1. Эндокринная система относится к числу регуляторно-интегрирующих систем организма наряду с сердечно-сосудистой, нервной и иммунной, выступая с ними в теснейшем единстве. В ее ведении находится регуляция важнейших вегетативных функций организма: роста, репродукции, размножения и дифференцировки клеток, обмена веществ и энергии, секреции, экскреции, всасывания, поведенческих реакций и других. В целом функция эндокринной системы можно определить как поддержание гомеостаза организма.

Эндокринная система состоит из:

• эндокринных желез - органов, вырабатывающих гормоны (щитовидная железа, надпочечники, эпифиз, гипофиз и другие); 

• эндокринных частей неэндокринных органов (островки Лангерганса поджелудочной железы);

• одиночных гормонпродуцирующих клеток, расположенных диффузно в различных органах - диффузная эндокринная система.

Общие принципы структурно-функциональной организации эндокринных желез:

• не имеют выводных протоков, так как выделяют гормоны в кровь;

• имеют богатое кровоснабжение;

• имеют капилляры фенестрированного или синусоидного типа;

• являются органами паренхиматозного типа, в большинстве своем образованы эпителиальной тканью, формирующей тяжи и фолликулы;

• в эндокринных органах преобладает паренхима, строма же развита слабее, то есть органы построены экономно;

• вырабатывают гормоны - биологически активные вещества, оказывающие выраженные эффекты в малых количествах.

Железы внутренней секреции – специализированные органы, не имеющие выводных протоков и выделяющие секрет в кровь, церебральную жидкость, лимфу через межклеточные щели.

Эндокринные железы отличаются сложной морфологической структурой с хорошим кровоснабжением, расположены в различных частях организма. Особенностью сосудов, питающих железы, является их высокая проницаемость, что способствует легкому проникновению гормонов в межклеточные щели, и наоборот. Железы богаты рецепторами, иннервируются вегетативной нервной системой.

Различают две группы эндокринных желез:

1) осуществляющие внешнюю и внутреннюю секрецию со смешанной функцией, (т. е. это половые железы, поджелудочная железа);

2) осуществляющие только внутреннюю секрецию.

Эндокринные клетки также присутствуют в некоторых органах и тканях (почках, сердечной мышце, вегетативных ганглиях, образуя диффузную эндокринную систему).

Общей функцией для всех желез является выработка гормонов.

Гипоталамус образует 4 нейроэндокринные системы:

I. Гипоталамо-экстрагипоталамная система предусматривает связь гипоталамуса с различными структурами ЦНС (таламусом, лимбической системой, продолговатым мозгом, ретикулярной формацией, корой головного мозга).

II. Гипоталамо-аденогипофизарная система предусматривает связь гипоталамуса с передней долей гипофиза

Нейроны гипоталамуса способны не только к восприятию и передаче нервного импульса, но и способны секретировать специальные регуляторные пептиды - нейрогормоны (либерины и статины).

Они вырабатываются ядрами преимущественно переднего гипоталамуса.

Терминали аксонов выделяют либерины и статины в первичную капиллярную сеть серого бугра

Оттуда по сосудам портальной системы гипофиза через его ножку нейрогормоны поступают в аденогипофиз, где стимулируют или угнетают выработку соответствующих тропных гормонов

Либерины - стимулируют продукцию соответствующих тропных гормонов аденогипофиза (например, кортиколиберин гипоталамуса - кортикотропин аденогипофиза; тиреолиберин - тиреотропин; соматолиберин - соматотропин; гонадолиберин - гонадотропин; пролактолиберин - пролактин)

Статины - тормозят выработку соответствующих тропных гормонов аденогипофиза (кортикостатин - кортикотропин; соматостатин - соматотропин; пролактостатин - пролактин)

Тропные гормоны аденогипофиза, действуя на определенные периферические железы, изменяют их активность и т. о. влияют на эндокринную регуляцию.

