Общие механизмы регуляции внутренней секреции

Деятельность желез внутренней секреции регулируют нервная и гуморальная системы.

Со стороны нервной системы прямое влияние осу­ществляется через вегетативные нервы; под исключительным кон­тролем находятся эпифиз и мозговой слой надпочечника.

Влияние, осуществляемое гипоталам о-г ипофизар-н о й системой, комплексное. Гипоталамус (отдел промежуточ­ного мозга) считается средоточием висцеральных интегративных функций. Сигналы от нейронных систем гипоталамуса поступают в отделы ЦНС, которые передают возбуждение на преганглионар-ные участки вегетативных нервных путей. Кроме того, эта область мозга контролирует всю эндокринную систему через посредство специфических нейронов, продуцирующих нейрогормоны, кото­рые определяют работу передней доли гипофиза (рис. 12.5). Эти нейрогормоны, или рилизинги (рилизинг-факторы), подразделя­ются на две группы — либерины (стимулирующие, освобождаю­щие) и статины (тормозящие). Гипофиз, в свою очередь, выделяет ряд тропных гормонов, регулирующих деятельность периферичес­ких эндокринных желез (табл. 12.1).

В задней доле гипофиза заканчиваются аксоны некоторых ги-поталамических нейронов, там же их нейрогормоны (окситоцин и вазопрессин) накапливаются, активизируются и по мере надобно­сти выделяются в кровь. Помимо либеринов и статинов в гипота-

ЗН

Средний Задний

II

гипоталамус гипоталамус гипоталамус I

Рис. 12.5.Схема расположения ядер в гипоталамусе:

I — продольный и II — поперечный разрезы ядра: / — супраоптическое; 2— супрахи-азматическое; 3 — паравентрикулярное; 4— вентромедиальное; 5— дорсомедиаль-ное; 6—боковое туберальное; 7—премаммилярное боковое; 8— арковое (дуговое); 9— гипоталамическое заднее; 10— премаммиллярное; У/— супрамаммиллярное; X— хиазма; ПК— передняя комиссура мозга; М — маммилярное тело; А — аденоги-пофиз; Н— нейрогипофиз; ЗН— зрительный нерв; Ж— 3-й желудочек мозга

Нейрогормоны гипоталамо-гипофизарной системы

Гипоталамус

Гипофиз

Статины

Либерины

 

стг	Соматолиберин	Соматостатин
АКТГ	Кортиколиберин	Не обнаружен
ТТГ	Тиролиберин	То же
ФСГ	Фоллиберин	»
лг	Люлиберин	»
лтг	Пролактолиберин	- Пролактостатин
Меланотропин	Меланолиберин	Меланостатин

ламусе образуются нейропептиды (энкефалины и эндорфины), об­ладающие болеутоляющим, морфиноподобным действием и игра­ющие важную роль в регуляции вегетативных функций и поведе­ния животных.

Таким образом, гипоталамо-гипофизарная система включает в себя три механизма связи:

гипоталамус — аденогипофиз;

 

гипоталамус — нейрогипофиз;

нейрорегуляторные пептиды.

Важно подчеркнуть, что и гипоталамус, и вся гипоталамо-гипофизарная система являются отделами ЦНС и находятся в тесной функциональной взаимосвязи с другими образования­ми головного мозга, прежде всего с различными отделами коры больших полушарий (сомато-сенсорной, ассоциативной, слуховой и зрительной корой).

ГИПОФИЗ

Гипофиз, или нижний мозговой придаток, представляет собой железу внутренней секреции, продуцирующую ряд гормонов, ко­торые, в свою очередь, оказывают регулирующее действие на пери­ферические эндокринные железы и некоторые процессы обмена веществ. Гипофиз лежит в ямке турецкого седла задней клино­видной кости черепа и связан с подбугровой областью (гипота­ламусом) с помощью гипофизарной ножки. Анатомически состо­ит из трех долей: передней, наиболее крупной (аденогипофиз); уз­кой средней (промежуточная); задней (нейрогипофиз) (рис. 12.6). В эмбриогенезе аденогипофиз возникает путем дорсального выпя­чивания слизистой оболочки ротовой полости (называемой карма­ном Ратке) и по мере развития утрачивает с ней связь, приближа­ясь к задней доле. Нейрогипофиз развивается как выпячивание дна III желудочка мозга, т. е. из одного источника с гипоталаму­сом. Гипоталамус связан с нейрогипофизом гипоталамогипофи-зарным трактом, который в основном включает отростки клеток нейросекреторных ядер переднего гипоталамуса — супраоптичес-кого и паравентрикулярного. Так называемая воротная или пор­тальная сосудистая система состоит из берущего начало от верх­ней гипофизарной артерии первичного капиллярного сплетения, дренирующего срединное возвышение и переходящего в воротные вены, поступающие в переднюю долю, где они распадаются на мощную сеть вторичного капиллярного сплетения. Благодаря мно­гочисленным контактам терминалей нейросекреторных волокон различных гипоталамических ядер с сосудами первичной капил­лярной сети становится возможным осуществление нейрогумо-ральных влияний на трофные функции аденогипофиза. В гипота-ламо-гипофизарной системе кровь всегда течет по направлению

Рис. 12.6. Схема строения гипофиза:

а — сагиттальный и б— фронтальный срезы;

А — аденогипофиз; П— промежуточная доля;

Н— нейрогипофиз

от гипоталамуса к гипофизу. Из синусоидов передней доли кровь вытекает через боковые гипофизарные вены в кавернозные сину­сы. Промежуточная доля гипофиза сравнительно бедна кровенос­ными сосудами, а кровоснабжение задней доли гипофиза не свя­зано с кровоснабжением передней доли, она получает кровь от нижних гипофизарных артерий и отдает ее через многочисленные вены в кавернозные синусы. Симпатические нервные волокна к гипофизу подходят из верхнего шейного ганглия, сопровождая кровеносные сосуды. Остальные нервные волокна в гипофиз идут из гипоталамуса в составе гипоталамо-гипофизарного тракта, при­чем большинство его волокон оканчивается в задней доле, но часть проникает в промежуточную и переднюю доли.

Для каждой доли гипофиза характерна своя структурная орга­низация, обеспечивающая выполнение специфической функции в системе координации эндокринных регуляторных влияний.

Аденогипофиз. По своей цитоархитектонике представляет со­бой сложную железу, образованную тяжами эпителиальных кле­ток (аденоцитов), разделенных развитой сетью синусоидных ка­пилляров. По данным светомикроскопического, цитохимического и электронно-микроскопического исследований определены струк­турные и функциональные особенности различных аденоцитов. Выявлено шесть разновидностей клеток, ответственных за синтез определенного тропного гормона (рис. 12.7).

Соматотропоциты — ацидофильные клетки, продуци­
рующие соматотропный гормон (СТГ) — гормон роста. СТГ регу­
лирует синтез нуклеиновых кислот и белка, накопление белка,
мобилизацию жира из депо и его рас­
ход, накопление в организме кальция,
фосфора и натрия, рост костей и хря­
щей, развитие внутренних органов и
молокообразование. Соматотропоциты
располагаются по всему аденогипофи-
зу, преимущественно в латеральных
областях железы. Локализованные вбли­
зи кровеносных капилляров и вдоль
соединительнотканных септ сомато­
тропоциты представляют собой округ­
лые небольшие клетки с центрально
расположенным ядром и отчетливой
грануляцией цитоплазмы; некоторые
клетки могут иметь длинные цито-
плазматические отростки, достигающие
перикапиллярного пространства. Глав­
ной отличительной особенностью со-
матотропоцитов является наличие в
ИХ цитоплазме крупных секреторных Рис. 12.7. Схема секреторного про-
гранул диаметром 350...400 нм. Грану- цесса в аденоците

лы имеют сферическую форму и равномерную высокую электрон­ную плотность.

