Контрол на функциите на ендокринната система
Контрол на функциите на ендокринната система - раздел Образование, Основи на неврофизиологията: Учебник за студенти Ендокринната система заема едно от централните места в управлението на различни.
Ендокринната система заема едно от централните места в управлението на различни жизнени процеси на ниво цял организъм. Тази система, с помощта на произведените хормони, участва пряко в контролирането на метаболизма, физиологията и морфологията на различни клетки, тъкани и органи (вижте Приложение 5).
Хормоните са високоактивни биологични вещества, образувани в жлезите с вътрешна секреция, влизащи в кръвообращението и упражняващи регулаторно влияние върху функциите на органите и системите на тялото, отдалечени от мястото на тяхната секреция.
Хормоните определят интензивността на протеиновия синтез, размера на клетките, способността им да се делят, растежа на целия организъм и отделните му части, формирането на пола и размножаването; различни форми на адаптация и поддържане на хомеостазата; висша нервна дейност.
Принципът на физиологичното действие на хормоните е, че те, попадайки в кръвния поток, се разнасят по цялото тяло. Хормоните проявяват своите физиологични ефекти в минимални дози. Например, 1 g адреналин може да активира 100 милиона изолирани сърца. Клетъчните мембрани имат рецептори за много хормони. Молекула от всеки тип хормон може да се свърже само със "своя" рецептор на клетъчната мембрана (принцип: една хормонална молекула пасва на рецептора като "ключ към ключалка"). Такива клетки се наричат прицелни клетки. Например за половите хормони таргетните клетки ще бъдат клетките на половите жлези, а за адренокортикотропния хормон (АКТН), който се отделя по време на стрес, таргетните клетки ще бъдат клетките на надбъбречната кора. Няколко примеравръзката между хормоните на хипофизата и целевите органи е показана на фиг. 4.6. Нарушаването на една или друга връзка на ендокринната система може значително да промени нормалния ход на физиологичните процеси, което води до дълбока патология, често несъвместима с живота.
Между нервната и ендокринната система съществува тясна функционална взаимозависимост, която се осигурява от различни видове връзки (фиг. 4.7).
ЦНС влияе върху ендокринната система по два начина: чрез автономна (симпатикова и парасимпатикова) инервация и промени в дейността на специализирани невроендокринни центрове. Нека илюстрираме тази важна точка с примера за поддържане на нивото на глюкозата в кръвта с рязко намаляване на концентрацията на глюкоза в кръвната плазма (хипогликемия). Тъй като глюкозата е абсолютно необходима за мозъчната функция, хипогликемията не може да продължи дълго. Ендокринните клетки на панкреаса реагират на хипогликемия чрез секретиране на хормона глюкагон, който стимулира освобождаването на глюкоза от черния дроб. Други ендокринни клетки на панкреаса реагират на хипогликемия, напротив, чрез намаляване на секрецията на друг хормон, инсулин, което води до намаляване на усвояването на глюкозата от всички тъкани, с изключение на мозъка. Глюкорецепторите в хипоталамуса реагират на хипогликемия чрез увеличаване на освобождаването на глюкоза от черния дроб чрез активиране на симпатиковата нервна система. В допълнение, надбъбречната медула се активира и се освобождава адреналин, което намалява използването на глюкоза от телесните тъкани и също така насърчава освобождаването на глюкоза от черния дроб. Други неврони в хипоталамуса реагират на хипогликемия, като стимулират освобождаването на хормона кортизол от надбъбречната кора, което увеличава синтеза на глюкоза в черния дроб, когато това депо е изчерпано. кортизолсъщо така инхибира инсулин-активираното използване на глюкоза от всички тъкани, с изключение на мозъка. Резултатът от съвместните реакции на нервната и ендокринната система е връщането на нормалното ниво на концентрацията на глюкоза в кръвната плазма в рамките на 60-90 минути.
