Половые гормоны. В семенниках мужчины, между семенными канальцами, небольшими скоплениями или поодиночке расположены эндокринные интерстициальные клетки (клетки Лейдига)

 

В семенниках мужчины, между семенными канальцами, небольшими скоплениями или поодиночке расположены эндокринные интерстициальные клетки (клетки Лейдига), образующие андрогены: исходным материалом для этого является холестерин, а конечным продуктом - тестостерон, который выделяется в густую сеть кровеносных капилляров, соседствующих с эндокринными клетками. 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 т.н. 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 клетках Лейдига, в свою очередь высокая концентрация тестостерона в крови уменьшает образование ЛГ в гипофизе и гонадолиберина в гипоталамусе, но мало влияет на синтез ФСГ. В настоящее время предполагают, что ФСГ способствует развитию и созреванию клеток Лейдига, но в основном этот гормон действует на клетки Сертоли в семенниках, которые выполняют опорную и трофическую, т.е. питательную функцию. Они способны связывать и преобразовывать андрогены, поддерживая их необходимую для сперматогенеза концентрацию, а также синтезировать пептидный гормон ингибин, который регулирует секрецию ФСГ гипоталамо-гипофизарной системой (Рис. 12.7).

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. При позитронно-эмиссионной томографии у мужчин выявлен более высокий уровень обмена в височных долях мозга, а у женщин - в поясной извилине, облегающей мозолистое тело.

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. В медицине они назначаются в силу необходимости истощённым и ослабленным больным, а в спорте, где их применяют для увеличения мышечной массы, использование анаболиков преследуется антидопинговыми системами контроля.

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). Созревающий фолликул выделяет эстрадиол, концентрация которого в крови существенно увеличивается к 8-10 дню после менструации (Рис. 12.8). Эстрадиол по принципу положительной обратной связи стимулирует секрецию ЛГ в гипофизе (он повышает чувствительность образующих ЛГ клеток гипофиза к гонадолиберину гипоталамуса), а 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. Продолжается секреция эстрадиола, но в сочетании с прогестероном он уменьшает образование гонадолиберина, ЛГ и ФСГ до наименьшего уровня. 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, предшествующая ей половина цикла называется предовуляторной или фолликулиновой, а следующая за овуляцией постовуляторной или лютеиновой фазой (лат. corpus luteum - жёлтое тело). 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 (относительно широкие бёдра и узкие плечи, распределение жировой ткани, развитие молочных желёз). Анаболического действия, подобного тестостерону, у эстрогенов нет.

 

Стресс

 

Английский термин stress можно перевести как напряжение, давление, нажим. Этим словом, например, объясняют сопротивление упругой стальной пластины действию внешней силы: сгибая её руками вы ощущаете противодействие, а когда отпустите - она тотчас вернётся к первоначальному состоянию.

 

Таблица 12.2

Классификация стрессоров (по W. Janke, 1974)

1. Внешние стрессоры

а) сильный шум, свет, вибрация;

б) лишение или ограничение сенсорной информации (сенсорная депри- вация);

в) болевые стимулы (механические, термические, электрические или хи- мические);

г) ситуация реальной опасности или принимаемая за таковую.

2. Невозможность удовлетворить физиологические потребности в:

а) пище;

б) воде;

в) сне;

г) комфортной температуре;

в) движении (вынужденное прекращение движений).

3. Стрессоры, связанные с характером деятельности:

а) чересчур интенсивная деятельность (работа или развлечения);

б) монотонная, однообразная деятельность;

в) вынужденное прекращение деятельности, критика выполняемой рабо- ты, экзамены.

4. Социальные стрессоры:

а) изоляция от общества;

б) межличностные конфликты;

в) изменения обычного образа жизни;

г) утрата близкого человека;

д) разлучение с родителями.

5. Конфликт (необходимость альтернативного выбора), неопределённость в связи с ожидаемыми событиями.

