Лекція 2-3

7.

6.

5.

4.

3.

2.

1.

Тема 2-3. Ендокринна регуляція функцій в онтогенезі.

1. Загальні закономірності розвитку ендокринних залоз.

2. Вікові особливості гіпофізу.

3. Розвиток тимусу та епіфізу.

4. Вікові особливості щитовидної залози.

5. Будова та функції наднирників в онтогенезі.

6. Розвиток ендокринної частини підшлункової залози.

7. Морфо-функціональний розвиток статевих залоз.

Ендокринні залози є секреторними органами, що виробляють гормони в кров і лімфу. Початок їх функціонування – середній та пізній ембріогенез, хоча материнські гормони впливають і на більш ранніх етапах. Надалі залози розвиваються гетерохронно і, як правило, досягають максимального розвитку до 18-21 року з подальшим зниженням активності. Однак у старості є істотні виключення, аж до гіперфункції. Можна виділити наступні закономірності змін ендокринної регуляції в онтогенезі:

§ зменшення кількості клітин, що складають робочу тканину і переважання допоміжних тканин в ендокринних залозах;

§ зміна кількісних і якісних характеристик ендокринної активності залоз унаслідок їх власного старіння (наприклад, яєчники з віком виробляють переважно естріол, а секреція фізіологічно більш активних естрадіолу та естрону знижується);

§ зміна кореляційних відносин між інкреторною активністю різних залоз внутрішньої секреції (рівень секреції АКТГ підвищується, а глюкокортикоїдів – знижуються);

§ порушення іннервації залоз, а, отже, й їхньої трофіки;

§ зміна чутливості периферійних тканин до гормонів (підвищення чутливості α-адренорецепторів, а також зниження чутливості до гонадотропінів при старінні).

Таким чином, звертає на себе увагу комплексність зміни ендокринних показників. Крім того, метаболічні зміни в організмі пов'язані з дією не одного якого-небудь гормону, а взаємодією цілого їхнього ансамблю, що складає загальний фон зміни функцій в онтогенезі.

Гіпофіз є нижнім придатком мозку. Його маса у новонароджених 0,1 г, в 10 років - 0,3 г, а у дорослого – 0,5 г. Отже, що відносні розміри залози в онтогенезі зменшуються. Передня доля гіпофізу (аденогіпофіз) мережею капілярів зв'язана з сірим бугром гіпоталамуса, який шляхом вироблення рилізинг-факторів, регулює активність аденогіпофізу. Клітини переднього гіпофізу виробляють ряд гормонів.

Соматотропний гормон (СТГ) необхідний для нормального розвитку дитини. У фізіологічно стабільних умовах секреція гомону носить епізодичний характер. Зважаючи на те, що найважливішим стимулятором вироблення СТГ є гіпоглікемія, багато видів стресу, особливо фізичні навантаження, стимулюють ростові процеси. Після 30-40 років вміст гормону знижується, але слідові концентрації виявляються навіть у похилому віці.

Тиреотропний гормон (ТТГ) стимулює розпад тиреоглобуліну в щитовидній залозі, підвищуючи концентрацію тироксину в крові. У дітей з перших місяців життя виявляється високий рівень гормону, близький до підлітків і дорослих. У старості ТТГ підвищується, що розглядають як спосіб простимулювати інволюцію щитовидної залози.

Пролактин (ПРЛ) підсилює лактацію, стимулює розвиток жовтого тіла і реалізацію материнського інстинкту. Вироблення підсилюється прогестероном, подразненням сосків при годуванні. Отже, функціональна роль ПРЛ підвищується в постпубертатному періоді. У чоловіків виявляються лише слідові концентрації гормону, а в жінок – різке зростання у період вагітності.

