Дегтярев В.П. Нормальная физиология

Подождите немного. Документ загружается.

выброс инсулина в кровоток, и уровень глюкозы в крови вос-

станавливается .

Увеличение концентрации глюкозы в крови повышает ак-

тивность нервных клеток паравентрикулярных ядер гипота-

ламуса. Возникшее здесь возбуждение передается к дорсаль-

ным ядрам блуждающего нерва и по его эффекторным во-

локнам к бета-клеткам островков Лангерганса. В них усили-

вается образование и секреция инсулина, что снижает

уровень глюкозы в крови. При снижении глюкозы в крови

ниже нормы происходят противоположные реакции. Воз-

буждение симпатической нервной системы тормозит выде-

ление инсулина, тогда как активация парасимпатической

системы — стимулирует.

При высоком уровне глюкозы в крови возможно и ее не-

посредственное действие на рецепторный аппарат бета-кле-

ток поджелудочной железы. При этом увеличивается образо-

вание и секреция инсулина и снижается уровень глюкозы в

крови. Полагают, что глюкоза взаимодействует с особым ре-

цептором на мембране бета-клеток (глюкорецептором), в ре-

зультате чего усиливается синтез и высвобождение инсулина

в кровь.

Стимулируют образование и секрецию инсулина сомато-

тропин аденогипофиза, гормоны ЖКТ — секретин и холеци-

стокинин-панкреозимин, простагландин Е. Соматостатин

тормозит образование инсулина.

Количество инсулина в крови определяется активностью

фермента инсулиназы, который разрушает гормон. Наиболь-

шее количество этого фермента содержится в печени, скелет-

ных мышцах.

а Глюкагон синтезируется альфа-клетками поджелудочной

железы. Его концентрация в плазме составляет 30—120 нг/л.

Так же как инсулин, он принимает участие в углеводном об-

мене и по характеру своего действия является антагонистом

инсулина. Под влиянием глюкагона происходит расщепление

гликогена в печени до глюкозы, при этом концентрация глю-

козы в крови повышается. Этот процесс осуществляется бла-

годаря взаимодействию глюкагона со специфическими ре-

цепторами, локализованными в мембране клеток печени.

При связывании глюкагона с этими рецепторами увеличива-

ется активность фермента аденилатциклазы и повышается

концентрация циклического аденозинмонофосфата (цАМФ),

который и осуществляет превращение гликогена в глюкозу

благодаря процессу гликогенолиза.

В то же время глюкагон стимулирует синтез гликогена из

аминокислот и тормозит синтез жирных кислот. Глюкагон

активирует печеночную липазу, что способствует расщепле-

нию жира. Глюкагон повышает сократительную функцию

миокарда, не оказывая влияния на его возбудимость.

254

Регуляция образования и секреции глюкагона зависит от со-

держания глюкозы в крови. Поддержание глюкозного гомео-

стаза осуществляется по принципу саморегуляции. Так, при

понижении содержания глюкозы в крови происходит тормо-

жение образования и секреции глюкагона, а при повыше-

нии — увеличение. В регуляции участвует также гормон рос-

та — СТГ, который посредством соматомедина повышает ак-

тивность альфа-клеток и продукцию глюкагона. Противопо-

ложно действует соматостатин, который блокирует вхождение

is альфа-клетки поджелудочной железы Са

, необходимых

для образования и секреции глюкагона, и тем самым тормо-

зит этот процесс.

Недостаточность образования гормона поджелудочной

железы инсулина ведет к развитию сахарного диабета. При

диабете меняется реакция тканей на местные раздражители,

уменьшается сопротивляемость организма к инфекциям,

увеличивается предрасположенность к развитию воспали-

тельных процессов, замедляется заживление ран, нарушает-

ся чувствительность периферических нервов, уменьшается

объем и сила мышц конечностей.

В челюстно-лицевой области и полости рта также разви-

ваются характерные изменения. Имеет место сухость сли-

зистой оболочки рта вследствие дегидратации, т.е. потери

жидкости тканями.