 

Благодаря выдающемуся канадскому учёному Гансу Селье (Selye H.) в словари вошло новое значение термина стресс: совокупность всех неспецифических изменений, возникающих под влиянием любых сильных воздействий и сопровождающихся перестройкой защитных систем организма. Первая статья Селье,

посвящённая этой проблеме, появилась ещё в 1936 году в журнале "Nature"; она называлась: "Синдром, вызываемый различными повреждающими агентами". О том, насколько часто развивается стресс, можно судить хотя бы по перечню наиболее характерных стрессоров, т.е. факторов, вызывающих эту реакцию (Табл. 12.2).

Классическими признаками стресса являются увеличение коры надпочечников, уменьшение вилочковой железы, а также массы лимфатической ткани и острые изъязвления слизистой желудка; одновременно с этим повышается сопротивление организма к действующему на него стрессору. Развитие всех этих проявлений Селье поначалу связывал с активацией передней доли гипофиза (увеличение секреции АКТГ) и коры надпочечников (повышение продукции кортизола). Затем было установлено, что непосредственным стимулом для повышения образования АКТГ в аденогипофизе является вырабатываемый в гипоталамусе кортикотропин-либерин.

Селье выделил три стадии в развитии стресса: тревога, резистентность (сопротивление) и истощение (Рис.12.9). В стадии тревоги сопротивление организма стрессору падает ниже нормы, в стадии резистентности оно поднимается значительно выше обычного. В этой стадии масса коры надпочечников увеличивается, уровень кортизола в крови повышается и происходит мобилизация адаптационных резервов. Если стрессор продолжает действовать долго и адаптационные резервы будут исчерпаны, то наступит стадия истощения и гибель.

В последнее время принято различать срочную и долговременную формы адаптации. На действие стрессора организм сначала отвечает мгновенной симпатоадреналовой реакцией, мобилизующей большое количество энергии (См. 12.6, а также рис. 12.4). Если действие стрессора не прекращается, организму приходится приспосабливаться к нему, переходить на другой уровень функционирования, позволяющий сохранить гомеостаз в изменившихся условиях. Любой стрессор изменяет активность нейронов гипоталамуса: это происходит либо под влиянием афферентной импульсации от рецепторов, на которые он действует, либо ещё и при посредничестве коры и лимбической системы мозга, что особенно характерно для социальных стрессоров. В большинстве случаев при стрессе повышается уровень активности ретикулярной формации ствола мозга.

Увеличение образования кортикотропин-либерина и АКТГ при стрессе происходит достаточно быстро, оно было обнаружено уже через две минуты после действия стрессора. Этому способствует не только афферентный приток нервных импульсов к гипоталамусу, но и гуморальное действие катехоламинов, поступивших в кровь из мозгового вещества надпочечников при симпатоадреналовой реакции. Под влиянием АКТГ быстро повышается образование кортизола в коре надпочечников и его выход в кровь.

Кортизол поддерживает повышенный уровень сахара и аминокислот в крови, что в условиях стресса чрезвычайно важно для деятельности мозга, сердца и тех органов, на которые, в зависимости от природы стрессора, выпадает особенно большая нагрузка. Для того, чтобы эти органы бесперебойно обеспечивались энергией, кортизол стимулирует расщепление углеводов и жиров в других тканях, как бы облагая их дополнительным налогом на время стресса. Такую дань платят мало работающие скелетные мышцы, соединительная и лимфоидная ткань, в которых под влиянием кортизола начинают разрушаться даже белки, а освобождающиеся в связи с этим аминокислоты используются в органах, вынужденных работать особенно интенсивно. Так, например, в сердце образуются дополнительные митохондрии, поставляющие энергию для усиленной работы сократительных белков.

Можно сказать, что кортизол обеспечивает стратегическую переброску энергетических и строительных ресурсов одним органам за счёт других, которые, разумеется, вынуждены терпеть лишения. Происходит похудание, уменьшается вилочковая железа, селезёнка, снижается количество лимфоцитов в крови, что весьма характерно для стресса. Поскольку разные виды лимфоцитов осуществляют иммунные реакции, уменьшение их количества приводит к понижению иммунной защиты и ослабленному сопротивлению инфекциям. В то же время в очагах воспаления кортизол уменьшает воспалительные реакции: он укрепляет лизосомы клеток и этим препятствует выходу из них ферментов, расщепляющих белки и повышающих проницаемость сосудов - в результате стихает боль и уменьшается краснота и отёчность.

