Endokrinologija (iz gr. Ἔνδον - znotraj, κρίνω - poudarjam in λόγος - beseda, znanost) - veda o humoralni (iz lat. Humor - vlaga) uravnavanje telesa, ki se izvaja z uporabo biološko aktivnih snovi: hormonov in hormonsko podobnih spojin.
Endokrine žleze
Sproščanje hormonov v kri se zgodi z endokrinimi žlezami (IVS), ki nimajo izločnih vodov, in tudi endokrinim delom žlez z mešanim izločanjem (LSS).
Rad bi opozoril na LSS: trebušno slinavko in genitalne žleze. Pankreas smo že preučili v prebavnem sistemu in veste, da je njena skrivnost - sok trebušne slinavke, aktivno vključena v proces prebave. Ta del žleze se imenuje eksokrin (grško exo - out), ima izločevalne kanale.
Spolne žleze imajo tudi zunanji del, v katerem so kanali. Testisi izločajo semensko tekočino s spermo v kanale, jajčnike - jajčeca. To "zunanje" umikanje je potrebno, da se razjasni in v celoti začne proučevati endokrinologija - veda o smrtno nevarnem raku.
Hormoni
ZHIV vključuje hipofizo, pinealno žlezo, ščitnico, obščitnične žleze, timus (timus), nadledvične žleze.
ZhVS v kri sproščajo hormone - biološko aktivne snovi, ki imajo regulativni učinek na presnovo in fiziološke funkcije. Hormoni imajo naslednje lastnosti:
- Oddaljeno delovanje - daleč od kraja njegovega nastanka
- Specifične - vplivajo samo na tiste celice, ki imajo hormonske receptorje
- Biološko aktivni - imajo izrazit učinek pri zelo nizki koncentraciji v krvi
- Hitro se uničijo, zaradi česar jih morajo žleze nenehno izločati
- Nimajo vrstne posebnosti - hormoni drugih živali povzročajo podoben učinek v človeškem telesu
Po svoji kemijski naravi se delijo hormoni v tri glavne skupine: beljakovine (peptid), derivati aminokislin in steroidni hormoni, ki nastanejo iz holesterola.
Nevrohumoralna regulacija
Fiziologija telesa temelji na enem samem nevrohumoralnem mehanizmu za uravnavanje funkcij: to je nadzor tako živčnega sistema kot različnih snovi skozi tekoče medije telesa. Preučimo funkcijo dihanja kot primer nevrohumoralne regulacije.
S povečanjem koncentracije ogljikovega dioksida v krvi se vzbudijo nevroni dihalnega centra v podolgovati medulli, kar poveča pogostost in globino dihanja. Posledično se ogljikov dioksid začne bolj aktivno odstranjevati iz krvi. Če koncentracija ogljikovega dioksida v krvi pade, potem nehote pride do zmanjšanja in zmanjšanja globine dihanja.
Primer nevrohumoralne regulacije dihanja še zdaleč ni edini. Razmerje med živčno in humoralno regulacijo je tako tesno, da se združita v nevroendokrini sistem, katerega glavna vez je hipotalamus.
Hipotalamus
Hipotalamus je del diencefalona, njegove celice (nevroni) imajo sposobnost sinteze in ločevanja posebnih snovi s hormonskim delovanjem - nevrosekreti (nevrohormoni). Izločanje teh snovi je posledica učinkov na hipotalamusne receptorje najrazličnejših krvnih hormonov (začel se je tudi humoralni del), hipofize, ravni glukoze in aminokislin ter krvne temperature.
To pomeni, da hipotalamični nevroni vsebujejo receptorje za biološko aktivne snovi v krvi - hormone endokrinih žlez, s spremembo stopnje, pri katerih se spreminja aktivnost hipotalamičnih nevronov. Sam hipotalamus je predstavljen z živčnim tkivom - to je oddelek diencefalona. Tako sta v njem čudovito povezana dva mehanizma regulacije: živčni in humorni.
Hipofiza je tesno povezana s hipotalamusom - "dirigentom orkestra endokrinih žlez", ki ga bomo podrobneje preučili v naslednjem članku. Med hipotalamusom in hipofizo obstaja tudi žilna povezava in živčna povezava: nekateri hormoni (vazopresin in oksitocin) se iz hipotalamusa v zadnjo hipofizo prenašajo s procesi živčnih celic.
Ne pozabite, da hipotalamus izloča posebne hormone - liberine in statine. Liberini ali sproščajoči hormoni (lat. Libertas - svoboda) prispevajo k tvorbi hormonov s strani hipofize. Statini ali zaviralni hormoni (lat. Statum - zaustavitev) zavirajo tvorbo teh hormonov.
© Bellevič Jurij Sergejevič 2018-2020
Ta članek je napisal Bellevich Jurij Sergejevič in je njegova intelektualna lastnina. Kopiranje, distribucija (vključno s kopiranjem na druga spletna mesta in vire na internetu) ali kakršna koli drugačna uporaba informacij in predmetov brez predhodnega soglasja imetnika avtorskih pravic se kaznuje z zakonom. Za gradivo in dovoljenje za njihovo uporabo se obrnite Bellevič Jurij.
1.5.2.9. Endokrini sistem
Hormoni - snovi, ki jih proizvajajo endokrine žleze in se izločajo v kri, mehanizem njihovega delovanja. Endokrini sistem - niz endokrinih žlez, ki zagotavljajo proizvodnjo hormonov. Spolni hormoni.
Človek za normalno življenje potrebuje veliko snovi, ki prihajajo iz zunanjega okolja (hrana, zrak, voda) ali pa se sintetizirajo v telesu. S pomanjkanjem teh snovi se v telesu pojavijo različne motnje, ki lahko privedejo do resnih bolezni. Takšne snovi, ki jih sintetizirajo endokrine žleze v telesu, vključujejo hormone.
Najprej je treba opozoriti, da imata človek in živali dve vrsti žlez. Žleze ene vrste - solzne, sline, znoj in druge - izločajo izločanje, ki ga proizvajajo zunaj in se imenujejo eksokrine (iz grškega exo - zunaj, zunaj, krino - izločajo). Žleze druge vrste sproščajo snovi, sintetizirane v njih, v kri, ki jih opere. Te žleze se imenujejo endokrine (iz grškega endona - znotraj), snovi, ki se sproščajo v kri, pa imenujemo hormoni.
Tako so hormoni (iz grškega hormaino - sproženi, sprožijo) biološko aktivne snovi, ki jih proizvajajo endokrine žleze (glej sliko 1.5.15) ali posebne celice v tkivih. Takšne celice najdemo v srcu, želodcu, črevesju, slinavkah, ledvicah, jetrih in drugih organih. Hormoni se sproščajo v krvni obtok in vplivajo na celice ciljnih organov, ki se nahajajo na daljavo ali neposredno na mestu njihovega nastanka (lokalni hormoni).
Hormoni nastajajo v majhnih količinah, vendar dolgo časa ostanejo v aktivnem stanju in se s krvnim tokom prenašajo po telesu. Glavne funkcije hormonov so:
- vzdrževanje notranjega okolja telesa;
- sodelovanje v presnovnih procesih;
- uravnavanje rasti in razvoja telesa.
Popoln seznam hormonov in njihovih funkcij je predstavljen v tabeli 1.5.2.
Tabela 1.5.2. Glavni hormoni
| Hormonski | Kakšno železo se proizvaja | Funkcija |
|---|---|---|
| Adrenokortikotropni hormon | Hipofiza | Nadzira izločanje hormonov nadledvične skorje |
| Aldosteron | Nadledvične žleze | Sodeluje pri uravnavanju presnove vode in soli: zadržuje natrij in vodo, odstranjuje kalij |
| Vazopresin (antidiuretični hormon) | Hipofiza | Uravnava količino sproščenega urina in skupaj z aldosteronom nadzoruje krvni tlak |
| Glukagon | Trebušna slinavka | Poveča glukozo v krvi |
| Rastni hormon | Hipofiza | Upravlja procese rasti in razvoja; spodbuja sintezo beljakovin |
| Inzulin | Trebušna slinavka | Znižuje glukozo v krvi vpliva na presnovo ogljikovih hidratov, beljakovin in maščob v telesu |
| Kortikosteroidi | Nadledvične žleze | Imajo učinek na celotno telo; imajo izrazite protivnetne lastnosti; vzdrževati krvni sladkor, krvni tlak in mišični tonus; sodelujejo pri uravnavanju metabolizma vodne soli |
| Luteinizirajoči hormon in folikle stimulirajoči hormon | Hipofiza | Upravljajo reproduktivne funkcije, vključno s proizvodnjo sperme pri moških, zorenjem jajčeca in menstrualnim ciklom pri ženskah; odgovoren za oblikovanje moških in ženskih sekundarnih spolnih značilnosti (porazdelitev območij rasti las, mišične mase, strukture in debeline kože, glasnosti in po možnosti celo osebnostnih lastnosti) |
| Oksitocin | Hipofiza | Povzroči krčenje mišic maternice in kanalov mlečnih žlez |
| Paratiroidni hormon | Paratiroidne žleze | Nadzira nastajanje kosti in uravnava izločanje kalcija in fosforja z urinom |
| Progesteron | Jajčniki | Pripravlja notranjo oblogo maternice za vnos oplojenega jajčeca, mlečne žleze pa za proizvodnjo mleka |
| Prolaktin | Hipofiza | Povzroča in podpira proizvodnjo mleka v mlečnih žlezah |
| Renin in angiotenzin | Ledvice | Nadzorujte krvni tlak |
| Ščitnični hormoni | Ščitnica | Uravnavajte procese rasti in zorenja, hitrost presnovnih procesov v telesu |
| Ščitnično stimulirajoči hormon | Hipofiza | Stimulira proizvodnjo in izločanje ščitničnih hormonov |
| Eritropoetin | Ledvice | Stimulira nastanek rdečih krvnih celic |
| Estrogeni | Jajčniki | Nadzirajte razvoj ženskih spolnih organov in sekundarnih spolnih značilnosti |
Struktura endokrinega sistema. Slika 1.5.15 prikazuje žleze, ki proizvajajo hormone: hipotalamus, hipofiza, ščitnica, obščitnične žleze, nadledvične žleze, trebušna slinavka, jajčniki (pri ženskah) in testisi (pri moških). Vse žleze in celice, ki izločajo hormone, se združujejo v endokrini sistem.