В пожилом возрасте развивается ксеростомия. При этом

слизистая оболочка приобретает матовый, восковидный от-

тенок, атрофируются нитевидные сосочки языка, и он вы-

глядит гладким и сухим. В связи с изменениями в сосудах

микроциркуляторного русла (диабетическая ангиопатия)

слизистая оболочка полости рта гиперемирована, наблюда-

ется легкая кровоточивость десен. Замедляется заживле-

ние лунки после удаления зуба, имеют место большие от-

ложения зубного камня. Выявляются увеличение и отеч-

ность языка с отпечатками зубов по краям, увеличение

околоушных слюнных желез. Уже в начальных стадиях

диабета возникают воспалительно-дистрофические измене-

ния в пародонте, что приводит к увеличению подвижности

и потере зубов. Рентгенологические исследования выявля-

ют диффузный остеопороз и атрофию альвеолярной кости

различной степени выраженности. Иногда наблюдается не-

вралгия тройничного нерва, сопровождающаяся сильными

болями.

Недостаток инсулина у детей также вызывает сухость во

рту, жжение слизистой рта, извращение вкуса на соленое и

кислое. Снижается секреторная функция слюнных желез, на-

рушается кислотно-основное состояние в полости рта. Сли-

зистая оболочка полости рта легко повреждается, а ее регене-

раторные способности снижены.

255

6.7. Половые железы

Половые железы относятся к железам со смешанной функ-

цией. Внешнесекреторная функция проявляется у мужчин в

образовании сперматозоидов в семенниках, у женщин — в об-

разовании яйцеклеток в яичниках. Внутрисекреторная функ-

ция заключается в образовании и секреции мужских и жен-

ских половых гормонов.

А Мужские половые гормоны — андрогены (тестостерон и

дигидротестостерон) образуются в интерстициальных клетках

яичек. Концентрация тестостерона в плазме мужчин состав-

ляет 13—30 нмоль/л. Суточная потребность в андрогенах со-

ставляет 6—7 мг, инактивация их происходит в печени. Выде-

ляются гормоны с мочой от 3 до 10 мг/сут.

Эти гормоны необходимы для созревания мужских поло-

вых клеток — сперматозоидов и длительного сохранения их

двигательной активности. Андрогены необходимы также для

формирования половой мотивации и осуществления специ-

фических поведенческих реакций. Существенна роль андро-

генов в регуляции обмена веществ в организме: они увеличи-

вают образование белка в различных тканях, особенно в

мышцах, уменьшают содержание жира, повышают основной

обмен, стимулируют рост костей.

При гиперпродукции тестостерона ускоряется обмен ве-

ществ, в крови возрастает количество эритроцитов, повышает-

ся возбудимость ЦНС, увеличивается агрессивность. У маль-

чиков это приводит к преждевременному половому развитию,

проявляющемуся в быстром росте, раннем формировании вто-

ричных половых признаков.

Недостаточная секреция мужских половых гормонов при-

водит к развитию евнухоидизма, когда задерживается разви-

тие первичных и вторичных половых признаков, диспропор-

циональному развитию костного скелета, нервно-психиче-

ским изменениям, в частности отсутствию влечения к проти-

воположному полу.

• Женские половые гормоны — эстрогены (эстрадиол, эст-

риол, эстрон) образуются в фолликулах яичника, а прогесте-

рон — в желтом теле яичника. Уровень эстрадиола в плазме в

начале цикла 75—300 пмоль/л, а во второй половине фолли-

кулярной фазы достигает 750—1800 пмоль/л. Кроме того, в

половых железах женского организма вырабатываются андро-

гены, релаксин, ингибин. Содержание андрогенов (тестосте-

рона) в плазме женщин 0,5—2,5 нмоль/л, причем около 50 %

его вырабатывается в надпочечниках.