Функциональная активность соматотропоцитов проявляется в числе секреторных гранул. При многократном введении гормона роста и происходящем по принципу отрицательной обратной свя­зи подавлении деятельности железы число секреторных гранул, их размеры и размеры самой клетки заметно уменьшаются, а шеро­ховатый эндоплазматический ретикулум и комплекс Гольджи (структурные компоненты клетки, ответственные за синтез и оформление секреторного продукта) редуцируются, т. е. подавля­ется синтез и выведение СТГ в кровеносное русло. Напротив, при введении гипоталамических экстрактов, содержащих фактор, сти­мулирующий отдачу СТГ из гипофиза, в соматотропоцитах на­блюдается усиленное выведение секреторных гранул в перикапил-лярное пространство, а также гипертрофия шероховатого эндоп-лазматического ретикулума и комплекса Гольджи. Несмотря на интенсивное выведение секреторных гранул, их число в клетке не отличается от нормы, что говорит о стимуляции не только выведе­ния, но и синтеза СТГ.

Деятельность соматотропоцитов находится под контролем гипо­таламических структур. При развитии ожирения, вызванного элек­тролитическим разрушением вентромедиальных ядер гипоталаму­са, обнаруживается заметное накопление секреторных гранул и по­явление лизосом, способных разрушать неиспользованные секре­торные гранулы. При разрушении дорсомедиальных ядер в со­матотропоцитах наблюдается уменьшение числа секреторных гра­нул. Таким образом, торможение выведения секреторных гранул обусловлено подавлением секреции соматолиберина (GRF) после разрушения вентромедиальных ядер, а усиление выведения секре­торного продукта из соматотропоцитов при разрушении дорсо­медиальных ядер связано со снижением активности фактора, тор­мозящего выведение гормона роста (соматостатина, GIF).

Лактотропоциты — второй тип ацидофильных клеток, продуцирующих лактотропный гормон (ЛТГ), или пролактин, ко­торые отличаются от соматотропоцитов более крупными разме­рами и неправильной формой. В цитоплазме лактотропоцитов содержатся немногочисленные секреторные гранулы диаметром 600...800 нм, отличающиеся высокой электронной плотностью и удлиненной формой. Лактотропоциты редко встречаются у поло­возрелых самцов и самок до достижения ими половой зрелости. Число этих клеток значительно возрастает в аденогипофизе к кон­цу беременности и в период лактации. В лактационный период лактотропоциты содержат высокоразвитый шероховатый эндо­плазматический ретикулум, множество связанных рибосом и рас­ширенный комплекс Гольджи с многочисленными незрелыми секреторными гранулами. Зрелые гранулы лежат по периферии клеток вблизи плазматической мембраны.

После прекращения лактации число активных лактотропоци­тов снижаете?, а число структурных компонентов клетки, ответ­ственных за осуществление секреции, существенно уменьшается. Резкое прерывание лактационного процесса — отъем сосунков че­рез 12...18 ч —приводит к накоплению в цитоплазме зрелых се­креторных гранул, а через 24 ч в цитоплазме появляются лизо-сомы, которые поглощают и переваривают «ненужные» продукты секреции. Если в этот период самкам возвратить потомство, то уже через 5... 15 мин выведение секреторных гранул усиливается и их число в цитоплазме значительно уменьшается. В соответствии с этими ультраструктурными перестройками изменяется и уро­вень пролактина в плазме крови: прекращение кормления снижа­ет уровень пролактина, а его возобновление повышает.

Тиреотропоциты— ацидофильные клетки, продуциру­ющие тиреотропный гормон (ТТГ) — тиреотропин, который стиму­лирует функции щитовидной железы, способствует накоплению в ней йода и образованию гормонов (трийодтиронина и тироксина). ТТГ усиливает распад тиреоглобулина и способствует переходу ак­тивной формы гормона в кровь. Тиреотропоциты — это полигональ­ные или отростчатые базофильные клетки, располагающиеся пре­имущественно в центральной зоне аденогипофиза, их число сравни­тельно невелико и составляет 1,8...2,9% общего числа секреторных клеток этой доли. Цитоплазма тиреотропоцитов содержит мелкие секреторные гранулы диаметром 80...150нм; наиболее крупные се­креторные гранулы ТТГ обнаружены в аденогипофизе крупного ро­гатого скота (300...400 нм). Структурные компоненты, участвующие в секреторном процессе в тиреотропоцитах, развиты сравнительно мало. Шероховатый эндоплазматический ретикулум представлен небольшими пузырьками и короткими канальцами, распределенны­ми равномерно по всему пространству цитоплазмы. Комплекс Голь­джи занимает околоядерное положение и представлен небольшими вакуолями и микропузырьками. Наиболее значительные ультра­структурные изменения наблюдаются в тиреотропоцитах при вы­ключении функции щитовидной железы (оперативным путем или введением тиреостатических препаратов), т. е. при дефиците ти-реоидных гормонов. В первые дни после удаления щитовидной же­лезы число тиреотропоцитов в аденогипофизе быстро увеличивается, а при углублении гипотиреоидного состояния эти клетки трансфор­мируются в клетки тиреоидэктомии. В расширенных вакуолях этих клеток отмечается накопление крупных электронноплотных гранул, особого развития достигает комплекс Гольджи, и по мере увеличе­ния срока после операции он прогрессивно расширяется. В после­дующем в цитоплазме появляются лизосомы, контактирующие со структурами комплекса Гольджи и элиминирующие излишние се­креторные гранулы. Тиреоидные гормоны, введенные нормальным или тиреоидэктомированным животным, тормозят выделение ри-лизинг-факторов тиреотропного гормона (TRF), в результате чего в

 

32 — 3389

аденогипофизе повышается содержание ТТГ. Дополнительное вве­дение таким животным TRF стимулирует усиление интенсивности выведения секреторных гранул из клеток. При многократном введе­нии TRF количество тиреотропоцитов в аденогипофизе увеличива­ется, а в клетках наличествуют морфологические признаки интенси­фикации секреторного процесса.

Кортикотропоциты ответственны за синтез корти-котропина, или адренокортикотропного гормона (АКТГ), который вызывает рост пучковой и сетчатой зон коры надпочечников и сти­мулирует глюкокортикоидную функцию. По данным иммуноцито-химии с продукцией АКТГ связывают хромофобные (не восприни­мающие красители) аденоциты, имеющие неправильную или звезд­чатую форму. В цитоплазме кортикотропоцитов располагаются немногочисленные секреторные гранулы диаметром 200...260 нм, локализованные вдоль плазматических мембран. Усиление адрено-кортикотропной функции аденогипофиза морфологически выра­жается в глубокой дегрануляции кортикотропоцитов и гипертро­фии шероховатого эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, что наблюдается при адреналэктомии или введении пре­паратов, ингибирующих синтез кортикостероидов.

Гонадотропоциты. В гипофизе животных вырабаты­вается два гонадотропных гормона — фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ), которые дополняют друг друга в своем физиологическом действии на половые железы. ФСГ, или фоллитропин, у самок регулирует развитие и созревание фоллику­лов в яичниках, у самцов — сперматогенез. ЛГ, или лютропин, у самок при совместном действии с ФСГ обеспечивает овуляцию и образование желтого тела в яичниках, у самцов стимулирует раз­витие интерстициальной ткани в семенниках и выработку муж­ского полового гормона тестостерона.

ФСГ-гонадотропоциты — это крупные округлые базофильные клетки, расположенные вблизи капилляров по периферии аденоги­пофиза. Отличительной чертой ФСГ-гонадотропоцитов служит на­личие в их цитоплазме многочисленных секреторных гранул диа­метром 200...300нм, которые обычно расположены равномерно во всей цитоплазме клеток. Гранулы окружены отчетливо выраженной мембраной, которая либо плотно прилежит к ее содержимому, либо отделена от него узким светлым ободком. Часто на месте распада секреторных гранул непосредственно в цитоплазме клеток остают­ся мелкогранулярные остатки средней электронной плотности.