Endokrini sistem deluje pod nadzorom centralnega živčnega sistema in skupaj z njim uravnava in usklajuje funkcije telesa. Skupno živčnim in endokrinim celicam je proizvodnja regulacijskih dejavnikov.
Z sproščanjem hormonov endokrini sistem skupaj z živčnim sistemom zagotavlja obstoj telesa kot celote. Razmislite o tem primeru. Če ne bi bilo endokrinega sistema, bi bil celoten organizem neskončno zapletena veriga "žic" - živčnih vlaken. Hkrati bi morali z več "žicami" zaporedoma dati en sam ukaz, ki ga lahko v obliki enega "ukaza", ki ga "po radiu" odda več celic hkrati.
Endokrine celice proizvajajo hormone in jih izločajo v kri, celice živčnega sistema (nevroni) pa proizvajajo biološko aktivne snovi (nevrotransmiterji - norepinefrin, acetilholin, serotonin in druge), izločene v sinaptične razcepke.
Vezna vez med endokrinim in živčnim sistemom je hipotalamus, ki je hkrati živčna tvorba in endokrina žleza..
Nadzira in kombinira endokrine regulacijske mehanizme z živčnimi, ki so tudi možgansko središče avtonomnega živčnega sistema. V hipotalamusu so nevroni, ki lahko proizvajajo posebne snovi - nevrohormone, ki uravnavajo sproščanje hormonov s strani drugih endokrinih žlez. Osrednji organ endokrinega sistema je tudi hipofiza. Preostale endokrine žleze so razvrščene kot periferni organi endokrinega sistema.
Kot je razvidno iz slike 1.5.16, v odgovor na informacije iz centralnega in avtonomnega živčnega sistema hipotalamus izloča posebne snovi - nevrohormone, ki hipofizo "zapovedujejo", da pospešijo ali upočasnijo proizvodnjo spodbudnih hormonov.
Slika 1.5.16 Hipotalamično-hipofizni sistem endokrine regulacije:
TTG - ščitnično stimulirajoči hormon; ACTH - adrenokortikotropni hormon; FSH - folikle stimulirajoči hormon; LH - lutenizirajoči hormon; STH - rastni hormon; LTH - luteotropni hormon (prolaktin); ADH - antidiuretični hormon (vazopresin)
Poleg tega hipotalamus lahko pošilja signale neposredno na periferne endokrine žleze brez sodelovanja hipofize..
Glavni stimulirajoči hormoni hipofize vključujejo tirotropne, adrenokortikotropne, folikle stimulirajoče, luteinizirajoče in somatotropne.
Ščitnično stimulirajoči hormon deluje na ščitnico in obščitnične žleze. Aktivira sintezo in izločanje ščitničnih hormonov (tiroksin in trijodotironin), pa tudi hormona kalcitonin (ki sodeluje pri presnovi kalcija in povzroči zmanjšanje kalcija v krvi) s strani ščitnice.
Paratiroidne žleze proizvajajo paratiroidni hormon, ki sodeluje pri uravnavanju presnove kalcija in fosforja..
Adrenokortikotropni hormon stimulira proizvodnjo kortikosteroidov (glukokortikoidov in mineralokortikoidov) v nadledvični skorji. Poleg tega celice nadledvične skorje proizvajajo androgene, estrogene in progesteron (v majhnih količinah), ki so skupaj s podobnimi hormoni spolnih žlez odgovorni za razvoj sekundarnih spolnih značilnosti. Celice nadledvične medule sintetizirajo adrenalin, norepinefrin in dopamin.
Folikli stimulirajoči in luteinizirajoči hormoni spodbujajo spolne funkcije in proizvodnjo hormonov s strani spolnih žlez. Jajčniki žensk proizvajajo estrogene, progesteron, androgene, testisi moških pa proizvajajo androgene.
Rastni hormon spodbuja rast telesa kot celote in njegovih posameznih organov (vključno z rastjo okostja) in proizvodnjo enega od hormonov trebušne slinavke - somatostatina, ki zavira trebušno slinavko pri izločanju insulina, glukagona in prebavnih encimov. V trebušni slinavki sta dve vrsti specializiranih celic, združenih v obliki najmanjših otočkov (otočki Langerhans glej sliko 1.5.15, pogled D). To so alfa celice, ki sintetizirajo hormon glukagon, in beta celice, ki proizvajajo hormon inzulin. Insulin in glukagon uravnavata presnovo ogljikovih hidratov (tj. Glukozo v krvi).
Stimulirajoči hormoni aktivirajo funkcije perifernih endokrinih žlez in jih spodbudijo k sproščanju hormonov, ki sodelujejo pri uravnavanju osnovnih procesov v telesu.
Zanimivo je, da presežek hormonov, ki jih proizvajajo periferne endokrine žleze, zavira sproščanje ustreznega "tropskega" hipofize. To je osupljiv prikaz univerzalnega regulativnega mehanizma v živih organizmih, ki ga označujemo kot negativne povratne informacije..
Hipofiza poleg stimulacije hormonov proizvaja tudi hormone, ki so neposredno vključeni v nadzor vitalnih funkcij telesa. Med take hormone spadajo: somatotropni hormon (ki smo ga omenili zgoraj), luteotropni hormon, antidiuretični hormon, oksitocin in drugi.
Luteotropni hormon (prolaktin) nadzoruje nastajanje mleka v mlečnih žlezah.
Antidiuretični hormon (vazopresin) zavira izločanje tekočine iz telesa in poveča krvni tlak.
Oksitocin povzroča krčenje maternice in spodbuja nastajanje mleka v mlečnih žlezah.
Pomanjkanje hormonov hipofize v telesu izravnamo z zdravili, ki nadomeščajo pomanjkanje ali posnemajo njihov učinek. Takšna zdravila vključujejo zlasti Norditropin ® Simplex ® (Novo Nordisk), ki ima somatotropni učinek; Menopur (podjetje Ferring), ki ima gonadotropne lastnosti; Minirin ® in Remestip ® (podjetje "Ferring"), ki delujeta kot endogeni vazopresin. Zdravila se uporabljajo tudi v primerih, ko je iz nekega razloga potrebno zatirati delovanje hormonov hipofize. Zdravilo Decapeptil Depot (družba Ferring) blokira gonadotropno funkcijo hipofize in zavira sproščanje luteinizirajočih in folikle stimulirajočih hormonov.
Raven nekaterih hormonov, ki jih nadzira hipofiza, je podvržena cikličnim nihanjem. Torej, menstrualni cikel pri ženskah določa mesečna nihanja ravni luteinizirajočih in folikle stimulirajočih hormonov, ki nastajajo v hipofizi in vplivajo na jajčnike. Skladno s tem raven hormonov jajčnikov - estrogena in progesterona - niha v istem ritmu. Kako hipotalamus in hipofiza nadzirata te bioritme, ni povsem jasno.
Obstajajo tudi hormoni, katerih proizvodnja se zaradi razlogov še ne razume popolnoma. Torej raven kortikosteroidov in rastnega hormona iz nekega razloga niha čez dan: doseže maksimum zjutraj in minimum najmanj opoldne.
Mehanizem delovanja hormonov. Hormon se veže na receptorje v ciljnih celicah, medtem ko se aktivirajo medcelični encimi, kar privede ciljno celico v stanje funkcionalne vzbujanja. Odvečni hormon deluje na žlezo, ki ga proizvaja, ali prek avtonomnega živčnega sistema na hipotalamusu, kar jih spodbudi k zmanjšanju proizvodnje tega hormona (spet negativne povratne informacije!).
Nasprotno, vsaka napaka v sintezi hormonov ali disfunkcija endokrinega sistema povzroči neprijetne posledice za zdravje. Na primer, če primanjkuje rastnega hormona, ki ga izloča hipofiza, otrok ostane pritlikavec.