При определени условия едно и също вещество може да играе ролята на хормон и медиатор, като механизмът и в двата случая се свежда до специфично взаимодействие на молекулата с рецептора на таргетната клетка. Сигналите от жлезите с вътрешна секреция, чиято роля играят хормоните, се възприемат от специализирани нервни структури и в крайна сметка се трансформират в промяна в поведението на тялото и в реакции на ендокринната система. Последните стават част от регулаторните реакции, които формират невроендокринната интеграция. На фиг. 4.7 показва възможните видове взаимоотношения между нервната и ендокринната система. Във всеки отделен случай само няколко от тези пътища се използват действително.
Хипофизата, долната мозъчна жлеза, е сложен ендокринен орган, разположен в основата на черепа в турското седло на основната кост, анатомично свързан чрез крак с хипоталамуса. Състои се от три лоба: преден, среден и заден. Предният и средният дял са обединени под иметоаденохипофиза, а задният лоб се нарича неврохипофиза. Неврохипофизата е разделена на две секции: преднаневрохипофиза, или средна възвишение, и задна неврохипофиза, или заден дял на хипофизната жлеза.
Хипофизната жлеза съдържа много развита мрежа от капиляри, чиито стени имат специална структура, така наречения фенестриран (перфориран) епител. Тази мрежа от капиляри се нарича "прекрасната капилярна мрежа" (фиг. 4.8). Аксоните на невроните на хипоталамуса завършват в синапси по стените на капилярите. Поради това невроните се изхвърлят от синапсите по стените на тези съдове.синтезирани протеинови молекули директно в кръвния поток. Всички неврохормони са хидрофилни съединения, за които има съответни рецептори на повърхността на мембраната на целевите клетки. На първия етап неврохормонът взаимодейства със съответния мембранен рецептор. По-нататъшното предаване на сигнала се осъществява от вътреклетъчни вторични месинджъри. В Приложение 5 е представена диаграма на невроендокринната система на човешкото тяло.
Контрол на задната хипофизна секреция. Задният лоб или неврохипофизата е ендокринен орган, който натрупва и секретира два хормона, синтезирани в големите клетъчни ядра на предния хипоталамус (паравентрикуларен и супраоптичен), които след това се транспортират по аксоните до задния лоб. Неврохипофизните хормони на бозайниците включват вазопресин или антидиуретичен хормон, който регулира метаболизма на водата, и окситоцин, хормон, участващ в раждането.
Под въздействието навазопресинсе повишават пропускливостта на събирателните канали на бъбреците и тонусът на артериолите. Вазопресинът в някои синапси на невроните на хипоталамуса изпълнява медиаторна функция. Навлизането му в общото кръвообращение става в случай на повишаване на осмотичното налягане на кръвната плазма, в резултат на което се активират осморецепторите - невроните на супраоптичното ядро и перинуклеарната зона на хипоталамуса. С намаляване на осмоларитета на кръвната плазма, активността на осморецепторите се инхибира и секрецията на вазопресин намалява. С помощта на описаното невроендокринно взаимодействие, което включва чувствителен механизъм за обратна връзка, се регулира постоянството на осмотичното налягане на кръвната плазма. При нарушаване на синтеза, транспорта, екскрецията или действието на вазопресин се развивабезвкусен диабет. Водещите симптоми на това заболяване саотделяне на голямо количество урина с ниска относителна плътност (полиурия) и постоянно чувство на жажда. При пациентите диурезата достига 15-20 литра на ден, което е поне 10 пъти повече от нормалното. При ограничен прием на вода пациентите се дехидратират. Секрецията на вазопресин се стимулира от намаляване на обема на извънклетъчната течност, болка, някои емоции, стрес, както и редица лекарства - кофеин, морфин, барбитурати и др. Алкохолът и увеличаването на обема на извънклетъчната течност намаляват отделянето на хормона. действието на вазопресин е краткотрайно, тъй като той бързо се разрушава в черния дроб и бъбреците.