Эндоплазматический ретикулум в ФСГ-гонадотропоцитах пред­ставлен небольшими вакуолями или уплощенными канальцами, расположенными обычно по периферии клеток. Степень развития эндоплазматического ретикулума значительно варьирует в зависи­мости от функционального состояния клетки. Комплекс Гольджи особенно хорошо развит и имеет кольцевидную форму, причем внутренняя зона кольца образована уплощенными ламеллами, а на-

ружная — мелкими и крупными вакуолями. Внутри кольца нахо­дятся многочисленные микропузырьки (гладкие и окаймленные) и секреторные гранулы на различных стадиях созревания.

Лютеинизирующие гонадотропоциты (ЛГ-гонадотропоциты) относятся к группе базофильных клеток, но при этом способны проявлять некоторую ацидофилию, что позволяет отличать их от ФСГ-гонадотропоцитов, окрашивающихся только основными красителями. ЛГ-гонадотропоциты располагаются вблизи доли ги­пофиза, а также в центре железы, причем эти клетки отличаются от ФСГ-гонадотропоцитов удлиненной или полигональной фор­мой и секреторными гранулами, диаметр которых достигает 250 нм. В отличие от ФСГ-гонадотропоцитов в цитоплазме ЛГ-гонадотро-поцитов размер секреторных гранул не варьирует и отсутствуют набухающие гранулы низкой электронной плотности. Эндоплаз­матический ретикулум развит слабо и представлен тонкими ка­нальцами, несущими на своей поверхности рибосомы. Комплекс Гольджи компактный. Если у самцов ФСГ-гонадотропоциты обыч­но содержат большое количество секреторных гранул, то у самок наличие секреторного продукта в цитоплазме зависит от стадии эстрального цикла. В диэструсе клетки содержат небольшое коли­чество секреторных гранул, в начале проэструса размеры клеток увеличиваются и они заполняются гранулами, при эструсе проис­ходит интенсивная дегрануляция клеток, продолжающаяся в мет-эструсе. В диэструсе вновь уменьшаются размеры клеток и отме­чается незначительное содержание секреторных гранул.

ЛГ-гонадотропоциты редко обнаруживают в аденогипофизе самцов, а у самок эти клетки представлены более значительно и содержание секреторного продукта соответствует фазам эстрального цикла. В диэструсе содержание гранул секрета незначительно, в проэструсе отмечается возрастание секреторной активности, ко­торая снижается в стадии эструс. В метэструсе гранулы вновь появляются, но в диэструсе их количество снова уменьшается. В условиях постоянного эструса, до­стигаемого введением эстрогенов, секреция ФСГ остается неизменной, в то время как секреция ЛГ существенно подавляется. Секреция ФСГ подавляется при по­стоянном диэструсе, ФСГ-гонадотропоциты содержат редкие секреторные гранулы, в то время как ЛГ-гонадотропоциты выглядят активированными. У кастрирован­ных животных в гонадотропных клетках гипофиза происходят наиболее глубокие ультраструктурные изменения: в ФСГ-гонадотропоцитах отмечается расширение вакуолей эндоплазматического ретикулума и исчезновение крупных секреторных гранул, далее следует интенсивная вакуолизация, гипертрофия комплекса Гольд­жи и прогрессивная дегрануляция клеток. В дальнейшем расширенные полости эндоплазматического ретикулума сливаются, заполняются коллоидоподобным ве­ществом, в узком ободке цитоплазмы обнаруживаются лизосомоподобные тель­ца — клетки приобретают вид, характерный для клеток кастрации. ЛГ-гонадотро­поциты реагируют на кастрацию значительно слабее: число секреторных гранул несколько увеличивается вплоть до 14 сут после операции и лишь затем постепен­но уменьшается.

Липотропоциты продуцируют недавно обнаруженный гормон гипофиза — липотропин. Известны две формы этого гор­мона: альфа- и бета-липотропины, обладающие мощным жиро-мобилизующим действием. В гипоталамусе и гипофизе липотро-

 

32*

/

пины служат предшественниками энкефалинов и эндорфинов, обладающих морфиноподобным действием. Иммуноцитохимичес-кими методами выявлено распределение липотропоцитов: либо групповое, либо в стенке фолликулоподобных структур адено-гипофиза. Ультраструктурная организация этих клеток отличает­ся высокой степенью развития структурных компонентов клеток, осуществляющих секреторный процесс: плотный цитоплазмати-ческий матрикс, обилие органелл и секреторных гранул диамет­ром 250...500 нм. Методами иммуноцитохимии выявляются и другие более мелкие и менее дифференцированные клетки, кото­рые считают структурами, находящимися на более ранних этапах дифференцировки.

Разработаны тонкие приемы хирургического удаления гипо­физа у животных, которые после гипофизэктомии могут жить довольно долго. Не являясь жизненно важным органом, гипо­физ все же оказывает существенное влияние на состояние орга­низма, особенно молодых животных. После удаления гипофиза 2-месячные щенки очень отстают в росте, крайне вялы и мало­подвижны, основной обмен у них понижен на 20...50 %, а тем­пература тела ниже нормальной на L.,1,5 °C; наблюдается ожи­рение, половые железы не развиваются, а половые инстинкты не проявляются; размеры щитовидной железы и коры надпо­чечников остаются значительно меньше обычных, а тимус не подвергается инволюции. У взрослых животных удаление гипо­физа приводит к понижению уровня энергетического обмена, изменению обмена белков, жиров и углеводов; размеры щито­видной железы, коры надпочечников и половых желез умень­шаются, а в яичниках прекращается созревание фолликулов, овуляция и образование желтых тел. Трансплантация ткани ги­пофиза или введение ее экстрактов предотвращают развитие дегенеративных процессов, обычно наступающих у животных при гипофизэктомии. Длительное введение экстрактов веще­ства гипофиза интактным молодым животным вызывает у них чрезмерный рост, у животных более старшего возраста проявля­ется акромегалия (усиленный рост трубчатых костей) и появле­ние определенных опухолей.

Средняя (промежуточная) доля — узкая пластинка многослой­ного эпителия, отделенная от передней доли гипофизарной ще­лью, а от нейрогипофиза прослойкой соединительной ткани, со­держащей кровеносные сосуды и базальную мембрану. Промежу­точная доля гипофиза образует меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), называемый также интермедином или меланотропином. Известны две формы: альфа- и бета-МСГ, представляющие собой полипептиды, которые в организме обеспечивают пигментный об­мен кожи, волос, радужной и сетчатой оболочек глаза. Мелано-трофный гормон участвует также в процессах адаптации зритель­ного анализатора.

Со стороны гипофизарной щели промежуточная доля ги­пофиза покрыта слоем уплощенных маргинальных клеток. Лю-менальная (обращенная в просвет гипофизарной щели) плазма­тическая мембрана содержит короткие микроворсинки и рес­нички, а соседние маргинальные клетки скреплены соединитель­ными комплексами. За слоем маргинальных клеток находится паренхима промежуточной доли, образованная несколькими ря­дами железистых клеток; преобладают клетки, вырабатывающие МСГ. Меланотропоциты имеют полигональную форму и соеди­няются между собой десмосомами. Отличительной характерис­тикой меланотропоцитов служит наличие в их цитоплазме боль­шого числа секреторных гранул диаметром 200...500 нм. Второй разновидностью железистых клеток промежуточной доли гипо­физа являются звездчатые клетки — это редко встречающиеся небольшие клетки, локализованные между крупными мелано-тропоцитами и простирающие между ними длинные цито-плазматические отростки. Отростки этих клеток соединяются между собой посредством десмосом. Несколько объединившихся звездчатых клеток способны формировать псевдофолликул, по­лость которого заполняется коллоидным содержимым. Объеди­ненные между собой клетки образуют мощные соединительные комплексы, а на поверхности клеток, обращенной в просвет фол­ликула, сформированы микроворсинки и реснички. В паренхиме промежуточной доли гипофиза присутствуют также клетки, сход­ные по ультраструктурной организации с кортикотропоцитами аденогипофиза, но они содержат меньшие по размерам гранулы (менее 200 нм). Эти клетки вблизи от нейрогипофиза образуют значительные скопления в ростральной части, где промежуточная доля переходит в аденогипофиз. При электронно-микроскопичес­ком исследовании в промежуточной доле выявлены нервные во­локна и их терминали, образующие синаптоидные контакты с же­лезистыми клетками. Описано три вида окончаний: холинерги-ческие, адренергические и пептидергические. Наиболее часто та­кие контакты присутствуют на поверхности меланотропоцитов и кортикотропоцитоподобных клеток.

