Тироидные гормоны

Щитовидная и паращитовидные железы (в количестве 4-6 штук расположены на задней поверхности щитовидной железы) синтезируют и секретируют:

1. тироидные (йодсодержащие) гормоны - синтезируются в фолликулах щитовидной железы;

2. кальцитонин - синтезируется в парафолликулярных клетках щитовидной железы (С-клетки);

3. паратгормон - синтезируется в паращитовидных железах.

Кальцитонин и паратгормон выполняют общую функцию (регулируют фосфорно-кальциевый обмен) и рассмотрены здесь.

Тироидные гормоны

К ним относятся трийодтиронин (Т₃) и тетрайодтиронин (Т₄, тироксин). Наибольшей биологической активностью обладает Т₃.

Тироидные гормоны синтезируются из аминокислоты тирозина с присоединением йода, поэтому их количество зависит от поступления йода с пищей.

Механизм действия тироидных гормонов, в основном, внутриклеточный – через рецепторы цитоплазмы (в частности, митохондрий) и ядра.

Эффект действия тироидных гормонов:

1. На метаболизм – вызывают «пожар обмена»:

а) повышают интенсивность обменных процессов, усиливают расщепление жиров (липолиз) и гликогена (гликогенолиз); повышают концентрацию глюкозы в крови; усиливают выведение холестерола из организма;

б) активируют процессы биологического окисления, увеличивают потребление кислорода и образование тепла (калоригенный эффект).

2. На функции органов – во многом действуют подобно симпато-адреналовой системе:

а) увеличивают ЧСС;

б) повышают возбудимость ЦНС.

3. На рост, развитие и дифференцировку тканей, в том числе костной и нервной (морфогенетический эффект). Особо важную роль Т₃ и Т₄ играют в развитии организма в детстве.

Регуляция секреции тироидных гормонов осуществляется системой «гипоталамус (тиролиберин) – аденогипофиз (ТТГ) – щитовидная железа (Т₃ и Т₄). При стрессе (особенно, при действии холода) секреция Т₃ и Т₄ увеличивается под влиянием сигналов, приходящих к гипоталамусу от других отделов ЦНС.

Патология.

НЕДОСТАТОК тироидных гормонов – гипотироз – сопровождается снижением интенсивности обмена веществ и энергии, понижением температуры тела, уменьшением ЧСС (брадикардия), ожирением, сухостью кожи, малоподвижностью, апатией, сонливостью, снижением памяти и интеллекта. В тяжелых случаях развивается микседема («слизистый отек») – распространенный отек кожи и подкожной клетчатки, связанный с накоплением в них гликопротеинов, обладающих гидрофильными свойствами.

Недостаток тироидных гормонов в детском возрасте приводит к задержке роста (тироидный нанизм): в отличие от гипофизарного нанизма, в этом случае замедляется психическое развитие, могут нарушаться пропорции тела. В тяжелых случаях врожденного гипотироза развивается кретинизм – карликовость в сочетании с резким снижением интеллекта, а часто и с глухонемотой.

Одной из причин гипотироза является недостаток поступления йода с пищей. При этом нарушается синтез Т₃ и Т_4, и их концентрация в крови снижается. В ответ на это усиливается секреция ТТГ (аденогипофиз), под действием которого возникает компенсаторное разрастание щитовидной железы – эндемический зоб. Если дефицит йода возникает в период внутриутробного развития, эндемический зоб часто сочетается с кретинизмом.

ИЗБЫТОК тироидных гормонов – гипертироз – сопровождается повышением обмена веществ и энергии (больной как будто «сгорает»). При этом состоянии наблюдается повышение температуры тела (таким больным все время жарко, они плохо переносят тепло), увеличение ЧСС, похудание, потливость, дрожание конечностей, психомоторное возбуждение, бессоница.

Резко выраженный гипертироз (тиротоксикоз) может быть опасен для жизни, в первую очередь, из-за расстройств сердечного ритма и нарушения функций ЦНС.

Наиболее частой причиной гипертироза является базедова болезнь (диффузный токсический зоб), при которой происходит патологическое разрастание щитовидной железы, приводящее к гиперсекреции тироидных гормонов. Базедова болезнь часто соповождается пучеглазием (экзофтальмом), однако этот симптом не связан с действием тироидных гормонов.

Гормоны мозгового вещества надпочечников

Мозговое вещество занимает около 20% объема надпочечников. Здесь синтезируются катехоламины: адреналин (АДР), норадреналин (НАДР), дофамин (допамин).

Кроме надпочечников, катехоламины синтезируются в нервной системе и выполняют функцию синаптических медиаторов в ЦНС (дофамин и НАДР) и в симпатических волокнах (НАДР). Симпатический отдел ВНС и мозговое вещество надпочечников образуют единую функциональную симпато-адреналовую систему, основная роль которой - мобилизация организма при стрессе (обеспечение реакций "борьбы и бегства").

