Министерство здравоохранения и социального развития

Государственное образовательное учреждение

Всероссийский учебно-научно-методический центр по

непрерывному медицинскому и фармацевтическому образованию.

Самарский государственный медицинский университет

Г.В. Порядин, Л.А. Северьянова, О.С. Сергеев,

ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ОСНОВНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ

ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА И МЕХАНИЗМЫ ЕЕ НАРУШЕНИЯ

Под редакцией профессора Г.В. Порядина

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому

и фармацевтическому образованию вузов России в качестве

учебного пособия для студентов медицинских вузов

Москва ГОУ ВУНМЦ

2004

УДК 614(083)

ББК51.1(2)я7

Т433

Составители:

Л.А. Северьянова – профессор, зав. кафедрой патофизиологии Курского государственного медицинского университета; Г.В. Порядин – профессор, зав. кафедрой патофизиологии Российского государственного медицинского университета; О.С. Сергеев – профессор, зав. кафедрой патофизиологии Самарского государственного медицинского университета.

Рецензенты:

П.Ф. Литвицкий – член-корреспондент РАМН, профессор, зав. кафедрой патофизиологии ММА им. И.М. Сеченова, А.И. Воложин – профессор, зав. кафедрой патофизиологии МГМСУ,

Гормональная регуляция основных физиологических функций организма и механизмы ее нарушения: Учебное пособие / Под редакцией Г.В. Порядина. - М.: ГОУ ВУНМЦ, 2004. -99 с., Библ. 12. Табл. 5.

ISBN 5-89004-214-9

Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов медицинских вузов, как в аудиторное, так и во внеаудиторное время, и должно помочь в более глубоком осмыслении знаний, почерпнутых из лекционного курса, учебника, монографий по весьма сложному разделу патофизиологии – патологии эндокринной системы.

Учебное пособие составлено в соответствии с утвержденной программой по патофизиологии и действующим учебным планом для высших медицинских учебных заведений.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие «Гормональная регуляция основных физиологических функций организма и механизмы ее нарушения» адресовано главным образом студентам 3-6 курсов медицинских институтов и университетов, но может быть полезным и их старшим коллегам – врачам, аспирантам, ординаторам, желающим пополнить свои теоретические знания в данной области.

Работая над составлением пособия, авторы исходили из того, что при освоении значительных объемов информации студент не всегда может отделить главное от второстепенного, поэтому целью данного издания было выделение основных моментов темы по существу. Предлагаемые материалы должны помочь более глубокому осмыслению знаний, почерпнутых из лекционного курса, учебников, из других источников.

Цель пособия – сформировать у студентов научные представления об общих закономерностях и конкретных механизмах расстройств гормональной регуляции основных процессов жизнедеятельности.

Закончив изучение темы, студент должен знать:

1. причины и механизмы нарушений функций эндокринной системы;

2. механизмы компенсации нарушенных функций эндокринных желез;

3. нарушения гормональной регуляции основных физиологических процессов;

4. этиологию и патогенез заболеваний эндокринной системы и отдельных синдромов.

Основные вопросы, подлежащие разбору:

1. Основные механизмы регуляции активности эндокринных желез.

2. Основные механизмы нарушения функций эндокринной системы.

3. Механизмы компенсации нарушенной функции эндокринной железы.

4. Классификация эндокринопатий.

5. Патофизиология нарушения гормональной регуляции роста.

6. Патофизиология нарушения гормональной регуляции общего развития.

7. Патофизиология нарушения гормональной регуляции полового развития и репродуктивной функции.

8. Патофизиология нарушения гормональной регуляции углеводного и жирового обмена.

9. Патофизиология нарушения гормональной регуляции обмена кальция и фосфора.

10. Патофизиология нарушения гормональной регуляции водно-солевого обмена.

11. Патофизиология нарушения гормональной регуляции артериального давления.

12. Эндокринная система и стресс.

Эндокринные железы и их гормоны

Эндокринные железы (от греч. endon – внутри, crino – выделяю), или железы внутренней секреции, представляют собой специализированные органы или группы клеток, основная функция которых заключается в выработке и выделении во внутреннюю среду организма специфических биологически активных веществ. Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков. Их клетки оплетены обильной сетью кровеносных и лимфатических сосудов, и продукты жизнедеятельности выделяются непосредственно в кровь, лимфу, тканевую жидкость. Эта особенность принципиально отличает эндокринные железы от экзокринных, которые выделяют свои секреты через выводные протоки.

Продукты, вырабатываемые железами внутренней секреции, получили название гормонов (греч. hormao – возбуждаю, активирую, Таблица 1). Термин «внутренняя секреция» был предложен в 1885 году французским физиологом К. Бернаром, а термин «гормон» – английскими физиологами У. Бейлисом и Е. Старлингом в 1902 году.

Для гормонов характерны следующие особенности.

Синтез и выделение их осуществляется специализированными клетками. Гормоны образуются в железистых эндокринных клетках, после чего они поступают во внутреннюю среду, в основном в кровь и лимфу Промежуточные продукты синтеза или метаболизма гормонов нередко обладают биологической активностью, но, как правило, не секретируются.