Функциональная активность клеток промежуточной доли гипо­физа в значительной степени зависит от уровня в крови гормонов коры надпочечника. После адреналэктомии ширина этой доли за­метно увеличивается за счет гипертрофии железистых клеток. В ме-ланоцитах происходит глубокая дегрануляция, гипертрофия комп­лекса Гольджи и эндоплазматического ретикулума. При введении животным кортикостероидных гормонов ширина промежуточной доли, напротив, уменьшается и клетки становятся более компакт­ными. Существует достаточно много оснований к тому, чтобы счи­тать возможным выделение АКТГ и МСГ железистыми клетками промежуточной доли и что это связано с последовательностью син­теза гормонов: вначале синтезируется АКТГ, являющийся прогор-

 

моном для альфа- МСГ. Функции МСГ у млекопитающих не огра­ничиваются только процессами меланогенеза. Наряду с другими гормонами физиологически активные вещества промежуточной доли способны принимать участие в реакциях адаптации организма к нейрогенному и осмотическому стрессу.

Нейрогипофиз — задняя доля гипофиза. Самостоятельная желе­за внутренней секреции. Нейрогемальный орган, в котором накап­ливаются и из которого выводятся в кровеносное русло нейрогор-моны — вазопрессин и окситоцж, продуцируемые в крупноклеточ­ных ядрах гипоталамуса. Нейросекреторные клетки супраоптичес-кого и паравентрикулярного ядер гипоталамуса наряду с общими чертами строения типичных нейронов обладают и некоторыми ха­рактерными особенностями. Диаметр аксона у места отхождения от тела клетки очень велик, что, очевидно, связано с интенсивным аксональным транспортом нейросекрета. Основными структурны­ми компонентами нейрогипофиза служат нейросекреторные ак­соны, их терминали, заканчивающиеся на капиллярах, и особые глиальные клетки — питуициты. Нейросекреторные волокна диаметром от 400 до 600 нм идут обычно параллельно друг другу и собраны в небольшие группы. Расширения и терминали воло­кон содержат нейросекреторные гранулы (150...200 нм), микро­трубочки и нейропротофиламенты. Окончания нейросекретор-ных волокон граничат с перикапиллярным пространством, об­разуя аксоновазальные контакты. Паренхима нейрогипофиза про­низана многочисленными капиллярами, эндотелиальные клетки которых сильно уплощены и содержат большое количество фе-нестр диаметром около 500 нм, перекрытых тонкими диафраг­мами. По размерам и ультраструктуре питуицитов эти клетки разделяются на несколько типов по аналогии с глиальными клетками центральной нервной системы: различают астро-, олиго- и микропитуициты.

Астропитуициты — наиболее крупные клетки, имеющие длинные цитоплазматические отростки, многие из которых закан­чиваются вблизи перикапиллярного пространства и подстилают на некотором протяжении базальную мембрану капилляров.

Олигопитуициты — наиболее часто встречающиеся клет­ки, в отличие от астропитуицитов имеют меньшее количество от­ростков, в них более развит шероховатый эндоплазматический ре-тикулум. Характерная их особенность — наличие в цитоплазме многочисленных липидных капель.

Микропитуициты встречаются относительно редко, имеют небольшие размеры и очень плотное ядро неправильной формы, но отростков у них немного или они вовсе отсутствуют. Цитоплазматические отростки нескольких питуицитов могут со­единяться друг с другом с помощью десмосом, формируя своеоб­разную сеть, в петлях которой находятся группы нейросекреторных волокон и их варикозные расширения (тельца Геринга).

Нейрогормоны задней доли гипофиза непосредственно участ­вуют в регуляции водно-солевого обмена, и любые сдвиги водно-солевого равновесия отражаются в той или иной степени на ульт­раструктуре органа. В условиях солевой нагрузки быстро умень­шается число нейросекреторных гранул, появляются остаточные гранулы и множество микропузырьков. Аналогичные признаки активации выведения нейросекрета обнаруживаются у животных с наследственным и экспериментальным (аллоксановым) диабе­том и после адреналэктомии. В этих случаях в большинстве ней­росекреторных волокон отсутствуют нейросекреторные гранулы, и они заполнены большим количеством микропузырьков. Угнете­ние функциональной активности гипоталамо-нейрогипофизар-ной системы и блокирование выведения нейрогормонов в кровь наступают при гипергидратации или введении альдостерона. При этом в нейрогипофизе отмечается массивное накопление нейро­секреторных гранул в волокнах, их расширениях и крупных тель­цах Геринга, а также уменьшение числа нейротрубочек и микро­пузырьков. Излишек накопленных нейросекреторных гранул мо­жет удаляться с помощью лизосомального аппарата.

Существуют убедительные доказательства выведения содержимого нейросекре­торных гранул из терминален нейросекреторных аксонов путем экзоцитоза. Мемб­рана нейросекреторной гранулы сливается с мембраной нейросекреторного окон­чания, на месте слияния образуется отверстие, через которое содержимое гранулы переходит в перикапиллярное пространство. В результате интенсивного включения мембраны гранул в состав плазматической мембраны нейросекреторного окончания может накопиться излишек мембранного материала, который удаляется за счет спе­циального механизма образования микропузырьков в результате эндоцитоза плаз­матической мембраны нейросекреторных окончаний. Микропузырьки отходят от аксолеммы и формируют скопления правильной гексагональной формы (рис. 12.8). В условиях, когда выделение нейросекреторных гранул не интенсифицируется, ней-росекрет выделяется в виде молекулярных комплексов через неповрежденную мемб­рану нейросекреторной гранулы и плаз­матическую мембрану нервного оконча­ния. При резком увеличении выведения нейрогормонов преобладающим стано­вится механизм экзоцитоза. В этом слу­чае активируется деятельность нейротру­бочек и нейропротофиламентов, кото­рые обеспечивают перемещение нейро­секрета и облегчают контакт гранул с аксолеммой.

Рис. 12.8. Схема выведения секреторного материала в терминалах нейрогипофиза

Продукты секреторной дея­тельности паравентрикулярного и супраоптического ядер гипота­ламуса, выделяющиеся в кровь из задней доли гипофиза, пред­ставляют собой октапептиды цик­лической природы: окситоцин и вазопрессин, или антидиуретичес­кий гормон (АДГ). Окситоцин вы-

 

зывает сокращения гладкой мускулатуры матки и миоэпителия молочной железы. У самок во время родов окситоцин вызывает и стимулирует родовые схватки и изгнание плода.

Степень чувствительности матки к окситоцину зависит от вида животного и его физиологического состояния. Эстрогены (жен­ские половые гормоны) повышают ответную реакцию матки, осо­бенно высока она в середине полового цикла в период овуляции, соответствующий фазе течки. Выделение окситоцина в кровь во время спаривания увеличивает частоту и амплитуду сокращений матки, что обеспечивает перемещение спермы по половым путям в яйцеводы. После овуляции начинает функционировать желтое тело, продуцируется прогестерон и чувствительность матки к окситоци­ну существенно снижается. Крайне низка ответная реакция матки на окситоцин в начальный период беременности, но в дальнейшем чувствительность повышается, достигая максимума непосредствен­но перед родами.

