Лекція на тему:

Гормони підшлункової, щитовидної та прищитовидних залоз

План:

Морфо-функціональні особливості підшлункової залози.

Гормони підшлункової залози, механізм дії та патофізіологічні аспекти.

Гормони щитовидної залози, механізм дії та патофізіологічні аспекти.

Гормони прищитовидної залози, механізм дії та патофізіологічні аспекти.

Клітини, які продукують гормони, сконцентровані в підшлунковій залозі у
вигляді острівців, що були відкриті ще в 1869 році П. Лангергансом.
Таких острівців у дорослої людини нараховується від 170 тисяч до 2
мільйонів, але їхня загальна маса не перевищує 1,5 % від маси всієї
залози. Серед клітин острівців є шість різних видів, коже з них,
імовірно, виконує свою певну функцію.

Питання про продукцію інших гормонів (ліпокаїна, ваготоніна,
центропнеїна) – поки що залишається відкритим. Підшлункова залоза
привертає величезну увагу фізіологів і лікарів насамперед завдяки тому,
що вона продукує інсулін — один з найважливіших гормонів організму, що
регулює рівень цукру в крові. Недостатність цього гормону приводить до
розвитку цукрового діабету — хвороби, якою страждають близько 70
мільйонів людей.

Інсулін. Перші дані про нього були отримані в 1889 р. — видаливши в
собаки підшлункову залозу, Мерінг і Мінковскі знайшли, що на наступний
ранок після операції тварина була уся обліплена мухами. Вони догадалися,
що сеча собаки містить цукор. У 1921 р. Бантінг і Бест виділили інсулін,
що в наступному був використаний для введення хворим. За ці роботи вчені
були визнані гідними Нобелівської премії. У 1953 р. була розшифрована
хімічна структура інсуліну.

Інсулін складається з 51 амінокислотного залишку, розміщених у двох
субодиницях (А і В), що зв’язані між собою двома сульфідними містками.
Найбільш близький по амінокислотному складі до інсуліну людини – інсулін
свині. Молекула інсуліну має вторинну і третинну структури і містить у
своєму складі цинк. Про процес синтезу інсуліну докладно викладено вище.
Секреторна активність В-клітин острівців Лангерганса підвищується під
впливом парасимпатичних впливів (блукаючий нерв), а також при участі
таких речовин як глюкоза, амінокислоти, кетонові тіла, жирні кислоти,
гастрин, секретин, холецистокінін-панкреозимін, що здійснюють свій ефект
через відповідні специфічні рецептори В-клітин. Пригнічують продукцію
інсуліну симпатичні впливи, адреналін, норадреналін (за рахунок
активації (?-адренорецепторів В-клітин) і гормона росту. Метаболізм
інсуліну відбувається в печінці і нирках під впливом ферменту
глютатіон-інсулин-трансгідролази.

Інсулінові рецептори знаходяться на поверхневій мембрані клітин-мішеней.
При взаємодії інсуліну з рецептором утворюється комплекс «гормон +
рецептор»; він занурюється в цитоплазму, де під впливом лізосомальних
ферментів розщеплюється; вільний рецептор знову повертається на поверхню
клітки, а інсулін здійснює свій ефект. Основними клітинами-мішенями для
інсуліну є гепатоцити, міокардіоцити, міофібрили, адипоцити, тобто
гормон діє переважно в печінці, серці, кісткових м’язах і жировій
тканині. Інсулін збільшує приблизно в 20 разів проникність
клітин-мішеней для глюкози і ряду амінокислот і тим самим сприяє
утилізації цих речовин клітинами-мішенями. Завдяки цьому зростає синтез
глікогену в м’язах і печінці, синтез білків у печінці, м’язах і інших
органах, синтез жирів у печінці і жировій тканині. Важливо підкреслити,
що нейрони мозку не є клітинами-мішенями для інсуліну. Конкретні
механізми, за допомогою яких інсулін підвищує проникність клітин-мішеней
для глюкози й амінокислот, дотепер нез’ясовані.