Высокая биологическая активность. Гормоны оказывают физиологическое действие в очень малых концентрациях. Так, концентрация женского полового гормона (эстрадиола) в крови колеблется от 0,2 до 0,6 мкг (10^-6 г) в 100 мл плазмы. Содержание гормона роста в крови измеряется еще меньшими величинами - нанограммами (10^-9 г). Гипофиз реагирует на пикограммы (10^-12 г) гипоталамических гормонов, ангиотензин-II – продукт эндокринных клеток почек - вызывает чувство жажды в фемтограммах (10^-15 г). Кроме гормонов, никакие другие химические продукты жизнедеятельности не эффективны в таких малых дозах.

Специфичность. Каждый гормон характеризуется определенными, присущими только ему химической структурой, местом синтеза и функцией. В связи с этим дефицит какого-либо гормона не может быть восполнен другими гормонами или биологически активными веществами.

Дистантность действия. Гормоны, как правило, переносятся кровью далеко от места образования, влияя на отдаленные органы и ткани. Этим они отличаются от медиаторов и цитокинов, действующих на одну клетку или группу клеток на месте их образования.

Химическая структура гормонов и их превращение в организме

По химическому строению гормоны можно разделить на 4 основные группы:

1. белки и пептиды;

2. производные аминокислот;

3. стероиды;

4. простагландины.

Примерами белковых гормонов могут служить инсулин, соматотропин (гормон роста), тропные гормоны передней доли гипофиза. Некоторые из них (фоллитропин, тиротропин, лютропин) относятся к сложным белкам, другие (инсулин, кальцитонин и другие) – к простым белкам. Пептидную структуру имеют глюкагон, вазопрессин, окситоцин, гипоталамические гормоны. К производным аминокислот относятся гормоны щитовидной железы – трийодтиронин, тироксин, а также адреналин и норадреналин. Стероидные гормоны имеют в своей основе ядро циклического углеводорода – циклопентанопергидрофенантрена. К этой группе относятся гормоны коры надпочечников и половых желез.

Основные этапы образования и превращения гормона можно представить следующим образом:

1. биосинтез гормона;

2. секреция, т.е. выделение из эндокринной клетки;

3. транспорт кровью к периферическим тканям;

4. распознавание гормонального сигнала клетками-мишенями;

5. трансдукция (перевод) гормонального сигнала в биологический ответ;

гашение гормонального сигнала.

1. Биосинтез гормонов запрограммирован в генетическом аппарате специализированных эндокринных клеток. Следовательно, он зависит от структуры и экспрессии генов, кодирующих синтез этих гормонов, а также от ферментов, регулирующих синтез гормона и посттрансляционные процессы. Отсутствие или дефект соответствующих генов приводит к эндокринопатии. Примером может служить карликовость при генетическом дефекте гормона роста.

2. Секреция гормонов. Как указывалось, важнейший признак любого гормона – его секретируемость. Будучи упакованным в везикулы или гранулы, гормон транспортируется по направлению к цитоплазматической мембране. Выходу белково-пептидных гормонов и катехоламинов из клетки предшествует взаимодействие цитоплазматической мембраны и мембраны секреторной гранулы. После этого происходит их лизис и выход гормона из клетки. Данный процесс активируется многими факторами – медиаторами, высокой концентрацией калия, электрическими стимулами и др. Секреция гормона – акт, сопровождаемый затратой энергии, поэтому она всегда сопряжена со сдвигами в системе АТФ – цАМФ. Для секреции необходимо участие ионов кальция, которые активируют белки микро-тубулярно-микрофиламентозной системы, способствуя взаимодей­ствию с ними гранул гормона, и влияют на образование цАМФ. Поэтому снижение содержания ионов кальция во внеклеточной среде и поступление его в эндокринную клетку неминуемо приводит к уменьшению секреторной активности этой клетки.

Таблица 1

Органы, ткани и клетки с эндокринной функцией

№ п./п.	Структуры	Ткань, клетки	Гормоны
1.	Гипоталамус	Нервные клетки мелкоклеточных структур заднего гипоталамуса Нервные клетки крупноклеточных ядер переднего гипоталамуса	Гипоталамические нейрогормоны: А) либерины: кортиколиберин, люлиберин тиролиберин, фоллиберин, соматолиберин, пролактолиберин, меланолиберин Б) Статины: пролактостатин, меланостатин, соматостатин. Вазопрессин, окситоцин, дофамин.
2.	Гипофиз А. Аденогипофиз Б. Нейрогипофиз	Кортикотрофы Гонадотрофы Тиротрофы Соматотрофы Лактотрофы Питуициты	Кортикотропин, меланотропин Фоллитропин, лютропин Тиротропин Соматотропин Пролактин Вазопрессин, окситоцин
3.	Надпочечники А. Корковое вещество Б. Мозговое вещество	Клубочковая зона Пучковая зона Сетчатая зона Хромаффинные клетки	Минералокортикоиды Глюкокортикоиды Половые стероиды: андрогены, эстрогены Адреналин, норадреналин
4.	Щитовидная железа	Фолликулярные тироциты К-клетки	Трийодтиронин, тетрайодтиронин Кальцитонин, катакальцин, ко-кальцигенин
5.	Околощитовидные железы	Главные клетки К-клетки	Паратирин Кальцитонин
6.	Эпифиз	Пинеоциты	Мелатонин
7.	Поджелудочная железа	Островки Лангерганса: Альфа-клетки Бета-клетки Дельта-клетки	Глюкагон Инсулин Соматостатин
8.	Половые железы А. Семенники Б. Яичники	Клетки Лейдига Клетки Сертоли Клетки гранулёзы Жёлтое тело	Тестостерон Эстрогены, ингибин Эстрадиол, эстрон, прогестерон Прогестерон