Pat_fiziologiya_Ataman

Рис. 151. Прямі і зворотні зв 'язки в системі гіпоталамус-

аденогіпофіз-периферичні залози

Порушення прямих зв'язків у регуляції ендокринних функцій можуть бути обумовлені розладами синтезу і секреції:

а) рилізинг-гормонів; б) тропних гормонів; в) ефекторних гормонів.

II. Принцип зворотних зв'язків. Розрізняють зворотні негативні зв'язки в системах гіпоталамус-аденогіпофіз-периферичні залози й короткі парагі-пофізарні зворотні зв'язки.

Сутність негативних зворотних зв'язків у системах гіпоталамус-аденогіпофіз- периферич-ні залози полягає в тому, що утворювані гормони пригнічують діяльність структур, які здійснюють попередні етапи регуляції. Внаслідок цього посилення секреції ефекторного гормону через певні ланки призводить до зменшення його утворення і надходження в кров, і навпаки, зменшення вмісту гормону в крові викликає підвищення інтенсивності його утворення і секреції. Порушення негативних зворотних зв'язків у системах гіпоталамус-аденогіпофіз- периферичні залози мають велике значення в розвитку ендокринної патології. Це положення можна проілюструвати схематично такими прикладами.

1.Система гіпоталамус-аденогіпофіз-щитоподібна залоза. Дефіцит йоду в продуктах харчування і питній воді → зменшення утворення тиреоїдних гормонів → стимуляція гіпоталамуса і аденогіпофіза → збільшення утворення тиреоліберину і тиреотропного гормону → гіпертрофія щитоподібної залози → ендемічний зоб.

2.Система гіпоталамус—аденогіпофіз—кора надниркових залоз. Тривале застосування з лікувальною метою глюкокортикоїдних препаратів → пригнічення діяльності відповідних структур гіпоталамуса і аденогіпофіза → зменшення утворення кор-тиколіберину і АКТГ → атрофія пучкової зони кори надниркових

залоз → зменшення утворення власних глюкокортикоїдів → при різкій відміні глюкокортикоїдних препаратів розвивається синдром гострої недостатності кори надниркових залоз (синдром відміни).

3. Система гіпоталамус-аденогіпофіз-статеві залози. Тривале застосування

(наприклад, спортсменами-важкоатлетами) анаболічних стероїдів — похідних чоловічих статевих гормонів → пригнічення діяльності відповідних структур гіпоталамуса і аденогіпофіза → зменшення утворення гонадотропних гормонів → атрофія клітин сім'яників, що продукують чоловічі статеві гормони → розвиток

імпотенції і безплідності.

Короткі парагіпофізарні зворотні зв'язки (рис. 152) здійснюються поза системою гіпоталамус-аденогіпофіз-периферичні залози. Вони відіграють провідну роль у регуляції діяльності прищитоподібних залоз, β-клітин острівців підшлункової залози. Ці зв'язки можна описати такими схемами.

Прищитоподібні залози', зменшення концентрації іонів кальцію в плазмі крові → збільшення продукції паратирину → збільшення вмісту іонів кальцію → пригнічення секреції паратирину.

β-клітини острівців підшлункової залози: збільшення концентрації глюкози в крові → активація утворення і секреції інсуліну → зменшення вмісту глюкози в крові → пригнічення секреції інсуліну.

Рис. 152. Короткі парагіпофізарні зворотні зв'язки

33.8. Чим можуть бути обумовлені власне залозисті порушення ендокринних функцій?

I. Змінами кількості функціонально активних ендокринних клітин:

а) зменшенням їх кількості (видалення залози або її частин, ушкодження, некрози), що призводить до розвитку ендокринної гіпофункції; б) збільшенням їх кількості (доброякісні і злоякісні пухлини залозистого епітелію),

що супроводжується ознаками відповідної ендокринної гіперфункції. II. Якісними змінами в ендокринних клітинах:

а) розладами біосинтезу гормонів; б) порушеннями процесів їх секреції.

