Экзаменационный билет №23:
1.Функциональная система, поддерживающая оптимальное для метаболизма осмотическое давление крови.
Система имеет внешнее и внутреннее звенья саморегуляции. Внутреннее звено составляют эндогенные механизмы поддержания оптимального уровня воды и солей; внешнее представлено поведением, направленным преимущественно на поиск и прием воды или солей.
Афферентные сигналы об изменении константы поступают от осморецепторов сосудов, объемных рецепторов левого предсердия, барорецепторов дуги аорты, сонного синуса в гипоталамус — центральное звено ФУС.
Исполнительные механизмы внутреннего звена функциональной системы представлены почками, ЖКТ, легкими, потовыми железами. При этом почка является главным органом, нормализующим константу осмотического давления крови. Работа почек регулируется нервным и гуморальным путями. Гуморальным влияниям принадлежит ведущая роль.
Потоотделение. Кроме почек, в ФУС поддержания оптимального уровня осмотического давления крови в качестве исполнительных механизмов участвуют потовые железы. После приема большого количества воды потоотделение значительно возрастает. Снижение потребления воды приводит к уменьшению потоотделения.
Выделение воды через легкие осуществляется путем ее испарения при дыхании. С выдыхаемым воздухом в сутки теряется 350—400 мл воды.
Выделение воды через пищеварительный тракт. Ежедневно с каловыми массами теряется около 100—150 мл воды.
Транскапиллярный обмен жидкостей и ионов. При повышении осмотического давления плазмы крови возникает ряд реакций, связанных с перераспределением воды в организме. Первые из них связаны с использованием резервной воды из депо. Вода начинает переходить в кровь по осмотическому градиенту из межтканевой жидкости, а также в межтканевую из внутриклеточной. При снижении осмотического давления плазмы крови направленность процессов меняется на противоположную. Помимо включения внутренних механизмов, происходит активация внешнего механизма саморегуляции путем формирования мотивации жажды. При увеличении осмотического давления крови активируются центральные осморецепторы супраоптического ядра гипоталамуса —- центра жажды. Сухость слизистой оболочки полости рта и глотки усиливает возбуждение, поступающее в кору головного мозга, формируя субъективное чувство жажды. Мотивация жажды активирует программы поведенческих реакций, направленных на поиск и прием воды, что приводит к быстрому возвращению константы осмотического давления к нормальному уровню.
2. Гормоны гипофиза; связь с гипоталамусом и периферическими эндокринными железами:
Гипофиз является центральной железой внутренней секреции, так как его тропные гормоны регулируют деятельность большинства других периферических желез. Портальной или воротной системой сосудов он связан с гипоталамусом.
Гипофиз состоит из трех долей — передней, промежуточной и задней.
Передняя доля гипофиза — аденогипофиз. В этой доле базофильными клетками вырабатываются тропные гормоны — тиреотропный, адренокортикотропный (АКТГ) и гонадотропные гормоны — фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ). В этих клетках образуются также меланотропин и р-зндорфин. Ацидофильными клетками аденогипофиза вырабатываются эффекторные гормоны: гормон роста — соматотропин, а также пролактин.
Средняя доля гипофиза у человека выражена плохо. Она имеет такую же организацию, как аденогипофиз. Стимулирует секрецию МСГ меланолиберин (тиролиберин) гипоталамуса, ингибирует меланостатин, а также кортизол.
Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) гормонов не вырабатывает, но накапливает и секретирует нейрогормоны супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса — антидиуретический (АДГ), или вазопрессин и окситоцин. По аксонам нейросекреторных клеток эти гормоны поступают в нейрогипофиз, где накапливаются в виде секреторных гранул в окончаниях аксонов на кровеносных капиллярах.
Гормоны передней доли - аденогипофиза - можно разделить на две группы - эффекторные и тропные.
Эффекторные гормоны гипофиза:
Соматотропный гормон (СТГ), или соматотропин, стимулирует рост молодого организма; содержание в плазме крови 1— 10 мкг/л. Наиболее выражено его влияние на костную и хрящевую ткань. Этот гормон стимулирует синтез белка и рибонуклеиновой кислоты в органах и тканях, для чего усиливается транспорт аминокислот из крови в ткани. Происходит задержка в организме азота, а также натрия, калия и фосфора. Образование СТГ стимулирует соматолиберин, а тормозит соматостатин.
При недостатке гормона роста в детском возрасте происходит задержка роста, и человек вырастает карликом, а при избыточной продукции развивается гигантизм. Избыток гормона у взрослого человека приводит к акромегалии и спланхомегалии — увеличению тех частей тела, которые еще сохранили способность к росту — пальцев рук и ног, носа, стоп, языка, внутренних органов.
Пролактин (ПР), или лютеотропный гормон (ЛТГ), активно продуцируется в период лактации, усиливая секрецию молока молочными железами. В обычных условиях способствует нормальному развитию и функционированию овариальных фолликулов. У мужчин усиливает действие Л Г на образование андрогенов в клетках Лейдига, стимулирует образование подвижных сперматозоидов.
Наступление лактации (образование и выделение молока) после родов связано с усилением секреции гипофизом пролактина, чему способствует и акт сосания.