По химической природе катехоламины являются производными аминокислоты тирозина.

Адреналин

Действие АДР на клетки-мишени реализуется через мембранные α- и β-адренорецепторы.

Локализация и эффекты стимуляции адренорецепторов

 в мышечных тканях

Локализация	Подтип рецептора	Эффект стимуляции
Миокард	α1, β1	активация
Гладкие мышцы	α1 β2	активация торможение

Гормоны нейрогипофиза

В нейрогипофизе накапливаются и секретируются в кровь 2 нейрогормона - вазопрессин и окситоцин, синтез которых происходит в нейросекреторных клетках гипоталамуса.

По химической структуре оба гормона являются нонапептидами, а по мишени действия - эффекторными гормонами.

Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ)

В соответствии с двумя своими названиями оказывает 2 физиологических эффекта:

1) антидиуретический эффект: является главным и заключается в уменьшении диуреза за счет усиления реабсорбции воды в почках (действие через рецепторы типа V2);

2) сосудосуживающий эффект: в больших дозах вазопрессин вызывает сокращение гладких мышц кровеносных сосудов (действие через рецепторы типа V1), что приводит к сужению сосудов и повышению артериального давления (АД).

В целом, действие вазопрессина вызывает:

- задержку воды в организме;

- снижение осмотического давления крови;

- повышение объема циркулирующей крови;

- повышение АД.

Вазопрессин также участвует в регуляции процессов памяти. Предполагается, что вазопрессин стимулирует мотивацию мужчин к созданию моногамной пары.

Регуляция секреции вазопрессина осуществляется, в основном, рефлекторно, усиливаясь:

а) при повышении осмотического давления крови (вследствие недостатка воды или избытка солей) - осморегулирующий рефлекс;

б) при уменьшении объема циркулирующей крови - волюморегулирующий рефлекс;

в) при снижении АД - барорефлекс.

Патология. Недостаток вазопрессина (или снижение чувствительности почек к этому гормону) приводит к большим потерям воды с мочой (до 20 л/сут). Это состояние называется несахарным диабетом.

Окситоцин

(от греч. oxys - быстрый, tokos - роды)

В женском организме (при беременности, родах):

1) Родостимуляция: вызывает сокращение гладких мышц беременной матки в процессе родов;

2) Стимуляция лактации:  вызывает сокращение миоэпителиальных клеток секреторных отделов лактирующей молочной железы, что способствует выведению молока в период кормления грудью.

В мужском организме и женском организме вне беременности:

- участвует в регуляции процессов памяти;

- оказывает антидиуретический эффект (значимо проявляется лишь при больших дозах);

- участвует в регуляции полового поведения (участвует в возникновении полового возбуждения, отвечает за материнское поведение, стимулирует мотивацию женщин к созданию моногамной пары);

- воздействует на психоэмоциональную сферу, формируя поведение "сближения и дружбы".

Регуляция секреции окситоцина у кормящих женщин осуществляется рефлекторно, усиливаясь при раздражении сосков молочных желез.

Гормоны аденогипофиза

Общее название гормонов аденогипофиза - тропные гормоны (тропины). По химической структуре они являются либо пептидами, либо гликопротеинами. По мишени действия среди гормонов аденогипофиза различают:

1) регуляторные гормоны - стимулируют рост, развитие и секрецию гормонов ряда периферических эндокринных желез (коры надпочечников, щитовидной железы, гонад);

2) эффекторные гормоны - непосредственно влияют на различные неэндокринные клетки организма.

Регуляторные гормоны аденогипофиза

НАЗВАНИЕ	ФУНКЦИИ
1. Тиротропин (тиротропный гормон, ТТГ)	- стимулирует секрецию йодсодержащих гормонов щитовидной железы, а также почти все этапы синтеза этих гормонов; - является главным регулятором морфогенеза фолликулярного аппарата щитовидной железы.
2. Кортикотропин  (адренокортикотроп-ный гормон, АКТГ)	стимулирует разрастание коры надпочечников, а также синтез и секрецию ее гормонов – глюкокортикоидов (в больших дозах – также минералкортикоидов и андрогенов).
3. Гонадотропины:	регулируют развитие половых желез, синтез и секрецию половых гормонов, образование половых клеток.
- лютропин (лютеинизирующий гормон, ЛГ)	- у женщин вызывает овуляцию и образование желтого тела, стимулирует образование эстрогенов и прогестерона; - у мужчин стимулирует развитие интерстициальных клеток яичек (клеток Лейдига) и секрецию ими андрогенов.
- фоллитропин  (фолликулостимулиру-ющий гормон, ФСГ)	- у женщин стимулирует рост и созревание фолликулов яичников и их подготовку к овуляции (повышая чувствительность к действию ЛГ); - у мужчин стимулирует сперматогенез – рост эпителия семенных канальцев (клеток Сертоли).