Например:

Кортикотропин аденогипофиза влияет на кору надпочечников, которая отвечает за выработку глюкокортикоидов и половых гормонов

Тиреотропин - на щитовидную железу, которая вырабатывает трийодтиронин и тетрайодтиронин

Гонадотропин - на половые железы, вырабатывающие половые гормоны: андрогены, эстрогены, прогестерон

III. Гипоталамо-метагипофизарная система - это путь транспорта нейрогормонов от гипоталамуса к средней доле гипофиза

При этом меланолиберин и меланостатин гипоталамуса влияют на продукцию меланотропного гормона гипофиза, отвечающего за пигментацию кожи и волос

IV. Гипоталамо-нейрогипофизарная - это путь транспорта пептидных гормонов по нервным волокнам от гипоталамуса к задней доле гипофиза

Гормоны вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин из нейросекреторных клеток переднего гипоталамуса поступают частично в кровь, но, главным образом - в нейрогипофиз (задняя доля гипофиза), куда они опускаются в виде гранул по аксонам нейронов Вазопрессин и окситоцин играют роль не только в регуляции висцеральных функций (сокращение матки, лактация), но и в синтезе и секреции либеринов в гипоталамусе, тропинов в аденогипофизе, а также изменении чувствительности периферических эндокринных желез к соответствующим тропным гормонам аденогипофиза. Таким образом, гипоталамус и гипофиз представляют единую функциональную систему, обеспечивающую переключение нервных импульсов на эндокринную регуляцию функций.

Гипоталамо-гипофизарная система состоит из ножки гипофиза, начинающейся в вентромедиальной области гипоталамуса, и трёх долей гипофиза: аденогипофиз (передняя доля), нейрогипофиз (задняя доля) и вставочная доля гипофиза. Работа всех трёх долей управляется гипоталамусом с помощью особых нейросекреторных клеток. Эти клетки выделяют специальные гормоны — рилизинг-гормоны. Релизинг-факторы попадают в гипофиз, а точнее в аденогипофиз через воротную вену гипофиза.

Существует два типа рилизинг-факторов.

освобождающие (под их действием клетки аденогипофиза выделяют гормоны)

останавливающие (под их действием экскреция гормонов аденогипофиза прекращается)

На нейрогипофиз и вставочную долю гипоталамус влияет с помощью специальных нервных волокон, а не нейросекреторных клеток.

Симпатоадреналовая система

[лат. (systema nervorum) sympathicum симпатическая нервная система + adrenalis надпочечный, относящийся к надпочечнику] является важнейшим компонентом механизма нейрогуморальной регуляции функций организма. Ее активация обеспечивает быстрые адаптивные изменения в обмене веществ, направленные на мобилизацию энергии, а также обусловливает приспособительные реакции организма, особенно в экстремальных условиях нарушения гомеостаза. Физиологическое значение С. с. заключается в регуляции практически всех функций организма; при развитии патологического процесса активность системы изменяется, что приводит к нарушению этих функций. Частые и значительные по силе активирующие воздействия на С. с. осуществляют превращение регуляторных физиологических реакций в патогенетический механизм развития так называемых болезней адаптации, проявляющихся сердечно-сосудистой, нервно-психической, эндокринной и другой патологией.

В состав С. с. входят симпатическая нервная система, иннервирующая все органы на периферии и представленная специфическими структурами в ц.н.с., и адреналовая система, включающая мозговое вещество надпочечников (Надпочечники) и вненадпочечниковые скопления хромаффинной ткани (параганглии, расположенные вдоль симпатической цепочки, органы Цуккеркандля, находящиеся у бифуркации аорты и по ходу крупных сосудов). Отдельные хромаффинные клетки возможно имеются в составе слизистых оболочек, выстилающих полые органы (см. Апуд-система). Объединение таких разных морфологических структур в единую систему связано не только с их общим эмбриональным происхождением, но и с выработкой этими тканями гуморальных продуктов С. с. — катехоламинов, или пирокатехоламиновых аминов. Синтезируясь, катехоламины накапливаются (депонируются) и секретируются в отдельных органах и тканях в разных соотношениях, но претерпевают идентичные биохимические превращения в организме (с образованием как физиологически активных метаболитов, так и продуктов полной их деградации); оказывают воздействие на эффекторные клетки через специфические мембранные адренорецепторы и внутриклеточный аденилатциклазный механизм. Процессы синтеза, депонирования, секреции, метаболизма, инактивации и действие каждого из катехоламинов взаимосвязаны, что делает С. с. единой специфической саморегулирующейся системой нейрогуморальной регуляции функций (Нейрогуморальная регуляция функций) организма, имеющей важное значение в физиологии и патологии живого организма.

