Методи дослідження залоз внутрішньої секреції.

1. Спостереження результатів повного або часткового хірургічного видалення або хімічного гальмування тої або іншої залози. Наприклад, аллоксан може вибірково блокувати бета-клітки островкового апарата підшлункової залози, які секретують інсулін.

2. Введення екстрактів ендокринних залоз, хімічно чистих гормонів або гормональних препаратів інтактній тварині або тварині після видалення залози внутрішньої секреції, а також пересадження в організм тварини тканини цієї залози, тобто дослідження ефекту надлишку й ефекту заміщення дефіциту гормону.

3. Створення загального кровообігу двох організмів (зрощування), в одного з яких ушкоджена або вилучена та або інша залоза внутрішньої секреції.

4. Порівняння фізіологічної активності крові, що притікає до залози й відтікає від її.

5. Визначення вмісту гормонів і їхнього метаболітів у плазмі крові, спинномозковій рідини біологічними й хімічними методами.

6. Вивчення механізмів біосинтезу гормонів за допомогою радіоактивних ізотопів. Ця методика дозволяє встановити не тільки синтез гормону, але й місце цього синтезу в залозі.

7. Вивчення хімічної структури гормону і його штучний синтез.

8. Дослідження хворих з недостатньою або надлишковою функцією тої або іншої залози й наслідків хірургічних операцій, проведених, у цих хворих з лікувальними цілями.

9. Трансплантація ендокринних залоз, за допомогою якої можна довести її ендокринну функцію.

10. Денервація залози.

11. Подразнення нервів, що іннервують дану залозу.

12. Метод умовних рефлексів.

Залози внутрішньої секреції, виділяючи біологічно активні речовини, відіграють важливу роль у реалізації гуморальної регуляції. Ці речовини підрозділяються на кілька груп.

Гормони - речовини, виділювані ендокринними залозами або скупченням ендокринних клітин у кров, і спричиняють специфічну дію на інші органи й тканини.

Гормоноподобні речовини (парагормони, місцеві гормони й т.д.) - виробляються клітинами дифузної ендокринної й АПУД системами. Виділяються в інтерстиціальну рідину й кров. Роблять місцеву й загальну дію. Гормоноіди виділяють, наприклад, клітини шлунково-кишкового тракту (серотонін-хромофільні клітини), сполучною тканиною (гепаринів і гістамін - тучними клітини), нирками (ренін), насінними пухирцями (простагландини) і т.д.

Нейрогормони - виробляються нервовими клітинами гіпоталамуса й секретуються в кров, спричиняючи специфічну дію на органи й тканини.

Нейромедиатори - виробляються нервовими клітинами, беруть участь у передачі збудження в синапсі, після чого всмоктуються в кров і спричиняю ть специфічну дію на органи й тканини.

Нейромодулятори - виробляються нервовими клітинами, регулюють процес передачі збудження в синапсі.

Біологічно активні речовини впливають декількома шляхами. Аутокринний шлях - речовина діє на клітину, що продукують дану речовину. Паракринний - речовина діє на клітини-мішені через інтерстиційну рідину. Ендокринний - речовина секретується в кров і нею транспортується до клітин-мішеней. Нейроендокринний - біологічно активна речовина синтезується нервовою клітиною, виділяється в її синапс, попадає в кров і спричиняє специфічну дію на клітини мішені.

Незважаючи на те, що гормони мають різну хімічну природу: білкову (пептидні, протеідні), ліпідну (стероідні) і амінокислотну, вони характеризуються загальними біологічними властивостями:

- дистантністю дії;

- високою специфічністю;

- високою біологічною активністю - незначні кількості гормонів можуть викликати зміну функцій організму;

- вони надають дію тільки на складні структури клітини (клітинні мембрани, ферментні системи).

Стероідні гормони й гормони похідні амінокислот не мають видової специфічності й однотипно діють на представників різного виду. Білково-ліпідні гормони, як правило, мають видову специфічність. Тому, виділені з організму тварин, вони не завжди можуть бути використані для введення людині, тому що подібно чужорідним білкам можуть викликати захисні (імунні) реакції.