Ежедневная потребность организма женщины в эстрогенах

составляет 0,25 мг. Выделение происходит с мочой от 16 до

36 мкг в сутки. Эстрогены обеспечивают половую дифферен-

цировку в эмбриогенезе, стимулируют половое созревание и

256

I г

Овуляция

Циклическая" . "/Гл'Ко^П^"

секреция. • \

Тоническая

секреция

ФСГ и ЛГ в крови

Развитие гонад

Секреция стероидов

Рис. 6.3. Типы секреции фоллитропина (ФСГ) и лютропина (ЛГ).

развитие вторичных половых признаков, рост тканей яйцево-

дов, матки, влагалища, молочных желез, участвуют в станов-

лении женского полового цикла. Эстрогены определяют по-

ловое поведение, необходимы для оплодотворения и имплан-

тации яйцеклетки в эндометрий при оплодотворении.

Для нормальной жизнедеятельности организма очень важно

поддержание постоянства содержания половых гормонов в кро-

ви. Этот процесс обеспечивается по механизму саморегуляции с

участием обратной связи. Снижение содержания половых гор-

монов в крови стимулирует выработку гонадолиберина гипота-

ламусом и гонадотропинов (ФСГ, ЛГ) гипофизом {рис. 6.3).

6.7.1. Гормональная регуляция менструального цикла

Циклическая деятельность яичников находится под конт-

ролем гормональной регуляции и протекает в несколько фаз:

• фолликулярная фаза (1 —14-й день),

• овуляционная фаза (14-й день),

• лютеиновая фаза (15—28-й день).

Аденогипофиз поддерживает ритмичную секрецию фол-

литропина и лютропина, обеспечивающих регулярный менст-

руальный цикл, начиная с первой менструации до менопау-

зы. В процессах, происходящих во время менструального

257

Менструация

Содержание

ФСГ

ЛГ

в крови

Содержание

17р- эстра-

диола и

прогестеро-

на в крови

Яичник

/ I V

ЛГ

I \

Время, дни|

^Прогестерон]

Матка

Лервичный Развивающаяся

фолликул тека ^фолликула ^

Желтое тело

Прогестерон

5 Пролиферативная 14

Менструальная фаза

фаза

Секреторная

фаза

Время, дни

Рис. 6.4. Динамика секреции гормонов гипофиза и изменения в

яичниках и матке на протяжении менструального цикла.

а — секреция ФСГ и ЛГ; б — секреция гормонов яичника; в — развитие

фолликула и желтого тела; г — толщина эндометрия.

цикла, участвуют яичники (овариальный цикл) и матка (ма-

точный цикл). Гормоны яичников, секреция которых контро-

лируется гипофизарными гонадотропинами, регулируют оба

цикла (рис. 6.4).

Овариальный цикл. У взрослой женщины под действием

фоллитропина (ФСГ), выделяемого аденогипофизом, начина-

ется развитие нескольких первичных фолликулов, содержа-

щих ооциты первого порядка. Из этих фолликулов ежемесяч-

но развивается только один, тогда как остальные разрушают-

ся в результате дегенеративного процесса (атрезия). Клетки

гранулезной оболочки растущего фолликула секретируют

фолликулярную жидкость, которая накапливается в полости

фолликула. Лютропин (ЛГ), выделяемый аденогипофизом,

стимулирует клетки яичников, побуждая их вырабатывать

стероиды, главным образом эстрадиол. Возрастание уровня

эстрадиола во время фолликулярной фазы действует на гипо-

физ по принципу отрицательной обратной связи, вызывая

понижение уровня ФСГ в крови (4-й и 11-й дни); уровень ЛГ

остается неизменным. Уровень эстрогена достигает максиму-

258

ма примерно за 3 дня до овуляции и действует в это время на

гипофиз по принципу положительной обратной связи, стиму-

лируя выделение как ФСГ, так и ЛГ. Как полагают, ФСГ не-

обходим для стимуляции роста фолликулов, но дальнейшее

их развитие контролируется главным образом ЛГ. Во время

овуляции ооцит второго порядка отделяется от стенки лоп-

нувшего фолликула, выходит в брюшную полость и попадает

в фаллопиеву трубу.

