3. Функціонально-структурна організація мозочка. Його аферентні та еферентні зв’язки. Наслідки ураження мозочка.
Мозочок відіграє дуже важливу роль в координації рухів і виконує цю функцію на основі своїх аферентних і еферентних зв’язків.
По аферентним волокнам сигнали поступають в кору мозочка, яка має складну будову та забезпечує тонку обробку поступившої інформації. Причому, кінцеву обробку інформації здійснюють грушоподібні клітини Пуркіньє – по відростках цих клітин (по їх аксонах) здійснюється еферентний вихід обробленої інформації з кори Мз. Далі, інформація здебільшого прямує до ядер Мз і по аксонах їх нейронів здійснюється вихід інформації за межі Мз.
Аферентні зв’язки Мз:
Від рецепторів шкіри та пропріорецепторів Мз отримує інформацію по спіно-мозочкових шляхах, ця інформація забезпечує можливість контролю за рухом, який здійснюється.
Від вестибулярних рецепторів (через вестибулярні ядра) – контроль за збереженням рівноваги при русі.
Від всіх рухових ядер стовбуру (ретикулярна формація, краєві ядра).
Від базальних ядер.
Від моторної і асоціативної кори (від моторної кори надходить копія команди до виконання руху, яка відправляється до мотонейронів; від асоціативної кори – інформація про ціль руху).
Від зорових та слухових рецепторів – контроль за рухами, які відбуваються.
Еферентні зв’язки Мз:
З руховими ядрами стовбуру (РФ, вестибулярні ядра, червоні ядра), через які Мз здійснює вплив на мотонейрони і на м’язи.
З базальними ядрами;
З асоціативною та моторною корою;
З гіпоталамусом.
Таким чином, зв’язки Мз обширні і нерідко є двобічними (з корою, з базальними ядрами, з руховими ядрами стовбура). Мз отримує інформацію про характер руху від рецепторів і при необхідності може швидко корегувати ці рухи та їх програму. При цьому різні відділи Мз здійснюють корекцію різних рухів.
А) Кора древнього та старого Мз (флокулонодулярна система та хробак) – отримують інформацію від вестибуло-, пропріорецепторів, від шкірних рецепторів. Кора цих відділів передає інформацію до ядра шатра і далі до вестибулярного ядра, до медіального ретикулярного ядра, до мотонейронів,що іннервують м’язи тулуба і кінцівок. Таким чином, кора древнього Мз, отримуючи інформацію про характер руху, при необхідності вносить корективи в грубі позо-тонічні рухи. Мз передає інформацію по шляхах МНС, регулюється стан м’язів тулуба і проксимальних відділів кінцівок. Ця корекція дуже важлива для підтримання рівноваги (збереження пози) при русі.
Б) Проміжна частина кори Мз отримує інформацію про те, який рух здійснюється. Від рухової кори сюда поступає інформація про те, який рух повинен відбуватися (копія рухової програми). Кора проміжної частини Мз працює як блок порівняння – порівнює інформацію про те, який рух повинен відбуватися, і про те, який рух проходить. При неспівпадінні цієї інформації Мз може вносити такі корективи:
1. В рух, який здійснюється (виходячи на мотонейрони СМ через стовбурові рухові ядра).
2. В рухову програму, передаючи інформацію по мозочкрово-таламо-кортикальному шляху в рухову кору.
Вихід до рухової кори і до стовбурових рухових ядер із кори проміжної частини Мз здійснюється через вставне ядро. За рахунок корекції рухів та програми Мз добивається їх повного спів падання (їх відповідності один одному).
Кора півкуль Мз пов’язана з базальними ядрами і з асоціативною корою. Завдяки цим зв’язкам вони формують програми рухів і Мз через зубчасте ядро передає їх в рухову кору для виконання.
Основні симптоми ураження Мз у людини.
Дистонія – порушення тонусу м’язів, що спричинюється порушенням впливу Мз на стовбурові рухові ядра (ретикулярна формація,вестибулярні ядра) і на мотонейрони СМ, і на м’язи тулуба та проксимальних відділів кінцівок. Після екстирпації мозочка підвищується тонус, а потім знижується.
Дизеквілібрія – порушення здатності підтримувати рівновагу.
Атаксія – невпорядкованість рухів (порушення координації рухів). Появляється у вигляді:
А) дисметрія – порушення амплітуди рухів;
Б) порушення направленості рухів.
В основі атаксії лежать порушення координації м’язів агоністів та антагоністів.
4. Асинергія – порушення злагодженості рухів. В основі – порушення координації скорочення м’язів-агоністів.
5. Астенія – швидка втомлюваність. Вона пов’язана з виконанням великої кількості «зайвих» рухів для досягнення мети (гіперкінез).
6. Адіадохокінез – порушення синхронного виконання рухів, їх послідовності та швидкості. Це спостерігається при про нації та супінації кистей обох рук.
7. Дисметрія – порушення рівномірності і амплітуди рухів. Н-д, при пальценосовій пробі хворий не може із заплющеними очами попасти у кінчик носа.
8. Дизартрія - порушення артикуляції мови.
При ураженні мозочка виникають також ністагм очних яблук, запаморочення, деякі вегетативні порушення. Все це свідчить про те, що мозочок передусім впливає на рухові функції.
4.Функціонально-структурна організація лімбічної системи. Її роль в забезпеченні емоцій.
До складу лімбічної системи входять:
Лімбічна кора – гіпокамп, гіпокампова закрутка, поясна закрутка, нюховий мозок.
Підкіркові утворення – мигдалеподібне ядро, лімбічні ядра таламуса, ядра перегородки, гіпоталамус.
Лімбічна частина РФ середнього мозку.
Структури ЛС пов’язані між собою чисельними кільцевими зв’язками, що забезпечує можливість тривалої рециркуляції збудження в системі. ЛС отримує інформацію практично від усіх рецепторів організму за рахунок аферентних зв’язків з:
лімбічними ядрами таламуса;
РФ середнього мозку;
Чисельних рецепторів гіпоталамуса (осмо-, термо-, глюко-, тощо). Всі ці структури отримують інформацію від усіх рецепторів, окрім нюхових. Такий обширний аферентний вхід дозволяє ЛС контролювати стан організму і ситуацію, в якій він знаходиться.
Лімбічна система забезпечує:
Формування мотивацій – стан організму, що виникає на базі потреби і змушує здійснювати реакцію, спрямовану на задоволення даної потреби.
Формування емоцій – стан організму, що виникає на базі потреби (з урахуванням можливості її задоволення) і мобілізують можливості організму для задоволення даної потреби, а також дозволяють швидко оцінювати інформацію, що надходить з точки зору її значення для задоволення даної потреби.
Лекція №17.
Тема: Фізіологія дискантних аналізаторів.
План:
І. Поняття про сенсорні системи та аналізатори. Їхня с-ф організація.
ІІ. Структурно-функціональна організація зорової сенсорної системи. Оптична система, фоторецептори. Поле зору. Рефракція, акомодація. Сприйняття кольору. Методи дослідження зорових функцій.
ІІІ. С-ф організація слухової сенсорної системи. Теорія сприйняття звуків.
ІУ. С-ф організація вестибулярної сенсорної системи.
І. Чутлива або сенсорна система - фізіологічна система, який притаманні такі функції: інформаційна, керування активністю нервової системи, формування відчуттів, мотивацій і емоцій, і всієї психічної діяльності людини. Для збереження сталості внутрішнього середовища організм повинен одержувати інформацію про навколишнє середовище і ефективність своїх пристосувальних реакцій відповідно до його змін. Чутлива функція мозку полягає у визначенні сигнальної значимості стимулів на основі аналізу фізико-хімічних характеристик. Інформаційна функція чутливої системи полягає в її аналізаторській діяльності. Аналізатор складається з трьох частин:
Периферичні рецептори
Провідниковий відділ
Центральний відділ
Аналізатори виявляють і розрізняють сигнали, переводять їх у інформацію, детектевують сигнали та розпізнають образи.
Рецептори – це чутливі нервові структури, які трансформують різні види енергії – світлову, механічну, теплову та інші у нервовий імпульс. За розташуванням розрізняють: а)зовнішні рецептори (екстерорецептори) – сприймають подразнення від явищ зовнішнього середовища, б) внутрішні (інтерорецептори) – сприймають зміни, які виникають у внутрішньому середовищі (вісцерорецептори) або в положенні і русі окремих частин тіла (пропріорецептори, вестибулорецептори).