Гормони від місця секреції транспортуються кров'ю в наступних станах:

- вільному;

- зв'язаному з білком (80%);

- адсорбованому на формених елементах крові.

Зв'язана або адсорбована форма гормонів дозволяє регулювати вміст гормонів за рівнем їхньої вільної фракції. Крім цього, зв'язані гормони - це їхні депо (фізіологічний резерв), перехід з якого у вільну фракцію відбувається в міру зниження їхньої концентрації. Зв'язана форма гормонів захищена від дії ферментів. Комплексування гормонів з білками перешкоджає фільтрації низькомолекулярних гормонів у нирках і, отже, запобігає їхній втрати із сечею.

 

Характерною рисою гормонів є їхній вплив на мішені, розташовані далеко від місць їх вироблення, опосередковано через кров. При цьому вони діють лише на ті клітини, які мають специфічні рецептори для певного гормону.

Гормони можуть надавати наступні впливи:- Метаболічні- зміна обміну речовин. - Морфогенетичні - стимулюючий вплив на формоутворювальні процеси, диференційовку, ріст і т.д.- Кінетичні - стимуляція певної діяльності виконавчих органів.- Коррегуючі - зміна інтенсивності функцій органів і тканин.По функціональній ознаці гормони можуть бути розділені на групи.- Еффекторні - впливають безпосередньо на об'єкт-мішень.- Тропні - регулюють виділення й синтез еффекторних гормонів (наприклад, тиреотропний гормон),- Ліберини (релізінг-гормони) і статини (інгібітор-гормони) - стимулюють або гальмують, відповідно, процеси синтезу й виділення потрійних гормонів.Ці гормони виділяються нервовими клітинами гіпоталамуса. Саме з їхньою допомогою ЦНС регулює функції ендокринної системи.Функціональні значення гормонів реалізуються через їхні впливи на обмінні-процеси в організмі, що надалі проявляється в характері фізичного, статевого й розумового розвитку, адаптації органів і систем організму до мінливих умов їхнього існування, забезпеченні підтримки гомеостазу. Всі ці процеси й становлять різні типи впливів гормонів: метаболічного, морфогенетичного, кінетичного, коррегуючого.Функції гормонів реалізуються через наступні механізми їхньої дії.1. Мембранний або локальний механізм - гормон діє на рецептори мембрани, викликає збільшення її проникності для речовин, зміну концентрації яких у цитоплазмі впливає на біохімічні процеси в клітині й, отже, на її функціональний стан.2. Мембранно-внутрішньоклітинний або непрямий - гормон (первинний посередник) діє на рецептори мембрани, що приводить до активації вторинних посередників, таких як іони кальцію, циклічний аденілатмонофосфат (цАМФ), циклічний гуанілатмонофосфат (цГМФ), простагландини й ін., а вони у свою чергу, впливають на активацію й синтез ферментів клітини й змінюють її функціональний стан.3. Цитозольний або прямій механізм - гормон проникає через мембрану в клітину й без посередників впливає на генетичний апарат ядра клітини, змінюючи процес синтезу ферментів, білків і ін.Отже, молекулярний механізм специфічної дії гормонів здійснюється трьома шляхами:- зміна швидкості синтезу ферментів і інших білків;- зміна швидкості ферментативного каталізу;- зміна проникності клітинних мембран. Руйнування (катаболізм) гормонів. Гормони дуже швидко руйнуються в тканинах, зокрема, у печінці. Тому для підтримки достатньої концентрації гормонів у крові й забезпечення їхньої тривалої дії, необхідно постійне надходження гормонів у кров з відповідної залози. Тривалість періоду напіврозпаду гормону (час, необхідне для розщеплення половини наявного гормону) коливається від декількох хвилин до двох годин. Найбільш повна хімічна деградація гормонів відбувається в печінці шляхом їх дезамінування й метилювання.При розгляді функцій конкретних залоз внутрішньої секреціі їх часто поєднують у своєрідні підсистеми, які вірніше назвати "робочими системами", наприклад, гіпоталамо-гіпофізарна, симпато-адреналова, гастро-ентеро-панкреатична й ін. Це свідчить про взаємозв'язок ендокринних залоз. Взаємодія між ендокринними залозами може здійснюватися так, що:- на той самий орган або фізіологічну функцію можуть впливати одночасно кілька гормонів різних залоз;- гормони одних залоз впливають на функцію інших залоз.