33.9. Назвіть основні причини порушень біосинтезу гормонів.

Причини порушення синтезу білково-пептидних гормонів:

1)порушення транскрипції;

2)порушення трансляції;

3)дефіцит необхідних амінокислот;

4)дефіцит АТФ;

5)порушення посттрансляційної модифікації і активації. Причини розладів синтезу стероїдних гормонів:

1)порушення надходження в клітини, синтезу і депонування холестеролу -

вихідної речовини для синтезу стероїдів;

2)набуті або спадково обумовлені дефекти ферментів, які беруть участь у реакціях біосинтезу стероїдних гормонів;

3)дефіцит кисню (гіпоксія), необхідного для реакцій гідроксилювання стероїдів;

4)дефіцит відновленого НАДФ (НАДФН) - основного джерела електронів і протонів у реакціях гідроксилювання стероїдів.

Причини порушення синтезу гормонів — похідних амінокислот:

1)дефіцит вихідних амінокислот (тирозину, триптофану);

2)дефіцит мікроелементів (йоду для утворення тиреоїдних гормонів);

3)набуті або спадково обумовлені дефекти ферментів синтезу цих гормонів;

4)дефіцит АТФ.

33.10. Як ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ секреція гормонів? Що може обумовлювати її порушення?

Існує три механізми секреції гормонів ендокринними клітинами:

1)вивільнення гормону із клітинних секреторних гранул (секреція білковопептидних гормонів і катехоламінів);

2)вивільнення гормону з білковозв 'язаної форми (секреція тиреоїдних гормонів);

3)відносно вільна дифузія гормонів через клітинні мембрани (секреція стероїдних гормонів).

В основі розладів секреції гормонів можуть лежати такі механізми: а) порушення депонування гормонів. При цьому страждає утворення комплексів гормонів з речовинами — факторами депонування (білками-нейрофізинами для вазопресину і окситоцину, АТФ - для катехоламінів, цинком - для інсуліну). Як наслідок, гормони не здатні накопичуватися в необхідних кількостях у секреторних гранулах; б) порушення передачі сигналів, що стимулюють секрецію. Вони часто пов'язані зі

зменшенням утворення в клітинах або надходження вторинних посередників (цАМФ, іонів Са2+);

в) ураження контрактильних елементів (мікрофіламентів, мікротрубочок), що беруть участь у процесах екзо- і ендоцитозу. Ці процеси становлять основу секреції білково-пептидних гормонів (екзоцитоз) і тиреоїдних гормонів (ендоцитоз); г) дефіцит АТФ, унаслідок чого порушується забезпечення енергозалежних процесів транспорту гормонів.

33.11. Які порушення можуть лежати в основі розвитку периферичних розладів ендокринних функцій?

1.Порушення транспорту гормонів в організмі.

2.Розлади метаболічної інактивації гормонів.

3.Порушення взаємодії гормонів з периферичними клітинами-мішенями -

патологія циторецепції гормонів.

33.12.Як ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ транспорт гормонів в організмі? Які порушення ендокринних функцій можуть бути пов 'язані з його розладами?

Існує чотири форми транспорту гормонів в організмі.

1.Транспорт вільного гормону (розчиненого у воді). Саме в такій формі гормон виявляє свою біологічну активність, отже, від концентрації вільної форми гормону залежать його функціональні, структурні й біохімічні ефекти. У нормі вміст вільних гормонів у крові не перевищує 10 % від загальної їх кількості.

2.Комплекси гормонів зі специфічними транспортними білками плазми крові.

II. Збільшення кількості рецепторів до гормону (сенситизація). Як правило, супроводжується розвитком елементів відповідної ендокринної гіперфункції.

33.15. Як відбувається реалізація біологічної дії гормонів на КЛІТИНИ?

Вплив гормонів на клітини-мішені здійснюється через їхню дію на специфічні білки, що одержали назву циторецепшорів.

Розрізняють два принципово різних типи циторецепції гормонів.