Симпатическая нервная система немедленно реагирует на малейшие отклонения в гомеостазе, тогда как мозговое вещество надпочечников чувствительно не ко всем стрессорным воздействиям. Симпатическая нервная система играет важную роль в реакции на физическую нагрузку, ортостатическую гипотензию, охлаждение, а выделение адреналина из надпочечников человека вызывается в основном психическими нагрузками, тревожными состояниями, гипоксией и гипогликемией.

Возрастные особенности функционирования С. с. связаны с тем, что окончательное ее созревание происходит к 7—10 годам; до этого времени отмечается ее неустойчивость (как правило, гиперсекреторная активность С. с.). В различные возрастные периоды у детей регуляторную роль осуществляют последовательно дофамин, норадреналин, адреналин.

Последний представляет собой гормон мозгового вещества надпочечников и вненадпочечниковой хромаффинной ткани; обладает выраженным кардиотоническим, прессорным гипергликемическим и пирогенным действием, вызывает сужение сосудов кожи и почек, расширяет коронарные сосуды, сосуды скелетных мышц, гладкой мускулатуры бронхов, желудочно-кишечного тракта и т.д.

Физиологическая роль С. с. для организма велика. Ее высокая эффективность и стабильность функционирования обеспечиваются как распространенностью структур, разнообразными биохимическими механизмами регуляции синтеза, секреции и инактивации катехоламинов, так и системой адренергических рецепторов на эффекторных клетках. Удаление мозгового слоя обоих надпочечников (при сохранении части коркового вещества) не представляет угрозы для жизни. Истощение С. с. наблюдается лишь в агональном состоянии

Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система — часть эндокринной системы, состоящая из рассеянных в различных органах пищеварительной системы эндокринных клеток и пептидергических нейронов, синтезирующих, накапливающих и секретирующих пептидные гормоны.

Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система — наиболее изученная часть диффузной эндокринной системы и включает примерно половину её клеток.

Большинство эндокринных клеток и пептидергических нейронов желудочно-кишечного тракта располагается в желудке, тонкой кишке и поджелудочной железе. Также некоторое количество их имеется в пищеводе и толстой кишке. Клетки и нейроны гастроэнтеропанкреатической эндокринной системы выполняют функции синтеза и секреции регуляторных полипептидов, оказывающих гормональное действие на различные стороны деятельности органов пищеварения. В силу короткого времени существования и достаточно быстрой инактивации этих полипептидов в печени или непосредственно в кровотоке, их воздействие на органы вне системы пищеварения заметно меньше.

Гормоны желудка

35 % Эндокринных клеток желудка здорового человека составляют энтерохромаффиноподобные клетки, секретирующие гистамин, 26 % — g-клетки, секретирующие гастрин и d-клетки, секретирующие соматостатин.

Гормоны кишечника

Большая часть эндокринных клеток тонкой кишки располагается в либеркюновых железах двенадцатиперстной кишки, меньшая — в проксимальной части тощей кишки и ещё меньшая в дистальной части тощей кишки и в подвздошной кишке. В проксимальных отделах тонкой кишки представлен самый большой среди других органов желудочно-кишечного тракта набор эндокринных клеток: I-клетки, продуцирующие холецистокинин, S-клетки — секретин, K-клетки — глюкозозависимый инсулинотропный полипептид, M-клетки — мотилин, D-клетки — соматостатин, G-клетки — гастрин и другие. В двенадцатиперстной и тощей кишках находится абсолютное большинство из всех I-клеток, S-клеток и K-клеток организма.