Вызванное окситоцином сокращение миоэпителия способст­вует удалению молока из полости альвеол молочной железы, по­вышает цистернальное и внутрипротоковое давление, активируя молокоотдачу. У самцов окситоцин, очевидно, увеличивает сокра­щение спермопроводящих путей, обеспечивая процесс эякуляции. В крови окситоцин быстро разрушается специфическим фермен­том окситоциназой. Активность этого фермента достаточно высока у беременных самок и во время родов, но резко снижается в пер­вые дни после родов.

АДГ ответствен за стимуляцию реабсорбции воды из первичной мочи в дистальном отделе почечных канальцев, а также влияет на минеральный обмен, тормозя реабсорбцию калия, натрия и хлори­дов. Вместе с этим АДГ вызывает сокращение артериол и капилля­ров, действуя непосредственно на гладкомышечные клетки, что ве­дет к общему повышению артериального давления. Следует, однако, заметить, что для повышения кровяного давления необходимы очень большие дозы гормона, значительно превышающие дозы, оказыва­ющие антидиуретический эффект. Действие вазопрессина на чув­ствительные ткани достаточно кратковременно: через 1...3 мин ак­тивность введенного гормона снижается вдвое за счет разрушения в печени и почках, а 8... 10 % его выделяется с мочой.

Интенсивно развивающийся раздел физиологии, изучающий взаимодействие гормонов и других биологически активных ве­ществ с рецепторами, располагающимися в ЦНС, представляет гипоталамо-гипофизарную систему в совершенно новом аспекте. Пептидные гормоны образуют качественно новый класс эндоген­ных регуляторов функций нервной системы и организма в целом. Некоторые из них (например, вазопрессин, окситоцин, кортико-тропин, тиролиберин) были известны и ранее, но в качестве гор­монально-активных субстанций с определенными, узкоспецифич­ными функциями. Новизна этого класса веществ обусловлена

происхождением ряда соединений из одного предшественника — пропиомеланокортина, из которого образуются пептиды, действу­ющие подобно морфину и способные воздействовать на многие функции органов и систем организма. Внимание, восприятие бо­ли, пищевое и половое поведение, обеспечение гомеостаза при стрессовых воздействиях, адаптации организма к экстремальным условиям — это все проявления негормональных функций за счет осуществления связи между нейронами, передача межнейронной информации, модуляция функционального состояния нейронов. Клетки, продуцирующие пептиды, и клетки, чувствительные к ним, образуют мощную гипоталамическую пептидергическую сеть, охватывающую головной и спинной мозг. Влияние эндогенных пептидов на эндокринную систему позволяет им интегрировать множество поведенческих реакций, что говорит о тесной функ­циональной взаимосвязи между медиаторными и эндокринными системами. Так, вазопрессин и его синтетические аналоги влияют на закрепление условных рефлексов, окситоцин участвует в опти­мизации полового поведения, а меланостатин и тиролиберин об­ладают антидепрессивными свойствами.

Общность определенных участков молекулы АКТГ с эндорфи-нами и бета-липотропином, обусловленная происхождением из од­ного предшественника, объясняет воздействие кортикотропина на многие функции организма: подавление агрессивности, благотвор­ное влияние в стрессовых ситуациях, оказание транквилизирующе­го эффекта. Эндорфины обладают выраженной опиоидной (мор-финоподобной) активностью, и их применение весьма перспектив­но при необходимости достижения анальгетического эффекта. Использование таких веществ для фармакологической коррекции патологических состояний организма возможно, так как выявлены терапевтические свойства пептидов как естественных регуляторов физиологических и биохимических процессов. Весьма перспектив­но и то, что эти вещества эффективны в очень низких концентра­циях, не накапливаются в организме и нетоксичны.

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

Щитовидная железа —одна из самых крупных эндокринных желез, располагается в нижней части гортани и верхней части тра­хеи в виде двух лопастей, соединенных между собой перешейком, лежащим на вентральной поверхности трахеи. Снаружи покрыта соединительнотканной капсулой, в толще которой располагаются мелкие сосуды, капилляры, а также миелинизированные и немие-линизированные нервные волокна. От капсулы внутрь железы от­ходят соединительнотканные тяжи (септы), по которым проходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервные волокна. Парен­хима органа включает в себя несколько типов клеток: тиреоидные

 

(формирующие стенку фолликула), парафолликулярные и интер­фолликулярные.

Фолликулярный эпителий состоит в основном из паренхимных клеток и образует основную структурно-функцио­нальную единицу щитовидной железы — фолликул (округлой или овальной формы пузырек). Между фолликулами находятся про­слойки соединительной ткани, пронизанные кровеносными ка­пиллярами. Просвет фолликула заполнен коллоидом, который не­посредственно прилежит к апикальной поверхности тиреоцита с многочисленными микроворсинками, образованными выступами плазматической мембраны. Противоположная сторона тиреоцита тесно контактирует с перикапиллярным пространством, причем в базальном отделе клетки плазматическая мембрана образует глу­бокие складки, что значительно увеличивает ее поверхность, кон­тактирующую с кровеносной системой. Боковые поверхности тиреоцитов соединяются за счет замыкательных комплексов, что надежно изолирует внутреннее пространство фолликула от окру­жающей соединительной ткани. В цитоплазме тиреоцитов осо­бенно сильно развит шероховатый эндоплазматический ретику-лум из многочисленных канальцев и более крупных полостей, за­полненных гомогенным мелкозернистым материалом. Комплекс Гольджи очень хорошо выражен и представлен тремя основными компонентами: крупными вакуолями, уплощенными цистернами (ламеллами) и микропузырьками. В зоне комплекса Гольджи об­наруживаются секреторные гранулы различной величины, элект­ронной плотности и формы, окруженные мембраной. Кроме ха­рактерных гранул в апикальной части цитоплазмы выявляются коллоидные капли, окруженные мембраной.

Исходными продуктами для биосинтеза йодированных гормо­нов служат аминокислота тиронин и йодид. Поставляемый с кро­вью йодид в тиреоцитах, подвергаясь окислению, превращается в молекулярный йод, который вступает в соединение с тиронином, и через ряд промежуточных соединений (монойодтиронин, дийод-тиронин) образуются тироксин (тетрайодтиронин) и трийодтиро-нин. Считается, что эти гормоны синтезируются в свободном со­стоянии в цитоплазме фолликулярных клеток и необходимое для организма количество гормона сразу после образования поступает в кровь, а его избыток включается в молекулы тиреоглобулина и накапливается в коллоиде. Тиреоглобулин — крупная гликопротеи-новая молекула, синтезированная по общей схеме синтеза белка. Освобождение тиреоглобулина из секреторных гранул в полость фолликула происходит либо путем диффузии через ограничиваю­щую мембрану, либо путем экзоцитоза. Иодирование тиреоглобу­лина происходит в основном в просвете фолликула и на границе между коллоидом и апикальной плазматической мембраной. При снижении потребности организма в тиреоидных гормонах внутри­клеточный гидролиз тиреоглобулина прекращается и белок выво-

дится в полость фолликула, где накапливается в виде гормональ­ного резерва. Накопленный в полости фолликула тиреоглобу­лин поступает в цитоплазму тиреоцита за счет микропиноцитоза коллоида: при повышенной потребности возможно захватывание крупных порций с помощью псевдоподий. Образовавшиеся в ре­зультате эндоцитоза коллоидные капли постепенно перемещают­ся к базальной части клетки; при встрече с лизосомами происхо­дят их тесный контакт и слияние, причем гидролитические фер­менты лизосом поступают внутрь коллоидных капель. Коллоид­ные капли уменьшаются, а поступившие в цитоплазму тиреоидные гормоны диффундируют в перикапиллярное пространство и затем проникают в кровеносное русло. При истощении запасов кол­лоида в полости фолликула синтез, йодирование и протеолити-ческое расщепление тиреоглобулина полностью осуществляются в цитоплазме тиреоцитов (рис. 12.9).

