Текст книги "Эндокринология. Большая медицинская энциклопедия"

Эндокринология. Большая медицинская энциклопедия

Раздел I
Эндокринная система человека

Глава 1.
Эндокринные органы и их гормоны

Эндокринные органы – это органы у человека, вырабатывающие секрет, называемый гормонами, которые, всасываясь в кровь, распространяются по всем органам и тканям. Образующиеся гормоны циркулируют внутри организма, поэтому они и получили название гормонов внутренней секреции, а органы, их вырабатывающие,—желез внутренней секреции, или эндокринных желез.

К эндокринным органам относятся щитовидная железа, околощитовидные железы, вилочковая железа, надпочечные железы, межсонный параганглий, поясничные аортальные параганглии, копчиковый клубок, половые железы (яички у мужчин и яичники у женщин), нижний придаток мозга, верхний придаток мозга и поджелудочная железа.

Эндокринные железы выводных протоков не имеют. Вырабатываемые гормоны всасываются в лимфатические или венозные капилляры и циркулируют в крови.

Хотя некоторые ученые считают, что железы внутренней секреции управляют функциями организма человека, однако они и сами регулируются центральной нервной системой. И все-таки они играют важнейшую роль в сложных биохимических процессах в организме.

Гормоны эндокринных органов либо возбуждают, либо угнетают функцию органов и систем; они также влияют на обмен веществ, процессы роста и дифференцировки органов и тканей. Но регуляторная роль при этом принадлежит центральной нервной системе. Нервная регуляция эндокринных органов осуществляется через вегетативную нервную систему, ее надсегментарные центры, расположенные в гипоталамусе.

Изучением функций желез внутренней секреции в разные годы занимались Сильвий (1614 – 1672), Борде (1775), И. Мюллер (1830), П. И. Перемежко (1867), Т. Аддисон (1855) и многие другие. Т. Кохер и Ж. Реверден (1883) обосновали оперативное лечение при эндемическом зобе.

Наиболее значимые исследования провели русские ученые И. М. Сеченов (1863), И. П. Павлов (1897) и Н. Е. Введенский (1892). Они открыли законы саморегуляции, координации и интеграции функций органов и систем организма, а также его приспособляемости к условиям внешней среды.

В 1901 г. был открыт гормон мозгового вещества надпочечников – адреналин, в 1908 г. Л. В. Соболев доказал, что островки Лангерганса, располагающиеся в головной части поджелудочной железы, секретируют и выделяют некий гормон, который впоследствии был назван инсулином. В 1921 г. Эванс и Лонг высказали предположение о том, что гормон гипофиза стимулирует рост ребенка. Шаррер открыл явление нейросекреции – в гипоталамусе происходит трансформация нервных импульсов в биохимические механизмы регуляции. В 1932 г. У. Кеннон дал определение понятию «гомеостаз», т. е. единству и постоянству внутренней среды организма, которые поддерживаются сложными механизмами, в том числе симпатоадреналовой системой.

В 1920 – 1950-е гг. были получены: тестостерон (1935), прогестерон (1934), эстрадиол (1935), кортикостероиды (1938 – 1952), альдостерон (1953), вазопрессин (1953), адренокортикотропный гормон (1953) и др. Позднее, в 1960 г., стали изучать влияние гормонов друг на друга.

Биохимию гормонов детально изучил и систематизировал в 1956 г. советский ученый А. А. Юдаев. С его помощью в 1976 г. открылась картина гормональной регуляции функций в организме человека, была составлена схема биосинтеза кортикостероидов, положено начало изучению синтеза нейропептидов.

В дальнейшем изучалась методика лечения заболеваний гипоталамо-гипофизарной системы (Е. А. Васюкова), патогенеза и лечения такого распространенного заболевания, как сахарный диабет. Появились капитальные работы по изучению патологии щитовидной железы (Н. А. Шерешевский, Я. X. Туракулов, В. Г. Спесивцева и др.).

Эндокринология изучает биосинтез, регуляцию и механизм действия гормонов на организм человека как в нормальной жизнедеятельности, так и при различных заболеваниях. Одним из существенных вкладов в науку является выявление факта действия гормонов на ДНК и гены. При исследовании функций эндокринной системы стали использовать радионуклиды и меченые соединения.

В 1976 г. в Советском Союзе был создан научный совет Академии медицинских наук по эндокринологии, председателем которого был Н. А. Юдаев. К этому периоду были подготовлены проекты научно-исследовательских институтов по эндокринологии и биохимии гормонов. Они разместились в России, Украине, Белоруссии. Была налажена система подготовки и повышения квалификации преподавателей вузов и лечащих врачей.