Маточный цикл. Маточный цикл делится на три фазы, свя-

занные с определенными структурными и функциональными

изменениями эндометрия.

• Менструальная фаза характеризуется отторжением эпи-

телиального слоя эндометрия. Перед самой менструацией

кровоснабжение этой области уменьшается в результате су-

жения спиральных артериол в стенке матки, вызываемого па-

дением уровня прогестерона в крови после инволюции жел-

того тела. Недостаточное кровоснабжение приводит эпители-

альные клетки к гибели. Затем сужение спиральных артериол

сменяется их расширением, и под действием усилившегося

притока крови эндометрий отторгается и его остатки выво-

дятся вместе с кровью в виде менструальных выделений.

• Пролиферативная фаза совпадает с фолликулярной фа-

зой овариального цикла и состоит в быстрой пролиферации

клеток эндометрия, приводящей к его утолщению под конт-

ролем эстрогена, выделяемого развивающимся фолликулом.

• Секреторная фаза обеспечивается прогестероном, выде-

ляемым желтым телом и стимулирующим секрецию слизи

трубчатыми железами. Вместе с эстрогенами прогестерон

подготавливает эндометрий для имплантации в него оплодо-

творенной яйцеклетки.

Если происходит оплодотворение, эмбрион производит

хорионический гонадотропин (ХГ) для поддержания функ-

ции желтого тела беременности и продолжения синтеза про-

гестерона. Если оплодотворение не происходит, синтез про-

гестерона прекращается и эндометрий отслаивается. Пример-

но через 5 дней после этого наступает менструация.

В регуляции нормального полового цикла принимает учас-

тие и нервная система. Сильное эмоциональное возбуждение

может привести к нарушению полового цикла или его пре-

кращению (эмоциональная аменорея).

Вне системы размножения эстрогены влияют на метабо-

лизм костной ткани, синтез ряда белков в печени, липопро-

теинов, факторов свертывания крови, на баланс Na

Недостаток секреции женских половых гормонов ведет к

прекращению менструаций, атрофическим процессам в жен-

ских половых органах. Особенно существенно изменение в

костной системе: замедляется окостенение в пубертатный пе-

риод, возникает остеопороз в постменопаузе.

259

Физиологическая роль прогестерона проявляется в созда-

нии благоприятных условий для развития оплодотворенной

яйцеклетки, обеспечении нормального протекания беремен-

ности. Прогестерон тормозит сокращения беременной матки,

созревание и овуляцию фолликулов, уменьшает чувствитель-

ность матки к окситоцину.

Ингибин тормозит продукцию ФСГ гипофиза.

6.7.2. Регуляция деятельности половых желез

Основной путь регуляции деятельности половых желез —

трансгипофизарный, но имеет место влияние и нервной систе-

мы. Симпатические волокна, идущие из солнечного сплете-

ния, и парасимпатические, идущие в составе тазового нерва,

регулируют кровоснабжение половых желез, изменяя тонус их

кровеносных сосудов. В меньшей степени автономная нервная

система влияет на образование и секрецию половых гормонов.

Физиологические колебания секреции половых желез на-

блюдаются во время полового созревания, беременности и в

связи с циклической деятельностью желез; реже это связано с

заболеваниями половых желез.

Под влиянием гиперпродукции эстрогенов у женщин в сли-

зистой оболочке рта уменьшается ороговение эпителия, уве-

личивается активность митоза, повышается задержка воды,

что ведет к набуханию и отечности.

Прогестерон - гормон желтого тела — вызывает усиление

васкуляризации, в результате чего повышается склонность к

кровоточивости из мелких сосудов в полости рта.