Таким чином, основна функція інсуліну — регуляція рівня глюкози в крові,
запобігання надмірного його підвищення, тобто гіперглікемії. Прийнято
вважати, що нормальний вміст глюкози в крові може варіювати від 3,9 до
6,7 ммоль/л (у середньому 5,5 ммоль/л) або від 0,7 до 1,2 г/л. При
інсуліновій недостатності рівень глюкози в крові перевищує 7 ммоль/л чи
1,2 г/л, що розцінюється як явище гіперглікемії. Якщо концентрація
глюкози в крові стає вище 8,9 ммоль/л або вище 1,6 г/л, то виникає
глюкозурія, тому що нирки не здатні цілком реабсорбувати глюкозу, що
проходить у первинну сечу. Це спричиняє підвищення діурезу: при
цукровому діабеті діурез може досягати 5 л у добу, а іноді 8-9 л у добу.

Якщо продукція інсуліну підвищена, наприклад, при інсуліномі, або при
надлишковому надходженні в організм інсуліну — ліків, то рівень глюкози
в крові може стати нижче 2,2 ммоль/л або 0,4 г/л, що розцінюється як
гіпоглікемія; у цьому випадку часто розвивається гіпоглікемічна кома.
Вона виявляється такими симптомами як запаморочення, слабість, втома,
дратівливість, поява вираженого почуття голоду, виділення холодного
поту. У важких випадках відбувається порушення свідомості, мови,
розширення зіниць, різке падіння артеріального тиску, ослаблення
діяльності серця. Гіпоглікемічний стан може виникнути і на тлі
нормальної діяльності підшлункової залози в умовах інтенсивного і
тривалого фізичного навантаження, наприклад, при змаганнях у бігу на
довгі і наддовгі дистанції, при марафонському запливі і т.д.

Особливої уваги заслуговує цукровий діабет. У 30% випадків він
обумовлений недостатньою продукцією інсуліну В-клітинами підшлункової
залози (інсулінозалежний цукровий діабет). В інших випадках
(інсулінонезалежний цукровий діабет) його розвиток зв’язаний з тим, що
порушено контроль секреції інсуліну у відповідь на природні стимулятори
вивільнення інсуліну, або обумовлено зниженням концентрації інсулінових
рецепторів у клітинах-мішенях, наприклад, в результаті появи аутоантитіл
до цих рецепторів. Інсулінозалежний цукровий діабет виникає в результаті
утворення антитіл до антигенів острівців підшлункової залози, що
супроводжується зменшенням кількості активних В-клітин і тим самим –
падінням рівня продукції інсуліну. Іншою причиною можуть стати віруси
гепатиту Коксакі, що ушкоджують клітини. Поява інсулінонезалежного
цукрового діабету звичайно зв’язана з надлишковим вживанням вуглеводів,
жирів: переїдання спочатку викликає гіперсекрецію інсуліну, зниження
концентрації інсулінових рецепторів у клітинах-мішенях, а в остаточному
підсумку приводить до інсулінорезистентності. Відома також така форма
захворювання, як діабет вагітних. Ми схильні розглядати його як
результат порушення регуляції продукції інсуліну. Згідно з нашими
даними, при вагітності зростає вміст у крові ендогенного
(?-адреноміметика, що за рахунок активації ?-адренорецепторів В-клітин
острівців Лангерганса може інгібувати секрецію інсуліну. Цьому сприяє
також підвищення при вагітності рівня в крові так званого ендогенного
сенсибілізатора ?-адренорецепторів (ЕСБАР), тобто фактора, що збільшує
?-адренореактивність клітин-мішеней в сотні разів.

При будь-якій формі цукрового діабету вуглеводи не можуть
використовуватися для потреби енергії печінкою, кістковими м’язами,
серцем. Тому істотно міняється метаболізм організму — на енергетичні
потреби, в основному, використовуються жири і білки. Це веде до
нагромадження продуктів неповного окислювання жирів – оксимасляної
кислоти й ацетооцтової кислоти (кетонові тіла), що може супроводжуватися
розвитком ацидозу і діабетичної коми. Зміна в обміні речовин призводить
до пораження судин, нейронів мозку, до патологічних змін у різних
органах і тканинах, а тим самим — до істотного зниження здоров’я людини
і скороченню тривалості життя. Тривалість захворювання, складне і не
завжди ефективне лікування — усе це вказує на необхідність профілактики
цукрового діабету. Раціональне харчування і здоровий спосіб життя —
найважливіші компоненти такої профілактики.