Научный совет эндокринологов ставил перед собой две задачи:

1) изучить гормональную регуляцию процессов жизнедеятельности в норме и при патологии;

2) изучить патогенез, диагностику и лечение эндокринных заболеваний.

I Всесоюзный съезд эндокринологов проходил в Москве в 1972 г. Были и Пленумы общества эндокринологов, в том числе по эпидемиологии сахарного диабета и его лечению, диагностике заболеваний и лечению щитовидной железы и др.

Органы внутренней секреции вырабатывают вещества с высокой биологической активностью.

Методика изучения функций эндокринных желез заключается в следующем: гормоны, поступающие в кровь, находятся в ней в очень малых концентрациях, и выявить их можно только биологической пробой. Менее точным, но получившим широкое распространение является биологический метод исследования мочи, с которой выводятся гормоны.

С целью уточнения функции некоторых желез в эксперименте на животных удаляют определенную железу и изучают функции, возложенные на нее. После вживления железы от здорового животного наблюдают восстановление утраченных функций в организме.

Современная эндокринология занимается изучением вещества желез, выделением гормонов в чистом виде и определением их химического состава.

Все эти методы исследования позволяют выработать рациональные способы лечения.

Гормоны – это биологически активные соединения, вырабатываемые железами внутренней секреции. Они осуществляют регулирование обмена веществ в органах и системах органов человека и животных и наблюдают за функцией этих органов. До недавнего времени было известно около 40 гормонов. По химическому строению они были подразделены на 3 группы:

1) стероидные гормоны (производные холестерина). Это гормоны коры надпочечников и половых желез;

2) полипептидные и белковые гормоны – это адренокортикотропный гормон (АКТГ), гормон роста, инсулин и фолликулостимулирующий гормон;

3) производные аминокислоты – адреналин, норадреналин, тироксин, трийодтиронин.

В настоящее время активно изучаются физиология стероидных гормонов коры надпочечников и адренокортикотропный гормон (АКТГ). 8 из 40 изученных гормонов оказались биологически активными. Эти 8 стероидов разделены на 2 группы:

1) минералокортикоиды – альдостерон и дезоксикортикостерон;

2) глюкокортикоиды – кортизол, кортизон и кортикостерон.

Из надпочечников выделены также стероиды женских половых гормонов (прогестерон, эстрон) и мужских половых гормонов (андростендион и адреностерон). Эти гормоны у здоровых людей играют незначительную роль, но при патологии синтеза этих стероидов гормоны могут накапливаться.

Недостаточность минералокортикоидов проявляется нарушением распределения калия и натрия как в клетках, так и во внеклеточной жидкости. Увеличивается выведение натрия из организма с мочой, потом и т. д. Калий же задерживается в клетках и тканях, уменьшается количество крови, артериальное давление падает, нарушается функция почек, повышается азот крови.

Повышенное содержание минералокортикоидов приводит к задержке натрия во внеклеточной жидкости, а это в свою очередь ведет к увеличению жидкости, образованию отеков; содержание калия снижается.

Глюкокортикоиды, влияя на обмен белков, жиров и углеводов, усиливают распад белков и аминокислот, что ведет к повышению азота в крови.

Избыток глюкокортикоидов приводит к гипергликемии, создаются диабетогенные условия. Снижение глюкокортикоидов ведет к гипогликемии.

Известно, что глюкокортикоиды тормозят развитие клеток соединительной ткани, вследствие чего уменьшается количество эозинофилов (проба Торна), наблюдается лизис лимфатической ткани.

Повышение глюкокортикоидов проявляется уменьшением воспалительных процессов и вялостью заживления ран и их рубцевания.

Стероидные гормоны коры надпочечников регулируются гормонами передней доли гипофиза (АКТГ), что ведет к повышению образования глюкокортикоидов.

Задняя доля гипоталамуса и область серого бугра активируют адренокортикотропную функцию гипофиза. Передняя доля гипоталамуса возбуждает гипофиз и повышает тиреотропную, гонадотропную и соматотропную функции.

Пониженное содержание стероидных гормонов в плазме крови ведет к стимуляции функции гипофиза, повышенное – к ее угнетению. Знание этих фактов нужно в терапевтической практике при назначении кортикостероидов.

Гипоталамус и выделяемые им нейросекреты и нейрогуморальные вещества реализуют регулирующую роль центральной нервной системы.

АКТГ способствует образованию стероидов и поступлению их в кровь. Холестерин является предшественником стероидных гормонов, синтезируемых в коре надпочечников и половых железах. Прогестерон является промежуточным продуктом гормонов коры надпочечников, эстрогенов, андрогенов.