І. Внутрішньоклітинний тип циторецепції. Лежить в основі механізму дії стероїдних і тирео'їдних гормонів. Пов'язаний з вільним проходженням гормону через/ плазматичну мембрану в клітину, у цитоплазмі якої відбувається взаємодія гормону із внутрішньоклітинними білками-рецепторами.

Ефекторною структурою клітини, на яку впливає утворений комплекс, є ядро, а основним біологічним ефектом — зміни інтенсивності процесів транскрипції, а отже, і синтезу клітинних білків.

II. Мембранний тип циторсцепції. Є основним механізмом дії білково-пептидних гормонів і катехоламінів. При цьому гормони не проникають усередину клітини, а зв'язуються з білками-рецепторами на поверхні плазматичної мембрани. Далі передача регуляторного сигналу з поверхні клітини до її ефекторних структур обумовлена появою в цитоплазмі так званих вторинних посередників, або месенджерів. У результаті виникають швидкі біохімічні ефекти, пов'язані з активацією вже синтезованих ферментів чи інших білків. Серед відомих сьогодні вторинних посередників (месенджерів) такі сполуки:

1)циклічні нуклеотиди — цАМФ, цГМФ;

2)іониСа2+;

3)фосфоліпідні месенджери — діацилгліцерол (ДАГ) та інозитолтрифосфат (ІФ3).

33.16. Яке значення гіпоталамуса в регуляції ендокринних функцій?

Гіпоталамус є відділом центральної нервової системи, де відбувається інтегрування нервових і ендокринних механізмів регуляції. Це пов'язано з тим, що нейрони гіпоталамуса, об'єднані в окремі ядра, є особливими нейронами — нейроендокринними клітинами, здатними синтезувати і вивільняти гормони. Гіпоталамус анатомічно і функціонально пов'язаний з адено- і нейрогіпофізом. Тому виділяють дві функціональні системи: гіпоталамо-аденогіпофізарну і гіпотала-мо-нейрогіпофізарну.

Діяльність гіпоталамо-аденогіпофізарної системи пов'язана з утворенням у гіпоталамусі гіпофізотропних гормонів - рилізипг-гормоиів. Залежно від функціональних ефектів (активація або пригнічення функції аденогіпофіза) їх поділяють на дві групи: ліберини і статини. До ліберинів (активаторів секреторної функції аденогіпофіза) відносять, зокрема, тиреоліберин, соматоліберин, кортиколіберин, гонадоліберин, пролактоліберин, меланоліберин. Статинами, що пригнічують функції аденогіпофіза, є соматостатин, пролактостатин, меланостатин.

В основі функціонування гіпоталамо-нейрогіпофізарної системи лежить утворення в супраоптичному і паравентрикулярних ядрах гіпоталамуса двох гормонів — вазопресину і окситоцину.

33.17. Які причини можуть викликати порушення функції гіпоталамоаденогіпофізарної системи?

1. Патогенна дія факторів зовнішнього і внутрішнього середовища, які у нормі регулюють стан гіпоталамо-аденогіпофізарної системи (негативні емоції, біль, психічні порушення та ін.).

2. Ураження відділів центральної нервової системи, які чинять регуляторний вплив

на гіпоталамус, - вищих центрів кори великих півкуль головного мозку, структур лімбічної системи, ретикулярної формації.

3.Ураження гіпоталамуса.

4.Ураження аденогіпофіза.

33.18. Які механізми можуть лежати в основі гіпер- і гіпофункції гіпоталамо-аденогіпофізарної системи?

I. Порушення центральної регуляції нейроендокринних зон гіпоталамуса. При збільшенні активуючих і зменшенні гальмівних впливів розвивається гіперфункція гіпоталамо-аденогіпофізарної системи. Зменшення активуючої дії і збільшення гальмівних впливів, навпаки, викликають гіпофункцію цієї системи.

