Гормоны щитовидной и поджелудочной желез

Щитовидная железа состоит из двух долей, соединённых перешейком, который прикрывает спереди второе и третье хрящевые кольца трахеи. Прослойки соединительной ткани делят её на дольки, а секретирующие клетки образуют пузырьки или фолликулы, заполненные вязкой однородной жидкостью. Из хорошо развитой сети окружающих кровеносных капилляров в фолликулы проникает йод, который соединяется с тирозином, и в результате образуются тиреоидные гормоны: тироксин (содержит 4 атома йода и поэтому называется ещё тетрайодтиронином) и трийодтиронин (содержит 3 атома йода). В кровь поступает преимущественно тироксин (около 80% от общего количества), однако в тканях происходит его дейодирование – образование трийодтиронина, который и является биологически активным гормоном. Синтез и выделение тиреоидных гормонов стимулирует тиреотропин аденогипофиза.

Трийодтиронин, действуя на геном всех клеток организма, активирует синтез белка и увеличивает образование ферментов, участвующих в расщеплении углеводов. В связи с этим стимулируется рост тканей и обновление в них клеточных структур, а одновременно повышается скорость энергетического обмена. У детей тиреоидные гормоны способствуют росту тела и развитию мозга: при их недостатке наблюдается низкорослость и кретинизм – умственная недоразвитость.

Особый тип клеток щитовидной железы служит источником кальцитонина – гормона, регулирующего уровень кальция в крови. Наряду с ним в регуляции уровня кальция участвует паратгормон паращитовидных желёз.

В ткани поджелудочной железы, играющей важную роль в пищеварении, встречаются скопления эндокринных клеток, которые называются островками Лангерганса – по фамилии студента-медика, впервые обнаружившего их в 1869 году. Различают три типа таких клеток: b-клетки, самые многочисленные, образуют инсулин, a-клетки – глюкагон, а d-клетки – соматостатин.

Стимулом для образования и выделения инсулина является повышение уровня глюкозы в крови, что обычно происходит после еды. Когда же под действием инсулина глюкоза поступит в клетки и её уровень в крови понизится, секреция инсулина уменьшается. Кроме того, выделение инсулина увеличивается под влиянием блуждающих нервов, относящихся к парасимпатическому отделу вегетативной нервной системы. В противоположность этому при симпатоадреналовой реакции и при стрессе, когда содержание глюкозы в крови растёт за счёт действия катехоламинов и кортизола, образование инсулина тормозится. В такой ситуации глюкоза не может превращаться в гликоген и потому немедленно используется для покрытия энергетических расходов. Инсулин ведёт себя как запасливый хозяин, создающий сначала запас углеводов, а при первой представившейся возможности – и жиров.

Нервные клетки, не имеющие собственных запасов глюкозы, получают её непосредственно из крови. При выраженной гипогликемии (т.е. при снижении уровня глюкозы в крови ниже критического) развивается гипогликемический шок, при котором человек теряет сознание.

Секрецию другого гормона поджелудочной железы, глюкагона стимулирует гипогликемия. Уровень глюкозы в крови понижается через несколько часов после приёма пищи, что приводит к увеличению выделения глюкагона. Он стимулирует расщепление гликогена в печени, а образующаяся глюкоза выходит в кровь, пока там не восстановится её обычное содержание.

Таким образом, два гормона поджелудочной железы – инсулин и глюкагон выступают в качестве антагонистов: первый понижает, а второй повышает до заданного гомеостатического значения колеблющийся в связи с приёмом пищи или голоданием уровень глюкозы в крови. В ответ на увеличение или уменьшение содержания глюкозы в крови эндокринные клетки секретируют нужный для выравнивания гормон.

Третий гормон поджелудочной железы – соматостатин тормозит образование в аденогипофизе гормона роста (следует напомнить, что соматостатин образуется и в гипоталамусе), угнетает секрецию инсулина и глюкагона, а также замедляет всасывание продуктов пищеварения из кишечника в кровь: тем самым он предотвращает чрезмерные колебания уровня глюкозы в крови.

Половые гормоны

В семенниках мужчины расположены эндокринные клетки, образующие андрогены: исходным материалом для этого является холестерин, а конечным продуктом – тестостерон. Кроме андрогенов в семенниках мужчины образуется небольшое количество женского полового гормона – эстрадиола.