Ученые доказали, что распад гормонов коры надпочечников происходит в печени. Продукты обмена веществ выводятся с мочой в свободном состоянии или в виде эфиров глюкуроновой кислоты.

Среди методик изучения гормонов выделяют биохимические, радиоиммунологические, гистохимические методы и др.

Биохимический метод представляет собой определение адренокортикотропного гормона в крови. Время полужизни экзогенного АКТГ составляет от 4 до 18 мин. Время эндогенного периода полураспада равняется 1 мин. Инактивация гормона в основном происходит в почках.

В настоящее время используются методы, основанные на повышении биосинтеза кортикостероидов в надпочечниках in vitro (Шафран, Шали), на увеличении содержания кортикостероидов в крови надпочечников (Нелсон) и на повышении уровня стероидных гормонов в периферической крови (Гиллемин) у гипофизэктомированных животных после введения им АКТГ. Распространенным способом является методика Верикос – Данеллиса, основанная на определении содержания кортикостероидов в надпочечниках с удаленными гипофизами крыс до и после внутривенного введения им исследуемых проб АКТГ (Р. Ялов).

Однако предложенные методики не позволяют провести точное количественное определение АКТГ в крови здоровых людей. Нормой считается концентрация АКТГ плазмы крови человека менее 0,5 ME (миллиединиц) в 10 мл.

Другие методы используют вместо удаления гипофиза блокатор гипофиза – дексаметазон, но такие методы ввиду малой эффективности применяются редко. Более чувствительны радиоиммунологические методы, определяющие отдельные фрагменты молекулы АКТГ как С-концевые участки, сохранившие иммунологические свойства.

Лечебное действие кортикотропина сходно с действием кортикостероидов. Назначается этот препарат как противовоспалительное, десенсибилизирующее средство, уменьшающее проницаемость сосудов, угнетающее развитие лимфоидной и соединительной ткани. Кортикотропин применяют при гипофизарной недостаточности, ревматизме, неспецифических инфекционных полиартритах, подагре, бронхиальной астме, острой лимфатической и миелоидной лейкемии, мононуклеозе, нейродермитах, псориазе, экземе и др. Его вводят внутримышечно или внутривенно капельно. Действие его длится в течение 6 – 8 ч. Но введенный внутримышечно АКТГ-цинк-фосфат всасывается постепенно до 24 – 32 ч. Назначают кортикотропин по 10 – 20 ЕД 3 – 4 раза в сутки. Курс лечения составляет 2 – 4 недели. При показаниях курс лечения повторяют 2 – 3 раза с интервалами в 1 – 3 недели.

Кортикотропин противопоказан при гипертонической болезни, болезни Иценко – Кушинга, беременности, недостаточности кровообращения третьей степени, остром эндокардите, психозах, нефрите, остеопорозе, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, сахарном диабете, туберкулезе и после недавно перенесенных операций.

Кортикотропин выпускается в виде порошка. В упаковке может содержаться 10 – 20 – 30 – 40 ЕД. Порошок растворяется перед употреблением физиологическим раствором. АКТГ-цинк-фосфат выпускается в виде двух растворов: один – в герметическом флаконе по 4 мл с добавлением цинка и консерванта; другой – в запаянных ампулах, содержащих 1 мл раствора щелочного фосфата. Перед употреблением жидкость из ампулы стерильным шприцем переносят во флакон и тщательно взбалтывают. Кортикотропин хранят в темном месте при температуре не выше 10 °С.

Фирмы некоторых стран (Швейцария—«Сиба», Венгрия—«Гедеон Рихтер» и др.) наладили производство синтетических препаратов кортикотропина для медицинских целей. «Сиба» выпускает синактен по 0,25 мг в ампулах, «Гедеон Рихтер» изготавливает гумактид-28 в ампулах по 0,4 мг, что соответствует 40 ЕД кортикотропина.

В настоящее время существует 3 метода гистохимического определения гормонов в тканях:

1) в срезах эндокринных желез путем идентификации химически активных групп и ферментов, связанных с образованием гормонов;

2) в тканях путем использования экзогенных, меченных радиоактивными изотопами гормонов;

3) иммуногистологическое распознавание белковых гормонов в клеточных структурах с помощью антисывороток.

Гормоны задней доли гипофиза (окситоцин и вазопрессин) могут быть определены классическими методиками с окрашиванием срезов хромовым гематоксилином с флюксином и альдегидфуксином. Читают эти срезы с помощью цитофотометрии и сопоставляют с биологическим тестированием гормонов.

