Эндокринная система

«эндо»-внутрь, «крино»- выделять

19 столетие - первые представления об эндокринной системе. Учёный Клод Бернар.

В настоящее время под эндокринными железами понимают органы, состоящие из высоко специализированнных клеток, выделяющих кровь, в лимфу или ликвор биологически активные вещества в следовых количествах, оказывающих влияние на другие органы и системы. Гормоны, например, оказывают влияние на процессы роста, развития, клеточной пролиферации и дифференцировки, обмен веществ, поддержание того или иного вида гомеостаза, а также определяют формирование ответных реакций организма на изменяющиеся условия внутренней и внешней среды.

План строения:

Включает в себя 2 компонента: одиночные гормонпродуцирующие клетки, разбросанные диффузно по всему организму. Второй компонент - эндокринные железы - многоклеточные структуры.

Их объединяют специфические признаки:

• Состоят из высоко специализированных клеток.

• Не имеют выводных выводных протоков.

• Очень хорошо кровоснабжены. Преимущественно за счёт капилляров фенестрированного типа.

• Очень хорошо иннервированы

• Биологически активные вещества выделяются в кровь, лимфу, ликвор.

Все биологически активные вещества по химической природе можно разделить на:

• Нестероидные гормоны (водорастворимые/ жиронерастворимые) - инсулин, глюкагон, гормоны щитовидной железы и др.

• Стероидные гормоны, производные холестерина (жирорастворимые/ водонерастворимые) - половые гормоны, гормоны коры надпочечников.

Механизм действия гормонов:

Определяется физико-химическими свойствами.

Водорастворимые гормоны, не имея в своём составе молекул жиров, не имею возможности преодолеть двойной слой фосфолипидов мембраны. Поэтому они взаимодействуют только с поверхностными рецепторами, после чего при помощи вторичных месенджеров (переносчиков сигнала) информация передаётся внутрь клетки и активирует ключевой фермент в кортикальном слое цитоплазмы - аденилатциклазу. Это пусковой фермент, который затем производит активацию всех остальных ферментов, которые необходимы. Действие развивается очень быстро, но работают такие гормоны непродолжительное время.

Жирорастворимые гормоны образуются из предшественников холестерина, поэтому содержат в своем составе жиры, которые дают им возможность преодолеть двойной слой фосфолипидов клеточной мембраны и оказаться внутри, в цитоплазме, после чего гормон взаимодействует с внутриклеточным рецептором, который расположен либо на кариолемме, либо на мембране митохондрий. (их объединяет наличие ДНК). После контакта с внутриклеточным рецептором, гормон перестраивает молекулу ДНК (временно). Эффект развивается не сразу, но по времени они намного длительнее, чем водорастворимые гормоны.

Уровни реализации эффектов гормонов:

1. Эндокринный уровень (эффект) – дистантное действие. Т.е. клетка, которая синтезирует гормон и клетка, которая должна его почувствовать находятся на расстоянии.

2. Паракринный эффект – местное действие. Гормон выделяется из клеток и действует на рядом расположенные клетки другого типа. Например в желудке ЕС-клетки дейстсвует на главные и добавочные клетки, расположенные рядом.

3. Аутокринный эффект – действие на себя и себе подобных. Например, цитокины, выделяемые лимфоцитами.

4. Интракринный эффект – внутреннее действие. Гормон синтезируется, но из клетки не выделяется, а оказывает влияние на внутриклеточные органеллы.

Классификация эндокринных желез:

По происхождению (гистогенетическая классификация):

• Энтодермальные. Щитовидная железа, паращитовидная железа, островковый аппарат поджелудочной, секреторные клетки в тимусе, большая часть клеток диффузной эндокринной системы.

• Мезодермальные. Половые железы, корковое вещество надпочечников, секреторные кардиомиоциты, юкстагломерулярные клетки в почках.

• Эктодермальные. Гипоталамус, гипофиз, эпифиз, С-клетки щитовидной железы, мозговое вещество надпочечников.

Иерархическая (по соподчиненности):

• Аденогипофиззависимые железы. Щитовидная железа, кора надпочечников, половые железы.

• Аденогипофизнезависимые. Паращитовидные, мозговое вещество надпочечников, островки поджелудочной железы, секреторные клетки тимуса и все остальные клетки диффузной эндокринной системы.

Это периферические (аденогипофиззависимые и независимые) железы.

Центральные железы:

Все мозговые придатки: гипоталамус, гипофиз, эпифиз. Они оказывают влияние на остальные железы и органы.

Центральное звено эндокринной системы:

ГИПОТАЛАМУС

Высшим центром регуляции эндокринных функций является гипоталамус, сочетающий в себе нервные и гуморальные механизмы регуляций, объединенные в нейроэндокринную систему.

Развивается из нейроэктодермы со 2 по 6 месяц эмбриональной жизни. И имеет выраженные половые различия. Входит в состав промежуточного мозга, располагается под зрительными буграми таламуса, окаймляя дно 3 желудочка головного мозга. В гипоталамусе выделяют 3 отдела: передний, средний, задний. С гистологической точки зрения гипоталамус состоит из нервных и глиальных клеток. Среди нервных клеток особую роль берут на себя секреторные нейроны. Обычные нервные клетки сосредоточены в заднем отделе, а секреторные в переднем и среднем отделах.