Рецептори за будовою поділяються на:
Первинно-чутливі рецептори – це нервове закінчення біполярного нейрону, він передає також збудження на вищий рівень чутливої системи.
Вторинно-чутливі рецептори – це спеціалізовані рецепторні клітини, які сприймають подразнення і передають збудження на нейрони першого порядку.
Дія рецепторів зводиться до змін просторової конфігурації молекул рецепторних білків, які вбудовані в білково- ліпідний комплекс синаптичних перетинок, що змінює проникність перетинки для іонів ( для натрію), і виникнення іонного струму, який генерує рецепторний потенціал (РП).
Особливості РП:
Градуальність – РП наростає із збільшенням інтенсивності подразнення,
Зберігається протягом усього часу подразнення
Не розповсюджується
Затухає на деякій відстані від місця від місця виникнення
Здатний до сумації.
Коли РП досягає певної величини, під його впливом в найближчому вузлі нервового волокна виникає деполяризація критичного рівня – генерується потенціал дії (генераторний ПД). У вторинно-чутливих рецепторах РП викливає виділення квантів медіаторів з передсинаптичної мембрани, які є причиною деполяризації післясинаптичнох мембрани і виникнення післясинаптичного потенціалу. ПСП викликає генераторний потенціал, а потім ПД.
Нервові імпульси, які виникають в рецепторах через ланцюг нейронів, що складається з 3-х нервових клітин, передають у проекційні зони кори головного мозку:
Перший нейрон – чутлива, розташована у між хребцевих спинно-мозкових вузлах і вузлах черепно-мозкових нервів.
Другий нейрон – у довгастому або середньому мозку.
Третій нейрон – у зоровому горбі.
В цих нейронах інформація переробляється та виділяється найбільш важлива і переводиться в зручну форму для аналізу. Аналіз зводься до обмеження надлишкової інформації, виділення суттєвих ознак подразника. Форми обмеження інформації: зменшення пропускної спроможності (стиснення еферентного сигналу), пригнічення інформації про менш суттєві явища. До мозкового кінця надходить обмежена інформація. Процес перетворення енергії подразника на інформацію полягає в його кодуванні (перетворення на «мову», зрозумілу для всіх нервових клітин). «Мовою» мозку є частотний код. Перетворення інформації, тобто переведення її з однієї частотної характеристики на іншу, проходить на кожному рівні аналізаторної системи шляхом зміни коду – перекодування. Окремі ознаки подразнення оцінюються спеціалізованими нейронами – детекторами, які здатні реагувати на певні параметри сигналів.
Першою важливою особливістю діяльності провідникового відділу чутливої системи є передача специфічної інформації від рецептора до кори півкуль великого мозку. Другою особливістю – подальша оцінка цієї інформації в нейронах (в ядерних зонах аналізаторів з аналізом окремих подразників, потім більш складний аналіз інформації з ядерних зон (усвідомлення сигналів), і наприкінці - в задній корі відбувається складний аналіз з виробленням у пам’яті мети і завдання поведінки-внутрішня мова або мислення ).
ІІ. Зоровий аналізатор – найважливіший з органів чуттів людини. Він дає більше 90% інформації, що йде до мозку від усіх рецепторів. Електромагнітне випромінювання у діапазоні від 400 до 750 нм сприймається людиною, як світло. Основним джерелом світла є сонце. Основу зору складає сприйняття не абсолютної яскравості, а контрасту між світлим і темним.
Зорове зображення – складний багатоступеневий акт, який починається формуванням зображення на сітківці і завершується виникненням зорового образу у вищих відділах системи зору.
Зоровий аналізатор складається із:
Периферичний відділ (рецепторний апарат) – фоторецептори сітківки.
Провідникового відділу – зоровий тракт.
Кірковий відділ – підкіркові ядра (верхні горбки, бічне колінчасте тіло, подушка згір’я) та зорова кора (потилична частка, острогова борозна).
Фоторецептори:
Палички – 120 млн, збільшуються у напрямку до периферії, забезпечують бічний(периферичний) зір. Рецептори денного кольорового бачення. Має зоровий пігмент родопсин.
Колбочки - 6 млн., максимальна щільність в центрі сітківки (в центральній ямця одні колбочки). Рецептори сутінкового зору. Має зоровий пігмент – родопсин.
Зорові пігменти – це забарвлені білки, які складаються із білкової частині – опсину і речовини, яка поглинає світло – хромофору ( у паличках він зветься ретинол –альдегід вітаміну А). При поглинанні пігментом фоторецептора кванту світла у ньому виникає електричне явище – рецепторний потенціал (РП), який у мембранах клітини перетворюється у нервовий імпульс.
Оптична система ока. ОСО – це складна лінзова система, що формує на сітківці дійсне перевернуте і зменшене зображення зовнішнього світу. Її будова:
Рогівка.
Передня та задня камери з водянистою вологою.
Кришталик, склисте тіло.
Усі промені, паралельно до оптичної осі сферичної поверхні розділу, заломлюються таким чином, що сходяться у фокусі F. Заломлю вальна сила залежить від радіуса кривизни межі двох середовищ і від їх показників заломлення. Заломлю вальна сила оптичної системи вимірюється в діоптріях (Д): заломлювальна (розглядання далеких предметів), а сила ока 59 Д (розглядання близьких предметів).
Акомодація – це здатність ока до чіткого бачення рівновіддалених пердметів. Завдяки акомодації зображення предмета фокусується на сітківці.
Механізм: зміна кривизни кришталика, робота війчастого м’яза (капсула кришталика прикріплюється до війчастого м’яза через війчасту зв’язку):
Розглядання близьких предметів – м’яз скорочується, кришталик стає більш опуклим, його заломлю вальна сила збільшується.
Розглядання далеких предметів – розслаблюється, зв’язка натягується, кришталик потоншується, його ЗС зменшується.
Акомодація регулюється ПС волокнами окорухового нерва. Введення в око атропіну викликає порушення передачі нервового імпульсу до війчастих м’язів і обмежує акомодацію при розгляданні близьких предметів. Для здорового ока молодої людини дальня точка чіткого бачення (коли дві точки розрізняються) лежить у нескінченності. Далекі предмети розглядаються без напруження акомодації. Ближня точка чіткого бачення знаходиться на відстані 7-ми см від ока.. З віком зменшується еластичність кришталика, а отже – і акомодаційна здатність ока, що перешкоджає чіткому баченню на близькій відстані. Найближча точка чіткого бачення відсувається від ока. Вікова далекозорість (пресбіопія) розвивається після 40 років.
Рефракція – оптична властивість ока без акомодаційних змін.
Існує два види рефракції:
Еметропія – в нормальному оці. Головний фокус знаходиться на сітківці, людина чітко бачить предмет.
Аметропія (аномальна рефракція) – далекозорість (гіперметропія) і короткозорість(міопія). Ця клінічна рефракція виникає при неправильній довжині ока. При міопії поздовжня вісь ока видовжена – головний фокус за сітківкою. На сітківці з’являється коло розсіяного світла. Дальна точка знаходиться на дуже близькій відстані – 25см. Віддалені предмети видні нечітко – необхідні двояковогнуті лінзи. При далекозорості головний фокус позаду сітківки, зображення на сітківці розпливчасте. Необхідно для випавлення лінзи опуклі, вони посилюють заломлення променів.
До фізіологічних недосконалостей ока відносяться:
Сферична аберація – виникає в результаті того, що фокусна відстань рогівки та кришталика неоднакова для різних ділянок – в центральній частині вона більша, ніж на периферії.
Хроматична аберація – пояснюється тим, що оптичний апарат ока заломлює світло з коротшою довжиною хвилі (н-д, синій колір) сильніше, ніж з довшою (червоний колір). Саме тому сині предмети нам видаються віддаленішими, ніж червоні.
Дифузне розсіювання світла – відбувається внаслідок проходження світла через склисте тіло, яке містить структуровані білки
Астигматизм – виникає в результаті того, що кривизна рогівки у вертикальній площині більша, ніж у горизонтальній. Це викликає зміни заломлю вальної сили. Якщо ця різниця не перевищує 0,5 Д, то такий астигматизм називається «фізіологічним».