Глава 2.
Гормоны и механизм их действия

Щитовидная железа – самая крупная железа внутренней секреции. Это непарный орган, который располагается в переднем отделе шеи, спереди и сбоку дыхательного горла. Она имеет форму в виде подковы, вогнутостью обращенной кзади. Состоит щитовидная железа из двух боковых долей – правой и левой (возможно, неодинаковой величины) и перешейка, соединяющего эти доли. Часто от перешейка отходит кверху пирамидальный отросток.

Щитовидная железа покрыта двумя соединительно-тканными сумками-капсулами. С помощью соединительнотканных пучков железа фиксируется к перстневидному хрящу, трахее, близлежащим мышцам.

Боковыми поверхностями щитовидная железа прилегает к сосудисто-нервному пучку шеи, нижняя часть прилегает к дыхательному горлу. Задняя поверхность железы прилегает к трахее, пищеводу, перстневидному и щитовидному хрящам.

Вес щитовидной железы составляет от 30 до 60 г. Продольный разрез одной доли около 6 см, поперечный – 4 см, толщина – 2 см.

Щитовидная железа в силу своей физиологии накапливает йод в организме человека и вырабатывает йодсодержащий гормон, играющий важную роль в жизнедеятельности организма.

Йодсодержащий гормон щитовидной железы существует в 3 состояниях:

1) в виде белка тиреоглобулина;

2) в виде тироксина – гормона, циркулирующего в крови;

3) в виде трийодтиронина, который является действующим началом щитовидной железы, осуществляющим ее специфическое воздействие на ткани.

В крови гормон тироксин преобладает над другими гормонами. Наиболее прочно связывается с белками плазмы гормон тироксин, трийодтиронин с ними связан рыхло (непрочно). Зато трийодтиронин воздействует на железы внутренней секреции сильнее тироксина в 5 – 6 раз. Считается, что трийодтиронин является основным действующим началом щитовидной железы. Чтобы тироксин действовал так же эффективно, он должен превратиться в трийодтиронин, а для этого от него должен отщепиться атом йода.

Щитовидная железа прекращает выработку гормонов в анаэробной среде и при отравлении железы цианистым калием.

В горной местности встречается такое заболевание щитовидной железы, как эндемический зоб. После удаления опухоли железы кожа у больного становится сухой, утолщается, подкожная жировая клетчатка пропитывается слизеобразным содержимым, тормозится умственная способность, развивается общая слабость, понижается обмен веществ, развивается микседема – слизистый отек. У детей может развиваться кретинизм – глубокое нарушение функции мозга.

Гормон, вырабатываемый щитовидной железой, проявляет свое действие в двух направлениях:

1) влияет на уровень и интенсивность обмена веществ;

2) регулирует развитие и рост ребенка.

Тироксин, влияя на обмен веществ, вызывает увеличение основного обмена даже при введении однократной дозы в течение нескольких недель.

Советские исследователи при удалении щитовидной железы в качестве заместительной терапии использовали метилтиоурацил.

При уменьшении или выпадении функции щитовидной железы всегда снижаются показатели основного обмена до 25 – 40%, и, наоборот, при повышении выработки гормона щитовидной железы повышается основной обмен.

Формообразующая направленность тироксина выявлена на личинках амфибий. Личинки одного из видов, метаморфоз которых в природе длится 2 – 3 года, под действием гормона щитовидной железы через 3 недели становятся половозрелыми лягушками. Если же у головастика удаляется щитовидная железа, то он усиленно растет, достигает больших размеров, навсегда сохраняя личиночную форму.

Гормон щитовидной железы активно участвует в росте, формообразовании и эмбриогенезе человека и животного мира.

Если у плода, который находится в утробе матери, погибает щитовидная железа, то развитие плода продолжается за счет нормальной функции щитовидной железы матери, но после рождения у ребенка наблюдается расстройство роста и развития. Наблюдается атипичное развитие скелета, атрофируется мышечная ткань, кожа становится сухой, морщинистой, почти без волосяного покрова. Особенно замедляется развитие центральной нервной системы, психики, гаснет рефлекторная деятельность, развивается кретинизм. Назначение препаратов щитовидной железы начинает выводить ребенка из тяжелого состояния, наблюдается положительный эффект, исчезают признаки тяжелой депрессии и другие патологические симптомы.

Работа щитовидной железы регулируется центральной нервной системой, а также путем рефлекторных воздействий на гипофиз, который в ответ на эти воздействия выделяет специальный тиреотропный гормон, стимулирующий функцию щитовидной железы.

