Физиология подготовка к экзамену

Околощитовидные железы

У человека имеется четыре околощитовидных железы, которые  продуцируют паратгормон. Он за счет активации функции остеокластов вызывает разрушение костной ткани, выход из нее ионов Кальция и повышения их концентрации в крови. Паратгормон активирует и другие процессы, вызывающие повышение уровня кальция в крови. Например, он усиливает всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию в канальцах почки. Все это приводит к значительному повышению уровня кальция и одновременному снижению концентрации неорганических,фосфатов в крови.

При недостаточной функции  паращитовидных желез в детском  возрасте нарушается рост костей, зубов, волос, возникают длительные спастические сокращения мышечных групп. У взрослого человека в этих условиях существенно повышается возбудимость ЦНС, возникают приступы судорог.

Гиперфункция паращитовидных желез сопровождается повышением содержания кальция в крови и снижением количества неорганического фосфата. В этих случаях развивается остеопороз, т. е. разрушение костной ткани, мышечная слабость, боли в спине, конечностях.

Регуляция образования  гормонов, регулирующих обмен кальция. В норме концентрация ионов кальция в плазме крови поддерживается на постоянном уровне. Поддержание определенной концентрации ионов кальция в крови обусловлено взаимодействием двух гормонов- паратгормона и тирокальцитонина. Снижение уровня кальция в крови, омывающей железу, приводит к усилению секреции паратгормона, что приводит к увеличению поступления кальция в кровь из его костных депо. Повышение же содержания кальция в крови, омывающей паращитовидные железы, угнетает секрецию паратгормона и усиливает образование тирокальцитонина, в результате чего количество кальция в крови снижается. Следовательно, между содержанием кальция в крови и внутренней секрецией околощитовидных желез и парафолликулярных клеток щитовидной железы имеется двусторонняя связь: изменение концентрации кальция в крови вызывает изменения секреции паратгормонаи тирокальцитонина, а они регулируют содержание кальция в крови. Эти взаимоотношения не опосредуются ни нервными, ни гуморальными механизмами.

Надпочечники

Надпочечники состоят  из мозгового и коркового вещества, гормоны которых отличаются по своему действию.

Мозговое вещество надпочечников. Гормон мозгового вещества надпочечников адреналин, образуется из его предшественника - норадреналина. Адреналин и норадреналин объединяют под названием катехоламины, или симпатомиметические амины, т.к. их действие на органы и ткани сходно с действием симпатических нервов.

Адреналин оказывает  влияние на многие функции организма:

- в мышцах усиливается  гликогенолиз;

- он вызывает учащение  и усиление сердечной деятельности, улучшает проведение возбуждения в сердце;

- суживает артериолы  кожи, брюшных органов и неработающих  мышц;

- ослабляет сокращения  желудка и тонкого кишечника;

- расслабляет бронхиальную  мускулатуру, в результате чего  просвет бронхов и бронхиол  увеличивается;

- вызывает сокращение  радиальной мышцы радужной оболочки, что приводит к расширению  зрачков;

- повышает чувствительность  рецепторов, в частности, сетчатки  глаза, слухового и вестибулярного  аппарата.

Следовательно, адреналин  вызывает экстренную перестройку функций, направленную на улучшения взаимодействия организма с Окружающей средой.

Действие норадреналина  сходно с действием адреналина, но не те" всем. Норадреналин, например, вызывает сокращение гладкой мышцы  матки крысы, адреналин - расслабляет ее. У человека норадреналин повышает периферическое сосудистое сопротивление, а также систолическое и диастолическое давление, а адреналин приводит к повышению только систолического давления. Адреналин стимулирует секрецию гормонов передней доли гипофиза, норадреналин подобного эффекта не вызывает.

При раздражении секреторных  нервов надпочечников усиливается  выделение ими адреналина и норадреналина. При всех состояниях, которые сопровождаются чрезмерной деятельностью организма  и усилением обмена веществ (эмоциональное возбуждение, мышечная нагрузка, охлаждение организма и т. д.) секреция адреналина увеличивается. Повышение секреции адреналина обеспечивает те физиологические изменения, которые сопровождают эмоциональные состояния.

Кора надпочечников. Гипофункция коры надпочечников наблюдается у человека при болезни Аддисона (бронзовой болезни). Признаками ее являются бронзовая окраска кожи, ослабление работы сердечной мышцы, астения, кахексия. При гиперфункции происходит изменение полового развития, так как начинают усиленно выделяться половые гормоны.