Зіничні реакції.
Через зіницю світлові промені проходять в середину ока. Вона зменшує сферичну аберацію. При зниженні інтенсивності зовнішнього освітлення зіниця розширюється, а при збільшенні – звужується, що сприяє адаптації ока. Зіниці працюють співдружно. ПСНС звужує зіницю (іннервують сфінктер зіниці), а СНС – розширює (іннервує м’яз-розширювач зіниці). При збудженні СНС (біль, емоції) зіниця розширюється. Зіниці розширюються при гіпоксії мозку.
Гострота зору – гранічна здатність ока розрізняти окремі предмети ЇЇ визначають за найменшою відстанню між двома точками, які око бачить окремо. Гострота зору залежить від розмірів колбочок – чим вони дрібніше, тим більша гострота зору. Максимальна гострота зору у центральній ямці. Для окремого бачення двох точок необхідно, щоб між двома збудженими колбочками знаходилась одна незбуджена. Оскільки діаметр колбочок 3мкм, то окреме бачення можливо, якщо зображення на сітківці є не меншим 4 мкм. Така величина зображення отримується, якщо кут зору дорівнює одній кутовій мінуті. Для визначення ГЗ використовують таблиці Сивцева (дві таблиці- одна з літерами (оптотипи), друга – з кільцями (незамкнуті)). Кожна таблиця побудована з 12 рядів оптотипів. Нормальна ГЗ= 1 (visus).
Сприйняття кольору.Беруть участь в цьому рецептори ока (колбочки) і ЦНС.
ІІІ. С-ф організація слухової сенсорної системи. Теорія сприйняття звуків.
Орган слуху поділяється на зовнішнє, середнє та внутрішнє вухо. Зовнішнє вухо складається з вушної раковини і зовнішнього слухового проходу. Воно слугує для уловлювання і проведення звукових коливань. Середнє вухо знаходиться в пірамідці скроневої кістки і складається з барабанної порожнини та слухової (Євстахієвої) труби, яка з’єднує середнє вухо з носоглоткою. В барабанній порожнині знаходиться ланцюжок слухових кісточок: молоточок, ковадло і стремінцє, які з’єднані між собою суглобами, що дає можливість передачі коливання барабанної перетинки на внутрішнє вухо. Внутрішнє вухо знаходиться між барабанною порожниною і внутрішнім слуховим ходом. До нього належать кістковий та перетинчастий лабіринти. Кістковий лабіринт складається із трьох частин: присінка, завитка та півколових каналів. Перетинчастий лабіринт розташований всередині кісткового і повторює його обриси. Він являє собою систему каналів, заповнених рідиною – ендолімфою. Між кістковим і перетинчастим лабіринтами знаходиться рідина - перилімфа. Ендолімфа відрізняється від перилімфи тим, що в ній міститься в 100 разів більше калію і в 10 разів менше натрію. Перетинчаста протока завитка на розрізі має трикутну форму. На її основній пластинці, що складається з фіброзних волокон різної довжини, розташований спіральний (кортіїв) орган, який є рецепторним апаратом органа слуху. Внутрішні рецепторні клітини КО розташовані в один ряд, а зовнішні – в 3-4 ряди. На клітинах зовнішнього ряду містяться волосинки, над волосковими клітинами – покривна мембрана.
Передача звукових коливань. Існує повітряна і кісткова провідність звуку. При повітряній провідності звуку коливання передаються по слуховому проходу на барабанну перетинку (вона коливається з частотою відповідній частоті звуку). Ці коливання передаються слуховим кісточкам, потім стременцю, овальному вікну, перилімфі. Коливання перилімфи передається ендолімфі (через передвірну мембрану). Потім відбувається рух основної мембрани і волоскових клітин. Під час контакту волоскових клітин з покривною мембраною, вони збуджуються – виникає рецепторний потенціал, нервовий імпульс. Він передається далі по слуховому нерву, спершу в підкіркові
(кохлеарні ядра довгастого мозку, латеральна петля, нижні горбки, медіальне колінчасте тіло, метаталамус), а потім в кіркові ядра (середні відділи верхньої скроневої звивини) – в корі з’являється відчуття певного звуку. При кістковій провідності звук передається через кістки черепу одразу на перилімфу завитки (ефективність кісткового шляху нижча).
Залежно від фізичних параметрів звукової хвилі, людина сприймає той чи інший звук. Розрізняють висоту, силу і тембр звуку. Висота звуку визначається частотою коливань повітря. Низькі тони мають меншу частоту, а високі – більшу частоту коливань. Сила звуку (гучність) залежить від амплітуди коливання. При більшій амплітуді коливання ми відчуваємо сильний звук. Завдяки темброві звуку ми впізнаємо гру різних музичних інструментів, голоси різних людей.
Людина може сприймати звуки з частотою коливань від 16 до 20000Гц. З віком верхня межа сприйняття висоти звуків зменшується до 15000 Гц. Мовні звуки мають частоту 150-2500 Гц. Мінімальну силу звуку, яку чує людина у половини випадків, називають абсолютною слуховою чутливістю. Пороги чутливості залежать від частоти звуків. Слух людини має максимальну чутливість у частотному діапазоні від 1000 до 4000 Гц.
Однією з важливих характеристик звуку є його гучність, яка визначається взаємодією сили і висоти звуку. В практиці одиницею гучності є децибел (дБ). Максимальний рівень гучності, коли звук викликає больові відчуття, дорівнює 120-140 дБ.
ІУ. С-ф організація вестибулярної сенсорної системи.
В ампулах півколових каналів знаходяться гребінці, а в ділянці мішечка і маточки – плями, які є рецепторними ділянками вестибулярного (статичного, отолітового) апарату. В рецепторних ділянках вестибулярного апарату закінчується периферичні відростки клітин вестибулярного вузла, що знаходиться у внутрішньому слуховому ході. Ці клітини являються І нейроном вестибулярного шляху. Центральні відростки клітин вестибулярного вузла утворюють присінкову частину слухового нерва і підходять в його складі до ядер, які розташовані в ромбоподібній ямці (ІІ нейрон). Ці ядра мають чисельні зв’язки з руховими ядрами стовбура мозку, мозочком і спинним мозком. Відростки клітин вестибулярних ядер підходять до зорового горба (ІІІ нейрон), а потім – у кору півкуль.
Вестибулярна сенсорна система здійснює провідну роль у просторовій орієнтації, оскільки сприймає інформацію про прискорення чи сповільнення прямолінійного чи обертового руху, а також про зміну положення голови у просторі. При цьому виникають рефлекторні скорочення м’язів, які сприяють випрямленню тіла і збереженню пози. Периферійним відділом вестибулярного аналізатора є вестибулярний орган, який складається із отолітового апарату і трьох півколових каналів. Руйнування вестибулярного органа спричинює втрату відчуття рівноваги.
Війчасті рецепторні клітини вестибулярного органа містяться в ампулах півколових каналів і плямах мішечка та маточки внутрішнього вуха. При зміні швидкості руху, при нахилах голови у війчастих клітинах виникає рецепторний потенціал, який перетворюється у нервовий імпульс і проходить по вестибулярному нерву. Подразником для рецепторів півколових каналів є кутове прискорення при обертанні у трьох взаємно перпендикулярних площинах. Волокна вестибулярного нерва йдуть в довгастий мозок, потім у стовбурові структури. У мозочок, у спинний мозок, де містяться центри рефлекторної регуляції положення тіла, підтримки пози тіла та рівноваги. Контакт вестибулярних ядер із окоруховими є причиною виникнення ністагму (ритмічний рух очей, що змінюється зворотним стрибком). Виникнення очного ністагму – важливий показник стану вестибулярної системи і широко застосовується в авіаційній, морській медицині та клініці. При інтенсивному подразненні вестибулярних центрів виникають вести було-вегетативні реакції (зміна ЧСС, звуження і розширення судин, посилене потовиділення, нудота, запаморочення). При значних навантаженнях на вестибулярний апарат виникає патологічний симптомокомплекс – морська хвороба. Вестибулярний апарат можна тренеру вати шляхом обертання, гойдання. Центральний відділ ВА повністю не вивчений. Вважають, що він розташований у пост центральній, верхній скроневій звивинах кори великих півкуль та верхній тім’яній часточці, де відбувається аналіз інформації і усвідомлення орієнтації у просторі.
