Эндокринология - наука о железы внутренней секреции. Железы внутренней секреции (от гр. Endon - внутрь, krinein - выделять) - органы или группы клеток, которые, в отличие от желез внешней секреции (экзокринных), не имеют выводных протоков и выделяют свои секреты непосредственно в кровь, лимфу и другие тканевые жидкости . Они расположены в различных частях организма, имеют сложную морфологическую структуру и составляют эндокринную систему. К железам внутренней секреции относятся: гипоталамус, эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, околощитовидных желез, пригрудинна железа, островковый аппарат поджелудочной железы, кора и мозговое вещество надпочечников, яичники, яички, плацента.
Кроме эндокринных желез, по различных органах и тканях разбросаны клетки, которые вырабатывают вещества, которые достигают органов-мишеней посредством диффузии, то есть не попадая в. кровь.
Это - паракринно клетки. К ним относятся нейроны (преимущественно гипоталамуса), производящих некоторые гормоны и регуляторные нейропептиды - нейроэндокринные или нейросекреторные клетки. Они входят в состав так называемой диффузной нейроэндокринной системы. Некоторые из регуляторных полипептидов-гормонов, кроме головного мозга, производимых в особых клетках органов пищеварения. Эти клетки входят также в состав системы APUD (название дано по первым литерату английских слов Amine Precursors Uptake and Decarboxylating) или системы захвата предшественников аминов и их декарбоксилирование. Клетки этой системы характеризуются высоким содержанием аминов, способностью к захвату их предшественников и наличием декарбоксилазы, аминов. Они могут производить пептиды и биогенные амины (серотонин, дофамин, гистамин).
Считается, что эти клетки происходят из нейроэктодермы и составляют морфологическую основу так называемой системы головной мозг - кишка. Эндокринными функциями обладает и почка, которая секретирует ренин, эритропоэтин, простагландины и др..
Общее представление о гормонах. Продукты жизнедеятельности эндокринных желез называют инкреты, или гормонами. Термин «гормон» (от гр. Hormao - побуждаю, возбуждаю) ввели английские физиологи W. М. Bayliss и Е. Н. Starling в 1905 г. Они выделили из стенки двенадцатиперстной кишки секретин, который стимулирует секрецию поджелудочной железы. Потом этим термином стали называть вещества, которые выделяются в кровь железами внутренней секреции.
Гормоны вырабатываются в эндокринных железах двух типов: в железах со смешанной функцией, осуществляют внутреннюю и внешнюю секрецию (поджелудочная, половые железы), и в железах, выполняющих лишь инкреторную функцию (гипофиз, эпифиз, щитовидная и околощитовидных, пидгрудинна, надпочечники) .
Все эндокринные железы хорошо оснащены кровеносными сосудами, стенки которых имеют высокую проницаемость. Это облегчает поступление гормонов в межклеточные щели, а отсюда в кровь и лимфу. Железы внутренней секреции иннервируются главным образом вегетативной нервной системой, хорошо обеспеченные рецепторами.
Благодаря достижениям в области химии были получены фундаментальные данные о химической природе гормонов, осуществлен синтез большинства из них.
Гормоны по своему химическому строению разнородные и могут быть разделены на три группы: 1) полипептиды и белки, с наличием углеводного компонента и без него; 2) аминокислоты и их производные, 3) стероиды.
Понятие «гормоны» часто трактуется душе широко. К гормонам без достаточных на то оснований причисляют различные биологически активные вещества, вырабатываемые в организме. Для установки гормональной активности той или иной биологически активного вещества используются следующие доводы: 1) наличие четких проявлений «выпадение» гормонального эффекта, который наступает после удаления органа, который секретируют вещества, 2) устранение явлений «выпадения» при применении заместительной терапии (введение экстракта с данного органа, ауто-и Гомотрансплантация) 3) очищенный препарат, полученный из этого органа (если возможно, то и синтезированный), должен производить специфический гормональный влияние.
Гормоны циркулируют в крови в свободном и связанном с белками состоянии. Вследствие соединения с белками гормоны, как правило, переходят в неактивную форму. Для всех гормонов характерен относительно небольшой период полураспада (обычно около 1 ч). В процессе обмена веществ изменяются их структура и функции. Кроме того, часть гормонов используется клетками организма, а часть выводится с мочой.
Инактивация гормонов происходит за счет сочетания с белками, образования парных соединений с глюкуроновой кислотой, активности ферментов печени и процессов окисления.
Типы действия гормонов на организм. Гормоны влияют на самые разные проявления жизнедеятельности организма. Выделяют четыре типа воздействия гормонов: 1) метаболический-влияние на обмен веществ, 2) морфогенетических - стимуляция формообразования, дифференциация тканей и органов, роста, метаболизма и метаморфозу, 3) кинетический, или пусковой, - воздействие на определенный аспект деятельности эффектора, 4) корректирующий - изменение функций организма или отдельных его органов.
Функциональное значение гормонов. Гормоны выполняют такие важные функции: 1) участвуют в механизмах регуляции и интеграции функций организма, обеспечивающих поддержание некоторых физиологических констант на относительно постоянном уровне (например, уровня глюкозы в крови, осмотического давления и т.п.), т.е. имеют «гомеостатические» функцию (гормональная регуляция физиологических функций является высшей формой гормональной регуляции) 2) приспосабливают (адаптируют) организм к условиям внутренней и внешней сред организма, которые постоянно меняются), 3) делают возможным и обеспечивают половой, физическое и умственное развитие, 4) наряду с нервными импульсами гормоны являются носителями соответствующей информации или сигнала.