В слизистой оболочке дистальной части подвздошной кишки и в толстой кишке располагаются наиболее многочисленные эндокринными клетки кишечника — L-клетки, продуцирующие энтероглюкагон и пептид YY.

Гормоны поджелудочной железы

Поджелудочная железа располагает существенным пулом эндокринных клеток, локализованых в островках Лангерганса. 60–80 % эндокринных клеток островков Лангерганса составляют бета-клетки, секретирующие инсулин, 10–30% — альфа-клетки, секретирующие глюкагон, 10 % — D-клетки, секретирующие соматостатин. В меньшем количестве в островках Лангерганса располагаются РР-клетки, секретирующие панкреатический полипептид. Кроме того, в островках имеются клетки, секретирующие гастрин, вазоактивный интестинальный пептид и адренокортикотропный гормон.

2) Влияние гипоталамуса на периферические эндокринные железы осуществляется несколькими способами:

- гипоталамические либерины активируют переднюю долю гипофиза в выработке и секреции соответствующих тропных гормонов, действующих на железы-мишени. Такой способ передачи называется транс-аденогипофизарным. Для трансаденогипофизарного способа характерно каскадообразное усиление начального гипоталамического импульса.

- гипоталамус посылает свои эфферентные импульсы к регулируемым эффекторам прямо по симпатическим или парасимпатическим нервам последних, без опосредования гипофизом, т. е. парагипофизарно. Парагипофизарная регуляция эндокринных эффекторов может проявляться способностью эндокринных образований непосредственно реагировать (по принципу отрицательной обратной связи) на собственные гормоны.

Нейросекреторная деятельность гипоталамуса в свою очередь испытывает влияние высших отделов головного мозга, особенно лимбической системы, миндалевидных ядер, гиппокампа и эпифиза. В осуществлении этих влияний существенное значение принадлежит нейроаминам – катехоламинам (дофамин и норадреналин), серотонину и ацетилхолину, содержание которых в гипоталамусе выше, чем в других отделах головного мозга. Кроме того, на нейросекреторные функции гипоталамуса сильно влияют некоторые гормоны, особенно эндорфины и энкефалины, вырабатываемые специальными нейроцитами головного мозга.

Взаимоотношения между различными отделами нейро-эндокринной системы определяются главным образом механизмами обратной связи, причем особое значение имеет механизм отрицательной обратной связи. В самом простом случае система механизма обратной связи состоит из двух переменных А и Б, связанных таким образом, что снижение величины или эффекта А вызывает увеличение величины Б (отрицательный механизм обратной связи) и, напротив, увеличение А вызывает увеличение Б (положительный механизм связи).

Рассмотрим, как осуществляется этот механизм регуляции в эндокринной системе. Представим себе эндокринную железу А, которая выделяет свой специфический гормон (A₁) в кровь. При снижении концентрации этого гормона в крови происходит усиление активности в железе Б, которая увеличивает продукцию соответствующего гормона Б₁. Этот гормон обладает способностью стимулировать активность железы А и соответственно повышать концентрацию в крови гормона A₁. Когда концентрация последнего гормона возрастет до нормы, он начинает тормозить деятельность железы Б. В результате уменьшается стимулирующее влияние на железу А и в данной системе восстанавливается равновесие. Указанные взаимоотношения между эндокринными железами представляют собой типичный механизм отрицательной обратной связи.

Благодаря системе саморегуляции по принципу обратной связи в организме поддерживается относительное постоянство внутренней среды.

Под “длинной” цепью обратной связи подразумевается взаимодействие периферической эндокринной железы с гипофизарными и гипоталамическими центрами (не исключено, что и с супрагипоталамическими и другими областями ЦНС) посредством влияния на указанные центры изменяющейся концентрации гормонов в циркулирующей крови.