При высокоразвитой нервной системе человека самыми частыми стрессорами стали эмоциональные раздражители, которые могут способствовать возникновению т.н. психосоматических заболеваний. В качестве примера таких заболеваний чаще всего приводят язву желудка или двенадцатиперстной кишки. Известны эксперименты, в которых у крысы вызывали стресс лишением возможности двигаться, для чего запирали её на пару часов в узкой трубе: во многих случаях это приводило к образованию язв желудка. Симпатическая активация при стрессе приводит к уменьшению кровообращения в сосудах желудка, а вследствие этого уменьшается образование защитной слизи. При таких условиях содержащаяся в желудочном соке соляная кислота повреждает слизистую желудка и кровеносные сосуды. Обычно вслед за симпатической активацией компенсаторно повышается активность блуждающих нервов, которые стимулируют выделение соляной кислоты. Такой же эффект, т.е. уменьшение кровоснабжения слизистой желудка и повышенное выделение соляной кислоты можно обнаружить и при электрической стимуляции некоторых ядер миндалин мозга, а миндалины играют исключительно важную роль в формировании психоэмоционального стресса

К развитию стресса приводят не только неприятные события. В качестве доказательства этого утверждения Селье приводил следующий пример: мать, получившая известие о гибели сына, переживает сильнейший стресс. Но, если через какое-то время окажется, что сообщение было ложным и сын неожиданно вернётся к матери, то она снова перенесёт стресс. В этот же ряд можно поставить сообщение о смерти в 1997 году пожилой жительницы Еревана, испытавшей чрезвычайное потрясение от того, что после многомесячного отсутствия электроэнергии в её доме снова появился свет.

Таким образом, важны не столько приятные или неприятные ощущения, связанные со стрессором, сколько интенсивность требований к приспособительным возможностям организма. Селье предложил называть неприятный стресс термином дистресс в отличие от физиологического стресса, который можно обнаружить в нормальной деятельности человека, например, у спортивного болельщика, переживающего за любимую команду, у влюблённого, предвкушающего страстный поцелуй, или у хозяйки, ожидающей реакции гостей на её кулинарные изыски. Лишь когда мы становимся равнодушными ко всему, уровень стресса снижается, но и в этом случае он не равен нулю: полная свобода от стресса означает смерть.

 

Резюме

 

Любые изменения условий жизни заставляют переходить на новый уровень функционирования. Этот переход регулируют не только быстрые и точные нервные механизмы, но и процессы эндокринной регуляции функций. Они протекают медленнее, зато могут осуществлять регуляцию в течение длительного времени и обеспечивать адаптивную перестройку обменных процессов во многих клетках, в том числе и в тех, что не находятся под прямым контролем нервной системы. Нервные и эндокринные механизмы регуляции гомеостаза хорошо согласованы благодаря единому центру координации этой деятельности в гипоталамусе. Периферические железы внутренней секреции не находятся под прямым контролем нервной системы, однако испытывают её влияние в связи с изменениями кровоснабжения и в связи с изменениями уровня гормонов других желёз, в первую очередь, гипофиза. В связи с этим можно говорить о единой нейроэндокринной регуляции функций.

 

Вопросы для самоконтроля

 

185. Какой из указанных гормонов является производным аминокислоты?

А. Инсулин; Б. Соматотропин; В. Кортизол; Г. Адреналин; Д. Вазопрессин.

186. Какой из перечисленных ниже гормонов способен проходить через клеточную мембрану?

А. Кортикотропин; Б. 3-Йодтиронин; В. Глюкагон; Г. Окситоцин; Д. Тиреотропин.

187. Какой из указанных гормонов не образуется в аденогипофизе?