Гипофункция половых желез после кастрации животных

(удаление семенников или яичников) приводит к снижению

степени минерализации дентина зубов, замедлению минера-

лизации коронок постоянных зубов, повышенной стираемо-

сти жевательной поверхности зубов, изменениям в пародонте

в виде резорбции межзубных перегородок. Могут наблюдать-

ся аномалии коронок отдельных зубов: увеличение размера и

изменение формы боковых резцов верхней челюсти. Непро-

порциональный рост верхней челюсти (значительный рост

тела нижней челюсти по сравнению с восходящими ветвями)

приводит к деформации лицевого скелета, что сопровождает-

ся аномалией прикуса.

6.8. Гормональная функция плаценты

Плацента осуществляет связь организма матери и плода и

выполняет метаболическую и гормональную функции. Пла-

цента образует две группы гормонов:

260

• белковые: хорионичеекий гонадотропин (ХГТ), плацен-

тарный лактогенный гормон (ПЛГ) и релаксин;

• стероидные: прогестерон, эстрогены.

Секреция ХГТ одной из оболочек образующейся плаценты

начинается уже на 2—3-й день после имплантации зародыша

в эндометрий матки. Он действует подобно лютропину аде-

ногипофиза. ХГТ стимулирует выделение прогестерона жел-

тым телом, что препятствует отторжению эндометрия и вмес-

те с ним зародыша.

ПЛГ секретируется с 6-й недели беременности, его физио-

логическое действие сходно с пролактином аденогипофиза.

ПЛГ снижает иммунную реакцию организма матери на раз-

вивающийся плод, обладающий набором генетических при-

знаков отца.

Релаксин секретируется на поздних стадиях беременности.

Он расслабляет связки лонного сочленения и других тазовых

костей, снижает тонус мышц шейки матки, т. е. подготавли-

вает организм к родовому акту.

Поскольку в период беременности секреция гипофизом

ФСГ и ЛГ снижена, гормоны плаценты компенсируют их не-

достаток и обеспечивают нормальное протекание беременно-

сти.

Пусковым фактором, вызывающим начало родов, является,

по-видимому, выделение аденогипофизом плода АКТГ. Это

вызывает секрецию гидрокортизона корой его надпочечников.

Попадая в плаценту, гидрокортизон снижает в ней секрецию

прогестерона и стимулирует выделение эстрогенов, повышаю-

щих чувствительность миометрия матки к окситоцину. Оксито-

цин провоцирует сокращения матки, в результате чего плод на-

чинает оказывать давление на шейку матки. Это давление реф-

лекторно стимулирует выброс окситоцина из нейрогипофиза —

так запускается механизм положительной обратной связи. Под

действием релаксина раскрывается шейка матки, расслабляют-

ся связки таза. Регулярные выбросы окситоцина стимулируют

сократительную функцию миометрия, что приводит к полному

изгнанию плода, а через некоторое время и плаценты.

В крови матери резко уменьшается содержание эстрогенов

и прогестерона, так как исчезают клетки плаценты, вырабаты-

вавшие эти гормоны. Одновременно возрастает содержание

пролактина, продукцию которого угнетали эстрогены. Начи-

нается лактация — выработка молока в молочных железах.

Пролактин в период лактации стимулирует секрецию про-

лактостатина (дофамина), который тормозит секрецию люли-

берина, что снижает образование ФСГ и ЛГ клетками адено-

гипофиза. Из-за этого тормозится созревание фолликулов и

отсутствует менструальный цикл, поэтому у кормящих жен-

щин вероятность беременности снижается.

261

6.9. Эпифиз

Эпифиз секретирует гормон мелатонин, а также полипепти-

ды и ееротонин. Синтез и секреция медатонина зависят от

освещенности. Снижение освещенности увеличивает синтез

и выделение мелатонина. В ночной период выделяется около

70 % суточного количества гормона. Увеличение освещенности

тормозит выделение мелатонина — так формируется четкий су-

точный ритм выделения мелатонина. Основной физиологичес-

кий эффект мелатонина состоит в том, что он обеспечивает ре-

гуляцию биоритмов эндокринных функций и метаболизма, на-

пример ритмичность гонадотропных эффектов и половой

функции, в том числе и длительность менструального цикла у

женщин. Вместе с супрахиазматическими ядрами гипоталамуса

эпифиз считают «биологическими часами» организма.