Svetovna zdravstvena organizacija je ustanovila rast povprečnega človeka - 160 cm (za ženske) in 170 cm (za moške). Oseba, nižja od 140 cm ali več kot 195 cm, velja za že zelo nizko ali zelo visoko. Znano je, da je bil rimski cesar Maskimilijan visok 2,5 metra, egiptovski škrat Agibe pa le 38 cm!
Pomanjkanje ščitničnih hormonov pri otrocih vodi do razvoja duševne zaostalosti, pri odraslih - do upočasnitve metabolizma, nižje telesne temperature in pojava edema.
Znano je, da se pod stresom poveča proizvodnja kortikosteroidov in razvije „sindrom slabosti“. Telesna sposobnost prilagajanja (prilagajanja) stresu je v veliki meri odvisna od sposobnosti endokrinega sistema, da se hitro odzove z zmanjšanjem proizvodnje kortikosteroidov.
Ob pomanjkanju inzulina, ki ga proizvaja trebušna slinavka, se pojavi resna bolezen - diabetes.
Omeniti velja, da se s staranjem (naravno izumrtje telesa) razvijejo različna razmerja hormonskih komponent v telesu.
Torej pride do zmanjšanja tvorbe nekaterih hormonov in povečanja drugih. Zmanjšanje aktivnosti endokrinih organov se zgodi z različno hitrostjo: do 13-15 let - pojavi se atrofija timusne žleze, plazemska koncentracija testosterona pri moških se po 18 letih postopoma zmanjšuje, izločanje estrogena pri ženskah se po 30 letih zmanjša; proizvodnja ščitničnih hormonov je omejena le na 60-65 let.
Spolni hormoni. Obstajata dve vrsti spolnih hormonov - moški (androgeni) in ženski (estrogeni). Tako moški kot moški in ženske so prisotni v telesu. Razvoj genitalnih organov in oblikovanje sekundarnih spolnih značilnosti v mladostništvu (povečanje mlečnih žlez pri deklicah, pojav las na obrazu in grobost glasu pri dečkih in podobno) so odvisni od njihovega razmerja. Gotovo ste videli na ulici, v prevozu starih žensk z grobo glasjo, antenami in celo brado. Razlog je dovolj preprost. S starostjo se proizvodnja estrogena (ženskih spolnih hormonov) pri ženskah zmanjšuje in lahko se zgodi, da moški spolni hormoni (androgeni) začnejo prevladovati nad ženskimi. Torej, grobost glasu in prekomerna rast las (hirsutizem).
Kot veste moški, bolniki z alkoholizmom trpijo za močno feminizacijo (do povečanja mlečnih žlez) in impotenco. To je tudi rezultat hormonskih procesov. Moški z večkratnim uživanjem alkohola vodijo v zatiranje delovanja testisov in znižanje koncentracije moškega spolnega hormona - testosterona v krvi, ki ji dolgujemo občutek strasti in spolnega nagona. Hkrati nadledvične žleze povečujejo proizvodnjo snovi, ki so po strukturi blizu testosterona, vendar nimajo aktivirajočega (androgenega) učinka na moški reproduktivni sistem. To napeljuje hipofizo in zmanjša njen spodbudni učinek na nadledvične žleze. Posledično se proizvodnja testosterona še bolj zmanjša. V tem primeru vnos testosterona ne pomaga veliko, saj ga v telesu alkoholika jetra pretvorijo v ženski spolni hormon (estrone). Izkaže se, da bo zdravljenje le poslabšalo rezultat. Moški morajo torej izbrati, kaj jim je pomembno: seks ali alkohol.
Vlogo hormonov je težko preceniti. Njihovo delo lahko primerjamo z igranjem orkestra, kadar kakšen neuspeh ali ponarejena nota krši harmonijo. Na podlagi lastnosti hormonov je bilo ustvarjenih veliko zdravil, ki se uporabljajo za različne bolezni ustreznih žlez. Za več informacij o hormonskih zdravilih glejte poglavje 3.3..
Človeški endokrini sistem - endokrine žleze in hormoni (tabela)
Žleze človeškega telesa
Človeške žleze so razdeljene na eksokrine (zunanje izločanje) in endokrine (notranje izločanje).
Uravnavanje aktivnosti žlez izvaja živčni sistem in nekateri hormoni.
Zunanje izločanje - zunanje izločanje - izločki in izločajo njihove skrivnosti (encimi in druge biološko aktivne snovi) na površini telesa ali v telesni votlini.
Žleze zunanjega izločanja
Žleze zunanjega izločanja
Izločilni kanali gredo na površino telesa
V telesni votlini se odpirajo izločevalni kanali
Mešane žleze, ki so hkrati endokrine žleze
- dvanajstnika
Človeški endokrini sistem (endokrine žleze)
Endokrini sistem je kombinacija glavnih endokrinih žlez, katerih usklajena aktivnost zagotavlja (skupaj z živčnim sistemom) regulacijo vseh vitalnih telesnih funkcij.
Endokrine žleze (notranji izločanje) - nimajo izločevalnih kanalov in izločajo hormonov, ki jih proizvajajo neposredno v kri ali limfo.
Spodaj je prikazano mesto človeških endokrinih žlez:
1 - subbaricno območje možganov (hipotalamus);
2 - spodnji dodatek možganov (hipofiza);
3 - ščitnica;
4 - timusna žleza;
5 - otočni aparat trebušne slinavke (otočki Langerhans);
6 - jajčnik (pri ženskah);
7 - testis (pri moškem);
9 - obščitnična žleza;
10 - pinealna žleza (pinealna žleza).
Človeški hormoni
Hormoni (iz grščine, hormao - spodbudim, spravim v delovanje) - biološko aktivne snovi, ki jih izločajo endokrine žleze.
1. Organ, na katerega delujejo hormoni, se lahko nahaja daleč od žlez
2. Hormoni delujejo samo na žive celice
3. Delovanje hormonov je strogo specifično; nekateri vplivajo le na določene ciljne organe, drugi vplivajo na strogo določeno vrsto presnovnih procesov
4. Hormoni imajo visoko biološko aktivnost in vplivajo na zelo nizke koncentracije.
1. Poskrbite za rast in razvoj telesa
2. Poskrbite za prilagajanje telesa nenehno spreminjajočim se okoljskim razmeram
Endokrini sistem
Endokrini sistem nastane s kombinacijo endokrinih žlez (endokrinih žlez) in skupin endokrinih celic, raztresenih po različnih organih in tkivih, ki sintetizirajo in sproščajo v telo visoko aktivne biološke snovi - hormone (iz grškega hormona - sprožil sem v gibanju), ki imajo spodbudni ali zaviralni učinek o telesnih funkcijah: presnova in energija, rast in razvoj, reproduktivne funkcije in prilagajanje življenjskim razmeram. Funkcijo endokrinih žlez nadzira živčni sistem.
Človeški endokrini sistem
Endokrini sistem - niz endokrinih žlez, različnih organov in tkiv, ki v tesni interakciji z živčnim in imunskim sistemom uravnavajo in usklajujejo telesne funkcije s pomočjo izločanja fiziološko aktivnih snovi, ki jih prenaša kri.
Endokrine žleze (endokrine žleze) - žleze, ki nimajo izločevalnih kanalov in izločajo izločka zaradi difuzije in eksocitoze v notranje okolje telesa (kri, limfa).
Endokrine žleze nimajo izločnih vodov, prepletene so s številnimi živčnimi vlakni in obilno mrežo krvnih in limfnih kapilar, v katere vstopajo hormoni. Ta lastnost jih bistveno razlikuje od žlez zunanjega izločanja, ki izločajo njihove skrivnosti skozi izločevalne kanale na površino telesa ali v votlino organa. Mešane žleze izločanja, kot so trebušna slinavka in žleze.
Endokrini sistem vključuje:
Endokrine žleze:
Organi z endokrinim tkivom:
- trebušna slinavka (otočki Langerhans);
- spolne žleze (testisi in jajčniki)
Organi z endokrinimi celicami:
- CNS (zlasti hipotalamus);
- srce;
- pljuča;
- prebavila (sistem APUD);
- popka;
- posteljica;
- timus
- prostata
Sl. Endokrini sistem
Prepoznavne lastnosti hormonov so njihova visoka biološka aktivnost, specifičnost in razdalja delovanja. Hormoni krožijo v izjemno majhnih koncentracijah (nanogrami, pikogrami v 1 ml krvi). Torej, 1 g adrenalina je dovolj za izboljšanje dela 100 milijonov izoliranih žabjih src, 1 g inzulina pa lahko zniža raven sladkorja v krvi na 125 tisoč zajcev. Pomanjkanja enega hormona ni mogoče popolnoma nadomestiti z drugim, njegova odsotnost pa praviloma vodi v razvoj patologije. Pri vstopu v krvni obtok lahko hormoni vplivajo na celotno telo ter organe in tkiva, ki se nahajajo daleč od žleze, kjer se tvorijo, tj. hormoni prekrivajo oddaljeno delovanje.
Hormoni se relativno hitro uničijo v tkivih, zlasti v jetrih. Zaradi tega je za vzdrževanje zadostne količine hormonov v krvi in za zagotovitev daljšega in neprekinjenega delovanja potrebno nenehno sproščanje z ustrezno žlezo.