II. Порушення утворення і виділення рилізинг-гормонів клітинами гіпоталамуса.

При цьому гіперфункція гіпоталамо-аденогіпофізарної системи розвивається при збільшенні секреції ліберинів і зменшенні утворення статинів, а гіпофункція - при зменшенні виділення ліберинів і збільшенні секреції статинів.

Ш. Порушення утворення і секреції гормонів аденогіпофіза. Залежно від спрямованості цих порушень можуть розвиватися ендокринна гіперабо гіпофункція.

33.19. Які гормони утворюються в аденогіпофізі? Які біологічне ефекти вони мають?

1.Соматотропний гормон (СТГ, соматотропін, гормон росту). Утворюється ацидофільними клітинами аденогіпофіза. Має ростову і метаболічну активність. Ростова активність пов'язана з дією СТГ на рецептори гепатоцитів, клітин ниркового епітелію та ін., унаслідок чого вивільняються тканинні фактори росту — со-матомедини. Соматомедини спричиняють такі ефекти:

а) збільшують поглинання сульфатів клітинами сполучної тканини та їх включення в хондроїтинсульфат. Це викликає посилений ріст хрящів; б) збільшують кількість мітозів і стимулюють клітинний поділ;

в) є гуморальними факторами, що беруть участь у розвитку гіпертрофії різних органів.

Метаболічна активність. СТГ має цілий ряд відносно швидких метаболічних ефектів, не пов'язаних з утворенням соматомединів. До них відносять:

а) вплив на вуглеводний обмін. СТГ, стимулюючи а-клітини острівців підшлункової залози, викликає збільшення продукції глюкагону. При тривалій дії великих доз СТГ розвивається інсулінорезистентність (див. розд. 20). Усе це в кінцевому підсумку призводить до гіперглікемії; б) вплив на жировий обмін. СТГ, активуючи ліполіз у жировій тканині, збільшує

вміст вільних жирових кислот у крові, сприяє розвитку жирової інфільтрації печінки, викликає гіперпродукцію кетонових тіл;

в) вплив на білковий обмін. СТГ має анаболічну дію. Він збільшує транспорт амінокислот у клітини і активує біосинтез білків.

2.Адренокортикотропний гормон (АКТГ, кортикотропін). Утворюється в базофільних клітинах аденогіпофіза. Має гландотропну і негландотропну дію. Гландотропна дія. АКТГ, впливаючи на кору надниркових залоз (в основному на пучкову зону), активує синтез і секрецію кортикостероїдних гормонів, головним чином глюкокортикоїдів.

Негландотропні ефекти:

а) посилення пігментації шкіри (відтворює дію меланоцитстимулятивного гормону);

б) мобілізація жиру з жирових депо (відтворює ефекти Р-ліпотропіну).

3.Тиреотропний гормон (ТТГ). Утворюється в базофільних клітинах передньої частки гіпофіза. Діє на щитоподібну залозу, стимулюючи утворення і вивільнення тиреоїдних гормонів.

4.Фолікулостимулятивний гормон (ФСГ). Продукується базофільними клітинами аденогіпофіза. Викликає ріст фолікулів у яєчниках і утворення естрогенів.

5.Лютеїнізуючий гормон (ЛГ). Утворюється в тих же клітинах, що і ФСГ. Разом з ним складає групу гонадотропних гормонів. Стимулює утворення жовтого тіла в яєчниках і синтез прогестинів.

6.Пролактин. Гормон еозинофільних клітин аденогіпофіза. Стимулює ріст молочних залоз і секрецію молока.

7.Меланоцитстимулюючий гормон (МСГ). Утворюється залозистими клітинами проміжної (середньої) частки гіпофіза. Стимулює утворення пігменту (меланіну) у пігментних клітинах сполучної тканини.

33.20.Що таке гіпопітуїтаризм? Які існують його форми? Чим він виявляє себе?

Гіпопітуїтаризмом називають гіпофункцію аденогіпофіза. Розрізняють пангіпопітуїтаризм і парціальний гіпопітуїтаризм.