Рис. 12.9. Схема секреторного процесса в тиреоците

Трийодтиронин непрочно связан с белками крови и быстро проникает в клетки, а у тироксина эта связь прочнее, поэтому он способен длительно циркулировать в кровеносном русле. Физиоло­гическим действием в основном обладает трийодтиронин, так как он в 5...6 раз активнее тироксина и, проникая в клетки тканей-мишеней, воздействует на ферментные системы, локализованные в митохондриях (ферменты трикарбонового цикла, фосфорилиро-вания, железосодержащие дыхательные и др.). Гормоны щито­видной железы регулируют процессы роста и развития, величину энергетического обмена, белковый, углеводный, жировой, водный и минеральный обмен, тем самым влияя на деятельность сердца, нервную систему и половые железы.

Демонстративным примером участия тиреоидных гормонов в регуляции роста и развития служит влияние щитовидной желе­зы на метаморфоз амфибий. При удалении щитовидной железы головастики никогда не превратятся во взрослую форму, вырас­тая, остаются на стадии личинки, а скармливание щитовидной железы или введение на ее основе препаратов ускоряют метамор­фоз амблистомы (личиночной формы аксолотлей) и других зем­новодных. У птиц и млекопитающих гормоны щитовидной желе­зы играют важную роль во время эмбрионального развития. При выключении функции железы у птиц тормозится рост тела, за­держиваются процессы окостенения в конечностях, нарушается процесс эмбрионального оперения и т. д. С активностью щито­видной железы связаны и видовые особенности развития птиц. Так, у выводковых видов птенцы сразу после вылупления из яйца способны бегать и самостоятельно питаться, так как щитовидная железа активно функционирует уже на ранних стадиях зароды­шевого развития. У птенцовых видов, птенцы которых вылупля­ются слепыми и беспомощными, щитовидная железа в эмбрио­нальный период развита слабо и ее активность возрастает только после вылупления из яйца.

Аналогичная закономерность обнаруживается и у млекопитаю­щих — зрелорожденные детеныши (способные самостоятельно передвигаться) имеют щитовидную железу, активно функциони­рующую на ранних стадиях эмбрионального развития. У млекопи­тающих, детеныши которых появляются на свет слепыми и голы­ми, деятельность щитовидной железы проявляется незадолго до рождения. Следует, однако, учитывать, что некоторое количество тиреоидных гормонов потомство получает из организма матери через плаценту и с молоком. Гормоны щитовидной железы суще­ственно влияют на развитие костной ткани. При удалении щито­видной железы за счет действия соматотропного гормона усилива­ется рост трубчатых костей, стимулируется пролиферация эпифи-зарных хрящей, но задерживается дифференциация костной тка­ни. Введение тироксина гипофизэктомированным животным вы­зывает окостенение эпифизов при незначительном росте костей. Рост и прорезывание зубов у млекопитающих зависят от содержа­ния в крови тиреоидных гормонов. Тиреоидные гормоны стиму­лируют регенерацию тканей и способствуют заживлению ран: гра­нуляционная ткань быстрее заполняет дно раны, и эпителизация идет более интенсивно.

Влияние щитовидной железы ярко проявляется при оценке основного обмена: тиреоидэктомия снижает его на 45...59 %. По­вышение содержания гормонов за счет введения тироксина уве­личивает уровень основного обмена до 50 % по сравнению с нор­мой и выход энергии при выполнении механической работы. Гор­моны щитовидной железы резко усиливают окислительные про­цессы и теплопродукцию, причем этот эффект обнаруживается и

на изолированных органах. Инкубируемые фрагменты мышц, пе­чени и почек от животных, которым предварительно вводили тироксин, потребляют значительно больше кислорода, чем ана­логичные ткани, взятые у тиреоидэктомированных животных. In vivo при гипофункции щитовидной железы у животных нару­шается терморегуляция, понижается температура тела и они пло­хо переносят охлаждение.

Гормоны щитовидной железы способны значительно повысить потребность организма в метаболитах: усиливается расходование белка и жира, азотистый баланс становится резко отрицательным, азот в составе мочевины выводится с мочой. При гиперфункции щитовидной железы возрастает интенсивность основного обмена: обнаруживается резкое похудание, расходуется до 70 % запасов жировых депо, содержание холестерина в крови снижается. Угле­водный обмен также интенсифицируется: уровень глюкозы в кро­ви несколько повышается, а печень быстро теряет запасы гликоге­на. В основе физиологического действия тиреоидных гормонов лежит регуляция интенсивности дыхания клеток, их непосредст­венное влияние на поглощение кислорода митохондриями и дру­гими структурными компонентами клеток, усиление окислитель­ных реакций и последующее изменение активности ряда фермен­тов и влияние на ядерный аппарат клеток. Тироксин способствует переносу аминокислот к рибосомам, причем максимальное ис­пользование резорбированных аминокислот происходит в том слу­чае, когда все они присутствуют в клетке в соответствии с требова­ниями определенного количественного соотношения и последо­вательности информационной РНК.

Развитие и функциональное состояние нервной системы на­ходятся под постоянным влиянием щитовидной железы. Ее уда­ление приводит к нарушению развития мозга: нейроны имеют меньшие размеры, задерживается миелинизация нервных воло­кон. Полноценная дифференцировка развивающегося мозга про­исходит при достаточном уровне тиреоидных гормонов в орга­низме. В ходе дифференцировки и созревания нервной клетки существует критический период, во время которого гормоны оказывают свое влияние на морфогенез, поэтому нарушение функций щитовидной железы в раннем возрасте приводит к кре­тинизму. В дальнейшем они необходимы для поддержания мета­болизма и функциональной активности нейрона. Тиреоидэкто­мия резко снижает возбудимость животных и ослабляет у них ак­тивные и пассивные оборонительные реакции, подавляет дея­тельность высших нервных центров. При гипотериозе условные рефлексы вырабатываются с большим трудом и требуют постоян­ного подкрепления: введение тиреоидина восстанавливает реф­лекторную деятельность мозга.

Гормоны щитовидной железы существенно влияют на деятель­ность сердца, изменяя ритм его сокращений. При удалении щито-

 

видной железы сокращения сердца урежаются, а при введении ти­роксина интактным животным частота сердечных сокращений повышается в 1,5 раза. Передозировка гормона может привести к трепетанию предсердий. При функциональных гипотиреоидных состояниях, характерных для зимнеспящих животных (медведей, ежей, сурков, летучих мышей), наблюдается снижение температу­ры тела, уменьшение уровня основного обмена и существенное замедление ритма сердечных сокращений. Периоду пробуждения у этих животных предшествует активизация деятельности щито­видной железы; введением тироксина можно прекратить зимнюю спячку и обеспечить пробуждение у ежей. Физиологический ги-пертиреоз отмечается при функциональных состояниях животных, которые требуют интенсификации обмена веществ: беременность, лактация (особенно у высокопродуктивных животных).

Тиреоидные гормоны ускоряют всасывание глюкозы в желу­дочно-кишечном тракте, участвуют в регуляции уровня гликогена в печени, усиливают секрецию молока и увеличивают содержание в нем жира. Под действием тиреоидных гормонов резко ускоряют­ся процессы окисления жирных кислот в митохондриях.

Регуляция секреции тиреоидных гормонов осуществляется прежде всего за счет выделения специфического стимулирую­щего вещества — тиреотропного гормона передней доли гипо­физа. У гипофизэктомированных животных уменьшаются раз­мер и масса щитовидной железы, развивается атрофия ткани и в первую очередь редуцируются новообразованные фолликулы на фоне симптомов тиреоидной недостаточности. Повышение се­креции тиреотропного гормона увеличивает продукцию и по­ступление в кровь гормонов щитовидной железы. Но увеличе­ние концентрации тиреоидных гормонов сказывается на про­дукции тиролиберина в гипоталамусе: избыток гормона тормо­зит тиреотропную функцию гипофиза, что ведет к снижению секреции тироксина в щитовидной железе и реализации обрат­ной отрицательной связи, обеспечивающей в норме постоян­ство гормонального уровня.