Лекція №10 «Фізіологія ендокринної системи»
План:
І.Біологічне значення залоз внутрішньої секреції.
ІІ.Будова і функції ендокринних залоз.
1.Єпіфіз.
2. Гіпофіз.
3. Надниркові залози. Гормони коркової і мозкової речовини. Вплив гормонів на організм.
4.. Щитоподібна залоза.
5 . Прищитоподібні залози.
6. Підшлункова залоза.
7. Загруднинна залоза (тимус)
8. Статеві залози.
ІІІ.Регуляція діяльності ендокринних залоз.
1. Біологічне значення залоз внутрішньої секреції
В організмі людини є слинні, шлункові, сальні, потові залози, секрети яких виділяються спеціальними протоками у порожнини тіла (в ротову порожнину, шлунок, кишечник) або в зовнішнє середовище. Такі залози називаються залозами зовнішньої секреції.
Однак в організмі є й такі залози, які не мають вивідних проток, а сформовані у них біологічно активні речовини — гормони (від грец. hormao — збуджую) — виділяють у кров. Такі залози називаються залозами внутрішньої секреції, або ендокринними залозами (від грец. endon — внутрішній, сrіпо — виділяю). До ендокринних залоз належать: щитоподібна, прищитоподібні, зобна або вилочкова, гіпофіз, шишкоподібне тіло (епіфіз), надниркові залози, підшлункова та статеві залози (рис. 1).
Підшлункова і статеві залози є змішаними залозами, бо частина їхніх клітин виконує зовнішньосекреторну функцію, інша частина—внутрішньосекреторну.
Ендокринні залози невеликі за розмірами, мають малу масу, багаті на кровоносні судини. Кров приносить до них необхідний будівельний матеріал і забирає хімічно активні речовини (гормони). Гормони (від грец. hormao — збуджую) — специфічні, фізіологічно активні речовини, які виробляються залозами внутрішньої секреції. Розмір молекул гормонів порівняно невеликий. Це забезпечує їхнє проникнення через стінки капілярів із кров'яного русла в тканини. Гормони порівняно швидко руйнуються тканинами, тому для забезпечення тривалої дії вони повинні постійно виділятися в кров. Тільки в цьому випадку можливе підтримання постійної концентрації гормонів у крові.
Гормонам властива відносна видова специфічність, що має велике значення, бо дає змогу нестачу того чи іншого гормону в організмі людини компенсувати введенням гормональних препаратів.
За хімічною будовою деякі гормони належать до поліпептидів — інсулін і більшість гормонів гіпофіза. Гормони щитоподібної залози — тироксин і трийодтиронін, а також адреналін і норадреналін, які виробляються в мозковому шарі надниркових залоз, є похідними амінокислот. Гормони кори надниркових і статевих залоз за своєю природою є стероїдами.
Гормони впливають на обмін речовин, регулюють клітинну проникність, сприяють проникненню продуктів обміну речовин через клітинні мембрани. Гормони впливають на дихання, кровообіг, травлення, виділення, ріст і диференціювання тканин, з гормонами пов'язана функція розмноження.
Вважають, що гормони справляють вплив на організм шляхом активації або пригнічення ферментних систем, через зміну проникності клітинних мембран і шляхом стимуляції генетичних процесів у ядрі клітин. Можливо, гормони, приєднуючись до ферментів, змінюють їхню структуру, а це впливає на швидкість ферментативних реакцій. Проте, майже всім гормонам властива дія через генетичний апарат клітини. Є дані про участь гормонів у синтезі нуклеїнових кислот.
Уся діяльність ендокринних залоз регулюється нервовою системою. При порушеннях діяльності ендокринних залоз виникають різні захворювання: посилення діяльності залози—гіперфункція (від грец. hyper — над), коли утворюється і виділяється в кров надмірна кількість гормону, і послаблення діяльності залози — гіпофункція (від грец. hypo — під, пониження), коли утворюється і виділяється в кров мало гормону.
Уже в процесі ембріонального розвитку функціонують деякі ендокринні залози, впливаючи на формування плода (вилочкова залоза, шишкоподібне тіло, інсулярний апарат підшлункової залози, корковий шар надниркових залоз).
Від року до 6-7 років особливо впливають на організм гормони Щитоподібної залози, шишкоподібного тіла і вилочкової залози. На кінець цього періоду посилюється активність передньої частини гіпофіза, гормони якої є головним фактором, що визначає лінійний ріст дітей аж до періоду статевого дозрівання.
Від 7 до 15-16 років посилюється функція гіпофіза, виразно виявляється діяльність статевих залоз, відбуваються складні нейрогормональні зрушення: знижується гальмівний вплив епіфіза на підзгір'я, посилюється секреція гонадотропних гормонів гіпофіза, в крові наднирників починають посилено вироблятися андрогени, які зумовлюють появу вторинних статевих ознак.
Ендокринні залози поділяються на центральні: епіфіз, гіпофіз, гіпоталамус та периферичні. Частина периферичних залоз залежить від гормонів аденогіпофіза (статеві, щитоподібна, наднирники). Такі залози, як тимус, підшлункова пара щитоподібні не залежать від гормонів аденогіпофіза.
1.ЕПІФІЗ
Шишкоподібне тіло (епіфіз) - непарна залоза, розташована в ділянці чотиригорбикового тіла середнього мозку і пов'язане з таламусом (зоровим горбом).
Епіфіз є верхнім придатком мозку, вагою 0,2 г.. Через зовнішню подібність із сосновою шишкою залоза була названа шишковидною. Залоза складається з паренхіми і сполучної тканини. До складу паренхіми входять великі світлі клітини, які називаються пінеальними. Епіфіз іннервується симпатичними нервами і, можливо, нервовими волокнами безпосередньо з ЦНС (з пластинки чотиригорбкового тіла та ін.). З віком залоза зазнає поступової інволюції, але функціональна активність її не втрачається повністю.
У ньому виробляється гормон мелатонін, який зумовлює пігментацію шкіри (щодо цього він є антагоністом інтермедину — гормона середньої частки гіпофіза). Мелатонін гальмує розвиток статевих функцій у дитячому організмі і дію гонадотропних гормонів — у дорослому.
З тканини епіфіза виділені біологічно активні речовини аденогломерулотропін, серотонін. Функція епіфіза до кінця не з'ясована. В останні роки виявлено, що епіфіз допомагає людині пристосовуватися до зміни дня і ночі (біологічний годинник), до інших природних ритмів. Пригнічення діяльності епіфіза у дітей спричиняє передчасний статевий розвиток (у 8-10-річних хлопчиків з'являються статеві ознаки дорослих чоловіків) і затримання росту унаслідок гальмівної дії на гіпофіз.
Діяльність епіфіза залежить від добового ритму, зокрема, від освітлення. Інформація про освітлення надходить від сітківки ока ретиногіпоталамічним шляхом у гіпоталамус (супрахіазматичне ядро) і через низхідні шляхи цього ядра, модулюючи активність симпатичних нервів, які підходять до епіфіза. Це спричинює гальмування секреції мелатоніну (в темряві його синтез підвищується). Із збільшенням тривалості світлового дня наростаюче гальмування секреції мелатоніну супроводжується збільшенням виділення гонадотропінів, що зумовлює ріст статевих залоз, утворення в них статевих гормонів і стимулює статеву активність (ці дані мають велике значення для розуміння смислу річного ритму плідності багатьох ссавців). Висловлюється припущення, що епіфіз бере участь у процесах адаптації організму до нових умов існування в ролі біологічного «годинника».
Доведено, що епіфіз гальмує вироблення гормонів практично в усіх залозах внутрішньої секреції. Це здійснюється внаслідок як безпосередньої дії на залозу-мішень, так і через гіпоталамо-гіпо-фізарну систему, з якою епіфіз контактує через ліквор III мозкового шлуночка. Таким чином, епіфіз у ендокринній системі відіграє роль тонкого регулятора діяльності залоз внутрішньої секреції.