Пангіпопітуїтаризм — це зменшення утворення всіх гормонів аденогіпофіза. В експерименті моделюють видаленням гіпофіза (гіпофізектомією). Відомі такі клінічні форми пангіпопітуїтаризму:

1) гіпофізарна кахексія Симондса;

2) післяпологовий некроз гіпофіза — синдром Шеєгана;

3) хромофобні аденоми гіпофіза, тобто пухлини, що ростуть із хромофобних клітин. При цьому пухлина здавлює і ушкоджує залозисті клітини аденогіпофіза. Клінічні прояви пангіпопітуїтаризму пов'язані з дефіцитом гормонів аденогіпофіза і порушенням діяльності периферичних ендокринних залоз (щитоподібної залози, кори надниркових залоз, статевих залоз). Перші симптоми ураження аденогіпофіза з'являються при ушкодженні 70-75 % тканини залози, а для розвитку повної картини пангіпопітуїтаризму необхідне руйнування 90-95 % аденогіпофіза. Синдроми, що розвиваються при тотальному порушенні функцій аденогіпофіза, представлено в таблиці:

Парціальний гіпопітуїтаризм — це порушення утворення не всіх, а окремих гормонів аденогіпофіза. Описано такі варіанти парціального гіпопітуїтаризму:

1)гіпофізарний нанізм (карликовість) — дефіцит СТГ;

2)вторинний гіпогонадизм — дефіцит ФСГ і ЛГ;

3)вторинний гіпотиреоз — дефіцит ТТГ;

призводить до розвитку стійкої артеріальної гіпертензії.

2.Нецукровий діабет. Розрізняють два його патогенетичних варіанти: центральний (нейрогенний), при якому утворюється мало вазопресину, і нефрогений, в основі якого - нечутливість епітеліальних клітин дистальних відділів

нефронів і збірних трубок до дії вазопресину (відсутність або мало У2-рецепторів). У патогенезі основних проявів нецукрового діабету провідну роль відіграє

зменшення факультативноїреабсорбції"води в нирках. Це призводить до

поліурії^(добовий діурез зростає до 25 л — сечовиснаження) і зневоднення. Останнє зумовлює спрагу (полідипсію). У декомпенсованому стані зменшується об'єм циркулюючої крові (гіповолемія) і падає артеріальний тиск, розвивається гіпоксія.

3.Зменшення продукції окситоцину. Виявляє себе порушеннями лактації, слабкістю пологової діяльності.

Синдромів, обумовлених збільшенням секреції окситоцину, не описано.

33.24. Які гормони утворюються в корі надниркових залоз?

Кора надниркових залоз гістологічно складається з трьох зон, кожна з яких синтезує свою групу гормонів.

У клубочковій (зовнішній) зоні утворюються мінеролокортикоїди - гормони, що регулюють в основному водно-сольовий обмін. Основним представником цієї групи є альдостерон, інтенсивність секреції якого становить 0,125 мг/добу. Пучкова (середня) зона є джерелом глюкокортикоїдів — гормонів, що впливають на обмін речовин в організмі. У людини основний глюкокортикоїд — кортизол. Менше значення мають кортизон і кортикостерон. Інтенсивність секреції глюкокортикоїдів становить 20-25 мг/добу.

Клітини сітчастої (внутрішньої) зони синтезують чоловічі статеві гормони -

андрогени.

33.25. Як регулюється утворення і секреція мінералокортиШїдів? Назвіть основні біологічні ефекти альдостерону.

В організмі існує три механізми активації! утворення і секреції альдостерону.

1.Ангіотензииний механізм. Пов'язаний з активацією ренін-ангіотензинної системи і утворенням ангіотензинів II і III. Ці пептиди чинять тропну дію на клубочкову зону кори надниркових залоз, викликаючи надходження альдостерону в кров

(докладно див. розд. 23).

2.АКТТ-оїіосередкований механізм. Виявляє себе пермісивною дією АКТГ. Інакше кажучи, коли АКТГ нема, то зменшується або зовсім зникає тропна дія ангіо-тензинів II і III на клубочкову зону.