Групу гонадотропінів складають: лютеінізуючий гормон (ЛГ) бере участь в утворенні жовтого тіла у жінок, стимулює секрецію статевих гормонів; фолікулостимулюючий гормон (ФСГ) у жінок стимулює розвиток фолікулів, а в чоловіків – диференціювання сперміїв. В перші роки життя гонадотропіни майже не виявляються, а в подальшому їх вироблення залежить від концентрації в крові мелатоніну, тимозину і секреції гонадоліберину. Ефективна дія гонадоліберину можлива лише при синхронному збудженні клітин гіпоталамусу. Така синхронізація більш рано виникає у дівчат. Після закінчення репродуктивного періоду виявляють максимально високий рівень гонадотропінів. Це пов'язано з припиненням секреції андро- і естрогенів. Збереження епізодичного вироблення гонадотропінів зберігається певний час і супроводжується неприємними відчуттями після кожного їх викиду – припливи. Ці симптоми нівелюються прийманням статевих гормонів. Їхнє призначення особливо важливо для запобігання руйнування білкового матрикса кісток, що дозволяє уникнути розвитку старечого остеопорозу у жінок.

Проміжна доля має широкі міжклітинні щілини, заповнені проопіомеланокортином. З цього високомолекулярного попередника гормонів під впливом кортикотропіну в рівній кількості утворюються b-ендорфін, МСГ і АКТГ. У новонароджених концентрація АКТГ вище, ніж у дорослих, що підтверджує стресову природу розвитку плоду. Ендорфін, який виявляє опіатну активність, зменшує відчуття стресу на фоні активізації периферійних органів, що важливо в періоди інтенсивного зростання. У старих людей рівень АКТГ, також підвищений, що розглядають, як спробу стримати інволюцію наднирників. Динаміка рівня АКТГ в онтогенезі супроводжується зміною МСГ, що підсилює біосинтез меланіну в клітинах шкіри. Цим пояснюють можливе посилення пігментації шкіри (аж до утворення плям) в період вагітності. Потемніння шкіри в старості пов'язано також зі зневодненням клітин і відкладенням ліпофусцину.

Задня доля утворена клітинами нейроглії й аксонами нейронів гіпоталамуса, які містять вазопресин і окситоцин. Вазопресин підсилює зворотну реабсорбцію води в ниркових канальцях. У новонароджених у плазмі крові гормон виявляється рідко (незначна роль нирок в утробі), що корелює з нездатністю до повноцінного концентрування сечі в перші тижні життя. У наступному рівень вазопресину швидко підвищується, зберігаючи стабільним більшу частину онтогенезу. Підвищення рівня гормону у літніх людей провокує розвиток гіпертонії центрального типу (підвищення величини АТ при нервових подразненнях). Окситоцин підвищує тонус м'язових оболонок внутрішніх статевих органів (родова діяльність, статеві рефлекси), стимулює відділення молока. Механізм дії пов'язаний з підвищенням збудливості тканин. Чутливість тканин до окситоцину залежить від рівня статевих гормонів у крові, стимуляції механорецепторів статевих органів, а також сосків.

Епіфіз і тимус піддаються значній і ранній дегенерації в онтогенезі, що має свій фізіологічний сенс. Епіфіз є верхнім придатком мозку. У тварин цей орган регулює статеві та циркадні ритми. Функції епіфіза в людини вивчені недостатньо. Він виробляє мелатонін (антагоніст МСГ і гонадотропінів) і серотонін (посилює теплотворення й активує кору). У новонароджених маса 0,07 г. Далі, незважаючи на збільшення розмірів, секреторна активність знижується, що пов'язано з редукцією клітинних елементів. Вікова інволюція залози супроводжується відкладенням епіфізарного піску (вапняні конгломерати), що у 80 років він складає близько 6% маси залози. У дитячому віці переважає вироблення мелатоніну, а секреція серотоніну знижена. Така активність підтверджується тривалим сном у дітей, а в літньому віці – зворотна картина (безсоння, підвищується статева активність).

Тимус розташований за грудиною і представлений скупченням лімфоїдної та епітеліальної тканин. Ендокринною активністю володіє мозкова речовина, яка містить тільця Гасаля, які секретують гормон тимозин. Прямі дані про фізіологічну роль тимозину відсутні. Ймовірно, основна його функція – регуляція лімфопоезу. Однак, є дані про вплив тимозину на статевий розвиток (видалення залози викликає передчасне статеве дозрівання). Незважаючи на те, що маса залози до зрілого віку підвищується (новонароджені 15 г, підлітки – 35 г) ендокринна активність знижується. Це, ймовірно, пов'язано з тим, що тимозин продукують лише камбіальні клітини. Отже, кореляція між масою залози та її ендокринною активністю не може бути виявлена. У похилому віці активною залишається лише 5-6 г залози, що сприяє підвищенню активності статевих залоз.

Щитовидна залоза – непарний секреторний орган, розташований спереду від гортані. Її маса у новонароджених – 1 г, в 10 років – 10 г, а у дорослих – 40-50 г. Отже, відносні розміри залози в онтогенезі збільшуються. Інтенсивне зростання відзначається на першому році життя, а також у період статевого дозрівання. При старінні, на фоні зменшення розмірів залози, атрофується секреторний епітелій, відзначається проліферація сполучної тканини. Разом з цим, чутливість периферичних рецепторів у літніх людей часто підвищується.

Йодмісткі гормони володіють генералізованими метаболічними ефектами, пов'язаними з посиленням інтенсивності обміну речовин, підвищенням збудливості ЦНС. У дітей тиреоїдні гормони сприяють фізичному росту. Особливо важливий цей ефект для нормального розвитку мозку (сприяють мієлінізації нейронів). Поки плід перебуває в матці, недостатність залози для нього безпечна, тому що він одержує достатню кількість гормонів від матері. Але після народження дефіцит власних тиреоїдних гормонів стає фатальним для розвитку мозку. У дитини розвивається кретинізм, а у випадку значного дефіциту тироксину може привести ідіотизм. Тому в цивілізованих країнах визначають зміст тиреоїдних гормонів у крові новонароджених (т.зв. скринінг на гіпотиреоз).

Цікаві дані отримані при порівнянні ознак гіпотиреоїдизму і старіння. Спільними виявились понад 20 ознак: знижений основний обмін, схильність до ожиріння, ламкість нігтів, посивіння й випадіння волосся, м'язова слабість, швидка стомлюваність, відчуття холоду, тенденція до атеросклерозу, ослаблення пам'яті та ін. Всі ці ознаки старіння частково вдається зняти ін'єкціями йодмістких гормонів. Разом з цим, пояснювати старіння лише порушенням функціонування щитовидної залози не коректно.

Наднирники – парний орган, розташований на верхньому полюсі нирок. Маса одного наднирника у дорослих становить 4-7 г. Відношення маси залози до маси тіла в онтогенезі зменшується, що свідчить про зрілість залози на момент народження. Разом з цим, у дітей коркова речовина переважає над мозковою і тільки до 14 років відбувається їх вирівнювання. У людей зрілого віку маса мозкової речовини в 2-3 рази переважає. Коркова речовина утворена трьома шарами, секреторна активність яких залежить від гормонів гіпофізу:

1) Клубочковий шар продукує мінералокортикоїди (альдостерон), які підсилюють реабсорбцию Na⁺ і води. Недорозвиненість у дітей спричиняється нездатність до повноцінного концентрування сечі, що вимагає споживання більшої кількості води.

2) Пучковий шар секретує глюкокортикоїди (кортизон та ін.), які викликають чисельні ефекти, регулюючи рівень цукру, адаптаційні можливості організму при хронічному стресі. Оптимальний рівень розвитку в 30 років, а дегенерація в літньому віці знижує адаптаційні можливості старіючого організму.

3) Сітчастий шар у обох статей виробляє андро- і естрогени. У дитячому віці ці гормони є головним чинником, що забезпечує статевий розвиток, а в літньому – дозволяють компенсувати зміни, пов'язані з дегенерацією статевих залоз. Секреторна активність мало змінюється впродовж життя, істотно підвищуючись лише в препубертатний період. За два роки до настання статевої зрілості відзначається стан, що одержав назву адренархе. За нез’ясованими поки причинами, у цей період сильно розростається сітчаста зона і у кров викидається велика доза андрогенів. З огляду на характер впливу андрогенів на ЦНС, підліткова агресивність може знайти своє пояснення в даному явищі.

Мозкова речовина утворена симпатичними нейронами й виробляє норадреналін і адреналін. Дані гормони називають "аварійними" і вони забезпечують активізацію функцій при екстремальних впливах. Відділ недорозвинений у дітей і дегенерований у літніх людей, що пояснює знижені адаптаційні можливості організму в ці періоди онтогенезу при гострому стресі.

Підшлункова залоза є органом змішаної секреції й розташована в петлі дванадцятипалої кишки. Ендокринна тканина залози представлена острівцями Лангерганса, до складу яких входять a- (глюкагон), b- (інсулін) і D-клітини (соматостатин). Загальне число острівців в онтогенезі збільшується, але при перерахунку на масу – зворотна картина.

На момент народження підшлункова залоза містить практично сформований інсулярний апарат, а a-клітини утворюються в постнатальному онтогенезі. Ці зміни пояснюють перетворенням b-клітин в a-клітини. Крім того, у людей похилого віку функціональна активність b-клітин знижується. При цьому підвищується ймовірність розвитку цукрового діабету при збереженні цукрових навантажень. Цукровий діабет є одним з найпоширеніших захворювань. Стан гіперглікемії розвивається внаслідок нездатності інсуліну знизити високий рівень цукру в крові. Симптоматика й клініка цього захворювання відрізняється у дітей і дорослих: ювенільний діабет спостерігається до 20 років і характеризується зниженою масою тіла, а також лабільним протіканням з підвищеним ризиком розвитку діабетичної коми; діабет дорослих розвивається після 30 років і характеризується збільшеною масою тіла та стабільністю протікання захворювання.

Інтенсивний розвиток гонад починається на 6-й тижні внутрішньоутробного розвитку. Завдяки наявності Y хромосоми ембріони чоловічої статі продукують тестостерон і фактор, що інгібує Мюлерову протоку. Це забезпечує утворення придатка яєчка. У ембріонів жіночої статі, в умовах відсутності тестостерону, розвиваються яйцепровід, матка та верхній відділ піхви. У процесі онтогенезу сім'яники опускаються в мошонку, а яєчники залишаються в області малого таза. У випадку крипторхізму (затримка сім'яників у черевній порожнині) сперматогенез неможливий внаслідок високої температури.

Поки мало відомо про те, що індукує статеве дозрівання. Імпульсна секреція гонадоліберину відбувається навіть у новонароджених. У їхній крові присутні вимірні кількості ЛГ і ФСГ. Однак незабаром імпульсна секреція гонадоліберину зникає й відновлюється тільки з початком статевого дозрівання (у дівчинок з 9 до 11 років, а в хлопчиків з 11 до 13 років). Спочатку ця активація спостерігається тільки під час глибокого сну, але надалі вона спостерігається й у денний час. Таким чином, статеве дозрівання залежить, головним чином, від рівня зрілості ЦНС.

Ендокринна картина в літніх чоловіків і жінок досить специфічна. У чоловіків сперматогенез зберігається до 55-60 років і закінчення репродуктивного періоду пов'язане зі зниженням рівня андрогенів. Це викликає гіперпродукцію гонадотропінів і, як наслідок цього, гіпертрофію простати. Відносне переважання естрогенів, характерне для літніх чоловіків, веде до розвитку ознак гінекомастії. У жінок репродуктивна функція зберігається до 40-45 років. Більш раннє припинення репродуктивного періоду пов'язане з витратою яйцеклітин. У період передменопаузи змінюється спектр вироблюваних гормонів. Відносне переважання андрогенів викликає закономірну вірилізацію соматотипу жінок.

Дата добавления: 2014-01-07