2. Гіпофіз — невелике утворення овальної форми, розташоване біля основи головного мозку, в заглибині турецького сідла основної кістки черепа. У новонароджених маса гіпофіза — 0,1 -0,15 г, до 10 років вона досягає 0,3 г. Значно збільшується маса гіпофіза в період статевого Дозрівання (до 0,7 г), під час вагітності доходить до 1,65 г. Гіпофіз є провідною ендокринною залозою, оскільки в ньому виробляються гормони, які регулюють розвиток і функції інших ендокринних залоз. Гіпофіз разом з гіпоталамусом утворює гіпоталамо-нейросекреторну систему, бо вони беруть участь у процесі нейросекреції — синтезі та секреції нейрогормонів, за допомогою яких здійснюються життєво важливі функції: ріст і розвиток організму, діяльність ендокринних залоз, центральної нервової системи, координація енергетичного балансу, водно-електролітного балансу, теплового балансу, процесів неспання та сну, кровообігу і дихання, продовження роду.Гіпофіз поділяють на три частини: передню, проміжну і задню. Більшість гормонів утворюється в передній частці гіпофіза. В задній його частці гормони не утворюються, а депонуються і набувають активної форми ті гормони, що виробляються в клітинах нейроглії гіпоталамічної ділянки.Гормони, що виділяє гіпофіз, надходять не тільки у кров, а частково в спинномозкову рідину, через третій мозковий шлуночок.
З передньої і проміжної частки гіпофізу виділено такі гормони: соматотропін СТГ(гормон росту), адренокортикотропін (АКТГ), тиреотропін (ТТГ) , гонадотропін (ГТГ) – фолікулостимулюючий = фолітропін (ФСГ), лютеонізуючий = лютропін (ЛГ) і пролактин (лактотропін, лютетропний гормон ЛТГ). У задній частці гіпофізу нагромаджуються і набувають активної форми два гормони: окситоцин, вазопрессин, які виникають у ядрах гіпоталамуса.
В проміжній частці виробляється меланоцитстимулюючий гормон = меланотропін МТГ (інтермедин).
Соматотропін (гормон росту) зумовлює ріст кісток у довжину, прискорює процеси обміну речовин, що призводить до посилення росту, збільшення маси тіла, бо стимулює синтез білків. Гормон росту підвищує проникність клітинних оболонок для амінокислот, з яких синтезуються білки. Під впливом цього гормону збільшуються розміри шлунка, кишечнику, селезінки, печінки та інших внутрішніх органів. З посиленням синтезу білка соматотропін сприяє розпаду жирів і гальмує утворення його з вуглеводів. Нестача цього гормону виявляється в карликовості (зріст менше 130 см), затриманні статевого розвитку, пропорції тіла при цьому зберігаються. Психічний розвиток гіпофізарних карликів звичайно не порушений.
При надмірному розростанні передньої частки гіпофіза і посиленій секреції соматотропіна дитина росте ненормально швидко і виростає гігантом (до 260 см). Ріст відбувається в основному за рахунок нижніх кінцівок, але грудна клітка відстає в своєму розвитку, плечі вузькі, діти кволі. Через травму голови, спостерігається підвищення виділення цього гормону і виникає хвороба — акромегалія, внаслідок цього збільшуються розміри не всього тіла, а тільки окремих його частин — носа, підборіддя, язика, рук, ніг, вигляд людини спотворюється.
Адренокортикотропний гормон впливає на діяльність кори надниркових залоз. Збільшення гормону у крові зумовлює гіперфункцію кори надниркових залоз, що призводить до порушення обміну речовин, збільшення кількості цукру в крові.
Кілька гормонів передньої долі гіпофіза впливають на функцію статевих залоз. Це гонадотропні гормони. Одні з них стимулюють ріст і дозрівання фолікул у яєчниках (фолікулостимулюючого), активізують сперматогенез. Під впливом лютеонизуючого гормона у жінок відбувається овуляція і утворення жовтого тіла; у чоловіків він стимулює вироблення тестостерону. Пролактин впливає на вироблення молока в молочних залозах. При його нестачі вироблення молока знижується.
Гормони задньої долі гіпофіза часто застосовують при пологах, коли треба посилити скорочення матки, при слабкій пологовій діяльності, для зганяння посліду і припинення маткової кровотечі. При цьому діє гормон окситоцин, який стимулює не тільки гладеньку мускулатуру матки, а й скоротливі клітини молочних залоз.
Вазопресин (антидіуретичний гормон) посилює зворотне всмоктування води із первинної сечі в канальцях нирок, внаслідок чого зменшується кількість сечі, а також впливає на сольовий склад крові. Разом з гормонами кори наднирників він регулює водно-сольовий обмін в організмі. Вазопресин викликає спазм дрібних артерій і капілярів, що призводить до підвищення кров'яного тиску.
Меланотропін регулює забарвлення шкірного покриву. Недостатність цього гормону призводить до порушення процесів розподілу пігменту в клітинах, шкіра втрачає свою пігментацію.
3. Наднирникові залози розміщуються над верхнім кінцем нирок і складаються з коркового і мозкового шарів, різними за походженням і морфологією. Функція коркового шару контролюється аденогіпофізом, а мозкова речовина входить до складу симпато-адреналової системи.
Кора наднирникових залоз складається з трьох зон:
Зовнішньої – клубочкової, виділяють мінералокортикоїди.
Середньої – пучкової, виробляють глюкокортикоїди.
Внутрішньої – сітчастої, виробляють статеві гормони.
Гормони кори наднирників звуться кортикостероїди, їх нараховується близько 40, але фізіологічно активними є тільки 8:
Мінералокортикоїди – це альдостерон, дезоксикортикостерон;
Глюкокортикоїди – гідрокортизон, кортизон, кортикостерон.
Статеві– андрогени, естрогени, прогестерон.
Вважають, що справжніми гормонами є кортикостерон і гідрокортизон, які визначають усі функції цих залоз.
Глюкортикоїди – впливають на обмін вуглеводів, білків, жирів. Вони є антагоністами інуліну щодо вуглеводного обміну.
Функції:
А)Посилюють процеси утворення глюкози з білків (глюконеогенез), а також відкладання глікогену в печінці . Активують гліконеноліз, пригнічують гліколіз, збільшується вміст цукру в крові.
Б) Зумовлюють розпад тканинних білків. Прискорюють дезамінування амінокислот, процес виділення азоту (катаболічний ефект). В м’язах синтез білків пригнічується, а в печінці синтез білків (ферментів) прискорюється.
В) Посилюється мобілізація жиру з жирового депо і використання його в енергетичному обміні.
Г) Значні дози гідрокортизону викликають руйнування тимусу і лімфатичних вузлів, що зменшує вироблення антитіл і знижує опір організму шкідливим впливам Імуносупресорну дію цих гормонів використовують для лікування алергічних захворювань (бронхіальна астма).
Д) Протизапальна дія – знижують проникність капілярів, блокують секрецію серотоніну і гістаміну, зменшують кількість тучних клітин, пригничують утворення із арахідонової кислоти простагландинів і лейкотрієнів. Цю дію гормонів використовують при лікуванні запальних процесів, наприклад, ревматичної хвороби.
Глюкокортикоїди разом з іншими гормонами сприяють адаптації організму до нових умов існування, а також до дії різних несприятливих чинників (холод, спека, травми, емоційне перенапруження). Тому їх називають захисними (адаптивними) гормонами.
Регуляція гормону здійснюється гіпоталамо-гіпофізарною системою:
-утворюється рилізінг-гормон, який стимулює вироблення АКТГ
-АКТГ впливає на пучкову зону наднирників.
Гіпоталамо-гіпофізарна система реагує на сигнали зворотного зв’язку, що пояснюється чутливістю структур гіпоталамуса до АКТГ, який гальмує секрецію рилізінг-гормонів.
Мінералокортикоїди. Ці гормони мають такі функції:
А) беруть участь в регуляції мінерального обміну. Під впливом альдостерона посилюється реабсорбція натрію в канальцях нирок і зменшується реабсорбція калію. Це призводить до затримки натрію і хлору в організмі і збільшення виділення калію, водню.
Б) Сприяють розвитку запалення. Вони здатні до підвищення проникності капілярів і серозних оболонок.
В) Регуляція тонусу кровоносних судин – збільшується тонус судин, сприяє підвищенню АТ.
При надлишку альдостерону призводить до підвищення вмісту натрію і зниження рівня калію, до розвитку алкалозу і збільшення об’єму позаклітинної рідини. Недостатність альдостерону в організмі зумовлює втрату натрію, дегідратацію тканин і зниження кров’яного тиску (гіпотензію).