Мелатонин тормозит секрецию гормонов, усиливающих

обмен веществ и стимулирующих рост, — кортикотропина,

тиреотропина и соматотропина, инсулина, гормонов коры

надпочечников. Образно говоря, эпифиз — это «тесные баш-

маки» для гипофиза. Мелатонин является антагонистом ме-

ланоцитстимулирующего гормона аденогипофиза. Воздейст-

вуя на пигментные клетки кожи (меланофоры), он вызывает

уменьшение пигментации кожи. Увеличение секреции мела-

тонина отражается и на функциях мозга: увеличиваются сон-

ливость, вялость, углубляется и удлиняется сон; может возни-

кать депрессия у работающих в темное время суток.

Серотонин является предшественником мелатонина, ак-

тивно образующегося в период наибольшей освещенности.

Регуляция внутрисекреторной функции эпифиза осуществ-

ляется с участием симпатического отдела автономной нервной

системы по рефлекторному принципу в соответствии с осве-

щенностью.

6.10. Тимус (вилочковая железа)

Тимус относится к органам с нечетко выясненной или ви-

доизмененной эндокринной функцией; вырабатывает пептид-

ные гормоны — тимозины и тимопоэтины. Они стимулируют

иммунный ответ организма на разных уровнях, оказывают

влияние на эндокринную и нервную системы. Например, ти-

мозины усиливают положительные эмоции, повышают дру-

желюбие у животных, увеличивают количество зоосоци-

альных контактов. Тимопоэтины снижают возбудимость нерв-

ных центров, что способствует релаксации мышц, вызывают

сонливость. Противоположным эффектом обладает другой

гормон тимуса — тималин, который повышает содержание в

тканях Са

, вызывая повышение возбудимости нервной сис-

темы, улучшение обучения.

262

6.11. Диффузная эндокринная система

В организме существует особая специализированная высо-

коорганизованная клеточная система, которая распределена

практически по всем органам. Свое название — Л PUD-систе-

ма — она получила по первым буквам английских слов amine

precursore uptak and decarboxylation, которые характеризуют

способность поглощать предшественников биогенных аминов

с последующим образованием пептидных гормонов. Описано

более 60 типов гормонов и биогенных аминов, вырабатывае-

мых в органах пищеварительной системы.

6.11.1. Гормоны желудочно-кишечного тракта

Часть биологически активных веществ, образующихся в

ЖКТ и имеющих пептидную природу, переносятся кровью, и

поэтому их можно рассматривать как гормоны. Другие БАВ

оказывают влияние паракринным путем. Пептиды, образую-

щиеся в пищеварительном канале, имеют важное значение в

регуляции процессов моторики, секреции и всасывания

(табл. 6.1).

Таблица 6.1. Основные эффекты гормонов желудочно-кишечного тракта

Гормон

Эффекты

Гастрин

Секретин

Х1ДК-ПЗ (хо-

лецистокинин-

панкреозимин)

ЖИП (желудоч-

ный ингибиру-

ющий пептид)

ВИП (вазоак-

тивный инте-

стинальный

пептид)

Усиление секреции желудка и поджелудочной желе-

зы, гипертрофия слизистой оболочки желудка, уси-

ление моторики желудка, тонкой кишки и желчного

пузыря

Увеличение секреции бикарбонатов поджелудочной

железой, торможение секреции соляной кислоты в

желудке

Усиление сокращения желчного пузыря и желче-

выделения, секреции ферментов поджелудочной

железой, торможение секреции соляной кислоты в

желудке, усиление в нем секреции пепсина, усиле-

ние моторики тонкой кишки

Глюкозозависимое усиление высвобождения под-

желудочной железой инсулина, торможение секре-

ции и моторики желудка, торможение высвобожде-

ния гастрина

Расслабление гладких мышц кровеносных сосудов

(снижение артериального давления), желчного пу-

зыря, сфинктеров, торможение секреции желудка

263