Гормоны коры надпочечников  делятся на три группы:

- минералокортикоиды;

- глюкокортикоиды;

- половые гормоны.

1. Минералокортикоиды. Из минералокортикоидов наиболее активны альдостерон и дезоксикортикостерон. Они участвуют в регуляции минерального обмена организма, прежде всего,натрия и калия.

Альдостерон. В клетках канальциевого эпителия почек он активирует синтез ферментов, повышающих активность натриевого насоса, что приводит к увеличению реабсорбции натрия и хлора в канальцах почки и, следовательно, повышению содержания натрия в крови, лимфе и тканевой жидкости. Одновременно происходит снижение реабсорбции ионов калия в почечных канальцах и уменьшение его содержания в организме. Повышение концентрации натрия в крови и тканевой жидкости повышаетих осмотическое давление, что сопровождается задержкой воды в организме и увеличением уровня артериального давления.

При недостатке минералокортикоидов, в результате снижения реабсорбции  натрия в канальцах, организм теряет большое количество этих ионов, что часто несовместимо с жизнью.

Регуляция уровня минералокортикоидов в крови. Секреция минералокортикоидов находится в прямой зависимости от содержания натрия и калия в организме. Повышенное содержание натрия в крови тормозит секрецию альдостерона, а недостаток натрия в крови вызывает усиление секреции альдостерона. Ионы калия также действуют непосредственно на клетки клубочковой зоны надпочечников и оказывают противоположное влияние на секрецию альдостерона. АКТГ увеличивает секрецию альдостерона. Снижение объема циркулирующей крови стимулирует его секрецию, а увеличение объема-тормозит, что приводит к выделению с мочой натрия, а вместе с ним и воды. Это приводит к нормализации объема циркулирующей крови и количества жидкости в организме.

2. Глюкокортикоиды - кортизон, гидрокортизон, кортикостерон оказывают влияние на белковый, жировой и углеводный обмен. Они способны повышать уровень сахара в крови (отсюда их название) за счет стимуляции образования глюкозы в печени в результате ускорения процессов дезаминирования аминокислот и превращение их безбелковых остатков в углеводы. Они ускоряют распад белков, что приводит к возникновению отрицательного азотистого баланса. Изменение белкового обмена подих влиянием в разных тканях различно. Так, в мышцах синтез белков угнетается, в лимфоидной ткани происходит их усиленный распад, а в печени синтез белков ускорен.

Глюкокортикоиды усиливают  мобилизацию жира из жировых депо и его использование в процессах  энергетического обмена. Они возбуждают ЦНС, способствуют развитию мышечной слабости и атрофии скелетной мускулатуры, что связано с усилением распада сократительных белков мышечных волокон.

При недостаточной секреции глюкокортикоидов понижается сопротивляемость организма к различным вредным воздействиям.

Усиление выделения  глюкокортикоидов происходит при чрезвычайных состояниях организма (боли, травме, кровопотёре, перегревании, переохлаждении, отравлении, инфекционных заболеваниях и др.), когда  рефлекторно усиливается секреция адреналина. Он поступает в кровь и воздействует на гипоталамус, стимулируя образование в его клетках фактора, способствующего образованию АКТГ. АКТГ же стимулирует секрецию глюкокортикоидов.

3. Половые гормоны  коры надпочечников. Половые гормоны коры надпочечников (андрогены и эстрогены) играют важную роль в развитии половых органов в детском возрасте, что особенно важно, так как в этот период внутрисекреторная функция половых желез еще слабо выражена. После достижения половой зрелости роль половых гормонов надпочечников невелика. Однако в старости, после прекращения внутрисекреторной функции половых желез, кора надпочечников вновь становится единственным источником секреции эстрогенов и андрогенов.

Половые железы

Половые железы секретируют  половые гормоны, которые разделяются на две группы: андрогены - мужские половые гормоны и эстрогены - женские половые гормоны. Те и другие образуются как в мужских, так и в женских половых железах, но в разных количествах. Физиологическая роль половых гормонов состоит в обеспечении половых функций. Эти гормоны обеспечивают развитие вторичных половых признаков, а в женском организме играют большую роль в возникновении половых циклов, в обеспечении нормального протекания беременности и в подготовке к кормлению новорожденного.

При нарушении функции половых желез (яичников или семенников) изменяется соотношение продукции этих гормонов и, следовательно, соответствующих функций. Такое состояние получило название интерсексуальности. Оно у мужчин может проявляться наличием некоторых физических и психических особенностей, свойственных женщинам, а у женщин - мужчинам.