Глюкагон. Його молекула складається з 29 амінокислотних залишків.
Продукується А-клітинами острівців Лангерганса. Секреція глюкагона
зростає при стрес-реакціях, а також під впливом таких гормонів як
нейротензин, субстанція Р, бомбезин, гормон росту. Гальмують секрецію
глюкагона секретин і гіперглікемічний стан. Фізіологічні ефекти
глюкагона багато в чому ідентичні ефектам адреналіну: під його впливом
активується глікогеноліз, ліполіз і глюконеогенез. Відомо, що в
гепатоцитах під впливом глюкагона (глюкагон + глюкагонові рецептори)
підвищується активність аденілатциклази, що супроводжується ростом рівня
ц-АМФ у клітині; під її впливом підвищується активність протеїнкінази,
що індукує перехід фосфорилази в активну форму; у підсумку, підвищується
розщеплення глікогену і, тим самим, зростає рівень глюкози в крові.

Таким чином, глюкагон разом з адреналіном і глюкокортикоїдами сприяє
підвищенню рівня енергетичних субстратів у крові (глюкоза, жирні
кислоти), що необхідні в різних екстремальних станах організму.

Соматостатін. Він продукується Д (дельта)-клітинами острівців
Лангерганса. Імовірніше всього, гормон діє паракринно, тобто впливає на
сусідні клітини острівців, пригнічуючи секрецію глюкагона й інсуліну.
Думають, що соматостатін знижує виділення гастрина, панкреозиміна,
інгібує процеси всмоктування в кишечнику, гальмує активність жовчного
міхура. З огляду на те, що багато інтестінальних гормонів активують
секрецію соматостатіна, можна стверджувати, що соматостатін служить для
запобігання надмірної продукції гормонів, що регулюють функції ШКТ.

O

???????????$??»?В останні роки з’явилися факти, що свідчать про те, що
інсулін, глюкагон і соматостатін продукуються не тільки в острівцях
Лангерганса, але і за межами панкреатичної залози, що вказує на важливу
роль цих гормонів у регуляції діяльності вісцеральних систем і
метаболізму тканин.

ГОРМОНИ ЩИТОВИДНОЇ ЗАЛОЗИ

Залоза продукує йодовмісні гормони — тироксин (Т3) і трийодтиронін (Т4),
а також – тирокальцитонін, що має відношення до регуляції рівня кальцію
в крові. У даному розділі основна увага приділена йодовмісним гормонам
щитовидної залози.

Ще в 1883 р. відомий швейцарський хірург Кохер описав ознаки розумової
недостатності при гіпофункції щитовидної залози, а в 1917 р. Кевдалл
виділив тироксин. За рік до цього — у 1916 р. був запропонований метод
профілактики гіпофункції щитовидної залози — прийом йоду (А. Мерріне і
Д. Кімбаль), що дотепер не втратив своєї актуальності.

Синтез Т3 і Т4 відбувається в тироцитах з амінокислоти тирозину і йоду,
запаси якого в щитовидній залозі, завдяки її здатності захоплювати його
з крові, створюються приблизно на 10 тижнів. При нестачі йоду в харчових
продуктах відбувається компенсаторне розростання тканини залози (зоб),
що дозволяє уловлювати з крові навіть сліди йоду. Збереження готових
молекул Т3 і Т4 здійснюється в просвіті фолікула, куди гормони
виділяються з тироцитІв у комплексі з глобуліном (цей комплекс
називається тироглобуліном). Викид у кров гормонів щитовидної залози
активується тиреотропним гормоном (ТТГ) гіпофіза, виділення якого
контролюється тироліберином гіпоталамуса. Під впливом ТТГ (через систему
аденілатциклази) тироглобуліни захоплюються тироцитами з просвіту
фолікула; у тироциті за участю лізосомальних ферментів від них
відщеплюются Т3 і Т4, що потім попадають у кров, захоплюються
тироксинєднальним глобуліном і доставляються до клітин-мішеней, де і
спричиняють відповідні фізіологічні ефекти. При надмірній продукції Т3 і
Т4 секреція тироліберина і ТТГ гальмується, а при зниженні в крові рівня
йодовмісних гормонів — навпаки, зростає, що приводить до відновлення
необхідної концентрації Т3 і Т4 у крові (по механізму зворотного
зв’язку). Виділення тироліберина може зростати при стрес-реакціях, при
зниженні температури тіла; гальмування секреції тироліберина викликають
Т3, Т4, гормон росту, кортиколіберин, а також норадреналін (при
активації ?-адренорецепторів).