Окситоцинъте хормон, който регулира раждането и отделянето на мляко от млечните жлези. Чувствителността към окситоцин се увеличава с въвеждането на женски полови хормони. Максималната чувствителност на матката към окситоцин се отбелязва по време на овулацията и в навечерието на раждането. През тези периоди се наблюдава най-голямото освобождаване на хормона. Спускането на плода през родовия канал стимулира съответните рецептори и аферентацията навлиза в паравентрикуларните ядра на хипоталамуса, които увеличават секрецията на окситоцин. По време на полов акт секрецията на хормона увеличава честотата и амплитудата на маточните контракции, улеснявайки транспортирането на спермата в яйцепроводите. Окситоцинът стимулира потока на млякото, като предизвиква свиване на миоепителните клетки, покриващи гръдните канали. В резултат на повишаване на налягането в алвеолите млякото се изстисква в големи канали и лесно се отделя през зърната. Когато се стимулират тактилните рецептори на млечните жлези, импулси се изпращат към невроните на паравентрикуларното ядро на хипоталамуса и предизвикват освобождаване на окситоцин от неврохипофизата. Ефектът на окситоцина върху потока на млякото се появява 30-90 секунди след началото на стимулацията на зърното.
Контрол на секрецията на предната хипофизна жлеза. Голямчаст от хормоните на предната хипофизна жлеза действа като специфични регулатори на други ендокринни жлези, това са така наречените "тропни" хормони на хипофизната жлеза.
Адренокортикотропният хормон(ACTH) е основният стимулант на надбъбречната кора. Този хормон се освобождава по време на стрес, разпространява се през кръвния поток и достига до целевите клетки на кората на бъбреците. Под действието му катехоламини (адреналин и норадреналин) се освобождават от надбъбречната кора в кръвта, които имат симпатичен ефект върху тялото (този ефект беше описан по-подробно по-горе).Лутеинизиращият хормоне основният регулатор на биосинтезата на половите хормони в мъжките и женските полови жлези, както и стимулатор на растежа и узряването на фоликулите, овулацията, образуването и функционирането на жълтото тяло в яйчниците.Фоликулостимулиращ хормонПовишава чувствителността на фоликула към действието на лутеинизиращия хормон и също така стимулира сперматогенезата.Тиротропният хормонpmon е основният регулатор на биосинтезата и секрецията на тиреоидни хормони. Групата на тропните хормони включва растежен хормон илисоматотропин, най-важният регулатор на растежа на тялото и синтеза на протеини в клетките; също участва в образуването на глюкоза и разграждането на мазнините; част от хормоналните ефекти се медиират чрез повишена чернодробна секреция на соматомедин (растежен фактор 1).
В допълнение към тропните хормони в предния лоб се образуват хормони, които изпълняват независима функция, подобна на функциите на хормоните в други жлези. Тези хормони включват: пролактин илилактогенен хормон, който регулира лактацията (образуването на мляко) при жената, диференциацията на различни тъкани, растежа и метаболитните процеси, инстинктите за кърмене на потомството при представители на различни класове гръбначни животни.Липотропини— регулатори на метаболизма на мазнините.
Функционирането на всички части на хипофизната жлеза е тясно свързано с хипоталамуса. Хипоталамусът и хипофизната жлеза образуват единен структурен и функционален комплекс, който често се нарича "ендокринен мозък".
Епифизатаили горната епифизна жлеза е част от епиталамуса. В епифизната жлеза се образува хормонътмелатонин, който регулира пигментната обмяна на организма и има антигонадотропен ефект. Кръвоснабдяването на епифизата се осъществява чрез кръвоносната мрежа, образувана от вторичните клонове на средната и задната церебрална артерия. Влизайки в капсулата на съединителната тъкан на органа, съдовете се разпадат на много капиляри на органа с образуването на мрежа, характеризираща се с голям брой анастомози. Кръвта от епифизната жлеза частично се отклонява към системата на голямата церебрална вена на Гален, част от нея навлиза във вените на хороидния сплит на третата камера. Невросекрецията на епифизната жлеза зависи от осветеността. Основната връзка в тази верига е предният хипоталамус (супрахиазматично ядро), който получава директен вход от влакната на зрителния нерв. Освен това се образува низходящ път от невроните на това ядро до горния симпатичен ганглий и след това, като част от специален (епифизен) нерв, навлиза в епифизата.
На светло производството на неврохормони в епифизната жлеза се инхибира, докато през тъмната фаза на денонощието се увеличава. Мелатонинът засяга функциите на много части от централната нервна система и някои поведенчески реакции. Например, при хората инжектирането на мелатонин предизвиква сън.