Под “короткой” цепью обратной связи понимают такое взаимодействие, когда повышение гипофизарного тропного гормона (например, АКТГ) модулирует и модифицирует секрецию и высвобождение гипофизотропного гормона (в данном случае кортиколиберина).

“Ультракороткая” цепь обратной связи – вид взаимодействия в пределах гипоталамуса, когда высвобождение одного гипофизотропного гормона влияет на процессы секреции и высвобождения другого гипофизотропного гормона. Этот вид обратной связи имеет место в любой эндокринной железе. Так, высвобождение окситоцина или вазопрессина через аксоны этих нейронов и посредством межклеточных взаимодействий (от клетки к клетке) модифицирует активность нейронов, продуцирующих эти гормоны. Другой пример, высвобождение пролактина и его диффузия в межваскулярные пространства приводит к влиянию на соседние лактотрофы с последующим угнетением секреции пролактина.

“Длинная” и “короткая” цепи обратной связи функционируют как системы “закрытого” типа, т.е. являются саморегулирующими системами. Однако они отвечают на внутренние и внешние сигналы, изменяя на короткое время принцип саморегуляции (например, при стрессе и др.). Наряду с этим на указанные системы влияют механизмы, поддерживающие биологический циркадный ритм, связанный со сменой дня и ночи. Циркадный ритм представляет собой компонент системы, регулирующий гомеостаз организма и позволяющий адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды. Информация о ритме день-ночь передается в ЦНС с сетчатки глаза на супрахиазматические ядра, которые вместе с эпифизом образуют центральный циркадный механизм – ”биологические часы”. Помимо механизма день-ночь, в деятельности этих “часов” принимают участие другие регуляторы (изменение температуры тела, состояние отдыха, сна и др.).

3) Важную роль в регуляции функций эндокринных желез играет гипоталамо-гипофизарная система. Она имеет такое строение: 1) система, состоящая из гипоталамуса и нейрогипофиза (задней доли гипофиза) 2) система, образованная гипофизотропною зоной гипоталамуса (содержится в срединном возвышении), связанная с аденогипофизом (передней долей гипофиза) с помощью гематоневральнои контактной зоны, 3) система нейроэндокринная, ответственный за образование нейрорегуляторных пептидов (энкефалинов, эндорфинов, вещества Р и др.)., обладающих гипофизарно активность.

Ионы кальция связываются с кальмодулином, образуя комплекс кальций - кальмодулин, который активизирует аденилатциклазу. Вследствие этого повышается содержание цАМФ, который активизирует протеинкиназу. цАМФ-зависимая протеинкиназа вместе с Са2 + активизирует киназу фосфорилазы, происходит фосфорилирование белков. Это обеспечивает слипание мембран везикул с пресинаптической мембраной и выделение (ексоцитоз) нейросекретов.

Синтез в гипоталамусе гормонов, в частности антидиуретического (вазопрессина) и окситоцина, осуществляется в нейронах еупраоптичного и паравентрикулярного ядер.

Эти гормоны транспортируются "в виде гранул из клеточных тел их аксонами, которые образуют гипоталамо-гипофизарный тракт воронки, до капилляров нейрогипофиза, куда выделяются гормоны после распада гранул. Помимо крупных нейросекреторных клеток, производящих вазопрессин, окситоцин, в гипоталамусе есть мелкие нервные клетки, расположенные в гипофизарной зоне, которые производят гормоны, которые стимулируют или подавляют высвобождение гормонов аденогипофизом - тац называемые рилизинг-гормоны, или рилизинг-факторы. Недавно предложено называть рилизинг-гормоны, которые способствуют образованию гормонов аденогипофизом, либеринов, а гормоны-ингибиторы - статинами. По своему химическому составу рилизинг-гормоны являются пептидами. Некоторые из них уже синтезированы и их используют в терапевтической практике. Рилизинг-гормоны с гипофизарной зоны гипоталамуса попадают в аденогипофиза через воротную систему вен гипофиза, которые несут кровь к капиллярного сплетения аденогипофиза. На стенках этих сосудов заканчиваются и аксоны секреторных нейронов гипофизарно (зони. Из капиллярных петель рилизинг-гормоны попадают в своих клеток-мишеней аденогипофиза, которые производят тропные гормоны. Считают, что рилизинг-гормоны не только регулируют выделение тропных гормонов аденогипофиза, но и стимулируют или подавляют функцию нейронов в различных отделах головного мозга.