Йодовмісні гормони щитовидної залози необхідні для нормального фізичного
й інтелектуального розвитку дитини (за рахунок регуляції синтезу різних
білків). Вони регулюють чутливість тканин до катехоламінів, у тому числі
до медіаторного норадреналіну (за рахунок зміни концентрації ?- і
?-адренорецепторів); це виявляється в посиленні впливу симпатичної
системи на діяльність серцево-судинної системи й інших органів. Т3 і Т4
також підвищують рівень основного обміну — збільшують термогенез, що,
імовірно, обумовлено роз’єднанням окисного фосфорилювання в
мітохондріях.

Основний механізм дії Т3 і Т4 виявляється в такий спосіб. Гормон
проходить в середину клітини-мішені, з’єднується з тирорецептором,
утворює комплекс. Цей комплекс проникає в ядро клітини і викликає
експресію відповідних генів, у результаті чого активується синтез
білків, необхідних для фізичного й інтелектуального розвитку, а також
синтез ?-адренорецепторів і інших білків.

Патологія щитовидної залози — досить розповсюджене явище. Вона може
виявлятися надлишковим виділенням йодовмісних гормонів (гіпертироз або
тиротоксикоз) або, навпаки, недостатнім виділенням їх (гіпотироз).
Гіпертироз виникає при різних формах зоба, при аденомі щитовидної
залози, тироїдитах, раці щитовидної залози, при прийомі тиреоїдних
гормонів. Він виявляється такими симптомами, як підвищена температура
тіла, схуднення, тахікардія, підвищення розумової і фізичної активності,
витрішкуватість, миготлива аритмія, підвищення рівня основного обміну.
Важливо відзначити, що серед причин, що викликають гіпертироз, велике
значення має патологія імунної системи, у тому числі поява
тироїдстимулюуючих антитіл (вони по своєму ефекту подібні ТТГ), а також
поява аутоантитіл до тироглобуліну.

Гіпотироз виникає при патології щитовидної залози, при недостатній
продукції ТТГ або тироліберина, з появою в крові аутоантитіл проти Т3 і
Т4, при зниженні в клітинах-мішенях концентрації тирорецепторів. У
дитячому віці це виявляється в слабоумстві (кретинізмі), низькорослості
(карликовості), тобто у вираженій затримці фізичного і розумового
розвитку. У дорослої людини гіпотироз виявляється такими симптомами як
зниження основного обміну, температура, теплопродукція, нагромадження
продуктів обміну в тканинах (це супроводжується порушенням функції ЦНС,
ендокринної системи, шлунково-кишкового тракту), слизистий набряк тканин
і органів, слабість, стомлюваність, сонливість, зниження пам’яті,
загальмованість, апатичність, порушення роботи серця, порушення
фертильності. При різкому зниженні в крові рівня йодовмісних гормонів
може розвиватися гіпотироїдна кома, що виявляється різко вираженим
зниженням функції ЦНС, прострацією, порушенням дихання і діяльності
серцево-судинної системи.

У тих регіонах, де в ґрунті знижений вміст йоду і з їжею йод надходить у
малих кількостях (менш 100 мкг/добу), часто розвивається зоб —
розростання тканини щитовидної залози, тобто компенсаторне її
збільшення. Це захворювання називається ендемічним зобом. Воно може
протікати на тлі нормальної продукції Т3 і Т4 (еутироїдний зоб), або на
тлі гіперпродукції (токсичний зоб) або в умовах Т3-Т4-недостатності
(гіпотироїдний зоб). Загальновизнано, що застосування в їжу йодованої
солі (для одержання добової дози йоду, рівної 180-200 мкг) є досить
надійним методом профілактики ендемічного зобу.