3.Пряма стимуляція секреції альдостерону високими концентраціями іонів калію плазми крові.

Секрецію альдостерону пригнічують передсердний натрійуретичний гормон і дофамін.

Виділяють дві групи біологічних ефектів альдостерону.

I. Ниркові ефекти. Альдостерон, діючи на дистальні звивисті канальці нефронів, збільшує:

а) реабсорбцію іонів натрію; б) секрецію іонів калію;

в) секрецію іонів водню (ацидогенез).

II. Позаниркові ефекти. Пов'язані із впливом альдостерону на слинні і потові

залози, дистальні відділи товстої кишки і спрямовані на затримку натрію в організмі та виведення калію.

33.26.Як ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ регуляція утворення і секреції глюкокортикоїдів? Які біологічні ефекти мають ці гормони?

Утворення і секреція глюкокортикоїдів, на відміну від альдостерону, повністю залежать від АКТГ.

Виділяють три ефекти АКТГ при його дії на пучкову зону надниркових залоз: 1) гострий ефект (протягом кількох хвилин). Виявляється зв'язуванням

холестеро-лу з цитохромом Р450 і посиленням трансляції наявної інформаційної РНК. Це викликає істотне збільшення інтенсивності утворення стероїдів; 2) підгострий ефект (через десятки годин). Відбувається посилення процесів

транскрипції генів, що кодують структуру ферментів стероїдоге-незу. Як наслідок, кількість таких ферментів зростає і, природно, збільшується синтез кортикостероїдів; 3) хронічний ефект (через кілька діб). Виявляється гіпертрофією і гіперплазією пучкової зони кори надниркових залоз.

Прояви біологічної дії глюкокортикоїдів поділяють на дві групи: низькодозові і високодозові.

Низькодозовими називають ефекти фізіологічних концентрацій глюкокортикоїдів (так званих замісних доз). Вони визначаються за типом порушень, що їх усувають замісні дози глюкокортикоїдів після видалення надниркових залоз (адреналектомії).

Високодозовими позначають ефекти великих доз глюкокортикоїдів. Високі концентрації глюкокортикоїдів у крові можуть створюватися при:

а) дії на організм сильних ушкоджувальних агентів (стрес); б) патологічній гіперфункції кори надниркових залоз (хвороба і синдром ІценкаКушинга);

в) введенні глюкокортикоїдів та їх фармакологічних аналогів з лікувальною метою.

Вивченню біологічних ефектів глюкокортикоїдів було присвячено роботи одного з учнів О.О. Богомольця - В. П. Комісаренка.

33.27.Назвіть основні низькодозові ефекти глюкокортикоїдів.

ї. Вплив на вуглеводний обмін — посилення глюконеогенезу, зменшення чутливості тканин до інсуліну.

2.Вплив на білковий обмін - активація протеолізу в периферичних тканинах зі збільшенням надходження амінокислот у кров (аміноацидемія), пригнічення біосинтезу білків у тих же тканинах.

3.Пермісивна дія. Глюкокортикоїди необхідні для прояву дії деяких інших гормонів, зокрема, катехоламінів і глюкагону.

4.Тонізуючий вплив на центральну нервову систему і скелетні м'язи.

5.Вплив на процеси росту і диференціювання органів і тканин в ембріогенезі.

33.28.Назвіть основні високодозові ефекти глюкокортикоїдів.

1.Антианаболічна дія - пригнічення біосинтезу білків у різних органах і тканинах. Клінічно виявляється слабкістю м'язів (особливо рук і плечового пояса), пригніченням росту дітей, уповільненням загоєння ран.

2.Гіперглікемічна дія. Обумовлена збільшенням інтенсивності глюконеогенезу в печінці, підвищенням секреції глюкагону, зменшенням використання глюкози периферичними клітинами, зокрема м'язовими, лімфоцитами. Як відповідна реакція розвивається вторинний гіперінсулінізм з наступним виснаженням Β-