ионов через клеточные мембраны. Вторично воздействует на объем вне- и внутриклеточной жидкости. Основная область действия альдостерона- дистальные почечные канальцы, где он стимулирует обратное всасывание Nа+ преимущественно в обмен на К+ и Н+; при этом усиливается выделение Mg2+ и аммония. Аналогичным образом действует на клетки слюнных и потовых желез, слизистую кишки. Обладает провоспалительным действием.
Половые железы
Мужские половые железы (яички) - парные органы бобовидной формы, расположенные в мошонке. С поверхности к ним прилежат придатки. Снаружи покрыты белочной оболочкой и зачатком брюшины. Внутрь от белочной оболочки отходят перегородки - септы, разделяющие орган на 100-250 долек. В каждой дольке находится 1-2 извитых семенных канальца. Просвет канальца выстлан клетками Сертоли (поддерживающие клетки, обеспечивают процессы созревания и питания спермиев) и клетками Лейдига, расположенными вблизи соединительнотканных перегородок (обладают эндокринной активностью, синтезируют андрогены - тестостерон и дигидроэпиандростерон).
Андрогены и анаболические стероиды. Андрогены имеют стерановый скелет, относятся к группе С19 стероидов. Самый важный андроген - тестостерон - образуется в клетках Лейдига под влиянием лютеонизирующего гормона. У мужчин ежедневно вырабатывается 4-14 мг тестостерона, концентрация в плазме 4,5-8,5 нг/мл (16-35 нмоль/л). Циркулирующий гормон примерно на 98% связан с глобулином, связывающим половые стероиды. В тканях подвергается превращениям в биологически активный a-дигидротестостерон. Эндо- или экзогенный тестостерон инактивируется в печени через окисление 17-ОН-группы, небольшая часть превращается в эстрогены. Полупериод жизни 11 мин, метаболиты в виде 17-кетостероидов выделяются с мочой, у мужчин 1/3 кетостероидов имеет происхождение из гонад, 2/3 - из надпочечников. Способствуют развитию гениталий, вторичных половых признаков и мужской психики, стимулирует рост, формирование скелета, сперматогенез и влияют на процессы обмена. Основной метаболический эффект - анаболический в обмене белков. Андрогены способны стимулировать и ингибировать широкий спектр ферментов, участвующих в синтезе белка. Дигидротестостерон имеет значение для ранней эмбриональной дифференцировки мочеполового синуса, тестостерон и другие андрогены регулируют развитие половых признаков. К тестостерону имеют органоспецифичность рецепторы мышц, придатков яичка, кора головного мозга; к дигидротестостерону - пенис, кожа, волосяные фолликулы. При недостатке андрогенов наблюдаются: евнухоидные пропорции тела, психический инфантилизм.
Яичники (женские половые железы) - парные овоидные органы размерами 3´2´1,5 см, расположены интраперитонеально на широкой связке матки. В яичнике различают корковое и мозговое вещество. В корковом веществе располагаются примордиальные фолликулы (200-400 тысяч к моменту рождения). Появление созревающих фолликулов и их эволюция контролируются гонадотропными гормонами гипофиза. Гормональной активностью обладают клетки созревающего фолликула (клетки оболочек фолликула), синтезирующие эстрогенные гормоны. Гестагены синтезируются клетками желтого тела, образовавшегося из овулировавшего фолликула. В мозговом веществе яичников располагается соединительнотканная строма и сосудисто-нервные сплетения.
Эстрогены - вещества, вызывающие признаки течки (эструса) у кастрированных самок грызунов. Индуцируют рост женских гениталий (матки, влагалища, труб) и развитие вторичных женских половых признаков. Обеспечивают пролиферацию и восстановление слизистой оболочки матки. Типичные представители - эстрон (Е1), эстрадиол (Е2), эстриол (Е3). Е2 секретируется овариальными фолликулами в зависимости от стадии менструального цикла и является наиболее активным эстрогеном. В отсутствие созревающих фолликулов, эстрогены представлены в плазме только Е1, который образуется путем ароматизации андрогенных предшественников, преимущественно в жировой ткани и печени. Суточная секреция Е1 9, Е2 у половозрелых женщин колеблется между 200 и 2000 нМ в зависимости от времени менструального цикла, всего за цикл секретируется около 5 мкМ эстрогенов. В плазме связываются со специфическим белком - глобулином и альбумином (неспецифический белок). Только 2% находится в свободном виде. Е1, Е2 метаболизируются в печени, около 50% экскретируется с мочой.
Гестагены.Физиологический эффект прогестерона заключается, в первую очередь, в секреторной трансформации слизистой оболочки матки. Тормозит вызванную эстрогенами пролиферацию слизистой оболочки, стимулирует секрецию эндометриальными железами богатой гликогеном слизи и путем разрыхления субгландулярной стромы подготавливает слизистую к имплантации оплодотворенной яйцеклетки (бластоцита). Другая важная особенность действия прогестерона - обеспечение покоя миометрию, понижение его чувствительности к окситоцину (эффект поддержания беременности). Вне беременности секретируется желтым телом, однако и в первой фолликулярной стадии цикла выявляется в крови в небольших количествах. Метаболизируется преимущественно в печени.
Плацента
Гормоны плаценты обеспечивают повышение резистентности организма женщины в период беременности и нормальное развитие плода, включающее реализацию генетически детерменированных программ эмбриогенеза, соматического и функционального развития.
n Пептидные гормоны:
n Хорионический гонадотропин
n Плацентарный аналог гормона роста
n Плацентарные лактогены (хорионические гонадотропины)
n Тиреотропин (ТТГ), Тиреолиберин (ТТГ-РГ), Кортиколиберин (АКТГ-РГ), гонадолиберин, соматолиберин, соматостатин, вещество Р, аналог АКТГ, ингибины
n Стероидные гормоны:
n Прогестерон
n Эстрон
n Эстрадиол
n Эстриол
Возрастные особенности деятельности эндокринной системы
Плод
Первые 3 месяца развития плода протекают под влиянием эстрогенов матери и плацентарных гормонов.
Плацента секретирует прогестерон, хорионический гонадотропин, по эффектам соответствующий соматотропину. Обеспечивает рост и дифференцировку тканей плода, анаболические процессы в организме матери.
Вилочковая железа закладывается на 6 неделе, к 12 неделям напоминает зрелый орган, растет до периода полового созревания, атрофируется под влиянием эстрогенов и андрогенов. Недоразвитие тимуса снижает клеточный иммунитет.
Щитовидная железа в антенатальном периоде регулирует обмен, рост, дифференцировку тканей, в том числе и ЦНС.
Паращитовидные железы в период антенатального периода играют незначительную роль. Кальций поступает из организма матери. Активация паращитовидных желез происходит через 2 – 3 дня после рождения.
Инсулин у плода, в основном, повышает проницаемость мембран для аминокислот, глюкагон и инсулин поддерживают оптимальную концентрацию глюкозы в крови.
Секреция АКТГ понижается с 7-месячного срока антенатального развития. Система гипоталамус- гипофиз – надпочечники новорожденного реагирует на стресс.