Регуляція рівня мінералокортикоїдів здійснюється безпосереднім впливом іонів калію на клітини клубочкової зони надниркових залоз. Секреція мінералокортикоїдів контролюється АКТГ.
Статеві гормони:
А) мають вплив на розвиток статевих органів у ранньому дитячому віці і появи вторинних статевих ознак.
Б) Естрогени мають антисклеротичний єфект
В) Андрогени впливають на обмін білків, стимулюють їх синтез в організмі.
Г) Впливають на емоційний статус і поведінку людини.
2. Мозкова речовина виробляю гормони катехоламіни – похідники катехолу. Катехоламіни: адреналін (виробляється 80%), норадреналін (20%).
Адреналін відігріває важливу роль у пристосувальних, захисних реакціях організму, може зумовлювати екстрену перебудову функцій, спрямовану на підвищення працездатності організму в надзвичайних умовах.
Адреналін має такі впливи на організм:
1)Впливає на вуглеводний обмін – посилює розпад глікогену, зумовлюючи зменшення його запасів у печінці та м’язах (антагоніст інсуліну). Збільшує вміст глюкози в крові (адреналова гіперглікемія).
2) Ліполітична дія – підвищує вміст вільних жирних кислот у крові.
3) Посилюється енергетичний обмін. Посилюється утворення тепла.
4) Прискорюються і посилюються серцеві скорочення. Поліпшує проведення збудження в серці.
5) Звужує артеріоли шкіри, органів черевної порожнини (вплив на альфа 1 –адренорецептори) – підвищується АТ.
6) Пригнічує скорочення гладких м’язів шлунка і кишок
7) Послаблює бронхіальні м’язи , розширює просвіт бронхів (через бета-адренорецептори)
8) Спричинює скорочення радіальних м’язів райдужки – зіниці розширюються.
9) Скорочення м’язів шкіри через альфа-адренорецептори – поява гусячої шкіри і підняття волосся.
10) Підвищує працездатність скелетних м’язів і збудливість рецепторів ока і слуху. Таким чином поліпшується сприйняття зовнішніх стимулів.
При деяких станах (емоційне збудження, охолодження, крововтрата та ін..) різко збільшується утворення і виділення адреналіна в кров. При збудженні симпатичної нервової системи підвищується надходження в кров адреналіну і норадреналіну. Адреналін впливє на функції органів та тканин так само, як СНС. Тому говорять про симпато-адреналову систему. Адреналін у крові і тканинах швидко руйнується під дією ферментів моноаміноксидази (МАО) і катехол –орто-метилтрансферази (КОМТ). При цьому утворюються продукти, які не є гормонально активними. Тому адреналін зараховують до гормонів з коротким періодом дії.
Норадреналін має ознаки гормона і медіатора, який виконує функції передачи збудження симпатичних нервових закінчень на ефектор, а також у нейронах ЦНС.
Адреналін і норадреналін діють через рецептори клітинних мембран органів-мішеней. Розрізняють два види адренергічних рецепторів – альфа і бета. Бета-рецептори діляться на бета 1 і бета2. Ефект скорочення гладких міозитів пов’язаний з альфа-рецепторами, а ефект їх розслаблення – з бета-рецепторами (розширення кровоносних судин). Метаболічні впливи і збудження серцевого м’яза здійснюється через бета-рецептори.
Регуляція процесу утворення гормонів у мозковому шарі здійснюється через нервову систему.
Вегетативна система – черевні симпатичні нерви посилюють виділення А і НА.
ЦНС – кора і підкіркова регуляція – гіпоталамус.
Зниження рівня глюкози в крові – стимулює виділення адреналіну.
При гіперфункції кори (пухлина залози) посилюється утворення кортикостероїдів, переважає секреція статевих гормонів кори над ГК і МК, у хворих змінюються вторинні статеві ознаки., спостерігається ожиріння, гіперглікемія. Гіпофункція кори зумовлює аддісонову (бронзову) хворобу: бронзове забарвлення шкіри, порушення роботи органів травлення, анорексія, висока сприятливість до інфекцій.
4. Щитоподібна залоза. Знаходиться по обидва боки трахеї, має дві частки, між ними – перешийок. Іннервується симпатичними, парасимпатичними і соматичними нервовими гілками. Тканина залози складається з численних фолікулів, порожнина яких заповнена густою, жовтуватою масою - колоїдом, утворений тиреоглобуліном – основним білком, який містить йод. Виробляється колоїд епітеліальними клітинами фолікулів. Тиреоглобулін містить у собі два йодованих гормона - тироксин, трийодтиронін (синтезуються з амінокислоти тирозину та йоду). Запас гормонів у фолікулярній рідині такий, що припиненні синтезу їх вистачає ще на 90 днів нормального функціонування організму. Між фолікулами синтезується неіодований гормон – кальцитонін ( він посилює перехід кальцію з крові у тканини). Йодовані гормони у крові перебувають у сполуці з білками глобулі нової фракції, а також з альбумінами плазми крові. В печінці тироксин утворює парні сполуки з глюкуроновою кислотою, які не мають гормональної активності і виводяться з жовчю в органи травлення. Завдяки процесу дезінтоксикації не відбувається збиткового насичення крові гормонами щитоподібної залози.
Фізіологічні ефекти йодованих гормонів:
Вплив на ріст і диференціацію тканин. При гіпотиреозі в дитинстві спостерігаються затримка росту і розвитку органів, зокрема статевих (карликовість). Недостатність диференціації всіх тканин і особливо ЦНС спричинює ряд тяжких порушень психіки.
Вплив на обмін речовин – стимулюють обмін білків, жирів, вуглеводів, води і електролітів, теплопродукцію, основний обмін. Посилюються окислювальні процеси, зменшуються запаси глікогену в печінці, прискорюється окислення жирів. При гіперфункції залози відбувається посилення енергетичних і окислювальних процесів, людина схуднює.
Вплив на ЦНС – проявляється зміною умовнорефлекторної діяльності. Поведінки. Підвищена їх секреція супроводжується підвищеною збудливістю, емоційністю, швидким виснаженням. При гіпотиреоїдних станах спостерігається зворотні явища – кволість, апатія, ослаблення процесів збудження.
Підвищують активність вегетативної (симпатичної) НС – прискорюються серцеві скорочення, збільшується частота дихання, посилюється потовиділення, порушується секреція і моторика ШКТ
Тироксин знижує здатність крові до зсідання за рахунок зменшення синтезу в печінці та інших органів чинників, які беруть участь у процесі зсідання крові. Цей гормон пригнічує функціональні властивості тромбоцитів, їх здатність до адгезії і агрегації.
Вплив на ендокринні та інші залози внутрішньої секреції. При виділені залози затримується розвиток статевих залоз, атрофується тимус, розростається передня частка гіпофіза і кора наднирників.
Механізм дії гормонів.
Гормони ЩЗ впливають на всі види обміну, на фундаментальні клітинні функції. Дія гормонів пов’язана із різноплановим впливом:
на мембранні процеси (інтенсифікується транспорт амінокислот у клітину, помітно зростає активність натрій-калій Ат фази, яка забезпечує транспорт іонів за рахунок енергії АТФ).
На мітохондрії (кількість мітохондрій зростає, транспорт АТФ у них підвищується, підвищується інтенсивність окислювального фосфорилювання)
На ядро (стимулює транскрипцію спец.генів та індукцію синтезу певного набору білка)
На білковий обмін (підвищується обмін білків, окислювальне дезамінування)
На процес обміну ліпідів (підвищується літогенез, лі поліз, це призводить до перевитрат АТФ, збільшення теплопродукції)
На нервову систему (підвищується активність СНС; дисфункція ВНС супроводжується загальним збудженням, неспокоєм, тремором, м’язовою втомою, діареєю).
Регуляція функцій ЩЗ:
Пептидергічні нейрони в пре оптичній ділянці гіпоталамуса синтезують і виділяють у ворітну вену гіпофіза тиреотропін –рилізинг-гормон (ТРГ).
Під впливом ТРГ у аденогіпофізі секретується (в присутності Са) ТТГ. ТТГ заноситься кров’ю в ЩЗ і стимулює в ній синтез та викид тироксину (Т4) і трийодтироніну (Т3).