Hormoni kot prenašalci informacij, ki krožijo v krvi, medsebojno delujejo le s tistimi organi in tkivi, v celicah katerih na membranah, v citoplazmi ali v jedru obstajajo posebni hemoreceptorji, ki lahko tvorijo kompleks hormonskih receptorjev. Organe, ki imajo receptorje za določen hormon, imenujemo ciljni organi. Na primer, za hormone obščitničnih žlez so ciljni organi kosti, ledvice in tanko črevo; za ženske genitalne hormone so ženski spolni organi ciljni organi.
Kompleks hormonskih receptorjev v ciljnih organih sproži vrsto znotrajceličnih procesov, vse do aktiviranja nekaterih genov, zaradi česar se sinteza encimov poveča, njihova aktivnost poveča ali zmanjša, prepustnost celic za nekatere snovi pa se poveča.
Kemijska razvrstitev hormonov
S kemijskega vidika so hormoni dokaj raznolika skupina snovi:
beljakovinski hormoni - sestavljeni so iz 20 ali več aminokislinskih ostankov. Sem spadajo hormoni hipofize (STH, TSH, ACTH, LTH), trebušna slinavka (inzulin in glukagon) in obščitnične žleze (paratiroidni hormon). Nekateri proteinski hormoni so glikoproteini, na primer hormoni hipofize (FSH in LH);
peptidni hormoni - vsebujejo od 5 do 20 aminokislinskih ostankov. Sem spadajo hormoni hipofize (vazopresin in oksitocin), pinealna žleza (melatonin), ščitnica (tirokalcitonin). Proteinski in peptidni hormoni so polarne snovi, ki ne morejo prodreti skozi biološke membrane. Zato se za njihovo izločanje uporablja mehanizem eksocitoze. Zaradi tega so receptorji beljakovinskih in peptidnih hormonov integrirani v plazemsko membrano ciljne celice, signalizacijo znotrajceličnim strukturam pa izvajajo sekundarni glasniki (glasniki (slika 1);
hormoni, pridobljeni iz aminokislin - kateholaminov (adrenalin in norepinefrin), ščitničnih hormonov (tiroksin in trijodtironin) - tirozinskih derivatov; serotonin je derivat triptofana; histamin je derivat histidina;
steroidni hormoni - imajo lipidno bazo. Sem spadajo spolni hormoni, kortikosteroidi (kortizol, hidrokortizon, aldosteron) in aktivni presnovki vitamina D. Steroidni hormoni so nepolarne snovi, zato prosto prodrejo skozi biološke membrane. Receptorji zanje se nahajajo znotraj ciljne celice - v citoplazmi ali jedru. V zvezi s tem imajo ti hormoni dolgotrajen učinek, ki povzročajo spremembo procesov prepisovanja in prevajanja med sintezo beljakovin. Ščitnični hormoni tiroksin in trijodtironin imata enak učinek (slika 2).
Sl. 1. Mehanizem delovanja hormonov (derivati aminokislin, beljakovinsko-peptidne narave)
a, 6 - dve različici delovanja hormona na membranske receptorje; PDE - fosfodiesteraza, PK-A - protein kinaza A, PK-C protein kinaza C; DAG - diacelglicerol; TFI - trifosfoinozitol; Yn - 1,4,5-F-inozitol 1,4,5-fosfat
Sl. 2. Mehanizem delovanja hormonov (steroidna narava in ščitnica)
In - inhibitor; GR - hormonski receptor; Gras - aktivirani hormonsko-receptorski kompleks
Proteinsko-peptidni hormoni imajo vrstno specifičnost, steroidni hormoni in derivati aminokislin pa nimajo vrstne specifičnosti in imajo običajno enak učinek na predstavnike različnih vrst.
Splošne lastnosti regulativnih peptidov:
- Sintetizirajo se povsod, tudi v osrednjem živčevju (nevropeptidi), prebavilih (gastrointestinalni peptidi), pljučih, srcu (atriopeptidi), endoteliju (endotelin itd.), Reproduktivnem sistemu (inhibin, relaksin itd.)
- Imajo kratek razpolovni čas in po intravenski uporabi ne zdržijo dolgo v krvi
- Zagotovite pretežno lokalno delovanje
- Pogosto učinkujejo ne sami, temveč v tesni interakciji z mediatorji, hormoni in drugimi biološko aktivnimi snovmi (modulacijski učinek peptidov)
Karakterizacija glavnih regulativnih peptidov
- Analgetični peptidi, antinociceptivni sistem možganov: endorfini, enksfalini, dermorfini, kiotorfin, kazomorfin
- Peptidi spomina in učenja: vazopresin, oksitocin, fragmenti kortikotropina in melanotropina
- Peptidi spanja: Delta Sleep Peptide, Uchisono faktor, Pappenheimerjev faktor, Nagasakijev faktor
- Stimulansi imunosti: fragmenti interferona, tufcin, timusni peptidi, muramil dipeptidi
- Stimulatorji prehranjevalnega in pitnega vedenja, vključno s snovmi, ki zavirajo apetit (anorexigenic): nevrogensin, dinorfin, možganski analogi holecistokinina, gastrina, inzulina
- Modulatorji razpoloženja in občutka ugodja: endorfini, vazopresin, melanostatin, tireoliberin
- Spodbujalci spolnega vedenja: fragmenti luliberina, oksitocipa, kortikotropina
- Regulatorji telesne temperature: bombesin, endorfini, vazopresin, tiroliberin
- Regulatorji mišičnega tonusa: somatostatin, endorfini
- Regulatorji tonusa gladkih mišic: ceruslin, ksenopsin, fizalemin, kassinin
- Nevrotransmiterji in njihovi antagonisti: nevrotenzin, karnozin, proktolin, snov P, nevrotransmisija
- Antialergijski peptidi: analogi kortikotropina, antagonisti bradikinina
- Stimulansi za rast in preživetje: Glutation, stimulator rasti celic
Regulacija funkcij endokrinih žlez se izvaja na več načinov. Eden od njih je neposreden vpliv na celice žleze koncentracije v krvi določene snovi, katere raven uravnava ta hormon. Na primer, visoka glukoza v krvi, ki teče skozi trebušno slinavko, povzroči povečano izločanje insulina, kar zniža krvni sladkor. Drug primer je zaviranje proizvodnje obščitničnega hormona (ki poveča raven kalcija v krvi), ko so celice obščitničnih žlez izpostavljeni povišani koncentraciji Ca 2+ in stimulacija izločanja tega hormona, ko raven Ca 2+ v krvi pade.
Živčna regulacija aktivnosti endokrinih žlez poteka predvsem skozi hipotalamus in nevrohormone, ki jih izločajo. Neposrednih živčnih vplivov na sekretorne celice endokrinih žlez praviloma ne opazimo (razen nadledvične medule in pinealne žleze). Živčna vlakna, ki inervirajo žlezo, večinoma uravnavajo ton krvnih žil in dotok krvi v žlezo.
Kršitve delovanja endokrinih žlez se lahko usmerijo tako v povečanje aktivnosti (hiperfunkcije) kot v zmanjšanje aktivnosti (hipofunkcija).
Splošna fiziologija endokrinega sistema
Endokrini sistem je sistem prenosa informacij med različnimi celicami in tkivi telesa in uravnavanje njihovih funkcij s pomočjo hormonov. Endokrini sistem človeškega telesa predstavljajo endokrine žleze (hipofiza, nadledvične žleze, ščitnica in obščitnica, pinealna žleza), organi z endokrinim tkivom (trebušna slinavka, spolne žleze) in organi z endokrinim delovanjem celic (placenta, žleze slinavk, jetra, ledvice, srce itd..). Posebno mesto v endokrinem sistemu ima hipotalamus, ki je na eni strani mesto tvorbe hormonov, na drugi strani pa zagotavlja interakcijo med živčnimi in endokrinimi mehanizmi sistemske regulacije telesnih funkcij.
Žleze z notranjim izločanjem ali endokrine žleze so tiste strukture ali tvorbe, ki izločajo izločanje neposredno v medcelično tekočino, kri, limfo in možgansko tekočino. Celotnost endokrinih žlez tvori endokrini sistem, v katerem je mogoče razlikovati več komponent.
1. Lokalni endokrini sistem, ki vključuje klasične endokrine žleze: hipofiza, nadledvične žleze, pinealna žleza, ščitnica in obščitnica, otoček del trebušne slinavke, spolne žleze, hipotalamus (njegova sekretorna jedra), posteljica (začasna žleza), timus ( timus). Produkti njihovega delovanja so hormoni.
2. Difuzni endokrini sistem, ki vključuje žlezne celice, lokalizirane v različnih organih in tkivih, in izločajo snovi, podobne hormonom, ki se tvorijo v klasičnih endokrinih žlezah.
3. Sistem za zajemanje prekurzorjev amina in njihovo dekarboksilacijo, ki ga predstavljajo žlezne celice, ki proizvajajo peptide in biogene amine (serotonin, histamin, dopamin itd.). Obstaja stališče, da ta sistem vključuje difuzni endokrini sistem.
Endokrine žleze so razdeljene na naslednji način:
- po resnosti njihove morfološke povezanosti s centralnim živčnim sistemom - s centralnim (hipotalamus, hipofiza, pinealna žleza) in perifernim (ščitnica, spolne žleze itd.);
- glede na funkcionalno odvisnost hipofize, ki se realizira s pomočjo njegovih tropskih hormonov, od hipofize in hipofize neodvisne.