Кроме рилизинг-гормонов, в гипоталамусе синтезируются пептиды, обладающих морфиноподобные действие. Это энкефалины и эндорфины (эндогенные опиаты). Они играют важную роль в механизмах боли и обезболивания, регуляции поведения и вегетативных интегративных процессов.

На функцию эндокринных желез через гипоталамус воздействуют различные структуры ЦНС. Так, центральная регуляция гипоталамо-гипофизарной системы осуществляется центрами, которые локализуются в преоптической области, лимбической системе, в нейронах ствола головного мозга (продолговатом, среднем и моста), вплоть до коры большого мозга. Сигналы от многих из перечисленных центров к ядрам гипоталахмуса передаются посредством аминоспецифичних систем мозга. В свою очередь реакция центров начинается при определенном уровне гормонов периферических эндокринных желез и тропных гормонов гипофиза.

Особое место в эндокринной системе занимает гипоталамо-гипофизарная система. Гипоталамус в ответ на нервные импульсы оказывает стимулирующее или тормозящее действие на переднюю долю гипофиза. Через гипофизарные гормоны гипоталамус регулирует функцию периферических желез внутренней секреции. Так, например, происходит стимуляция тиреотропного гормона (ТТГ) гипофиза, а последний, в свою очередь, стимулирует секрецию щитовидной железой тиреоидных гормонов. В связи с этим принято говорить о единых функциональных системах: гипоталамус - гипофиз - щитовидная железа, гипоталамус - гипофиз – надпочечники

Связь между нервной и гуморальной системами осуществляется на уровне гипоталамуса(промежуточный мозг).

В ядрах гипоталамуса вырабатываются рилизинг-гормоны, которые влияют на выработку тропных гормонов гипофиза. В связи с этим гипоталамус и гипофиз объединены в единую функциональную систему «гипоталамо-гипофизарную».

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) образована аксонами нервных клеток, которые располагаются в нем в виде ядер. П.э. задняя доля гипофиза имеет нервное происхождение и образовавшиеся в ядрах гипоталамуса гормоны стекают по аксонам в заднюю долю гипофиза, там кумулируются и расходуются по мере необходимости.

В супраоптических и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса синтезируется два гормона:

Окситоцин;

Вазопрессин (антидиуретический гормон)

Вместе они составляют питуитрин.

Окситоцин действует на гладкую мускулатуру матки, вызывает ее сокращения, его содержание в крови повышается во время родов и при молокоотдаче. Также окситоцин усиливает перистальтику кишечника и вызывает бронхоспазм.

Вазопрессин – суживает кровеносные сосуды, повышая их тонус, в результате повышает артериальное давление. Кроме того, усиливает резорбцию воды в почках и уменьшает диурез (антидиуретический гормон).

Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) состоит из эпителиальных клеток и вырабатываеттропные гормоны, при воздействии рилизинг-гормонов мелкооптических ядер гипоталамуса.

Рилизинг-гормоны гипоталамуса подразделяются на:

Либерины – усиливают выработку тропных гормонов;

Статины – подавляют выработку тропных гормонов.

Рилизинг-гормоны поступают в аденогипофиз через кровь по партальной венозной системе. Под действием рилизинг-гормонов мелкооптических ядер гипоталамуса, в аденогипофизе вырабатываются шесть тропных гормонов