Вплив ТРГ моделюється рядом чинників і гормонів, насамперед рівнем гормонів ЩЗ в крові, які за принципом зворотного зв’язку гальмують чи стимулюють утворення ТТГ в гіпофізі. Інгібіторами ТТГ також є глюкокортикоїди, гормон ротсу, соматостатин, дофамін. Естрогени підвищують чутливість гіпофіза до ТРГ. На синтез ТРГ у гіпоталамусі впливає адренергічна система, її медіатор норадреналін (він діючи на альфа-адренорецептори, сприяє виробленню і виділенню ТТГ у гіпофізі). Концентрація ТТГ збільшується при зниженні температури тіла.
Порушення виділення гормонів:
1.Гіпофункція – знижується рівень енергетичного обміну, порушується білковий обмін, затримується ріст, зменшується ЧСС, розвивається недоумкуватість (кретинізм)
2. Гіперфункція –проявляється посиленням енергообміну, збільшенням ЧСС, схудненням, підвищенням збудливості, підвищенням температури тіла, з’являється витрішкуватись (базедова хвороба).
В деяких гірських місцевостях в грунті і воді міститься невелика кількість йоду, у людей розвивається захворювання, пов’язане зі зниженням активності гормону. Це призводить до підвищення активності залози, її розростання і виникнення хвороби – ендемічний зоб.
5. Дві пари прищитоподібних залоз розташовані на задній поверхні щитовидної залози, часто в її тканині. Загальна їх маса — 0,1-0,13 г. Залози виробляють гормони — паратгормон і кальцитонін, які регулюють обмін кальцію і фосфору в організмі. Паратгормон підтримує вміст кальцію в крові на нормальному рівні, регулює відкладання кальцію в кістах і сприяє зв'язуванню кальцію білками і фосфатами.
При гіпофункції прищитоподібних залоз відбувається зниження вмісту кальцію в крові, що приводить до судорожних скорочень м'язів ніг, рук, тулуба і обличчя — тетанії. Кістки розм'якшуються, спотворюючи скелет людини. А нирки, навпаки, "кам'яніють", бо в них кальцій відкладається у вигляді вапна. Гіперфункція спричиняє надмірне окостеніння, підвищення вмісту кальцію в крові, тимчасове підвищення збудливості великих півкуль головного мозку, а потім гальмування. В тканині нирок, у кровоносних судинах серця, слизовій оболонці шлунка і бронхіол відбувається відкладення солей кальцію.
6. Підшлункова залоза міститься позад шлунка поруч із дванадцятипалою кишкою і складається з двох видів тканин. Ендокринну функцію здійснюють клітини інсулярної тканини, розташованої у вигляді окремих острівців, які називаються острівцями Лангерганса. Острівці виділяють у кров гормони:
інсулін, який бере участь в обміні вуглеводів: він підсилює окиснення вуглеводів у клітинах і підтримує здатність печінки відкладати глікоген; синтезується в бетта-клітинах залози.
глюкагон, який розщеплює глікоген до глюкози (протилежна дія інсуліну). Синтезується в альфа-клітинах залози.
соматостатин, виробляється в дельта клітинах, це гальмівний гормон (гальмує моторику кишок, секрецію гормонів підшлункової залози).
Інсулін за своєю хімічною природою — білкова речовина. Під його впливом відбувається синтез глікогену з молекул цукру і відкладання запасів глікогену в клітинах печінки. Разом з тим інсулін сприяє окисненню цукру в тканинах, забезпечуючи найповніше його використання. Утворення інсуліну регулюється нервовою системою (через блукаючий нерв) і надходженням цукру в кров. Коли вміст цукру в крові збільшується, інсуліну виробляється більше, і навпаки. Крім того, інсулін бере участь у білковому (стимулює синтез білка) та жировому (сприяє утворенню вищих жирних кислот із продуктів вуглеводного обміну) обмінах.
При захворюваннях підшлункової залози, які приводять до зниження вироблення інсуліну (гіпофункція), більша частина вуглеводів, які надходять в організм, не затримуються в ньому, а виводяться з сечею. Це приводить до цукрового сечовиснаження (цукровий діабет).
Гіперфункція острівців Лангерганса, а також уведення в організм великих доз інсуліну призводить до значного зменшення концентрації глюкози в крові та гіпоглікемічного або інсулінового шоку. Явища шоку швидко знімаються введенням розчину глюкози. 7. Загрудинна залоза (тимус) у дітей має часточкову будову. У кожній часточці розрізняють юркову і мозкову речовини. У дітей переважає кіркова речовина, що містить велику кількість лімфоцитів (тимоцитів). У мозковій речовині, крім ретикулярних клітин, що становлять її основу, є ще великі епітеліальні тільця загрудинної залози (тільця Гассаля). У період вікової інволюції цієї залози спостерігається поступове зникнення лімфоцитів з кіркової речовини, а тілець Гассаля — з мозкової речовини, відбувається заміна паренхіми сполучною тканиною. Загрудинна залоза є центральним органом клітинного імунітету. У ній утворюється складнин комплекс гормонів — тимозин, тимопоетин і низка інших чинників, що активно впливають на реакції клітинного імунітету і стимулюють лімфоцитопоез. Доведено важливу роль загрудинної залози у регуляції активності надниркових залоз у всі періоди життя людини. Загрудинна залоза стимулює ріст і справляє гальмівний вплив на розвиток статевих залоз так само, як інсулін впливає на вуглеводний обмін. Залоза також впливає на обмін кальцію. Установлено тісні функціональні зв’язки загрудинної залози практично з усіма ендокринними залозами. Специфічним є вплив на загрудинну залозу гіпофіза (мозкового придатка): під впливом соматотропіну вона збільшується.
8. Статеві залози.
Яєчники локалізуються в порожнині малого таза. Основною гормонопродукуючою частиною є кірковий шар. У ньому серед сполучнотканинної строми розташовані фолікули. Основна їх маса – примордіальні фолікули, що являють собою яйцеклітину. Протягом періоду постнатального життя велика кількість цих фолікулів гине, і до періоду статевої зрілості число їх у кірковому шарі зменшується в 5-10 разів. Поряд з примордіальними фолікулами в яєчниках містяться також фолікули, що перебувають на різних стадіях розвитку або атрезії, а також жовті й білі тіла. Центральну частину яєчника займає мозковий шар, в якому відсутні фолікули, тут проходять кровоносні судини і нерви.Репродуктивний період життя характеризується циклічними змінами в яєчниках, що зумовлюють дозрівання фолікулів, їх розривання з виходом дозрілої яйцеклітини (овуляція), утворення жовтого тіла з його наступною інволюцією на випадок відсутності настання вагітності.
Яєчка зовні вкриті сполучнотканинною оболонкою – білковою капсулою. На задній поверхні вона потовщується і входить у середину сім’яної залози, середостіння. Від нього розходяться сполучнотканинні перетинки, які ділять залозу на часточки. В них розташовані звивисті сім’яні канальні – орган, де відбувається сперматогенез. Біля сім’яних залоз розташовані клітини Лейдига, приймать участь в гормоноутворенні.
Статеві гормони:
Чоловічі – андрогени (тестостерон), незначна кількість естрогенів (утворюються внаслідок метаболізму андрогенів).
Жіночі гормони – естрогени, прогестини (ест радіол, естрон, прогестерон), низька концентрація андрогенів.
Естрогени та прогестерон синтезуються в яєчниках клітинами фолікулів та жовтого тіла і в плаценті Андрогени – у яєчку інтерстеціальними клітинами. Статева зрілість у людини настає у віці 12-16 років. Вона характеризується повним розвитком первинних і появою вторинних статевих ознак. До первинних статевих ознак належать статеві залози і статеві органи. Вони визначають можливість здійснення статевого акту та дітонародження. Вторинні статеві ознаки – ті, що відрізняють чоловіка від жінки( темб голосу, форма тіла розвиток молочних залоз, особливості психіки та поведінки та ін..)
Вплив статевих гормонів:
Тестостерон – посилює синтез РНК і анаболічних ферментів, які прискорюють синтез білків (головним чином м’язових). Тестостерон починає виробляться в ембріональному періоді – статеві органи плода диференціюються по чоловічому типу. Після народження він стимулює розвиток статевих ознак (вигляд тіла, характер оволосіння, тембр голосу, розподіл жиру, статевий потяг). Андрогени також потрібні для нормального дозрівання сперматозоїдів, збереження їх рухової активності. Ці гормони зменшують вміст жиру в органах, підвищують основний обмін. Впливають на функціональний стан ЦНС, вищу нервову діяльність.