Гормоны-имеют также «пермиссивные» действие, которое заключается в том, что различные биохимические реакции происходят только в присутствии одного или нескольких гормонов, хотя реакция и не ускоряется при увеличении концентрации гормонов.
Свойства гормонов. К основным свойствам гормонов относятся специфичность, дистантный характер их действия и высокая биологическая активность.
1. Специфичность действия гормонов. Гормоны специфически влияющие на органы-мишени, на которые, как правило, неспособны другие биологически активные вещества. То есть каждый гормон действует только на определенные физиологические системы или органы (эффекторные органы). Специфичность действия гормонов объясняют существованием гормонспецифичних рецепторов клеточных мембран.
2. Дистантный характер действия гормонов. Органы-мишени и системы, на которые действуют гормоны, как правило, расположены далеко от места их образования в эндокринных железах. Так, тропные гормоны гипофиза, который лежит у основания мозга, действуют на щитовидную, половые, надпочечники, антидиуретический гормон гипофиза (вазопрессин) - на почки и т.д..
Тканевые гормоны, которые выделяются без участия специализированных органов (эндокринных желез), хотя и попадают в кровь, чаще всего действуют местно, на небольшом расстоянии от места выделения. К ним относятся гормоны, выделяемые специальными клетками слизистой оболочки органов пищеварения и влияют на его секреторную и моторную активность (гастрин, секретин и др.)..
3. Высокая биологическая активность гормонов. Гормоны действуют в мизерных концентрациях. Так, ежедневная минимальная потребность в гормонах для взрослого человека такая: гормоны щитовидной железы - 0,3 мг, инсулин-1, 5 мг, минералокортикоиды - 2 мг, глюкокортикоиды - 20 мг, андрогены - 5 мг, эстрогены - 0,25 мг. Это надо учитывать при введении гормонов в организм. Например, ежедневная доза синтетического аналога гормона коры надпочечников преднизолона, поддерживает жизнедеятельность организма при недостаточности функции надпочечников, составляет 10 мг.
Механизм действия гормонов очень сложен и до конца не изучен. Они непосредственно влияют на активность клеток, тканей, органов, а также действуют опосредованно через нервную систему, изменяя ее функциональное состояние.
Есть два пути действия гормонов на клетку-мишень: 1) взаимодействия с рецептором плазматической мембраны клетки, 2) связывание с рецепторами, расположенными в ядре клетки.
Рецепторы, которые входят в состав плазматической мембраны клетки, является глюкопротеидамы, причем специфичность рецептора обусловлена ??углеводным компонентом гликопротеидов.
Вследствие взаимодействия-гормона с рецептором возникает определенный цепь процессов, природа которых определяется как химической структурой гормона, так и типом клетки-мишени. Каждый гормон оказывает исключительно высокое сродство со своим специфическим рецептором. Связь с ним приводит к активизации мембранного ферменг аденилатцы клазы (липопротеид), вследствие чего повышается синтез внутриклеточного циклического нуклеотида аденозинмонофосфата (цАМФ), который играет роль вторичного посредника, или мессенджера. Первичным считается гормон. Источником образования цАМФ является внутриклеточная АТФ.
цАМФ стимулирует некоторые внутриклеточные ферменты, в частности протеинкиназу, что приводит фосфорилирования субстрата, увеличение транспорта через мембрану Na +, К +, Са2 + и наконец соответствующий эффект в клетках органов-мишеней, физиологическую реакцию. Отдельные гормоны (вазопрессин, окситоцин, соматотропин) действуют через полифосфоинозитидну систему. Такой путь воздействия на клетку-мишень характерен для крупномолекулярных гормонов, налей жать до полипептидов и белков, полимернисть которых препятствует их проникновению внутрь клетки.
Важную роль в активизации аденилатциклазы играет особый белковый компонент мембраны, так называемый G-белок (N-белок). Он отвечает за функции трансдуктор, который является примером, который состоит из аг, рг и у-субъединиц с молекулярной массой соответственно 45 000, 35 000 и 8000. Связь гормона с рецептором приводит к диссоциации а-и В-субъединиц. Установлено, что гормоны и некоторые факторы осуществляют якьстимулювальни, так и ингибиторные воздействия. Примером агонистов, которые стимулируют аденилатциклазу, могут быть гормоны глюкагон, вазопрессин (через ВПгрецепторы), ЛГ, ФСГ, ТТГ и АКТГ. К факторам, которые осуществляют ингибируют аденилатциклазу и вызывают снижение концентрации цАМФ, относятся опиоиды (энкефалины, эндорфины), соматостатин, ангиотензин ее и ацетилхолин (через Мгрецепторы). Доказано, что стимулирующий эффект связан а. Gc-белком, а ингибиторный - с Gi-белком, в которых несколько отличается а-субъединица.
Для низкомолекулярных гормонов, в частности стероидной природы, которые легко проникают внутрь клетки, характерен другой путь воздействия на клетку-мишень. Это комплексирования гормона с рецепторами, которые содержатся в ядре клетки, активизация или торможение ее генетического аппарата.