Секреторные нейроны в гипоталамусе группируются и образуют ядра. В настоящее время описаны около 32 ядер в гипоталамусе. В переднем отделе локализуются крупноклеточные ядра, в среднем мелкоклеточные ядра.

Передний отдел гипоталамуса:

Крупноклеточные ядра, состоящие из крупных секреторыных нейронов с хорошо развитыми органеллами синтеза, многочисленными секрететорными гранулами, наличием очень длинных и широких аксонов, которые спускаются из переднего отдела гипоталамуса и уходят в заднюю долю гипофиза, заканчиваясь там расширениями, в которых происходит накопление гормонов. Эти претерминальные расширения – накопительные тельца Геринга.

Супраоптическое (СОЯ) и паравентрикулярное (ПВЯ) ядра.

В супраоптическом выделяется большее количество вазопрессина и небольшое количество окситоцина.

! Вазопрессин: сосудосуживающий эффект и повышение артериального давления. Действует на светлые клетки собирательных трубочек почек, которые, уловив этот гормон, начинают усиленно реабсорбировать воду. Антидиуретический гормон. При нарушении выработки вазопрессина у пациентов развивается несахарный диабет (несахарное мочеизнурение) – обильные диурез – 15-20 литров мочи за сутки.

В паравентрикулярном ядре вырабатывается преимущественно окситоцин и небольшое количество вазопрессина.

! Окситоцин: матка. На гладких миоцитах матки есть рецепторы. Под действием этого гормона миоциты начинают сокращаться. – роды, привет. Сокращает сосуды, повышает давление. Влияет на миоэпителиальные клетки концевых отделов молочных желез, оттуда выделяется грудное молоко. И в мужском и в женском организме окситоцин является гормоном, повышающим половое влечение.

Средний отдел гипоталамуса:

Аркуатное и вентромедиальное ядра.

Данные ядра состоят из мелких секреторных нейронов с хорошо развитым органоидным аппаратом, секреторными гранулами и короткими аксонами. Короткие аксоны клеток взаимодействуют с первичной капиллярной сетью срединного возвышения, куда выделяются их гормоны. Из капилляров первичной сети образуется воротная вена гипофиза, которая спускается из срединного возвышения в мозговой придаток гипофиза, его переднюю долю, и там распадается на вторичную сеть капилляров. Гормоны из капилляров вторичной сети выходят и оказывают влияние на клетки передней доли гипофиза. Передний отдел гипоталамуса связан с задней долей гипофиза, а средний отдел гипоталамуса связан с передней долей гипофиза. – гипоталамо-гипофизарные взаимосвязи

Группа гормонов мелкоклеточных ядер – релизинг гормонов.

Делятся на либерины (активаторы) и статины (ингибиторы).

Для каждого вида клеток передней доли гипофиза должен существовать свой либерин и свой статин.

Задний отдел гипоталамуса:

Является в большей степени органом нервной системы и не несет эндокринной нагрузки.

ГИПОФИЗ

Король эндокринной системы.

Располагается в гипофизарной ямке турецкого седла тела клиновидной кости, покрыт тонкой соединительнотканной оболочкой. Масса: 0,5-0,6 грамм у мужчин; 0,6-0,7 грамм у женщин.

Развитие: развивается на 4-5 неделе эмбрионального развития, в его развитии принимает участие два источника. Из эпителия крыши ротовой полости образуется инвагинация кверху и образуется карман Ратке. Навстречу карману Ратке из дна III желудочка растет глиальный вырост, который получил название «гипофизарная ножка». В дальнейшем, под действием индуктивных сил, клетки стенок кармана Ратке интенсивно пролифелируют. За счет деления клеток передней стенки кармана Ратке образуется передняя и туберальная (бугорковая) доля гипофиза. За счет разрастания клеток задней стенки кармана Ратке образуется промежуточная доля гипофиза. За счет разрастания глии вокруг гипофизарной ножки образуется задняя доля гипофиза.

Т.е. у гипофиза принято выделять: переднюю, бугорковую, промежуточную и заднюю доли.

Передняя, бугорковая и промежуточная – аденогипофиз (железистый гипофиз). Гормоны вырабатываются тут.

Задняя доля гипофиза носит название нейрогипофиза, своих собственных гормонов не вырабатывает, а является резервуаром, где хранятся гормоны передней доли.

Строение передней доли гипофиза:

Состоит из эпителиальных клеточных тяжей, анастомозирующих друг с другом, между которыми располагаются в большом количестве капилляры фенестрированного типа. Благодаря большому количеству капилляров, передняя доля всегда хорошо видна на препаратах. Клетки носят название аденоцитов (железистых клеток). Все аденоциты делят на две группы:

• Хромофобные клетки. На их долю приходится 55-60% от общего количества аденоцитов. Занимают центральную часть эпителиальных тяжей и плохо окрашиваются гистологическими красителями, потому что среди хромофобов является две популяции клеток- молодая (не успела накопить секрет, еще не окрашивается), стареющие клетки (уже выделили свой секрет, уже не окрашиваются).