В регуляции функции щитовидной железы большую роль играет соотношение двух гуморальных факторов в крови: йода и тиреотропного гормона, выделяемого аденогипофизом.

Концентрация ионов йода в крови ведет к усилению интенсивности образования гормонов щитовидной железы. Пополняются запасы тиреоглобулина. При недостаточном поступлении йода в организм человека интенсивность обмена веществ снижается, полости фолликулов железы спадаются, разрастается эпителиальная ткань, уплотняется орган, появляются опухолевидные образования, зоб и т. д.

В данной ситуации появляется необходимость мобилизации выработки гормона щитовидной железы и насыщения им кровеносного русла и самой железы. На помощь щитовидной железе приходит гормон гипофиза – тиреотропный гормон. Наполовину спавшиеся фолликулы щитовидной железы заполняются гомогенной коллоидной жидкостью, эпителиальные клетки уплощаются, увеличиваются клетки щитовидной железы, коллоид постепенно переходит в кровь и лимфу. Функция щитовидной железы восстанавливается следующим образом: в коллоидной жидкости железы активизируется протеолитический фермент, расщепляющий тиреоглобулин и переводящий гормон щитовидной железы из депонированного состояния в циркулирующую систему, в которую при этом поступает дополнительная порция йода. Быстро образуется коллоид, и железа постепенно возвращается к нормальному состоянию.

Паращитовидные (околощитовидные) железы состоят из эпителиальных клеток, поэтому они имеют еще одно название – эпителиальные тельца. Располагаются паращитовидные железы сзади боковых долей щитовидной железы, вблизи крупных кровеносных сосудов, в рыхлой клетчатке.

Это небольшие уплощенные удлиненные образования, гладкие, блестящие, бледно-розового или желтоватого цвета. Их может быть две пары: две верхние и две нижние, а иногда наблюдается от 1 до 7 образований.

Вес одной железы – от 0,05 до 0,09 г. Продольный размер – 3 – 4 мм, толщина – 1,5 – 3 мм.

Из заболеваний паращитовидных желез следует отметить недостаточность их функций. Проявляется оно в виде тетании, которая характеризуется повышенной возбудимостью мышечно-связочного аппарата всех групп мышц. Наблюдаются фибриллярные подергивания мышц, переходящие в длительные судороги. При хроническом течении может наблюдаться деформация зубов, ногтей и волос.

При тетании лабораторный анализ крови показывает недостаточное содержание кальция в крови.

При повышенной функции паращитовидных желез развивается заболевание костей – фиброзный остит, при возникновении которого в крови повышается кальций и резко понижается возбудимость нервной структуры и мышц.

Удаление паращитовидных желез у животных ведет к той же клинической картине, что и у человека, т. е. к тетании и в дальнейшем (через 3 – 6 дней)—к смерти. В крови резко уменьшается количество кальция, появляется беспокойство, пропадает аппетит.

Гормоном паращитовидных желез является паратиреоидин, который быстро разрушается протеолитическими ферментами, а потому вводится только подкожно.

Основное назначение гормона паратиреоидина заключается в поддержании кальция крови на постоянном уровне.

Животные с удаленными паращитовидными железами при назначении им больших доз кальция могут жить неопределенно долгое время и без гормона, но кальций при этом должен вводиться внутривенно.

Причина, ведущая к значительному снижению кальция в крови, всегда ведет и к развитию тетании. Кальций крови необходим для поддержания сердечного автоматизма, проведения возбуждения в синаптических образованиях, поддержания нормальной возбудимости, свертывания крови и образования костей.

Костная система в значительной степени определяет уровень кальция в крови. Костная ткань состоит из воды (25%), органических веществ (30%) и минералов (45%). Кальций и фосфор, соединяясь, образуют фосфорнокислый кальций, который составляет 85% неорганических соединений кости. Кости содержат 99% кальция тела человека и являются основным кальциевым депо. Пополняются эти запасы путем минерализации органического материала кости, за счет остеобластов, хондробластов и периоста.

При усиленном костеобразовании (в период роста, при беременности и образовании скелета плода) кальциевый баланс должен быть положительным, т. е. кальция должно выделяться меньше, чем всасываться.

При недостаточном количестве кальция в пище, гиповитаминозе D, гиперфункции паращитовидной железы кальциевый баланс оказывается отрицательным. При этом избыток выделения кальция над его всасыванием возникает за счет кальция, отдаваемого скелетом.

Регуляция кальция в крови осуществляется паратиреоидином.

Повышенная выработка гормона паращитовидной железой приводит к декальцинации костей (потере кальция костной тканью).