В.А. Дубынин - Ругулярные системы организма человека (1128370), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Образовавшийся комплекс инсулин— рецептор изменяет активность многих клеточных систем. В итоге содержание специальных белков-переносчиков глюкозы через мембрану возрастает в б — 10 раз, что приводит к увеличению скорости поступления глюкозы из крови в клетки в 20 — 40 раз. Секреция инсулина стимулируется повышенной концентрацией глюкозы и аминокислот в крови, а угнетается адреналином, а также глюкагоном и соматостатином. Около 2б"/о клеток островков Лангерганса относятся к альфа-типу и секретируют глюкагон. Глюкагон — одноцепочечный пептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков.
По своим биологическим эффектам глюкагон является антагонистом инсулина, повышая содержание глюкозы в крови, хотя он и не действует на поглощение глюкозы тканями. Основной орган-мишень этого гормона — печень. Глюкагон связывается с рецепторами на поверхности клеток печени (гепатоцитов) и стимулирует распад гликогена до глюкозы, в результате чего ее содержание в крови возрастает. Кроме того, глюкагон стимулирует распад жиров и выход продуктов их распада в кровь.
Усиленная секреция глюкагона происходит в том случае, когда содержание глюкозы в крови падает и ее не хватает для обеспечения энергетических нужд организма. При высо- 5.5. ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА 349 ком содержании глюкозы в крови поступление глюкагона в кровь снижается. Дельта-клетки островков Лангерганса расположены между альфа-клетками, занимающими периферическую часть островка, и бета-клетками, находящимися в его центральной части. Дельта-клетки секретируют гормон соматостатин, который уже был упомянут при описании гипоталамических гормонов. Выделяясь из клеток, соматостатин осуществляет местное действие, перемещаясь от клетки к клетке, т.
е. паракринно. Возможно даже, что соматостатин не всегда выходит в межклеточное пространство, а попадает в регулируемые им альфа- и бета-клетки по межклеточным мостикам. Функция соматостатина в поджелудочной железе состоит в торможении секреции как инсулина, так и глюкагона, участвуя тем самым в регуляции углеводного и липидного обмена. Недостаточная секреция инсулина бета-клетками поджелудочной железы приводит к развитию сахарного диабета. Часто заболевание носит наследственный характер и проявляется до 30 лет на фоне нарастающего снижения активности бета-клеток; но часто диабет поражает и юношеский организм. Иногда причина диабета кроется не в нехватке инсулина, а в снижении числа рецепторов или в снижении чувствительности рецепторов к инсулину. У здорового человека содержание глюкозы в крови довольно постоянно и составляет примерно 80 мг на 100 мл крови, и, таким образом„в крови каждого человека постоянно циркулирует чайная ложка глюкозы, которую можно моментально использовать.
В ответ на поступление глюкозы с пищей из поджелудочной железы в кровь выбрасывается инсулин, обеспечивающий ее потребление тканями и отложение ее в печени. При сахарном диабете инсулина не хватает и глюкоза накапливается в крови. При возрастании ее содержания в крови приблизительно в 2,5 раза глюкоза начинает выводиться из организма с мочой. Таким образом, возникает самый известный симптом диабета — появление сахара в моче, в то время как в тканях организма катастрофически не хватает глюкозы. Высокая концентрация глюкозы в моче приводит к увеличению объема мочи, достигающего 3 — 4 л, а изредка 8 — 9 л/сут, вместо 2,0 — 2,5 л/сут у здорового человека.
При этом больной постоянно испытывает чувство жажды и у него повышается аппетит. Так как сахар при диабете не может проникать в ткани, то роль основного источника энергии переходит к жирам. Однако мозг, потребляющий не менее 20 "/о всей энергии, необ- 350 ». эндокгиннля гвгхляция еизиологичвских функций ходимой организму, может использовать в качестве ее источника исключительно глюкозу. Усиленный распад жиров приводит к образованию вредных продуктов, в частности ацетона, закисляющих кровь.
В результате этого дыханию больных диабетом присущ запах «гнилых груш». Происходит постоянное повреждение нейронов, что в тяжелых случаях заканчивается диабетической комой и смертью больного. Наиболее частыми осложнениями диабета выступают различные поражения нервной системы: нарушается чувствительность периферических нервов; в конечностях возникают чувства слабости, тяжести„жжения; возможны судороги; уменьшается объем мышц конечностей; страдает иннервация внутренних органов.
Лечение диабета достаточно сложно, и необходима комплексная терапия, включающая в себя правильную диету, применение инсулина, применение лекарств- стимуляторов бета-клеток, дозированные физические нагрузки. Хорошее знание эндокринологии позволяет врачам поддерживать в работоспособном состоянии больных сахарным диабетом, число которых только в России составляет около 8 млн человек. В развитых странах Европы и Америки распространенность сахарного диабета достигла 6'У«. Возможно состояние, причины которого противоположны причинам возникновения сахарного диабета.
При опухолях поджелудочной железы может выделяться слишком много инсулина, глюкоза быстро потребляется тканями и ее содержание в крови резко падает. То же самое происходит при передозировке инсулина. В результате нейронам мозга не хватает важнейшего «носителя энергии», и наступает инсулиновый шок, который, если быстро не ввести больному глюкозу, может привести к его гибели.
5.7. ЭНДОКРИНОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ У человека, как и подавляющего большинства других млекопитающих, выделяют несколько этапов, образующих непрерывный цикл перехода от одного поколения к другому: развитие особи от рождения до полового созревания, образование яйцеклеток и сперматозоидов (гаметогенез), выход гамет из половых желез, оплодотворение, развитие эмбриона, рождение.