• Хромофильные клетки. На их долю приходится 40-45%. Они располагаются по периферии эпителиальных тяжей и в зависимости от окраски делятся на:

- ацидофильные клетки (30-35%) – имеют округлую или овальную форму, небольшой размер, хорошо развитые органеллы синтеза и очень большие секреторные гранулы (450-700 нм) В их секреторных гранулах содержится два гормона. И в зависимости от этого ацидофильные клетки называются по-разному.

Соматотропоциты – соматотропный гормон (СТГ). Стимулирует пролиферацию и дифференцировку клеток механических тканей. Приводит к росту тела. Мало гормона – гипофизарный нанизм (гипофизарная карликовость). Много гормона – гигантизм. Много гормона у взрослого человека – акромегалия- увеличение в размерах дистальных частей тела.

Лактикотропоциты – пролактин (лактикотропный гормон). Способствует росту железистой ткани молочных желез, подготавливает молочную железу к лактации. В мужском организме под действием этого гормона развивается предстательная железа.

- базофильные аденоциты. (4-10%) – более крупные и имеют овальную или угловатую форму, эксцентрично расположенные ядра, хорошо развитые органеллы синтеза и мелкие секреторные гранулы (250-300 нм). Среди базофильных аденоцитов:

Тиреотропоциты – тиреотропный гормон (ТТГ) – действует на щитовидную железу.

Кортикотропоциты – вырабатывают аденокортикотропный гормон (АКТГ) – стимулирует пучковую зону коры надпочечников.

Гонадотропоциты – вырабатывают фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ). ФСГ в мужском организме стимулирует сперматогенез, а также работу фолликулярных клеток Сертоли. В женском организме стимулирует овогенез, а также выработку фолликулярными клетками эстрогена. ЛГ в мужском организме стимулирует работу клеток, вырабатывающих тестостерон. В женском организме стимулирует овуляцию и выработку клетками желтого тела прогестерона.

Промежуточная доля гипофиза:

Представляет собой эпителиальный тяж, содержащий хромофобные и хромофильные клетки. Они вырабатывают беоковый и слизистый секрет, который приводит к образованию псевдофолликулов. В этом секрете нет гормонов. Но некоторые аденоциты вырабатывают:

Меланоцитстимулирующий гормон (интермедин), стимулирует пигментный обмен в клетках кожи. Подобно АКТГ стимулирует пучковую зону коры надпочечников. Адаптирует сетчатку к видению в сумернах и в темноте.

Липотропин. Данный гормон регулирует жировой обмен.

Бугорковая доля:

Представляет собой эпителиальный тяж аденоцитов, располагающийся вокруг гипофизарной ножки и портальных сосудов, клетки которого выраженной эндокринной нагрузки не проявляют.

Задняя доля, нейрогипофиз:

На 30% состоит из отростчатых клеток, производных эпиндимной глии, которые получили название «питуициты». Также тут большое количество гемокапилляров. Около 100 тысяч нервных волокон, которые представляют собой отростки клеток крупноклеточных ядер гипоталамуса.

ЭПИФИЗ

Шишковидная железа. Это отдел среднего мозга, в виде небольшого округлого тела, 0,2 гр., который подвешен при помощи поводков к обоим таламусам. Развивается на 5-6 неделе эмбрионального развития, как вырост крыши 3 желудочка головного мозга. Максимальная степень развития в 5-6- летнем возрасте. После идет отложение в бывшей паренхиме солей кальция и фосфора в виде слоистых шариков, которые получили название: эпифизарный мозговой песок.

Строение: паренхиматозный орган. Строма: соединительнотканная капсула и прослойки из РВСТ. Паренхима: 2 типа клеток.

Глиоциты, располагаются по периферии долек эпифиза, имеют компактные темные ядра, скудную цитоплазму и отростки, заканчивающиеся утолщениями. Представляют собой производные астроцитной глии.

Пенеалоциты (секреторные). Располагаются в центральных отделах долек эпифиза, имеют многочисленные отростки с булавовидными расширениями на концах, которыми они контактируют с кровеносными капиллярами. Клетки имеют хорошо развитые органеллы и секреторные гранулы с гормонами.

Эпифиз имеет суточную активность в выработке своих гормонов.

Серотонин, вырабатывается утром. Настраивает организм на бодрствование.

В ночное время из серотонина эпифиз синтезирует мелатонин, который настраивает организм на сон и !!подавляет преждевременное половое созревание.

У низших представителей животного мира эпифиз выполнял функцию третьего глаза. У эпифиза тонкая морфофункциональная связь с сетчаткой.

Также тут вырабатывается собственный антигонадотропный гормон, который подавляет выработку ЛГ.

Также арегинин-вазотоцин. Влияет на тонус сосудов.

Гормон, регулирующий уровень калия и кальция в крови.

Лекция 13