Metode za oceno stanja funkcij endokrinega sistema pri ljudeh
Glavne funkcije endokrinega sistema, ki odražajo njegovo vlogo v telesu, so:
- nadzor rasti in razvoja telesa, nadzor reproduktivne funkcije in sodelovanje pri oblikovanju spolnega vedenja;
- skupaj z živčnim sistemom - uravnavanje metabolizma, uravnavanje rabe in odlaganja energijskih substratov, vzdrževanje homeostaze telesa, nastajanje prilagodljivih reakcij telesa, zagotavljanje popolnega fizičnega in duševnega razvoja, nadzor sinteze, izločanja in metabolizma hormonov.
- Odstranjevanje (ekstirpacija) žleze in opis učinkov operacije
- Uvajanje ekstraktov železa
- Izolacija, čiščenje in identifikacija aktivne snovi žleze
- Selektivno zatiranje izločanja hormonov
- Endokrina presaditev
- Primerjava sestave krvi, ki teče v in iz žleze
- Kvantitativno določanje hormonov v bioloških tekočinah (kri, urin, cerebrospinalna tekočina itd.):
- biokemična (kromatografija itd.);
- biološko testiranje;
- radioimunoanaliza (RIA);
- imunoradiometrična analiza (IRMA);
- radiorecertna analiza (PPA);
- imunokromatografska analiza (hitri diagnostični testni trakovi)
- Uvedba radioaktivnih izotopov in radioizotopsko skeniranje
- Klinično opazovanje bolnikov z endokrino patologijo
- Ultrazvočni pregled endokrinih žlez
- Računalniška tomografija (CT) in slikanje z magnetno resonanco (MRI)
- Genski inženiring
Klinične metode
Temeljijo na podatkih o zaslišanju (anamneza) in ugotavljanju zunanjih znakov disfunkcije endokrinih žlez, vključno z njihovo velikostjo. Na primer, nanizem hipofize - pritlikavost (rast manj kot 120 cm) z nezadostnim izločanjem rastnega hormona ali gigantizem (rast več kot 2 m) s prekomernim izločanjem - so objektivni znaki motene funkcije acidofilnih celic hipofize v otroštvu. Pomembni zunanji znaki disfunkcije endokrinega sistema so lahko prekomerna ali nezadostna telesna teža, prekomerna pigmentacija kože ali pomanjkanje le-te, narava lasnice, resnost sekundarnih spolnih značilnosti. Zelo pomembni diagnostični znaki disfunkcije endokrinega sistema so simptomi žeje, poliurija, motnje apetita, omotica, hipotermija, motnje menstrualnega cikla pri ženskah in spolna disfunkcija, ki jih odkrijemo s skrbnim vprašanjem osebe. Če se prepoznajo ti in drugi znaki, lahko oseba sumi na številne endokrine motnje (diabetes mellitus, bolezen ščitnice, disfunkcija spolnih žlez, Cushingov sindrom, Addisonova bolezen itd.).
Biokemijske in instrumentalne raziskovalne metode
Na podlagi določitve ravni samih hormonov in njihovih presnovkov v krvi, cerebrospinalne tekočine, urina, sline, hitrosti in dnevne dinamike njihovega izločanja, njihovih reguliranih parametrov, preučevanja hormonskih receptorjev in posameznih učinkov v ciljnih tkivih ter velikosti žleze in njene aktivnosti.
Pri izvajanju biokemijskih raziskav se za določitev koncentracije hormonov uporabljajo kemijske, kromatografske, radioreceptorske in radioimunološke metode, pa tudi za preizkušanje učinkov hormonov na živalih ali na celičnih kulturah. Velika diagnostična vrednost je določitev ravni trojnih, prostih hormonov ob upoštevanju cirkadianih ritmov izločanja, spola in starosti bolnikov.
Radioimunska analiza (RIA, radioimunološka analiza, izotopska imunološka analiza) je metoda za kvantitativno določanje fiziološko aktivnih snovi v različnih medijih, ki temelji na konkurenčnem vezanju želenih spojin in podobnih snovi, označenih z radionuklidom na specifične vezivne sisteme, čemur sledi odkrivanje na posebnih protitradio spektrometrih.
Imunoradiometrična analiza (IRMA) je posebna vrsta RIA, ki uporablja protitelesa, označena z radionuklidom in ne označena z antigenom.
Radioreceptorska analiza (PPA) je metoda za kvantitativno določanje fiziološko aktivnih snovi v različnih medijih, pri kateri se kot vezivni sistem uporabljajo hormonski receptorji..
Računalniška tomografija (CT) je rentgenska metoda, ki temelji na neenakomerni absorpciji rentgenskega sevanja v različnih tkivih telesa, ki razlikuje gostoto trdih in mehkih tkiv in se uporablja pri diagnozi patologije ščitnice, trebušne slinavke, nadledvične žleze itd..
Magnetnoresonančno slikanje (MRI) je instrumentalna diagnostična metoda, s katero endokrinologija oceni stanje hipotalamično-hipofizno-nadledvičnega sistema, okostja, trebušnih organov in male medenice.
Densitometrija je rentgenska metoda, ki se uporablja za določanje kostne gostote in diagnosticiranje osteoporoze, kar omogoča odkrivanje že 2-5% izgube kosti. Uporabljajo se enofotonska in dvomfonska denzitometrija..
Radioizotopsko skeniranje (skeniranje) je metoda pridobivanja dvodimenzionalne slike, ki odraža porazdelitev radiofarmaka v različnih organih s pomočjo optičnega bralnika. V endokrinologiji se uporablja za diagnosticiranje patologije ščitnice.
Ultrazvočna preiskava (ultrazvok) - metoda, ki temelji na registraciji odbijenih signalov impulznega ultrazvoka, ki se uporablja pri diagnostiki bolezni ščitnice, jajčnikov, prostate.
Test tolerance na glukozo je obremenitvena metoda za preučevanje presnove glukoze v telesu, ki se v endokrinologiji uporablja za diagnosticiranje motene tolerance na glukozo (preddiabetes) in diabetes mellitus. Izmeri se raven glukoze na tešče, nato se v 5 minutah predlaga, da se popije kozarec tople vode, v kateri se raztopi glukoza (75 g), nato pa se po 1 in 2 uri ponovno izmeri raven glukoze v krvi. Raven, manjša od 7,8 mmol / L (2 uri po obremenitvi z glukozo), velja za normalno. Raven, večja od 7,8, vendar manjša od 11,0 mmol / L - toleranca za glukozo. Ravni nad 11,0 mmol / L - „diabetes mellitus“.
Orhiometrija - merjenje volumna testisov s pomočjo orhiometrske naprave (testiculometer).
Gensko inženiring - skupek tehnik, metod in tehnologij za proizvodnjo rekombinantne RNA in DNK, izoliranje genov iz telesa (celic), manipuliranje z geni in njihovo vnašanje v druge organizme. V endokrinologiji se uporablja za sintezo hormonov. Preučuje se možnost genske terapije endokrinoloških bolezni..
Genska terapija - zdravljenje dednih, večfaktorskih in neededarnih (nalezljivih) bolezni z vnosom genov v celice bolnikov z namenom usmerjene spremembe genskih okvar ali dajanja celic novih funkcij. Glede na način vnosa eksogene DNK v pacientov genom lahko gensko terapijo izvajamo bodisi v celični kulturi bodisi neposredno v telesu.
Temeljno načelo za oceno delovanja hipofize odvisnih žlez je hkratna določitev nivoja tropskih in efektorskih hormonov ter po potrebi dodatno določanje ravni hormona, ki sprošča hipotalamiko. Na primer hkratna določitev kortizola in ACTH; spolni hormoni in FSH z LH; ščitnični hormoni, ki vsebujejo jod, TSH in TRH. Izvajajo se funkcionalni testi za razjasnitev sekretornih sposobnosti žleze in občutljivosti ce receptorjev na delovanje regulacijskih hormonov. Na primer določanje dinamike izločanja hormonov s ščitnico za dajanje TSH ali za dajanje TSH v primerih suma na pomanjkanje njegove funkcije.
Da bi ugotovili nagnjenost k diabetesu mellitusu ali razkrili njegove latentne oblike, se izvede stimulacijski test z uvedbo glukoze (oralni test tolerance glukoze) in določitvijo dinamike sprememb njegove ravni v krvi.
Če obstaja sum na hiperfunkcijo žlez, se izvajajo supresivni testi. Na primer, za oceno izločanja insulina s trebušno slinavko se njegova koncentracija v krvi meri med daljšim (do 72 ur) na tešče, ko se raven glukoze (naravnega stimulatorja izločanja inzulina) v krvi znatno zmanjša, v normalnih pogojih pa to spremlja zmanjšanje izločanja hormonov.
Za odkrivanje motenj endokrinih žlez se široko uporabljajo instrumentalni ultrazvok (najpogosteje), slikovne metode (računalniška tomografija in slikanje z magnetno resonanco), pa tudi mikroskopski pregled biopsijskega materiala. Uporabljajo se tudi posebne metode: angiografija s selektivnim vzorčenjem krvi, ki priteče iz endokrine žleze, radioizotopske študije, denzitometrija - določanje optične gostote kosti.