Регуляция деятельности половых желез. Деятельность половых  желез регулируется нервной системой, а также гормонами гипофиза и  эпифиза. Нервная регуляция половых  желез осуществляется путем рефлекторного изменения внутренней секреции гипофиза, особенно секреции гонадотропных гормонов или гонадотропинов передней доли гипофиза, которые резко усиливают эндокринную функцию половых желез. После удаления гипофиза у неполовозрелых животных развитие половых желез замедляется и остается незаконченным- в семенниках не происходит образование сперматозоидов, а в яичниках фолликулы не достигают зрелости. При удалении гипофиза у половозрелых животных наблюдается атрофия половых желез.

Гормон эпифиза- мелатонин- угнетает развитие половых желез и их активность.

Плацента. Плацента выделяет эстроген, прогестерон и хореонический гонадотропин. При удалении у животных гипофиза или яичника, когда плацента уже хорошо развита, выкидыша не происходит, т. к. гормоны плаценты способны заменить соответствующие гормоны гипофиза и яичников и обеспечить нормальное протекание беременности.

Эпифиз

В эпифизе образуется вещество - мелатонин, которое оказывает воздействие на меланофоры (пигментные клетки кожи). Его действие противоположно действию интермедина и вызывает посветление кожи. При поражении эпифиза у детей возникает преждевременное половое созревание. Под влиянием освещения образование мелатонина в эпифизе снижается. Эпифиз содержит большое количество серотонина, который является предшественником мелатонина. Образование серотонина в эпифизе увеличивается в период наибольшей освещенности.

Внутренняя секреция эпифиза регулируется симпатическим  отделом вегетативной нервной системы, так как цикл биохимических процессов в эпифизе отражает смену периодов дня и ночи, то полагают, что эта циклическая активность представляет собой своеобразные биологические часы организма.

Поджелудочная железа

Белые отростчатые эпидермоциты (островки Лангерганса) состоят из трех типов клеток: альфа-, бета-, и гамма-клеток. Бета-клетки выделяют инсулин, альфа-клетки выделяют глюкагон. Кроме того, вероятно, эпителий мелких протоков поджелудочной железы выделяет гормон липокаин. В экстрактах этой железы найдены еще два гормона - ваготонин и центропнеин.

Инсулин повышает проницаемость мембраны мышечных и жировых клеток для глюкозы, в результате чего скорость поступления ее внутрь клеток увеличивается в 20 раз. Способствуя транспорту глюкозы внутрь клетки, инсулин обеспечивает ее утилизацию.

Под влиянием инсулина возрастает проницаемость клеточной мембраны для аминокислот, из которых в  клетках синтезируются белки. Инсулин  стимулирует синтез информационной РНК и тем самым способствует синтезу белков.

После введения больших  доз инсулина происходит переход  значительного количества глюкозы  из плазмы крови в клетки. Это  приводит к снижению уровня глюкозы  в крови (гипогликемии), что уменьшает  поступление глюкозы в клетки нервной системы, на проницаемость которых инсулин не действует. Головной и спинной мозг начинает испытывать недостаток глюкозы, которая является основным источником энергии для нервных клеток. Углубление такого состояния может привести к острому нарушению деятельности мозга- гипогликемической коме, которая проявляется периодическими приступами судорог, падением мышечного тонуса, понижением температуры тела, потерей сознания. Это состояние немедленно купируется внутривенным введением раствора глюкозы.

При снижении секреции инсулина происходит повышение содержания глюкозы  в крови (гипергликемия) и выделение  ее с мочой. Гипергликемия связана  с тем, что поступающая в кровь  глюкоза не полностью утилизируется  клетками и нс превращается в гликоген печени. Вместе с тем, в организме накапливаются продукты неполного окисления жиров.Интенсивное образование кислых продуктов расщепления жиров и дезаминирования аминокислот в печени могут вызвать сдвиг реакции крови в кислую сторону и развитие патологического состояния (диабетической комы), которое протекает с нарушением дыхания, кровообращения, с потерей сознания.

Глюкагон - гормон поджелудочной железы, который стимулирует в клетке переход фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена с образованием глюкозы, из не активной формы в активную, что приводит к усилению расщепления гликогена и к повышению уровня сахара в крови. Глюкагон стимулирует синтез гликогена в печени из аминокислот, но тормозит синтез жирных кислот и одновременно активирует печеночную липазу, что способствует расщеплению жиров. Глюкагон повышает сократительную функцию миокарда, не оказывая влияния на его возбудимость.