А. Соматотропин; Б. Лютеотропин; В. Пролактин; Г. Тироксин; Д. Кортикотропин.

188. Какой из перечисленных ниже гормонов стимулирует синтез белка?

А. Соматотропин; Б. Адреналин; В. Кортикотропин; Г. Вазопрессин; Д. Эстрадиол.

189. Какой гомеостатический сдвиг приводит к повышенному образованию вазопрессина?

А. Повышение уровня глюкозы в крови; Б. Повышение осмотического давления; В. Понижение артериального давления; Г. Понижение парциального давления углекислого газа; Д. Повышение парциального давления кислорода.

190. Что произойдёт после повышения секреции вазопрессина?

А. Увеличение реабсорбции воды а почечных канальцах; Б. Увеличение осмотического давления крови; В. Увеличение концентрации натрия в крови; Г. Увеличение диуреза; Д. Уменьшение объёма жидкости в кровяном русле.

191. Что произойдёт вследствие повышенной секреции адреналина?

А. Ускоренное образование гликогена; Б. Ускоренное образование жиров; В. Ускоренный синтез белка; Г. Увеличенное образование глюкозы; Д. Уменьшение минутного объёма кровотока.

192. Какой из указанных ниже гормонов препятствует развитию воспалительных реакций?

А. Кортикотропин; Б. Альдостерон; В. Кортизол; Г. Дегидроэпиандростерон; Д. Адреналин.

193. Какой гормон задерживает выведение натрия из организма?

А. Вазопрессин; Б. Окситоцин; В. АКТГ; Г. Альдостерон; Д. Тироксин.

194. Какой гормон стимулирует выведение калия из организма?

А. Ренин; Б. Альдостерон; В. Кортизол; Г. Вазопрессин; Д. Окситоцин.

195. Действие какого вещества является самым мощным стимулом для образования альдостерона в коре надпочечников?

А. Ренин; Б. Ангиотензиноген; В. Ангиотензин I; Г. Ангиотезин II; Д. АКТГ.

196. Какой из перечисленных гормонов существенно повышает скорость энергетических процессов в клетках?

А. АКТГ; Б. Кортизол; В. Альдостерон; Г. Пролактин; Д. Тироксин.

197. Какой из указанных ниже гормонов может понижать содержание глюкозы в крови?

А. Адреналин; Б. Инсулин; В. Кортизол; Г. Соматотропин; Д. Глюкагон.

198. К повышенному выделению какого гормона приводит гипогликемия?

А. Глюкагон; Б. Адреналин; В. Кортизол; Г. Инсулин; Д. Вазопрессин.

199. Какой гормон способствует превращению глюкозы в гликоген в печени?

А. Глюкагон; Б. Адреналин; В. Инсулин; Г. Кортизол; Д. Соматотропин.

200. Образование какого гормона должно уменьшаться вследствие повышения содержания тестостерона в крови?

А. ФСГ; Б. ЛГ; В. Эстрон; Г. Эстрадиол; Д. Прогестерон.

201. Какой гормон определяет формирование половых различий мозга человека?

А. Прогестерон; Б. Тестостерон; В. Эстрадиол; Г. Фоллитропин; Д. Лютеотропин.

202. Какой из указанных ниже гормонов начинает синтезироваться в постовуляторной фазе менструального цикла?

А. Эстрон; Б. Эстрадиол; В. Прогестерон; Г. Фолликулостимулирующий гормон; Д. Лютеинизирующий гормон.

203. Что из указанного ниже не является характерным признаком стресс-реакции?

А. Повышенная секреция кортикотропина; Б. Повышенная секреция кортизола; В. Увеличение коры надпочечников; Г. Увеличение массы лимфоидной ткани; Д. Появление небольших язв на слизистой желудка.

204. С действием какого гормона связаны физиологические проявления симпатоадреналовой реакции?

А. Кортикотропин-либерин; Б. Кортикотропин; В. Кортизол; Г. Адреналин: Д. Альдостерон.