Наряду с системой гуморальной регуляции, в которой тирео-тропная функция гипофиза коррелируется с выделением АКТГ и соматотропного гормона, активность щитовидной железы су­щественно зависит от функционального состояния и энергети­ческих потребностей организма. При охлаждении, вызывающем раздражение Холодовых рецепторов, рефлекторно усиливается секреция тиреотропных гормонов, обусловленная воздействием гипоталамического тиролиберина. Вместе с влиянием гипотала­муса регулирующее воздействие на состояние щитовидной желе­зы оказывает вегетативная нервная система: симпатический от­дел усиливает активность органа, а парасимпатический угнетает. Влиянием симпатического отдела вегетативной нервной системы объясняется ускоренное выделение тиреоидных гормонов в усло-

виях стрессовых ситуаций, что обеспечивает приспособление организма к неблагоприятным факторам среды: охлаждению, от­рицательным эмоциям и т. д.

Наиболее часто нарушение деятельности щитовидной же­лезы вызвано недостаточным поступлением йода в организм. Снижение уровня тиреоидных гормонов сказывается на дея­тельности гипоталамуса и гипофиза, который отвечает усилен­ной секрецией тиреотропина, вызывающего разрастание ткани щитовидной железы (зоб). Увеличение железы может быть за счет разрастания соединительной ткани (простой зоб) или уве­личения объема фолликулярной ткани (коллоидный зоб). В мест­ностях, где почва и вода бедны йодом (горные районы, зоны под­золистых, серых лесных и солонцовых почв), возможно развитие зобных эндемий.

Недостаточное поступление йода в организм приводит к снижению образования тиреоглобулина, обладающего свойст­вами каротиназы (фермента, ответственного за превращение каротина в витамин А). Таким образом, избыток тиреоидных гормонов в тканях организма нейтрализуется витамином А и в случаях гипертиреоза возможен А-авитаминоз. Поступление витамина А или каротина с кормом нормализует основной об­мен и поднимает уровень гликогена в печени. На активность щитовидной железы оказывают влияние полноценность белков, жиров, углеводов и наличие антитиреоидных веществ гойтро-генов (содержатся в соевых бобах, горохе, белом клевере, ка­пусте и турнепсе), которые избирательно нарушают процессы связывания йода в щитовидной железе. Недостаток тирозина и фенилаланина, избыток растительных жиров и длительное, од­нообразное углеводное питание приводят к развитию дистро­фических изменений в железе и нарушению продукции тирео­идных гормонов.

Парафолликулярные клетки (К-клетки) распо­лагаются в интерфолликулярных островках и стенке фоллику­лов щитовидной железы. Они существенно отличаются по своей структуре от тиреоцитов: имеют низкую электронную плотность (светлые клетки) и содержат в цитоплазме большое количество секреторных гранул и везикул. К-клетки не контактируют с кол­лоидом и максимально приближены к капиллярам в интерфол­ликулярных островках; располагаются на периферии и на наруж­ной поверхности фолликулов. Гранулы, локализованные в ци­топлазме К-клеток, имеют диаметр 200...280 нм, содержат тонко-гранулированный материал и окружены одиночной мембраной. Вблизи плазматической мембраны обнаруживаются признаки экзоцитоза — слияния мембраны секреторной гранулы с плазма-леммой и освобождения ее содержимого в перикапиллярное про­странство. Установлено, что К-клетки продуцируют тиреокаль-цитонин — полипептид, состоящий из 32 аминокислот, вызыва-

 

ющий падение уровня кальция и фосфора в крови. Это сниже­ние концентрации кальция в циркулирующей крови обусловле­но торможением его мобилизации из костей, причем существен­но меняется деятельность клеток костной ткани: угнетаются ос­теокласты и активируются остеобласты, что приводит к фиксации кальция и фосфора. Наряду с этим существенно увеличивается удаление фосфора с мочой. Тиреокальцитонин усиленно секрети-руется и поступает в кровь при повышении концентрации каль­ция, что является важным звеном в поддержании постоянства его уровня во внутренней среде организма.

Околощитовидные (паращитовидные) железы. У млекопитающих представляют собой парные образования и расположены около щитовидной или вилочковой железы либо погружены в их ткань. Эти небольшие округлые железы окружены собственной соедини­тельнотканной капсулой. От капсулы в толщу органа отходят тон­кие септы, между которыми находятся тяжи и группы желе­зистых клеток — паратиреоцитов. Паратиреоциты располагаются радиально вокруг многочисленных капилляров, пронизывающих тело органа. Структурная организация клеток паренхимы около­щитовидной железы носит характерные признаки интенсивного секреторного процесса: развитой эндоплазматический ретикулум представлен многочисленными уплощенными канальцами и сво-боднолежащими рибосомами, обусловливающими мелкозернис­тую структуру цитоплазмы; комплекс Гольджи хорошо развит и представлен большим количеством микропузырьков, имеющих мелкозернистое содержимое.

Кроме микропузырьков в цитоплазме паратиреоцитов обнару­живаются более крупные (диаметр 150...200нм) гранулы, форми­рующиеся в комплексе Гольджи и выделяющиеся из клеток в об­ласти латеральных клеточных контактов. Наряду с секреторными структурами паратиреоциты могут содержать липидные капли, липопигментные тельца и лизосомальные образования. Кроме этих клеток, описываемых при световой микроскопии как «глав­ные», паренхима околощитовидных желез содержит электроно-плотные, или «оксифильные», клетки, функциональное значе­ние которых еще не установлено. Не исключена возможность того, что околощитовидные железы образованы клетками одного типа (главными клетками), цитоплазма которых может меняться в широких пределах в зависимости от функционального состоя­ния. Паратиреоциты контактируют с одним или несколькими ка­пиллярами, причем периэндотелиальное пространство расширено и содержит кроме двух базальных мембран и специальные клетки сосудистого окружения — перициты. Эндотелий капилляров упло­щен и имеет многочисленные фенестры.

Если у животного удалить околощитовидные железы (парати-реоидэктомия), то на 2...3-е сутки нарушается возбудимость нерв­ной системы: походка становится более напряженной, появляется

фибриллярное подергивание отдельных мышц головы и туловища. Единичные сокращения усиливаются и переходят в бурные присту­пы общих судорог (титания), которые повторяются все чаще. Жи­вотное вскоре погибает за счет понижения содержания кальция в крови, поскольку определенный уровень кальция необходим для течения важнейших жизненных процессов. Внутривенное введение хлористого кальция оперированным животным способно временно прекратить судороги и снизить возбудимость ЦНС.

Околощитовидные железы секретируют гормон — паратгор-мон, полипептид с молекулярной массой около 8500, состоящий из 83 аминокислотных остатков. Паратгормон регулирует концен­трацию кальция и фосфора. В результате его действия повышается уровень кальция в крови и тканях организма, а содержание фос­фатов снижается. Исходя из того, что кальций попадает в орга­низм с пищей и поступает в кровь в тонком кишечнике, действие гормона проявляется уже на уровне кальцийтранспортирующих систем — энтероцитов. Основным депо кальция в организме слу­жит костная ткань, содержащая до 99 % всего кальция в составе гидрооксиапатита.

Действие паратгормона проявляется в мобилизации запасен­ного в кости кальция. Усиливается деятельность разрушающих кость остеокластов и подавляется функция фиксирующих каль­ций остеобластов, происходит деполимеризация мукополисаха-ридов основного вещества кости, ее декальцинация и поступле­ние ионов кальция и фосфорной кислоты в кровь. Одновре­менно с этим уменьшается реабсорбция фосфатов из мочи: они быстро выводятся, и их уровень в крови быстро снижается. Про­дукция паратгормона регулируется в основном уровнем каль­ция в крови по принципу обратной отрицательной связи. В слу­чаях высокой потребности организма в кальции, наступающей при беременности и лактации, когда для развивающегося пло­да или образования казеина необходимо поступление допол­нительных значительных количеств кальция, обнаруживается физиологическая гиперфункция околощитовидной железы. Если не увеличить содержание кальция в корме, то возможна декаль­цинация (остеомаляция и остеопороз) костной ткани материн­ского организма.