Все регуляторные гормоны аденогипофиза стимулируют не только секрецию гормонов соответствующих периферических эндокринных желез, но и рост этих желез. Поэтому недостаток какого-либо из этих гормонов приводит к атрофии соответствующей железы и снижению секреции ее гормонов, а избыток - к гипертрофии железы и гиперсекреции ее гормонов.

Эффекторные гормоны аденогипофиза

НАЗВАНИЕ	ДЕЙСТВИЕ
1. Соматотропин (соматотропный гормон, СТГ, «гормон роста»)	Ø Метаболическое действие: перераспределение очередности использования веществ для получения энергии (используются жиры, а не углеводы или белки). а) анаболический эффект: СТГ стимулирует синтез белка в клетках; б) контринсулярный эффект: угнетает поглощение и утилизацию глюкозы клетками, при этом концентрация глюкозы в крови повышается; в) липолитический (жиромобилизующий) эффект: усиливает распад жиров в жировой ткани, что приводит к поступлению в кровь жирных кислот, которые используются для пополнения энергетических затрат клеток. Ø Морфогенетическое действие: ускоряет деление и рост всех клеток (в частности, за счет усиления синтеза белка); способствует регенерации тканей после повреждения. Патология. Избыток СТГ в детском и юношеском возрасте приводит к гигантизму: рост до 250 см, масса до 150 кг. После полового созревания гиперсекреция СТГ приводит к акромегалии – непропорциональному увеличению отдельных частей тела (кистей, стоп, носа, нижней челюсти). Недостаток СТГ в детском возрасте приводит к гипофизарному нанизму (карликовости) – рост взрослого человека не превышает 120-130 см при сохранении пропорциональности частей тела и нормального умственного развития.
2. Пролактин (ПРЛ, лактотропин, лютеотропин, лютеотропный гормон)	Ø Действие на молочные железы: во время беременности стимулирует рост и развитие молочных желез; после родов стимулирует лактацию (синтез белков, жиров, углеводов молока). Акт сосания рефлекторно усиливает секрецию ПРЛ. Ø Действие на яичники: поддерживает существование желтого тела беременности и образование им прогестерона. Ø Действие на гипоталамус: тормозит секрецию гонадолиберина, поэтому подавляет секрецию лютеинизирующего гормона и, соответственно, овуляцию. Ø Влияние на метаболизм и рост: эффекты ПРЛ подобны эффектам СТГ (т.к. химически сродны) – стимулирует анаболические процессы, гемопоэз. Ø Влияние на f мужских половых органов: усиливает стимулирующее действие ЛГ и ФСГ на образование мужских половых гормонов и на сперматогенез. ПРЛ синтезируется в простате, где стимулирует образование ее секрета. Попадая в сперму, увеличивает подвижность сперматозоидов (паракринное действие). Ø Влияние на половое поведение: Возможно, усиливает половое влечение и половую активность. Патология. Гиперсекреция ПРЛ у женщин может быть причиной нарушений менструального цикла, у мужчин – импотенции, у детей обоего пола – задержки полового созревания.
3. Меланотропин (меланостимулиру-ющий гормон, МСГ)	стимулирует синтез пигмента меланина в меланоцитах кожи и сетчатки глаза.
4. Производные проопиомеланокор-тина (к ним же - АКТГ, МСГ)	Липотропины активируют липолиз (жиромобилизирующее действие). Эндорфины и энкефалины подобно производным морфина, вызывают обезболивающий эффект и чувство эйфории. Секретируются во многих других отделах ЦНС в качестве нейромодуляторов.

Регуляция секреции гормонов аденогипофиза осуществляется либеринами и статинами гипоталамуса.

Гормоны аденогипофиза	Стимулируют	Подавляют
Тиротропин	тиролиберин	-
Кортикотропин	кортиколиберин	-
Гонадотропины (ФСГ, ЛГ)	гонадолиберин	дофамин
Соматотропин	соматолиберин	соматостатин
Пролактин	тиролиберин	дофамин
Меланотропин	?, кортиколиберин	?

ПРИМЕЧАНИЕ. Существование меланолиберина и меланостатина у человека не доказано. Функцию статинов для гонадотропинов и ПРЛ выполняет дофамин, синтезируемый в гипоталамусе.

Важную роль в регуляции секреции гормонов аденогипофиза играют отрицательные обратные связи:

1) гормоны гипофиза тормозят секрецию соответствующих либеринов;

2) гормоны периферических эндокринных желез тормозят секрецию соответствующих гормонов аденогипофиза и либеринов гипоталамуса.

Благодаря наличию отрицательных обратных связей концентрация гормонов в крови поддерживается на относительно постоянном уровне.