Пролактин участвует в регуляции водно-солевого обмена, усиливая действие альдостерона и АДГ, стимулирует рост внутренних органов, повышает образование жира из углеводов, стимулирует эритропоэз, пролиферацию лимфоцитов, способствует формированию инстинкта материнства.
Стимуляция секреции пролактина осуществляется посредством выделения пролактолиберина (тиреолиберина) структурами гипоталамуса, что особенно активно происходит в период беременности. Снижает секрецию пролактина пролактостатин, образующийся при прекращении вскармливания ребенка грудью.
Меланоцитстимулирующий гормон, или интермедии, вырабатываемый в средней доле гипофиза.
Секреция МСГ регулируется и рефлекторно при действии света на сетчатку глаза, откуда сигналы поступают к гипоталамусу, усиливая образование и выделение меланолиберина. МСГ является небольшим пептидом с последовательностью аминокислот, идентичной участку молекулы АКТГ. Основная функция МСГ — стимуляция биосинтеза пигмента меланина, а также регуляция размеров и количества пигментных клеток. МСГ стимулирует также внимание, кратковременную память, усиливает положительные эмоции, стимулирует секрецию АДГ и окситоцина.
Тропные гормоны аденогипофиза:
Тропные гормоны аденогипофиза регулируют работу эндокринных желез. К ним относятся адренокортикотропный (АКТГ), тиреотропный (ТТГ) и гонадотропные: лютеостимулирующий (ЛГ), фолликулостимулирующий (ФСГ) гормоны.
Адренокортикотропный (АКТГ) гормон оказывает выраженное стимулирующее действие на пучковую зону коры надпочечников, в которой образуются гормоны глюкокортикоиды.
Повышается чувствительность этих клеток к действию главных регуляторов синтеза альдостерона — К+ и ангиотензина II.
АКТГ вне надпочечников усиливает липолиз, повышает секрецию инсулина, соматотропина и МСГ, влияет и на психические функции: усиливает селективное внимание, стимулирует обучение и память, способствует формированию положительных эмоций, обладает антидепрессивным эффектом.
Синтез АКТГ происходит в особых клетках аденогипофиза проопиомеланокортинсинтезирующих клетках (ПОМК-клетки).
Синтез и выделение АКТГ активируют кортиколиберин гипоталамуса, высокая температура, боль, стресс, психическая и физическая нагрузки. Кортиколиберин обладает и прямым воздействием на функции мозга: стимулирует эмоциональность, двигательную активность, усиливает тревожность, подавляет пищедобывательное и половое поведение.
Продукция АКТГ снижается под влиянием глюкокортикоидов и мелатонина.
Тиреотропный гормон (ТТГ), или тиреотропин, стимулирует функцию щитовидной железы. Увеличивает распад тиреоглобулина и стимулирует синтез тиреоидных гормонов — тироксина и трийодтиронина.
Стимуляция секреции тиреотропина осуществляется тиролиберином, который оказывает непосредственное влияние не только на структуры щитовидной железы, но и на клетки мозга. Это увеличивает выраженность эмоциональных реакций, повышает уровень бодрствования, стимулирует дыхание, подавляет пищевую потребность.
Усиливается секреция тиреотропина под влиянием норадреналина, эстрогенов, при охлаждении, а также при травмах и боли. Снижает секрецию тиреотропина соматостатин, СТГ, мелатонин, глюкокортикоиды, дофамин.
Гонадотропные гормоны, или гонадотропины, представлены фолликулостимулирующим (ФСГ) и лютеостимулирующим (ЛГ) гормонами.
Физиологические эффекты ФСГ и ЛГ обусловлены их действием на половые железы, что ведет к образованию половых гормонов. Образование и секрецию ФСГ и ЛГ клетками аденогипофиза стимулирует гонадолиберин. Помимо этого, он способен оказывать прямое действие на клетки мозга, активируя половое поведение, повышая эмоциональность, улучшая обучение и память.
Нейрогормоны гипофиза:
Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) гормонов не вырабатывает, но накапливает и секретирует нейрогормоны супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса — антидиуретический (АДГ), или вазопрессин и окситоцин. По аксонам нейросекреторных клеток эти гормоны поступают в нейрогипофиз, где накапливаются в виде секреторных гранул в окончаниях аксонов на кровеносных капиллярах
Под влиянием АДГ усиливается реабсорбция воды в дистальных канальцах и собирательных трубочках нейронов и снижается диурез, формируется мотивация жажды и питьевое поведение.
При снижении секреции АДГ возникает несахарный диабет, который сопровождается выделением больших количеств мочи (иногда десятки литров в сутки), что связано с нарушением реабсорбции воды в собирательных трубках нефронов. Избыток АДГ ведет к задержке воды в организме.
Окситоцин способствует поступлению и накоплению К+ в гладкомышечных клетках. Он стимулирует сокращение гладких мышц матки и образование простагландинов в эндометрии и таким образом обеспечивает провокацию родового акта и его нормальное течение, усиливает сокращения гладких мышц протоков молочных желез, обеспечивая выделение молока. У мужчин окситоцин, вероятно, стимулирует гладкую мускулатуру семенных протоков при движении по ним семенной жидкости.
Регуляция секреции окситоцина осуществляется рефлекторно при стимуляции рецепторов растяжения шейки матки во время родов, рецепторов сосков молочных желез при кормлении грудью.