Za ugotavljanje dedne narave kršitev endokrinih funkcij z uporabo metod molekularno-genetskega raziskovanja. Na primer, kariotipizacija je dokaj informativna metoda za diagnosticiranje Klinefelterjevega sindroma.
Klinične in eksperimentalne metode
Uporabljajo se za preučevanje funkcij endokrine žleze po njeni delni odstranitvi (na primer po odstranitvi tkiva ščitnice pri tirotoksikozi ali raku). Na podlagi podatkov o preostali funkciji žleze, ki tvori hormone, se določi odmerek hormonov, ki jih je treba v telo vnesti za namene hormonske nadomestne terapije. Nadomestno zdravljenje, ob upoštevanju dnevne potrebe po hormonih, se izvaja po popolni odstranitvi nekaterih endokrinih žlez. Vsekakor hormonska terapija določa raven hormonov v krvi, da izbere optimalni odmerek danega hormona in prepreči preveliko odmerjanje.
Pravilnost nadomestnega zdravljenja, ki je v teku, se lahko oceni tudi s končnimi učinki danih hormonov. Na primer, merilo za pravilno odmerjanje hormona med terapijo z insulinom je vzdrževanje fiziološke ravni glukoze v krvi pacienta s sladkorno boleznijo in preprečevanje njegovega razvoja hipo- ali hiperglikemije.
Struktura človeškega endokrinega sistema
KONCEPT SISTEMA ENDOKRINA
V procesu evolucije se je z zapletom v strukturi večceličnih organizmov pojavil endokrini sistem, katerega naloga je ohranjati stabilnost notranjega telesa telesa. Endokrini sistem predstavljajo endokrine žleze.
Izločanje je izločanje žleznih celic..
V endokrinih žlezah nastajajo kompleksne kemične, fiziološko aktivne snovi - hormoni (grško hormao - da vzbujajo), ki se sproščajo neposredno v kri. V žlezah z mešanim izločanjem del celic opravlja zunanjo funkcijo, drugi del - intrakretorno funkcijo. Tako del celic trebušne slinavke proizvaja hormona inzulin in glukagon, drugi pa proizvajajo sok trebušne slinavke. Spolne žleze ne proizvajajo samo spolnih hormonov, temveč tudi spolne celice (jajčeca in semenčice).
Poleg tega nastajajo hormonske snovi v želodcu, dvanajstniku, ledvicah, srcu itd. V sluznici piloričnega želodca (mesto, kjer želodec prehaja v dvanajstnik) nastaja hormon gastrin, ki spodbudi izločanje želodčnega soka z nizkim pH in nizko vsebnostjo pepsina..
V dvanajstnični sluznici nastaja hormon, imenovan sekrein, ki aktivira eksokrino delovanje trebušne slinavke. Iz izvlečkov sekreina se tvori hormon holecistokinin, ki spodbuja motorično aktivnost žolčnika. Enterogastron nastaja tudi v dvanajstnični sluznici, ki zavira skrivnost in motorično aktivnost želodca. Ledvice izločajo hormon renin, ki spodbuja pretvorbo plazemskega proteina angiotenzinogena v angiotenzin. Slednje povzroči zoženje krvnih žil in zvišanje krvnega tlaka. V atriju srca nastane natriuretični hormon, ki spodbuja izločanje natrija preko ledvic.
Hormoni sodelujejo pri uravnavanju rasti in razvoja telesa, metabolizma in energije, pri usklajevanju vseh fizioloških funkcij telesa. Sodelujejo tudi v molekularnih mehanizmih prenosa dednih informacij in določajo pogostost nekaterih fizioloških procesov v telesu - bioloških ritmov (na primer spolni cikli pri ženskah).
Najpomembnejša vloga uravnavanja aktivnosti vseh endokrinih žlez pripada hipotalamično-hipofiznem sistemu.
Hipotalamus, odvisno od zunanjih vplivov in stanja notranjega okolja, najprej usklajuje vse vegetativne procese telesa, ki opravljajo funkcije višjega centra avtonomnega živca; drugič, s pomočjo hipofize uravnava aktivnost endokrinih žlez, pretvarja živčne impulze v humoralne signale. Sintetizirani hormoni nato vstopijo v ustrezna tkiva in organe in spremenijo svojo funkcionalno aktivnost. Torej se izvaja medsebojna povezanost živčnega in endokrinega sistema (živčni in humoralni regulacijski mehanizmi).
Celotna celovitost in subtilnost prilagajanja organizma okolju se odvija s tesnim medsebojnim vplivom živčnih in humornih mehanizmov uravnavanja funkcije.
RAZVOJ ENDOKRINSKEGA SISTEMA V ONTOGENEZI
Pri ontogenezi pride do spremembe oblik uravnavanja funkcij celic, organov in sistemov: od nespecifične kemične (humoralne) do popolnejše, strogo obravnavane, nujne in usklajene - živčne.
Že v embriogenezi komunikacija med celicami poteka ne le prek presnovnih produktov - presnovkov, temveč tudi skozi posebne biološko aktivne snovi, ki jih izločajo živčne celice - mediatorji: acetilholin, norepinefrin, serotonin itd., Ki so regulatorji bioloških procesov. V prihodnosti učinek mediatorjev postane bolj specifičen, kar dosežemo zaradi tvorbe receptivnih struktur v celicah, ki so zelo občutljive na mediatorja, pa tudi z omejevanjem tvorbe in sproščanja mediatorjev. Potem se reakcija celic na lokalne kemične dražljaje zmanjša, izboljša se sposobnost odziva na živčni impulz.
S starostjo, zlasti v obdobju pozne ontogeneze (poznejša starost), se narava nevrohumoralne regulacije funkcij spreminja v smeri oslabitve živčnih vplivov in povečane občutljivosti na humoralne dejavnike.
Spremembe hormonske regulacije vitalnih procesov lahko v ontogenezi vplivajo na:
raven in kakovost izločanja samih žlez zaradi lastnega staranja;
razmerja med posameznimi endokrinimi žlezami in s tem tudi delovanje posameznih žlez;
živčna regulacija funkcij endokrinih žlez;
dovzetnost tkiv za delovanje hormonov.
Splošni vzorec ontogeneze endokrinega sistema je:
začetni progresivni razvoj žlez, njihov nastanek in razvoj v embrionalnem obdobju in zgodnja poporodna ontogeneza;
bolj ali manj dolgotrajno ohranjanje največje funkcionalne aktivnosti v mladi (včasih v zreli) starosti;
v različni stopnji izrazili svojo senilno regresijo.
Številne žleze (pinealna žleza, timus, izolacijske celice trebušne slinavke, nadledvična skorja) dosežejo maksimalen razvoj že v zelo zgodnji ontogenezi.
Ščitnica in obščitnica, hipofiza, dosegajo največjo funkcionalno aktivnost v obdobju pozne mladosti in zgodnje zrelosti. Pozneje vse endokrine žleze razvijejo spolne žleze. Obdobje pozne mladosti in zgodnje zrelosti je največje funkcionalno cvetenje endokrine regulacije telesa. V tem obdobju je dodelitev tako anaboličnih (inzulinskih, somatotropnih in spolnih hormonov) kot katabolnih hormonov (kortikosteroidi, ščitnični in paratiroidni hormoni), katerih razmerje določa presnovo in manifestacijo številnih morfoloških in funkcionalnih procesov..
Hipofiza pri odrasli tehta približno 0,5 g. Ob rojstvu njegova teža ne presega 0,1 g, vendar se do 10. leta starosti poveča na 0,3 g in v mladostni starosti doseže raven. Hipofiza se nahaja v poglabljanju osnove lobanje - turškega sedla. Razlikujemo med sprednjim, vmesnim in zadnjim režnjam hipofize. Prednji in vmesni reženj sta adenohipofiza, zadnjik se imenuje nevrohipofiza.
Proizvodnja hormonov v hipofizi se začne v embrionalnem obdobju razvoja telesa.
Pod vplivom sproščajočih dejavnikov hipotalamusa hipofiza proizvaja somatotropni hormon, ki uravnava rast in razvoj telesa, pa tudi hormone, ki vplivajo na delovanje drugih endokrinih žlez: ščitnice, spolovil in nadledvičnih žlez. Na primer, gonadotropni hormoni hipofize (folikle stimulirajoči, luteinizirajoči hormoni, prolaktin) uravnavajo razvoj in delovanje spolnih žlez; adrenokortikotropni hormon povečuje izločanje glukokortikoidov (hormonov nadledvične skorje), ščitnično stimulirajoči hormon spodbuja izločanje ščitničnih hormonov.
Rastni hormon (STH) se pojavi v človeških zarodkih v 7-9 tednih. Pri novorojenčkih in otrocih od 1. leta starosti opazimo visoko koncentracijo STH v krvi. S starostjo se koncentracija tega hormona v krvi zmanjšuje, v adolescenci pride do porasta.