Естрогени стимулюють ріст внутрішніх статевих органів, появу статевих рефлексів. Вони посилюють скорочення м’язів матки, стимулюють розвиток і ріст молочних залоз.
Прогестерон забезпечує нормальний перебіг вагітності – розростається слизова оболонка матки для імплантації заплідненої яйцеклітини. Гальмує скорочення міометрію вагітної матки, дозрівання і овуляцію фолікулів (пригнічує лютеотропний гормон гіпофізу).
До екстрагенітальних ефектів належить: анаболічна дія андрогенів, катаболічна дія прогестерона, ріст кісток, підвищення базальної температури тіла.
Клітини жовтого тіла синтезують білковий гормон релаксин. Його кількість зростає на пізних стадіях вагітності – послаблює зв’язок лобкового симфізу з тазовими кістками, знижує тонус матки і її скоротливість (тобто готує організм до пологів).
Регуляція утворення статевих гормонів:
Жіночі гормони – за допомогою гонадотропних гормонів: фолікулін стимулюючого (ФСГ) і лютеїнізуючого (ЛГ). Під впливом ФСГ розвивається фолікули яєчників і збільшується концентрація естрадіолу, а при перетворенні розірваного фолікула у жовте тіло – прогестерону. Накопичені в крові статеві гормони діють на гіпоталамус або безпосередньо на гіпофіз за принципом позитивного чи негативного зворотного зв’язку. Збільшення концентрація ест радіолу призводить до підвищення рівня ЛГ (позитивний зворотний зв’язок), а прогестерон у великій кількості гальмує виділення ФСГ і ЛГ (негативний зворотний зв’язок, який запобігає дозріванню наступного фолікула).
Чоловічі гормони –регулюються гонадотропними гормонами – ФСГ і ЛГ. Під впливом ЛГ виділяється тестостерон, під дією ФСГ – активізується сперматогенез.
ІІІ.. Регуляція діяльності ендокринних залоз
Діяльність залоз внутрішньої секреції регулюється нервовою системою. У центральній нервовій системі є центри, які регулюють роботу ендокринних залоз. Велика роль у регуляції діяльності ендокринних залоз належить корі великих півкуль головного мозку. Значна частина розладів у діяльності ендокринних залоз і зв'язаних з ними захворювань є результатом певних порушень у центральній нервовій системі.
Регулюючи діяльність ендокринних залоз, нервова система об'єднує їх у єдину систему через безпосередній вплив на їх секрецію, а також шляхом посилення діяльності тієї чи іншої залози, гормони якої впливають на діяльність інших залоз. Гормони, виділені ендокринними залозами, у свою чергу впливають на діяльність кори півкуль головного мозку. Отже, гормони залоз внутрішньої секреції впливають на нервову систему, а остання регулює діяльність цих залоз.
Механізм зворотного зв'язку, який охоплює гіпоталамус, гіпофіз і залози — мішені, контролює продукцію всіх гормонів. Система зворотного зв'язку може сприяти вивільненню гормону (позитивний зворотний зв'язок), або, навпаки, гальмувати його (негативний зворотний зв'язок). Цей механізм допомагає підтримувати гомеостаз організму.
Відповідно до рівня гормону щитоподібної залози гіпоталамус продукує тиротропні гормони (ТРГ). Це стимулює передню частку гіпофіза до виділення тиростимулюючого гормону (ТСГ). Тоді щитоподібна залоза починає продукцію своїх гормонів. Якщо рівень гормону щитоподібної залози високий, негативний зворотний зв'язок подає сигнал у гіпоталамус, і виділяється менше ТРГ. Як наслідок, знижується рівень ТСГ. Щитоподібна залоза виділяє менше гормону.
Якщо рівень гормону щитоподібної залози занизький, зворотний зв'язок послаблюється. Гіпоталамус виробляє більше ТРГ, зростає вміст ТСГ, а отже і рівень гормону щитоподібної залози.
Нервова система впливає на стан залоз внутрішньої секреції, вироблення ними гормонів. Багато ендокринних захворювань розвивається внаслідок ураження нервової системи (цукровий діабет, базедова хвороба, розладнання функцій статевих залоз). Вплив нервової системи здійснюється через секреторні нерви. Крім того, нерви підходять до кровоносних судин ендокринних залоз. Змінюючи просвіт судин, вони впливають на діяльність цих залоз. І, нарешті, в ендокринних залозах містяться чутливі (рецепторні) закінчення доцентрових нервів, які сигналізують у центральну нервову систему про стан ендокринної залози. Внутрішня секреція настільки тісно зв'язана з нервовою системою, що в цілому організмі функції обох систем можна вважати невіддільними. У зв'язку з цим виникло вчення про нейрогуморальну регуляцію, яка характеризує їх зв'язок при провідній ролі кори півкуль головного мозку.
Лекція №2.
Тема: Основні принципи регуляції фізіологічних функцій.
План:
І. Загальне поняття функціональних систем.
ІІ. Механізми регуляції фізіологічних функцій організму.
ІІІ. Рівні регуляції фізіологічних функцій.
І. Організм людини складається з органів, які для виконання власних функцій найчастіше об’єднуються разом з іншими органами й таким чином утворюють функціональні системи. Для виконання власних функцій будь - яки структури (молекула … цілісний організм), потребують систем регуляції. Системи регуляції забезпечують взаємодію різних структур як в стані фізіологічного спокою, так і в активному стані, коли організм взаємодіє з мінливим зовнішнім середовищем. Основна умова саморегуляції – збереження притаманних організму сталості внутрішнього середовища (гомеостаз – з лат. homeo - однаковий, stasis - стан).
Фізіологічні процеси (функції) можуть посилюватися або послаблюватися під впливом складних взаємодій екзо- і ендогенних факторів, і це зветься біологічні ритми. Періодичність функціональної активності різних органів коливається в достатньо широких діапазонах (хвилини –роки).
ІІ. Механізми регуляції фізіологічних функцій здійснюють функціональну організацію організму. Це клітинний механізм регуляції, хімічна (гуморальна) і нервова регуляція.
1. Клітинний механізм регуляції забезпечує сприйняття всіх змін навколишнього середовища, її якісної і кількісної оцінки. В клітині змінюється обмін речовин, фізіологічні специфічні функції, здійснюється пластичне й енергетичне забезпечення функції клітини.
Сприймання змін навколишнього середовища відбувається мембранними рецепторами білкової природи. Білки-рецептори здатні з’єднуватись з молекулою хімічної речовини , яка з’явилась в навколо клітинній рідині за умови, що ця молекула за своєю формою буде відповідати формі активного центру білка-рецептора (співвідношення замок-ключ). Якщо немає відповідного білка-рецептора для даної хімічної речовини (інформона), то клітина не реагує. Подразнення хімічною речовиною перетворюється в клітині на інформацію, тобто утворення комплексу інформон - білок-рецептор запускає відповідний ланцюг хімічних процесів, який примушує кожну клітину виконувати притаманну їй функцію. В цитоплазматичній мембрані змінюється активність вже існуючих ферментів, а при відсутності – створення їх заново. Саме зміни активності ферментів або їх складу змінює обмін речовин і функції клітин.
Пластичне забезпечення функцій клітини - це самовідновлення її структур і ферментів, які постійно руйнуються внаслідок роботи клітини і мимовільно. Йде безперервний біологічний синтез білків. Подразнення мембрани інформоном є сигнал для генетичного апарату клітини ( на ДНК включається саме той ген, чия діяльність необхідна для синтезу білків, яких зараз не вистачає).
Енергетичне забезпечення функцій клітини відбувається завдяки молекули аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ). Ре синтез (відновлення) АТФ проходить завдяки фосфорилювання АДФ і АМФ. Спочатку ресинтез проходить за рахунок креатинфосфату і безкисневого розщеплення глюкози (анаеробний гліколіз) до молочної кислоти, потім – за рахунок енергії розщеплення молекул вуглеводів, жирів і білків за участю кисню (кисневе фосфориліювання). При цьому АМФ виконує функцію переносника енергії від речовин, багатих на неї, до споживачів. Клітини не можуть передавати АТФ одна одній.