КАЛЬЦІЙРЕГУЛЮЮЧІ ГОРМОНИ

Паратгормон продукується в паращитовидних залозах. Він складається з 84
амінокислотних залишків. Гормон діє на клітини-мішені, розташовані в
кістках, кишечнику і нирках, в результаті чого рівень кальцію в крові не
знижується менше 2,25 ммоль/л. Відомо, що при взаємодії паратгормона з
відповідними рецепторами остеокластів підвищується активність
аденілатциклази, що приводить до збільшення внутрішньоклітинної
концентрації цАМФ, активації протеїнкінази і, тим самим, до росту
функціональної активності остеокластів. В результаті резорбції кальцій
виходить з кісток і підвищується його вміст у крові. В ентероцитах
паратгормон разом з вітаміном Д3 підсилює синтез кальційтранспортуючого
білка, що полегшує всмоктування кальцію в кишечнику. Діючи на епітелій
ниркових канальців, паратгормон підвищує реабсорбцію кальцію з первинної
сечі, що також сприяє підвищенню рівня кальцію в крові. Припускають, що
регуляція секреції паратгормона здійснюється по механізму зворотного
зв’язку: якщо рівень кальцію в крові нижче 2,25 ммоль/л, то продукція
гормону буде автоматично зростати, якщо більше 2,25 ммоль/л — вона буде
гальмуватися.

Відомі явища гіперпаратироза і гіпопаратироза. Гіперпаратироз являє
собою збільшення продукції паратгормона, що може виникати при пухлинах
паращитовидної залози. Виявляється декальцинозом кісток, надмірною
рухливістю суглобів, гіперкальційемією, симптомами сечокам’яної хвороби.
Протилежне явище (недостатня продукція гормону) може виникнути як
результат появи аутоантитіл до паращитовидної залози, або виникає після
оперативного втручання на щитовидній залозі. Виявляється різким
зниженням рівня кальцію в крові, порушенням функції ЦНС, судорогами, аж
до летального результату.

Кальцитонін, або тирокальцитонін, складається з 32 амінокислотних
залишків, продукується в щитовидній залозі, а також у паращитовидній
залозі й у клітинах АПУД-системи. Його фізіологічне значення полягає в
тому, що він не «дозволяє» підвищуватися рівню кальцію в крові вище 2,55
ммоль/л. Механізм дії цього гормону полягає в тому, що в кістках він
пригнічує активність остеобластів, а в нирках послаблює реабсорбцію
кальцію і, таким чином, будучи антагоністом паратгормона, він
перешкоджає надмірному збільшенню рівню кальцію в крові.

1.25-дигідроксихолекальциферол — ще один гормон, що бере участь у
регуляції рівня кальцію в крові. Він утворюється з вітаміну Д3
(холекальциферол). На першому етапі (у печінці) з вітаміну Д3
утворюється 25-гідроксихолекальциферол, а на другому (у инрках) —
1,25-дигідроксихолекальциферол. Гормон сприяє утворенню в кишечнику
кальційтранспортуючого білка, необхідного для всмоктування кальцію в
кишечнику, а також активує процеси мобілізації кальцію з кісток. Таким
чином, метаболіт вітаміну Д3 є синергістом паратгормона.

ЛІТЕРАТУРА:

“Нормальна фізіологія “,- ( під ред.
В.І.Філімонова),-Київ,-“Здоров?я”,-1994,-с.188-230.

“Основы физиологии человека» (под
ред.Б.И.Ткаченко),-Санкт-Петербург,-1994,-с.169-200.

«Физиология человека»,- (под
ред.Н.А.Агаджаняна),-Санкт-Петербург,-1988,-с.123-131.

«Нормальная физиология»,-(под ред.К.В.Судакова ),-МНА
Москва,-1999,-с.96-534.

«Физиология человека» ,-(под ред.Г.Тевса и
Р.Шмидта),-«Мир»,-т.4,-с.221-265.

PAGE

Похожие записи