Розрізняють кілька типів взаємодії між ендокринними залозами:1. Взаємодія за принципом позитивного й негативного прямого й зворотного зв'язку. Наприклад, тиреотропний гормон передньої частки гіпофіза стимулює продукцію гормонів щитовидної залози. При видаленні передньої частки гіпофіза відбувається атрофія щитовидної залози й розвивається дефіцит тиреотропних гормонів. Це прямий позитивний зв'язок. Інший приклад. Гіперфункція щитовидної залози гальмує утворення тиреотропного гормону, тобто реалізується негативний зворотний зв'язок між щитовидною залозою й передньою часткою гіпофіза.2. Синергізм гормональних впливів або направлена дія різних гормонів. Наприклад, адреналін і глюкагон - активують розщеплення глікогену в печінці до глюкози й викликають підвищення вмісту цукру в крові (молекулярні основи цього синергізма різні).3. Антагонізм гормональних впливів. Наприклад, інсулін і адреналін викликають різні ефекти, інсулін-гіпоглікемію, адреналін - гіперглікемію. Однак, цей приклад відносного, а не абсолютного антагонізму в організмі. Насправді відбувається поліпшення вуглеводного харчування тканин: адреналін сприяє перетворенню резервного глікогену печінки в глюкозу, що надходить у кров, а інсулін забезпечує проникнення глюкози до клітин з подальшим процесом її утилізації.4. Перміссійна (розрішаюча) дія гормонів виражається в тому, що гормон, не викликаючи фізіологічного ефекту сам, створює умови для реакції клітин і органів на дію інших гормонів. Наприклад, вплив глюкокортикоідів на ефекти адреналіну. Самі глюкокортикоіди не впливають ні на тонус гладких м'язів судин, ні на розпад глікогену печінки, але вони створюють умови, при яких навіть низькі (підпорогові) концентрації адреналіну підвищують артеріальний тиск і викликають гіперглікемію як результат глюкогеноліза в печінці. Регуляція функцій ендокринної системи. Інтенсивність виділення кожного гормону залозою в цей момент регулюється відповідно до потреби організму в даному гормоні. Існує кілька способів регуляції функцій ендокринних залоз. По-перше, через прямий вплив на клітини залоз концентрації тої речовини, рівень якого регулює даний гормон. Наприклад, вироблення паратгормона, що підвищує рівень кальцію в крові, знижується при впливі на клітини паращитовидних залоз підвищених концентрацій кальцію. Або - посилення секреції інсуліну виникає при підвищенні концентрації глюкози в крові, що протікає через підшлункову залозу. По-друге, опосередковано через нейрогормональні або гормональні механізми, тобто за участю інших залоз внутрішньої секреції. По-третє, за допомогою прямих нервових впливів на секреторні клітини залози (спостерігаються тільки в мозковій речовині наднирників і епіфізі). В інших залозах внутрішньої секреції нервові волокна регулюють в основному тонус кровоносних судин і, отже, кровопостачання залози, від рівня якого залежить, у певній мірі, функція залози.Функціонування ендокринної системи здійснюється в тісній взаємодії й взаємовпливі з нервовою системою. Так, наприклад, гіпоталамус одержує інформацію із зовнішнього й внутрішнього середовища. Ця інформація із сенсорних систем надходить у різні відділи головного мозку. З них вона в переробленому виді передається в гіпоталамус, де вона інтегрується з інформацією, отриманою безпосередньо від внутрішнього середовища. У результаті цього в гіпоталамусі виділяються регуляторні гормони, які включаються в загальну систему ендокринної регуляції. Поряд із цим формуються нервові впливи на залози, які здійснюються через вегетативну нервову систему.Нервова регуляція ендокринної системи через гіпоталамус здійснюється, в основному, за участю структур лімбічної системи: гіппокампа, мигдалини, переднього таламуса, смугастого тіла, відповідних областей кори великих півкуль головного мозку. При цьому регуляція з боку лімбічної системи може здійснюватись двома шляхами: трансгіпофизарним і парагіпофізарним.