В одном из яичников женщины детородного возраста каждые 28 дней созревает один фолликул (лат. – пузырёк). Созревший фолликул разрывается, освобождая тем самым готовую к оплодотворению яйцеклетку. До её выхода клетки, образующие оболочку фолликула, синтезируют эстрогены: в кровь поступает эстрадиол. Синтетическими предшественниками эстрогенов являются андрогены, в частности тестостерон, небольшое количество которого и у женщин в норме выделяется в кровь. После выхода яйцеклетки на месте разорвавшегося фолликула образуется жёлтое тело, которое секретирует ещё один гормон – прогестерон.

Синтезом половых гормонов управляют фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) гормоны аденогипофиза. У мужчин ЛГ стимулирует образование тестостерона, в свою очередь высокая концентрация тестостерона в крови уменьшает образование ЛГ в гипофизе и гонадолиберина в гипоталамусе. ФСГ способствует развитию и созреванию клеток, продуцирующих андрогены и клеток, которые выполняют опорную и трофическую функцию. Они способны связывать и преобразовывать андрогены, поддерживая их необходимую для сперматогенеза концентрацию.

Образование тестостерона у зародыша мужского пола начинается примерно на седьмой неделе внутриутробного развития. Вскоре содержание тестостерона в крови достигает высокого уровня: он стимулирует развитие мужских половых органов – при его отсутствии в генотипически мужском организме (XY) будут формироваться женские половые органы. Под влиянием тестостерона формируются отличия мужского мозга от женского: объём мозга мужчин в среднем на 15% больше, чем у женщин (что почти пропорционально большей массе тела), существуют небольшие анатомические различия в строении гипоталамуса, таламуса и мозолистого тела.

С наступлением пубертатного периода у мальчиков содержание тестостерона в крови начинает расти и достигает характерного для взрослых мужчин уровня примерно в 17 лет, в дальнейшем он остаётся почти неизменным приблизительно до 60 лет, а затем постепенно снижается. Благодаря тестостерону происходит половое созревание, а после него – поддержание нормальной деятельности половых органов и полового поведения. Тестостерон определяет также формирование вторичных половых признаков: развитие костей и мышц по мужскому типу, характер оволосения, строение гортани и высоту голоса и т.п. Особенности строения тела мужчин объясняются анаболическим действием тестостерона (т.е. стимулирующим синтез белка). Все применяемые анаболики являются искусственными аналогами тестостерона.

Секреция половых и гонадотропных гормонов в женском организме происходит циклически и определяется 28-дневным сроком развития фолликула. Индивидуальная продолжительность такого цикла определяется временем от начала одного менструального кровотечения до начала следующего, в среднем 28±3 дня. Созревание фолликулов стимулирует ФСГ, но лишь в одном из них развивается зрелая яйцеклетка (примерно в одном из 200 циклов одновременно могут развиться две яйцеклетки их двух фолликулов).

Быстро нарастающая концентрация ЛГ вызывает разрыв фолликула и выход яйцеклетки в брюшную полость, а затем в маточную трубу. Выход яйцеклетки обозначается термином овуляция, это событие происходит через 14 дней от начала менструального кровотечения. На месте лопнувшего фолликула образуется жёлтое тело, клетки которого начинают секретировать прогестерон, концентрация которого в крови увеличивается, а содержание гонадотропных гормонов (ФСГ и ЛГ) в это время уменьшается. Если не происходит оплодотворение яйцеклетки, то жёлтое тело подвергается обратному развитию, содержание прогестерона и эстрадиола в крови уменьшается. Это приводит к сужению сосудов эндометрия (слизистой оболочки матки) и отторжению его внутреннего слоя вместе с кровью – т.е. менструальному кровотечению, начинающему следующий цикл.

Главным событием цикла является овуляция. Под влиянием гормона жёлтого тела прогестерона происходит подготовка эндометрия к приёму оплодотворённой яйцеклетки и будущей беременности. Эстрогены также способствуют подготовке матки к беременности, а кроме того – формированию вторичных женских половых признаков. Анаболическое действие у эстрогенов низкое.