НАДПОЧЕЧНИКИ

Надпочечник — парный эндокринный орган, состоящий фак­тически из двух самостоятельных желез: коры и мозгового веще­ства, т. е. разнородных эндокринных компонентов, имеющих различное происхождение и продуцирующих различные гормо­ны. Адренокортикоциты — железистые клетки коры надпочеч­ника секретируют стероидные гормоны, а хромафинные клетки —

 

33 — 3389

клетки мозгового вещества синтезируют катехоламины адрена­лин и норадреналин.

Кора надпочечников. Кора надпочечника состоит из трех ясно выраженных зон: клубочковой, пучковой и сетчатой.

Клубочковая зона. Располагается непосредственно под соединительнотканной капсулой надпочечника и представлена изогнутыми тяжами адренокортикоцитов, составляющими 4...6 ря­дов. Адренокортикоциты клубочковой зоны имеют удлиненную форму и эксцентрически расположенное округлое ядро, а также ли-пидные включения, сосредоточенные в одном из полюсов клетки. Липидные включения (липосомы) тесно контактируют с митохон­дриями и каналами эндоплазматического ретикулума. Каналы эн-доплазматического ретикулума обычно не несут на своей поверхно­сти рибосом. Свободные рибосомы, собранные в розетки, распола­гаются в цитоплазме между пузырьками ретикулума и липосомами. Комплекс Гольджи хорошо развит и представлен параллельно ори­ентированными ламеллами, небольшими вакуолями и микропу­зырьками. Вблизи комплекса Гольджи располагаются плотные тель­ца, по своей организации соответствующие лизосомам.

Эндокринные клетки клубочковой зоны являются местом об­разования стероидных гормонов, называемых минералокортико-идами за их влияние на минеральный и водный обмен. Действие этих гормонов реализуется в почках, где они стимулируют реаб­сорбцию ионов натрия и хлора, тормозят реабсорбцию ионов ка­лия, магния, водорода и аммония в канальцах. К минералокорти-коидам относятся альдостерон и l-дезоксикортикостерон, которые обеспечивают задержку в организме натрия и выведение калия, а также поддерживают ионный и осмотический гомеостаз. Альдо­стерон в основном повышает проницаемость для натрия клеточ­ной мембраны эпителия, обращенной в просвет канальца, тем самым облегчая проникновение этого иона в клеточное прост­ранство и делая его более доступным для транспортной системы натрий-калиевой помпы, локализованной в базолатеральной мем­бране клетки. Таким образом, альдостерон регулирует солевой и водный обмен: обеспечивает усиленный переход натрия из клеток в тканевую жидкость, а затем воды по осмотическому градиенту, в результате этого увеличивается объем тканевой жидкости и плаз­мы крови, возрастает клубочковая фильтрация и из организма вы­деляется значительное количество воды. Альдостерон выступает как антагонист вазопрессина. Секреция альдостерона стимулиру­ется за счет усиления образования ренина юкстагломерулярным аппаратом почки. Напротив, увеличение содержания в крови натрия тормозит выделение из надпочечников альдостерона.

Пучковая зона. Морфологический переход клубочко­вой зоны в пучковую происходит постепенно и проявляется в уменьшении числа внутриклеточных липидных включений. Ад­ренокортикоциты этой зоны располагаются радиальными тяжами,

отграниченными кровеносными капиллярами и соединительно­тканными септами. Клетки пучковой зоны несколько крупнее клеток клубочковой зоны и имеют угловатую форму. На поверх­ности клеток, обращенной к перикапиллярному пространству, на­ходится значительное количество микроворсинок. Клетки этой зоны содержат многочисленные митохондрии, во внутреннем про­странстве которых от внутренней митохондриальной мембраны мо­гут отпочковываться везикулы, заполняющие митохондриальное пространство. Кроме этого в митохондриях присутствуют крис­таллоиды, состоящие из скоплений плотно упакованных трубо­чек, предположительно принимающих участие в стероидогенезе. Эндоплазматический ретикулум клеток пучковой зоны представ­лен короткими уплощенными канальцами или округлыми пу­зырьками, не несущими на своей поверхности рибосом и тесно связанными с митохондриями и липосомами.

В пучковой зоне надпочечников образуются стероидные гор­моны, называемые глюкокортикоидами, так как они преимуще­ственно регулируют углеводный и белковый обмен. К глюкокор-тикоидам относятся гидрокортизон (кортизол), кортизон, корти-костерон, причем существуют видовые различия в продукции кортикостероидов. У обезьян, овец и морских свинок образуется в основном гидрокортизон; у мышей, крыс, кроликов и птиц — кортикостерон, а у крупного рогатого скота, свиней, собак и ко­шек — оба эти гормона. Из кортизола у млекопитающих может об­разовываться вне надпочечников некоторое количество кортизо­на. В крови гидрокортизон быстро связывается с альфа-глюко-протеином (транскортином) и сывороточным альбумином. Связан­ный с транскортином гидрокортизон физиологически не активен, и лишь достигая ткани мишени и освободившись от белка-носи­теля, реализует свое действие.

Глюкокортикоиды обеспечивают превращение белков в углево­ды, активируя процессы глюконеогенеза. Усиливается распад бел­ков, стимулируется окислительное дезаминирование аминокислот с образованием пировиноградной кислоты и превращением ее в глюкозо-6-фосфат или глюкозо-1-фосфат. Это вызывает повыше­ние содержания глюкозы в крови и увеличение запасов гликогена в печени. Введение больших доз глюкокортикоидов значительно уменьшает количество белка в мышечной и соединительной тка­ни, а также в плазме крови. При этом усиливается выведение азо­та с мочой и азотистый баланс становится отрицательным. Глюко­кортикоиды тормозят превращение углеводов в жиры, а при недо­статке глюкозы обеспечивают мобилизацию жира из депо и его быстрое использование для обеспечения энергетических процес­сов. В почках глюкокортикоиды уменьшают реабсорбцию глюко­зы, что ведет к снижению почечного порога для глюкозы и ее вы­ведению с мочой — развивается глюкозурия (своеобразная форма стероидного сахарного диабета).

 

33*

Особого внимания заслуживает способность глюкокорти-коидов проявлять противовоспалительное действие — практи­чески угнетать все проявления воспалительной реакции: умень­шается экссудация, снижается проницаемость капилляров, тор­мозится миграция лейкоцитов и ослабляется их фагоцитарная активность. Торможение активности лимфоидной системы про­является в том, что при введении глюкокортикоидов уменьша­ются в размерах лимфоузлы и наступает быстрая инволюция тимуса, понижается количество лимфоцитов и эозинофилов в крови, подавляется выделение гистамина и кининов. Вместе с этим рецепторы кортикостероидов обнаружены и непосредст­венно в иммункомпетентных клетках — лимфоцитах, моноци­тах, макрофагах и фибробластах, что обусловливает их про­тивовоспалительное и антиаллергическое действие. В соедини­тельной ткани глюкокортикоиды уменьшают количество ос­новного вещества, число фибробластов и содержание коллаге­на за счет активации гиалуронидазы и усиленного распада мукополисахаридов, составляющих основу соединительной тка­ни. Глюкокортикоиды понижают адренокортикотропную ак­тивность гипофиза, изменяют строение островковой ткани эн­докринного отдела поджелудочной железы, повышают чувстви­тельность яичников к гонадотропным гормонам. Благодаря на­личию рецепторов к кортикостероидам в ЦНС (лимбической системе, коре головного мозга, гипоталамусе, гипофизе, в ней­ронах варолиевого моста, в моторных ядрах среднего и продол­говатого мозга) изменяются возбудимость и условно-рефлектор­ная деятельность.

⇐ Предыдущая68697071727374757677Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: