Эндокринология – физиология желез внутренней секреции

Российский  государственный аграрный

университет –  МСХА им. К.А. Тимирязева

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

 

 

«Эндокринология – физиология желез внутренней секреции»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва - 2011

 

 

Оглавление:

 

 

Понятие о науке эндокринологии……………………………………………….3

Методы исследования желез внутренней секреции……………………………5

Общая характеристика и  классификация эндокринных желез………………..8

Гормоны. Классификация  гормонов……………………………………………11

Регуляция функций желез  внутренней секреции……………………………...15

Приложение…………………………………………………………………...…17

Литература……………………………………………………………………….23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Понятие о науке  эндокринологии.

 

Эндокринология (от греч. endon — внутри, krino — выделять, logos — учение) — наука, изучающая железы внутренней секреции (топографию, строение, выделяемые инкреты – гормоны, и их регуляторные функции).

Эндокринология является общебиологической и общемедицинской дисциплиной. Общебиологическое значение эндокринологии состоит в первую очередь в том, что эта наука занимается изучением механизмов регуляции и интеграции функций. Эндокринная патология является заболеванием всего организма. Это обстоятельство, а также повсеместное учащение случаев эндокринной патологии определяют общемедицинское значение эндокринологии.

Гормоны (от греч. hormao — привожу в движение, возбуждаю) занимают центральное место в гуморальной регуляции физиолого-биохимических процессов в животном организме. Термин «гормон» предложили У. Бейлисс и Э. Старлинг в 1902 г.

Гуморальная регуляция  функций осуществляется через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных веществ (БАВ), выделяемых клетками, тканями и органами при их функционировании.

Жидкие среды  организма:

 

Общие среды:

 

 

I – экстравазарные  
(внутриклеточная и межтканевая жидкость). 
II – интравазарные (кровь и лимфа)

Специализированные среды:

 

 

Биологически  активное вещество - в широком смысле - вещество, вырабатываемое организмом или получаемое им извне и оказывающее либо стимулирующее, либо подавляющее воздействие на происходящие в организме процессы. К биологически активным веществам относятся витамины, ферменты, ингибиторы, гормоны, фитогормоны и др.

 

Источники БАВ для  животного организма:

1. Поступают с кормом (витамины, минеральные элементы, фитогормоны и др.);
2. Вырабатываются эндокринными железами (гормоны);
3. Вырабатываются другими органами и тканями (гормоноиды – ацетилхолин, гастрин, энтерогастрин и др.);
4. Синтезируются секреторными нейронами гипоталамуса (рилизинг-гормоны – либерины, статины);
5. Вырабатываются в тканях желез внешней секреции (телергены – феромоны, алломоны и др.);
6. Образуются в процессе обмена веществ (некоторые аминокислоты и пептиды, жирные кислоты и их производные и др.);
7. Выделяются как продукты жизнедеятельности клеток и тканей (биогенные амины, кинины, простагландины).

 

Методы исследования желез внутренней секреции.

 

Один из наиболее старых методов – метод экстирпации – оперативного удаления той или иной эндокринной железы с последующим изучением изменений, которые произойдут в организме в результате такой операции. Для мелких животных успешно применяют выжигание, или электрокоагуляцию, эндокринных желез.

Вместо хирургического удаления можно выключить функцию  эндокринных желез химическими веществами – ингибиторами. Например, аллоксан избирательно выключает β-клетки островков Лангерганса поджелудочной Железы, которые вырабатывают инсулин. Выделение в кровь гормонов щитовидной железы – тироксина и трийодтиронина – блокируется метилтиоурацилом, тиомочевиной   и   некоторыми   другими соединениями.

Метод трансплантации. Он заключается в пересадке эндокринных желез. Если после полного удаления эндокринной железы в организме развиваются характерные изменения и расстройства, то обычно после

обратной ее трансплантации, даже в другую часть тела, эти расстройства исчезают. Пересадку органа, взятого у того же самого животного, называют аутотрансплантацией. Если пересаживают железу другого животного того же вида, это будет гомотрансплантация. Пересадка железы, взятой у животного другого вида, носит название гетеротрансплантации. Лучшие результаты получают при аутотрансплантации. Гомотрансплантация не всегда ведет к приживлению органов, и часто через некоторое время они рассасываются. При гетеротрансплантации эндокринные железы, как правило, отторгаются.

Парабиоз. Создание общего кровообращения также используют при изучении функции желез внутренней секреции. Для этого хирургическим путем соединяют кровеносные сосуды двух или большего числа животных одного и того же вида. Интересные наблюдения проведены на сросшихся близнецах, имеющих раздельную нервную систему, но общее кровообращение.

В результате клинических  наблюдений за больными с нарушением функций желез внутренней секреции, патологоанатомического вскрытия животных накоплен огромный материал относительно роли различных эндокринных желез в организме.

Введение экстрактов эндокринных желез и препаратов гормонов. Для получения экстрактов ткань железы измельчают, растирают и экстрагируют различными растворителями. Но экстракты содержат и другие физиологически активные вещества, поэтому более четкие результаты получают лишь при введении в организм подопытных животных препаратов гормонов. Большинство гормонов млекопитающих животных и человека получено в очищенном виде, многие из них синтезируют на предприятиях фармацевтической промышленности.

Химические  и биологические методы. Определяют содержание гормонов в крови, притекающей к эндокринной железе и оттекающей от нее. Но так как количество гормонов, циркулирующих в крови, незначительно, то применение химических методик затруднительно. Активность гормона обычно выражают в биологических единицах действия, условно принимая за биологическую единицу такую дозу гормона, которая вызывает определенный физиологический эффект. В зависимости от того, на животных какого вида проводят определение, различают мышиные, крысиные, кроличьи и другие единицы.

Химический  синтез гормонов. Этот метод очень важен для исследования функций эндокринных желез. Если какой-нибудь гормон получен в чистом виде и в достаточно больших количествах, то его изучение сразу же ускоряется. В этом случае гормон можно вводить животным разных видов в кровь, желудочки мозга, втирать в кожу и т. д. Им можно обрабатывать суспензии клеток и субклеточные частицы – ядра, митохондрии, рибосомы. По результатам опытов можно проследить, как действует данный гормон.

Метод радиоактивных  изотопов. С помощью денного метода изучают процесс биологического синтеза гормонов в железах внутренней секреции, их распределение в разных органах и тканях, химические превращения и пути выделения из организма. Особенно широко применяют метод радиоактивных изотопов при изучении функций щитовидной железы. Путем введения радиоактивного йода (¹³¹I или ¹²⁵I), большая часть которого задерживается щитовидной железой, можно количественно изучить все ступени синтеза и секреции ее гормонов и выяснить, в течение какого времени они происходят. Животному дают выпить воду или молоко с радиоактивным йодом в форме йодистого натрия и через различные интервалы времени определяют количество радиоактивного йода в щитовидной железе, плазме крови и моче.

Метод радиоавтографии. Животным вводят гормоны, молекулы которых содержат радиоактивные атомы. Через определенный промежуток времени у животного берут кусочки ткани и готовят срезы. Эти срезы помещают в фотографическую эмульсию, чувствительную к радиоактивному излучению. При проявлении участки пленки, подвергшиеся облучению, чернеют, что позволяет судить о локализации гормона.

Иммуногистохимический метод. Используют специфические сыворотки, содержащие антитела против определенных гормонов. Для получения такой сыворотки животному вводят гормон белковой природы, являющийся антигеном. Организм вырабатывает специфические белки –антитела именно к данному гормону. После специальных процедур получают антисыворотку к гормону. Когда такую антисыворотку капают на срез ткани, то она реагирует с теми клетками, в которых содержится данный гормон. Небелковые гормоны (тиреоидные, стероидные, пептидные) соединяются с белком, и образуется антигенно активный комплекс гормон – белок, способный вызвать образование специфических антител у иммунизированных животных.

На основе этого метода разработаны новые чувствительные способы обнаружения гормонов в  крови и клетках, например метод  флюоресцирующих антител и радиоиммунологический метод.

Метод флюоресцирующих  антител. Получают антитела, специфичные в отношении какого-либо гормона белковой природы, соединяют их с флюоресцирующим веществом и такими флюоресцирующими антителами обрабатывают срезы эндокринных органов, содержащих гормон (антиген). Поскольку происходит образование флюоресцирующего комплекса антиген – антитело, под флюоресцентным микроскопом можно видеть распределение гормона в ткани.

Этим методом удалось  установить, что инсулин образуется в β-клетках островковой ткани поджелудочной железы, так как лишь в них находят флюоресцирующие антитела.

Радиоиммунологический метод. Антисыворотку к гормону в процессе ее приготовления дополнительно метят радиоактивным изотопом, чаще всего ¹²⁵I. При смешивании антисыворотки с исследуемой кровью животного антитела взаимодействуют с содержащимся в крови гормоном. По уровню радиоактивности, излучаемой изотопом, соединившимся с определенным гормоном, определяют количество этого гормона. Чувствительность радиоиммунологического метода очень высока: можно зарегистрировать количества гормона, измеряемые в десятых долях нанограмма. Этот метод позволяет следить за изменением уровня и скорости синтеза, секреции и метаболизма гормонов.

Метод моноклональных антител. Моноклональные антитела получают с помощью гибридомной техники. От мышей, иммунизированных определенным антигеном, получают лимфоциты, а от мышей, у которых была вызвана миелома (плазмоцитома), выделяют опухолевые миеломные клетки. Лимфоциты и миеломные клетки смешивают, на питательных средах выращивают гибридные клетки (гибридомы). Из них отбирают гибридную клетку, синтезирующую определенное антитело.

Эту клетку размножают (клонируют) и получают от нее потомство в  любом нужном количестве.

Гибридная клетка образует единственный вариант антител, то есть моноклональные антитела. Гормон метят моноклональным антителом, которое является строго специфическим маркером.

Получив эту метку, гормон обнаруживает себя повсюду, находясь даже в самых минимальных количествах. С помощью данного метода были установлены ранее неизвестные закономерности гормональной регуляции.

 

Общая характеристика и классификация эндокринных  желез.

 

Железами внутренней секреции или эндокринными (от греческих  слов «эндон» — внутри, «крино»  — выделяю) называют такие железистые органы, которые выделяют образуемые ими биологически активные вещества непосредственно в кровь или лимфу.

В организме различают  следующие железы внутренней секреции: гипоталамус, гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, околощитовидные железы, поджелудочная  железа (ее островковый аппарат), надпочечники, яичники и семенники, желтое тело, плацента, вилочковая (зобная) железа.

 

Отличительные черты эндокринных желез:

1. Не имеют выводных протоков;
2. Выделяют гормоны непосредственно во внутреннюю среду организма;
3. Их инкреты – гормоны, как правило, оказывают влияние на общие функции организма: обмен веществ, рост и развитие, репродуктивные функции и др.;
4. Каждая железа выделяет, как правило, по нескольку гормонов;
5. Эндокринные железы функционально тесно взаимосвязаны друг с другом;
6. Их гормоны чаще всего обладают видовой специфичностью;
7. Гормоны обладают высокой биологической активностью, их нормальная физиологическая концентрация в крови находится в пределах десятимиллионной – одной триллионной;
8. Гормоны обладают избирательной способностью клеткам, то есть имеют свои определенные акцепторы.

 

Железы внутренней секреции, как правило, небольшой величины и имеют обильное кровоснабжение. Артерии, подходящие к ним, распадаются  на густую сеть капилляров. Железы обильно  снабжены нервами, как вазомоторными, так и воздействующими на секреторную ткань. Нервные волокна представлены вегетативными безмякотными волокнами. От эндокринных желез берут начало афферентные нервные волокна.

Инкреторная деятельность свойственна также и многим органам  организма, так как в них есть отдельные специальные клетки, инкретирующие биологически активные вещества типа гормонов (тканевые гормоны). Совокупность этих эндокринных клеток образует диффузную эндокринную систему.

Каждая железа внутренней секреции синтезирует и выделяет в кровь свои специфические гормоны, которые разносятся по организму, поступают к органам и осуществляют свое действие - усиление или угнетение функции, пролиферации, дифференциации, обмена веществ и энергии. (приложение №1) Для обеспечения приспособительного эффекта нужна определенная, оптимальная на данный момент концентрация гормона в крови. Определенная концентрация гормонов в крови поддерживается благодаря информации, поступающей с рецепторов сосудов и тканей по каналам обратной связи в центр регуляции деятельности желез внутренней секреции, расположенный в гипоталамусе.