Физиология эндокринной системы

Эндокринная система
- Понятие о гормонах
- Механизмы действия гормонов на клетки-мишени
- Регуляция секреции гормонов
Гипоталамус и гипофиз
- Гипоталамо-гипофизарная система
- Гормоны аденогипофиза (регулярные и эффекторные)
- Гормоны нейрогипофиза
Надпочечники
- Гормоны мозгового вещества надпочечников (адреналин, норадреналин, дофамин)
- Гормоны коркового вещества надпочечников (глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые гормоны)
Щитовидная и паращитовидная железы
- Тироидные гормоны
- Регуляция концентрации кальция в крови (кальцитонин, паратгормон + кальцитриол)
Поджелудочная железа
- Гормоны поджелудочной железы
- Регуляция концентрации глюкозы в крови
Эпифиз

Ситуационные задачи
Литература

Гипоталамо-гипофизарная система

Гипоталамус - часть промежуточного мозга, расположенная книзу от таламуса. Это высший вегетативный центр, координирующий функции различных систем, адаптируя их к целостной деятельности организма.

Гипоталамус принимает участие во многих физиологических процессах: терморегуляции и регуляции обмена веществ и энергии, в организации пищевого и питьевого поведения, в чередовании сна и бодрствования. Широкие регуляторные возможности гипоталамуса обусловлены его тесными связями с другими структурами ЦНС, а также с ВНС и с эндокринной системой.

Под непосредственным контролем гипоталамуса находится гипофиз, управляющий, в свою очередь, щитовидной железой, половыми железами и корковым веществом надпочечников. Таким образом, гипоталамус является нейроэндокринным центром, объединяющим нервную и эндокринную системы.

Некоторые нейроны гипоталамуса - нейросекреторные клетки - подобно эпителиальным клеткам эндокринных желез, синтезируют и выделяют в кровь нейрогормоны. Этот процесс называется нейросекрецией и протекает так же, как секреция синаптических медиаторов. Нейрогормоны синтезируются в телах нейросекреторных клеток, путем аксонного транспорта (движение цитоплазмы вдоль аксона) попадают в синаптические окончания, где накапливаются. При возбуждении соответствующих нейронов гипоталамуса нейрогормоны выделяются в кровоток.

Рисунок

Подробнее о строении гипоталамуса см. здесь.

Гипофиз (нижний мозговой придаток) - центральная железа внутренней секреции, структурно и функционально связанная с гипоталамусом. В составе гипофиза выделяют 2 отдела, различных по развитию, строению и функциям: нейрогипофиз и аденогипофиз.

Нейрогипофиз (задний отдел гипофиза) образован нервной тканью и фактически является продолжением гипоталамуса. Нейрогипофиз секретирует в кровь гормоны, синтез которых происходит в гипоталамусе.

Аденогипофиз (передний отдел гипофиза, состоит из передней и промежуточной частей) образован эпителиальной тканью, клетки которой синтезируют и секретируют в кровь ряд собственных гормонов.

Подробнее о строении гипофиза см. здесь.

Гипоталамо-гипофизарная система

Рисунок

Система "гипоталамус - нейрогипофиз". В крупноклеточных ядрах гипоталамуса (супраоптическом и паравентрикулярном) синтезируются 2 нейрогормона - вазопрессин и окситоцин. Эти гормоны по аксонам нейросекреторных клеток гипоталамуса переносятся в нейрогипофиз, где накапливаются и выделяются в кровь по механизму нейросекреции.

Система "гипоталамус - аденогипофиз". В мелкоклеточных ядрах гипоталамуса синтезируются нейрогормоны либерины и статины. При возбуждении нейронов гипоталамуса эти гормоны путем нейросекреции попадают в капилляры срединного возвышения гипоталамуса (первая капиллярная сеть). Далее либерины и статины током крови поступают в воротные вены гипофиза, которые в аденогипофизе вновь распадаются на капилляры (вторая капиллярная сеть). Здесь либерины и статины выходят из крови и действуют на эндокринные клетки аденогипофиза: либерины усиливают, а статины тормозят секрецию гормонов аденогипофиза. Гормоны аденогипофиза диффундируют в просвет капилляров вторичной сети, попадают в венозную кровь, оттекающую от гипофиза, и далее разносятся по организму.

В гипоталамусе и гипофизе секретируется большое количество гормонов, регулирующих многие физиологические функции. По химической структуре эти гормоны относятся к белково-пептидным, а по мишени действия среди них есть как регуляторные, так и эффекторные гормоны.

рисунок

Особенности почечного кровотока.

Распределение почечного кровотока

	% веса почки	% кровотока	Объем крови, мл/г ткани	Скорость кровотока, мл/г*мин
Корковое вещество	70	92	0,2	5,3
Наружная зона мозгового вещества	20	7	0,2	1,4
Сосочек	10	1	0,2	0,4