В обеспечении нормального протекания всех этих процессов важнейшую роль играют гормоны половых, а также многих других эндокринных желез. Кроме того, в процессе разви- 351 а7. зндокРинология РАзмнОжения тия зародыша и развития ребенка после рождения участвуют все гормоны, регулируя рост, обмен веществ, иммунитет. Половые железы (гонады) являются железами смешанной (т. е.
и внешней, и внутренней) секреции. Половые железы женщины — яичяики выделяют во внешнюю среду яйцеклетки, а во внутреннюю — гормоны (эстрогены и прогестины). Половые железы мужчины — семенники выделяют во внешнюю среду сперматозоиды, а во внутреннюю — гормоны (аидрогеиы). Все эти гормоны имеют стероидную природу и обладают ядерной рецепцией. Образование и секреция этих гормонов регулируются гонадотропинами аденогипофиза (ФСГ и ЛГ), которые, в свою очередь, находятся под контролем гипоталамического рилизинг-фактора люлиберина. Половые гормоны обладают широким спектром биологических эффектов, оказывая на организм и регулирующие, и программирующие, и пермиссивные воздействия.
Семенники — парные органы, расположенные у человека не в полости тела, а в мошонке (рис. 5.12). Вынос семенников за пределы полости тела связан с тем, что для нормального созревания сперматозоидов необходима температура не выше 35'С, т. е. На 2'С ниже температуры тела. Развиваясь в брюшной полости, семенники спускаются в мошонку на поздних стадиях созревания плода под влиянием гормона, вырабатываемого плацентой, Рис. 5.12.
Мужская половая система: 1— мочеиспускательный канал (уретра); 2 — семявыносящий проток; 3 — придаток семенника; 4 — семенник; 6 — мошонка; 6 — половой член; 7 — купе- рова железа (ее секрет подготавливает уретру к прохождению спермы); 8 — простата (добавляет свой секрет в семенную жидкость); 9 — семенной пузырек 362 5, ЗНДОКРИННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИИ Каждый семенник состоит из множества извитых семенных канальцев, в которых после наступления половой зрелости под действием ФСГ происходит созревание сперматозоидов, причем у многих видов животных этот процесс имеет сезонный характер, а у других видов, в том числе и человека, происходит постоянно.
Между семенными канальцамн расположены клетки Лейдига, которые являются основным местом секреции мужских половых гормонов — тестостерона и дигидротестостерона — под действием лютеинизирующего гормона (ЛГ). Семенники функционируют в течение всей жизни мужчины, и, хотя с возрастом секреция андрогенов несколько снижается, образование полноценных сперматозоидов продолжается до глубокой старости.
Подсчитано, что в течение жизни у мужчины формируется 10" — 10м сперматозоидов. В крови 98% мужских половых гормонов связывается с особыми белками и только 2% может быстро связываться с клетками-мишенями. У взрослого мужчины в сутки образуется 6 — 7 мг тестостерона, но при высоких физических нагрузках образование его снижается. Особенно это снижение выражено у бегунов-марафонцев, курсантов военных училищ после кроссов.
Оба мужских половых гормона стимулируют образование сперматозоидов (сперматогенез) и секрецию компонентов спермы, обеспечивающих их жизнеспособность. Кроме того, они по принципу отрицательной обратной связи тормозят секрецию ФСГ и ЛГ клетками аденогипофиза. Так как секреция люлиберина нейронами гипоталамуса у мужчин происходит импульсно и обычно ночью и рано утром, то и выброс ФСГ и ЛГ из гипоталамуса также подчиняется етому ритму, а следовательно, существуют суточные колебания уровня тестостерона, коррелирующие с содержанием ЛГ в крови. В специальных опытах на мужчинах, у которых искусственно изменяли цикл сон — бодрствование, было показано, что секреция ЛГ и уровень тестостерона зависят именно от режима сна, а не от периода суток. Как известно, сперматозоиды двигаются при помощи длинного жгутика, причем это движение возможно только в слабощелочной среде, так как в кислой среде сперматозоиды теряют подвижность.
Поскольку влагалищные секреты имеют слабокислую реакцию„то для ее нейтрализации семенная жидкость, в которой находятся сперматозоиды, содержит щелочные компоненты. Основной объем семенной жидкости образуется в семенных пузырьках и простате (предстательной железе) (рис. 6.12). Семенная жидкость также содержит пита- 5.Т. ЭНДОКРИНОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ 353 тельные вещества, обеспечивающие существование сперматозоидов. Под действием семенной жидкости кислая среда влагалища становится слабощелочной, что обеспечивает оптимальные условия для продвижения сперматозоидов. Секреция всех необходимых компонентов семенной жидкости железами, расположенными вдоль семенных протоков, стимулируется половыми гормонами, главным образом дигидротестостероном.
Программирующее воздействие мужских половых гормонов чрезвычайно важно во время всего эмбрионального периода созревания организма мальчика. Эти гормоны индуцируют развитие полового члена, семявыносящего протока, семенных пузырьков, простаты, а впоследствии вторичных половых признаков: оволосения лица, низкого голоса и т. д. Мужские половые гормоны, помимо признаков, связанных с мужским полом, выполняют роль белковых анаболиков, стимулируя синтез белка, в частности мышечных белков, а также ускоряя рост костей. Именно поэтому мужчины, как правило, выше женщин, и масса мышц у них больше. Андрогены играют чрезвычайно важную роль в формировании и поддержании полового влечения, а также в обеспечении полового поведения.