STH povzroča rast kosti v dolžino, pospeši presnovne procese, kar vodi v povečano rast, povečano telesno težo. Pomanjkanje tega hormona se kaže v kratkosti, zapoznelem spolnem razvoju, medtem ko so deleži telesa ohranjeni.
Presežek STH v otroštvu vodi v gigantizem. Ljudje z gigantizmom imajo dolge okončine, nerazvite spolne funkcije in zmanjšano telesno vzdržljivost. Prekomerno sproščanje hormona po puberteti vodi do akromegalije: povečajo se roke in noge, kosti obraznega dela lobanje; nos, ustnice, jezik, brada in ušesa intenzivno rastejo; glasilke se zgostijo, zaradi česar je glas grob; povečuje volumen srca, jeter, prebavil.
Adrenokortikotropni hormon (ACTH) vpliva na aktivnost nadledvične skorje. V zadnjih tednih človekovega plodovega intenziteta intenziteta sinteze ACTH v hipofizi ni le slabša, ampak je celo boljša od sinteze pri odraslem. Sinteza hormona se začne 9-10. Dneva razvoja ploda, pri 20-22 tednih fetalnega razvoja je sinteza tega hormona izrazito izražena.
Povečanje količine ACTH v krvi povzroči hiperfunkcijo nadledvične skorje, kar posledično vodi do presnovnih motenj, povečanja količine sladkorja v krvi. Razvija se bolezen Itenko-Cushing, za katero so značilne: debelost obraza in telesa; prekomerna rast las na obrazu in telesu, medtem ko ženske gojijo brado in brke; zvišanje krvnega tlaka (BP); popuščanje kostnega tkiva, kar vodi do spontanih zlomov kosti.
Gonadotropini - folikle stimulirajoči, luteinizirajoči hormoni, prolaktin - uravnavajo razvoj funkcije spolnih žlez in organov.
Vsebnost luteinizirajočega hormona (LH) odkrijemo v plodu v 8 tednih razvoja ploda. Pri ženskih plodovih se koncentracija in vsebnost LH v adenohipofizi najprej močno povečata, nato pa znatno zmanjšata. LH pri ženskah pospešuje ovulacijo (izstop jajčeca iz mešička) in nastanek žrela korpusov.
V prvih letih po rojstvu gonadotropinov v hipofizi deklic in dečkov praktično ni. S starostjo se koncentracija gonadotropinov v hipofizi poveča (v večji meri pri ženskah, v manjši meri pri moških).
Ščitnično stimulirajoči hormon (TSH) spodbuja izločanje ščitničnih hormonov. Že v zgodnjem otroštvu je nivo izločanja * in TSH v krvi precej visok. Pri otrocih od 1 meseca. do 12 let vsebnost TSH v krvni plazmi znaša 0,20 ± 0,06 µg / ml.
Vasopresin ali antidiuretični hormon (ADH) in oksitocin sintetizirata nevrosekretorne celice hipotalamičnih jeder in se kopičijo v nevrohipofizi. ADH povzroči zmanjšanje žilne gladke mišice in zmanjša količino izločenega urina, kar povzroči zvišanje krvnega tlaka. Oksitocin selektivno vpliva na gladke mišice maternice in spodbuja sproščanje mleka iz dojk.
Pri 4-mesečnem zarodku ima hipofiza že nizko, a dobro določeno ADH aktivnost. Kasneje se hitro dvigne, če primerjamo ob rojstvu s podobno aktivnostjo odraslih. Po tem pride do postopnega zmanjšanja aktivnosti ADH hipofize..
Pinealna žleza se nahaja v bližini hipotalamusa. Glavna hormona pinealne žleze sta adrenoglomerulotropin, ki spodbuja izločanje aldosterona v glomerularni coni nadledvične skorje, in melatonin, ki zavira razvoj in delovanje spolnih žlez..
Pinealna žleza človeka doseže največjo aktivnost v zgodnjem otroštvu. Do tega obdobja pinealna žleza najbolj zadržuje vpliv na razvoj spolnih žlez. Kasneje je pinealna žleza doživela pomembno involucijo: pri 1 letu 2 meseca. pojavi se tako imenovani epifizni pesek, ki ga do 15. leta ne najdemo vedno v žlezi. V starosti 15-20 let zavzema 0,35% površine žleznega tkiva.
Izločanje adrenoglomerulotropina dlje časa ne samo, da se v mladosti in zgodnji zrelosti ne poveča, ampak celo poveča. To je posledica izboljšane regulacije izločanja natrija in kalija z urinom, ki se v zgodnjem otroštvu hitro razvije in doseže visoko raven v zgodnji odrasli dobi..
Razvoj ščitnice
Ščitnica je eden najpomembnejših organov človekovega notranjega izločanja. Njegov pomen je še posebej velik za rastoči organizem. Ščitnica se nahaja v prednjem delu vratu, v bližini ščitničnega hrustanca grla.
V otroštvu ima ščitnica folikularno strukturo z nizko vsebnostjo koloidov (viskozna, sluzi podobna tekočina). Masa normalne ščitnice se s starostjo dramatično spremeni. Torej, pri novorojenčkih tehta
g, pri otrocih od 11 dni do 6 mesecev. - 2 g, pri 6-12 mesecih. - 3 g, 1-2 let - 4 g, 3-4 leta - 7 g, 5-10 let - 10 g, 11-15 let - 15 g, 16-20 let - 25 g, 21 let in več - 39 -47 g.
Ščitnični hormoni (tiroksin, trijodtironin, kalcitonin) se sintetizirajo v žleznem tkivu ščitnice in vplivajo na presnovo in energijo. Tiroksin vsebuje 4 molekule joda v molekuli; po cepljenju enega od njih nastane trijodotironin, ki je 4-5-krat bolj aktiven kot tiroksin.
Oba hormona vstopata v kri iz ščitnice, sta močna poživila presnovnih procesov v telesu: pospešita presnovo beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov, aktivirata oksidativno fosforilacijo v mitohondrijah, kar vodi v povečano energijsko presnovo. Ti hormoni so potrebni že v obdobju ploda, saj zagotavljajo rast, razvoj in diferenciacijo tkiv z ohranjanjem ravnotežja med procesi asimilacije in disimilacije. Ščitnični hormoni igrajo pomembno vlogo pri diferenciaciji živčnega tkiva in nastanku mielinskega plašča živčnih vlaken..
Ščitnični hormoni sodelujejo pri uravnavanju živčnega sistema (povečana razdražljivost); kardiovaskularni (povečana funkcija srca, povišan žilni tonus, krvni tlak); uravnavajo rast kosti, zorenje hrustanca, pospešijo razvoj zob.
Novorojenček ima visoko ščitnično aktivnost (fiziološki hipertiroidizem), ki traja približno en teden. Drugi porast te aktivnosti se pojavi v 12–15 letih, kar je povezano z velikimi potrebami telesa po energiji, ki je potrebna za intenzivno rast. Izločanje hormona se seveda poveča kot odziv na delovanje prehlada.
Hiperfunkcija ščitnice vodi v njeno povečanje (goiter), povečano presnovo, emaciacijo, tahikardijo (palpitacije), razdražljivost, hitro utrujenost, motnje spanja, solznost, potenje itd..
Znižanje ravni ščitničnih hormonov v otroštvu vodi v telesno in duševno zaostalost - endemični kretenizem. Za bolnike so značilni nizka inteligenca, kratek stas, kratek vrat in okončine (kršitev telesnih razmerij), razširjen jezik, slinjenje, zapozneli spolni razvoj.
Bolezni ščitnice pri otrocih so na drugem mestu po sladkorni bolezni. Normalno delovanje ščitnice je odvisno od številnih dejavnikov: ekologije, stresnih učinkov, stanja same žleze in hipotalamo-hipofiznega sistema, dednih, socialnih in življenjskih razmer. Dejavniki tveganja so tudi akutne otroške okužbe, dedni alkoholizem.
Razvoj obščitničnih žlez
Obščitnične žleze so štiri najmanjše endokrine žleze, katerih skupna masa je le 0,1 g. Po rojstvu se masa obščitničnih žlez poveča do 30 let pri moških in do 45-50 let pri ženskah. Nahajajo se v neposredni bližini ščitnice (in včasih v njenem tkivu) in proizvajajo paratiroidni hormon, ki uravnava izmenjavo kalcija in fosforja v telesu. Paratiroidni hormon poveča koncentracijo kalcija v krvi, poveča njegovo absorpcijo v črevesju, spodbuja razgradnjo kostnega tkiva, poveča vsebnost fosforja v urinu.
Obščitnične žleze v zarodku se pojavijo v zgodnji fazi razvoja (1,5 meseca).
Pri novorojenčkih se raven kalcija in fosforja v krvi nekoliko zmanjša, kar včasih vodi do napadov: modra koža, tresenje (trzanje) in mišična napetost itd. Do konca najstniškega obdobja je vsebnost paratiroidnega hormona v otroški plazmi višja kot pri odraslih, vendar njegova najintenzivnejša sinteza se pojavi v 4-7 letih.
V obdobju prvega in celo drugega otroštva je možna relativna hipofunkcija obščitničnih žlez, v povezavi s katero se poveča žeja, izgine apetit, poveča se živčno-mišična razdražljivost, otroci se na različne dražilne snovi odzovejo s trzanjem posameznih mišičnih skupin. Hipofunkcijo poslabšajo nalezljive bolezni.
Razvoj timusne žleze (timusa)
Thymus izvaja imunoregulacijske funkcije. Limfociti, ki nastanejo v kostnem mozgu in limfoidni organi s krvnim tokom, vstopijo v timus, kjer opravijo "imunološki trening" in se porazdelijo po celotnem limfoidnem sistemu. Limfociti so v timusu v povprečju 3-4 dni, njihova popolna izmenjava se zgodi v 4-6 dneh. Timijan proizvaja različne hormone. Nekateri hormoni aktivirajo celično imunost, drugi vplivajo na sintezo humoralnih protiteles..
Razlikujejo se naslednje starostne stopnje razvoja timusa:
Fetalno - do 1 leta.
Zgodnje otroško - od 1 do 3 let.
Otroci - od 3 do 8 let, obdobje najvišjega razvoja timusa.
Najstniške, ali zgodnje involucijske, od 9 do 13-18 let.
Mladostni - od 16 do 20 let.
Odrasli - od 20 do 40 let.
Senilna - po 40-45 letih.
Ob rojstvu je timusna žleza 4,2% telesne teže, pri 2-letnem otroku - 2,2% in pri odraslem - 0,3%. Največja relativna masa žleze opazimo pri starosti 2-3 let, absolutna pa - med puberteto. Potem se železo začne zmanjševati, masa pri odrasli osebi je 6 g.
Timonski hormoni zavirajo delovanje spolnih žlez, spolni hormoni pa povzročajo postopno zmanjšanje mase timusne žleze, kar močno zmanjša njegovo delovanje.
Razvoj trebušne slinavke
Pankreasa se nahaja poleg želodca in dvanajstnika, nanaša se na mešane žleze. Tvori pankreasni sok, ki ima pomembno vlogo pri prebavi, poteka pa izločanje hormonov, ki sodelujejo pri uravnavanju presnove ogljikovih hidratov - inzulina in glukagona..
Endokrino funkcijo izvajajo celice trebušne slinavke, ki se nahajajo v obliki otočkov (otočkov Langerhans). Vidre Langerhansa najdemo že v 44 mm zarodku. Intenzivni razvoj trebušne slinavke se začne s 6,5 meseca. intrauterino življenje in se nadaljuje v prvem obdobju otrokovega življenja. Pri novorojenih novorojenčkih povprečna teža trebušne slinavke znaša 2,84 g, do konca enega leta teža trebušne slinavke za 4-krat preseže težo novorojenčka. Drugi skok v razvoju trebušne slinavke opazimo pri starosti 5-6 let.
Pri 13-15 letih sta teža in velikost trebušne slinavke enaka kot pri odrasli. Popolni razvoj doseže do starosti 25-40 let, njegova masa pri odraslih moških je 71,9-73,6 g, žensk - 69,1 g.
Langerhanski otoki proizvajajo dva hormona - inzulin in glukagon.
Glukagon poveča raven sladkorja v krvi (spodbuja pretvorbo jetrnega glikogena v glukozo in njegovo sproščanje v kri), zato v obdobju pomanjkanja hrane glukoza vstopi v celico. Delovanje glukagona je še posebej pomembno za delovanje osrednjega živčnega sistema. Med delovanjem glukagona in insulina obstaja določena sinergija: glukagon mobilizira glikogen, inzulin pa poskrbi za uporabo glukoze, pridobljene s tem, odpre "vrata" celici, torej zniža koncentracijo glukoze v krvi. Hipofunkcija izolacijskega aparata povzroči ostro kršitev metabolizma ogljikovih hidratov: nastane sladkorna bolezen, motena je rast in razvoj telesa, zaostaja duševni razvoj.
Sladkorna bolezen se lahko pojavi v kateri koli starosti. Med bolniki s sladkorno boleznijo so od 3,5 do 8% otroci. V otroštvu je s sodobnimi metodami zdravljenja smrtnost zaradi sladkorne bolezni
3-0,4 ljudi na 100 tisoč ljudi.
Pojav sladkorne bolezni pri otrocih je hiter, s hitrim razvojem simptomov in hudim potekom. Pogosto pride do perverznosti občutljivosti za okus (kislo se zdi slano in obratno). Včasih pri otrocih pride do motnosti leče (katarakte) zaradi podhranjenosti.
K nastanku sladkorne bolezni prispevajo dedni in zunanji dejavniki: rdečk, ošpic, gripe, hepatitisa, virusov norice, prekomerne prehrane, telesne neaktivnosti, stresa itd..
Nadledvične žleze se zgodaj položijo v embriogenezo. So parne žleze, ki tehtajo 4-7 g vsaka, se nahajajo na zgornjih polovicah ledvic. Vsaka nadledvična žleza je sestavljena iz dveh plasti, ki imata različen izvor in strukturo, različne funkcije: zunanja - kortikalna in notranja - možganska.
V notranji medili nadledvične žleze se tvorita dva hormona - adrenalin in norepinefrin. Adrenalin in norepinefrin se zelo zgodaj pojavita v nadledvični meduli. Povečajo moč in srčni utrip, zvišujejo krvni tlak, povečajo metabolizem, zavirajo prebavni sistem.
Starostne spremembe izločanja adrenalina in norepinefrina pri ljudeh praktično niso raziskane. Že ob rojstvu je raven izločanja teh hormonov enaka ravni odraslega organizma. Izločanje hormonov z urinom mladih, zrelih in starejših ljudi se s starostjo skoraj ne spreminja. Pri moških se na dan sprosti 2,7-14,6 μg adrenalina in 22-88 μg norepinefrina, pri ženskah 2,9-9,4 in 19-81 μg.
Kortikalna plast sintetizira več kot 40 hormonov, ki jih lahko razdelimo v naslednje skupine:
mineralokortikoidi (aldosteron) - vplivajo na izmenjavo natrijevih, kalijevih in vodnih ionov;
glukokortikoidi (hidrokortizon, kortikosteron) - uravnavajo presnovo beljakovin, maščob, ogljikovih hidratov, imajo katabolični učinek in protivnetni učinek;
spolni hormoni (androgeni in estrogeni) - vplivajo na oblikovanje sekundarnih spolnih značilnosti.
Pri plodu se sinteza kortikosteroidov določi že pri 7-8 tednih razvoja.
Celoten razvoj sinteze kortikosteroidov v nadledvični skorji je odvisen od aktivnosti encimskih sistemov in regulativnega delovanja ACTH. V prenatalnem obdobju obstajajo 4 stopnje razvoja nadledvične skorje:
stopnja začetne diferenciacije neodvisno od hipofize (10-15 dni);
hitra širitev žleze pod vplivom ACTH ploda;
Povečanje neodvisne aktivnosti ACTH (plod, star 18 dni);
postnatalni upad primarne funkcije nadledvične skorje.
Aktivnost nadledvičnih žlez opazimo v 7-8 letih, 10 letih in še posebej v puberteti.
Androsteroidna funkcija nadledvične žleze zori veliko kasneje kot posledica poznega razvoja retikularne cone skorje, ki je odgovoren za izločanje androsteroidov.
Pri otrocih do 8-10 let androgenov v krvi praktično ni, nato pa se njihovo število postopoma povečuje, od 20 do 30 let se močno poveča, v prihodnosti se njihovo število zmanjša.
Obstaja inverzna povezava med nadledvičnimi žlezami in timusom: povečano izločanje kortikosteroidov povzroči involucijo timusa, prekomerno delovanje timusne žleze pa zavira aktivnost nadledvične skorje.
Tako se izločanje kortikosteroidov zgodi v embriogenezi razmeroma zgodaj, njihova splošna raven sprva počasi in nato hitro naraste v zgodnjem postnatalnem razvoju, v zgodnji odrasli dobi doseže maksimum, nato pa se heterohrono zmanjša na starost.
Bolezni nadledvičnih žlez so lahko povezane tako s presežkom kot s pomanjkanjem hormonov. Povečano izločanje spolnih hormonov (androgenov) pri dečkih vodi v prezgodnji razvoj sekundarnih spolnih značilnosti, pri deklicah pa videz moškega. Hiperprodukcija glukokortikoidov je značilna za Itsenko-Cushingov sindrom. Presežek mineralokortikoidov (hiperaldosteronizem) opazimo s Connovim sindromom (tumorji nadledvične skorje), ki se kaže z zastajanjem natrija v telesu, zvišanim krvnim tlakom, mišično oslabelostjo in krči.
Hipofunkcija nadledvične skorje povzroči hude motnje v človeškem telesu. Lahko se manifestira v obliki akutne in kronične insuficience nadledvične žleze. Akutna insuficienca se pojavi s poškodbo nadledvičnih žlez (krvavitve, hude okužbe itd.) Ali nenadno odpovedjo kortikosteroidov (prednizon, hidrokortizon itd.) Po daljši uporabi v terapevtske namene. Akutno insuficienco nadledvične žleze spremlja močna mišična oslabelost, znižanje krvnega tlaka, prebavne motnje in drugi. Vzroki za kronično nadledvično insuficienco (Addisonova bolezen) so pogosto tuberkulozne lezije žleze, alergični procesi itd..