Эпифиз действует как эндокринный нейропередатчик по принципу «нервный импульс – выброс гормона». Специфическим раздражителем для него является световой импульс. Освещение тормозит превращение серотонина в мелатонин и способствует его накоплению в эпифизе.
Роль эпифиза как нейроэндокринного трансдуктора и регулятора циклических процессов в системе «гипоталамус – гипофиз – гонады» особенно существенна для женщин. Причем функция эпифиза меняется в зависимости от фаз менструального цикла.
Функцию шишковидной железы исследуют биологическим тестированием, основанным на способности мелатонина просветлять меланофоры амфибий. Определение мелатонина в моче производят с помощью флюриметра, а в плазме крови и цереброспинальной жидкости – радиоиммунологическим методом.
Для диагностики патологии шишковидного тела применяют рентгенографию, компьютерную томографию черепа, электроэнцефалографию, церебральную ангиографию, пневмоэнцефалографию, вентрикулографию и др.
Отсутствие шишковидного тела (апинеализм) клинически никак не проявляется, так как недостающие вещества, вырабатываемые им, компенсируют другие эндокринные железы: гипоталамус, гипофиз, надпочечники и другие органы эндокринной системы.
Для компенсации функциональных нарушений эпифиза применяют витамины В2, В6 и др. Препараты эпифиза находятся на стадии изучения, и лишь мексамин, обладающий радиопротекторной активностью при лучевой болезни, широко применяется в терапевтической практике.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа – орган смешанной секреции – внешнесекреторной (экзокринной) и внутрисекреторной (эндокринной).
Паренхима железы состоит из альвеол, имеющих выводные протоки, и островков – железистых образований внутренней секреции. Островки разбросаны по всей поджелудочной железе, но основное скопление островков находится в хвостовом отделе. Выводных протоков, как и у всех эндокринных органов, они не имеют. В ткани железы островки видны в виде желтоватых включений. Состоят островки из эпителиальных клеток, окруженных соединительной тканью с густой сетью кровеносных капилляров и нервных сплетений.
Клетки островков вырабатывают гормон инсулин, поступающий в кровь.
Каждый островок Лангерганса образован группой секреторных клеток – инсулоцитов. Существует 4 типа островковых клеток: β-клетки вырабатывают инсулин; α-клетки вырабатывают глюкагон; δ-клетки вырабатывают соматостатин; РР-клетки вырабатывают панкреатический полипептид.
Значение инсулина в организме человека заключается в регуляции углеводного обмена и поддержании определенного уровня глюкозы крови путем ее снижения. Глюкагон же увеличивает концентрацию глюкозы в крови. Он влияет на метаболические процессы в организме. Соматостатин замедляет освобождение гастрина, инсулина и глюкагона, секрецию соляной кислоты желудком и поступление ионов кальция в клетки островков Лангерганса. Регуляция функций поджелудочной железы осуществляется несколькими механизмами:
1) интрацеллюлярным;
2) нервным;
3) гормональным.
Различают 3 фазы секреции панкреатического сока: сложнорефлекторную, желудочную и кишечную. Условно-рефлекторными раздражителями секреции являются вид пищи, ее запах; безусловно-рефлекторными – жевание, вкус, глотание и т. д. Сок поджелудочной железы поступает в двенадцатиперстную кишку через 1 – 2 мин после приема пищи. Центр, регулирующий выработку сока поджелудочной железы, находится в продолговатом мозге. Раздражение ядер передней и промежуточной областей гипоталамуса стимулирует секрецию поджелудочной железы, а раздражение задней доли гипоталамуса уменьшает секрецию.
Пищевой комок, попадая в желудок, раздражает его рецепторную систему, усиливает выделение воды и ферментов поджелудочной железой. Продвигаясь далее к привратнику, желудок начинает вырабатывать фермент гастрин. В кишечной фазе наблюдается выработка двух кишечных гормонов – секретина и холецистокинина. Кислотность в тонкой кишке становится нейтральной.
Секреторную функцию поджелудочной железы стимулируют гормоны гипофиза щитовидной железы, паращитовидных желез, надпочечников и других, а также дофамин, кальций, магний, соли желчных кислот, жиры, белки, продукты их распада, гастрин, простагландин Е и др. К ингибиторам же относятся кальцитонин, вазопрессин, адреналин и норадреналин, внутривенно введенная глюкоза.
Голодание ведет к снижению объема сока поджелудочной железы и повышению в нем ферментов.
Больше всего сока желудочной железы выделяется на хлеб, меньше – на мясо, еще меньше – на молоко.
При сахарном диабете наблюдаются гомогенизация и уплотнение островков Лангерганса.
Заболевания поджелудочной железы иногда сопровождаются поражением островков Лангерганса, что может вести к развитию вторичного диабета. При аденоме островков наблюдается синдром гиперинсулинизма, сопровождающийся симптомами гипогликемии.
Глава 3.
Гормональная регуляция обмена веществ
Обмен веществ и энергий – это способ существования белковых тел. Он предполагает прием из внешней среды продуктов питания, их сложную обработку для получения энергии на выполнение функций в организме и во внешней среде и для выработки строительного материала взамен отмерших клеток и тканей. Все это происходит под влиянием ферментативных клеточных систем и гормонов эндокринной системы.
Белки, жиры, углеводы, требующиеся для создания новых клеток, их органов, межклеточного вещества, строятся из питательных веществ, которые поступают в клетку в результате пластического обмена (это совокупность реакций соединения, идущих с поглощением энергии в организме человека), противоположностью которому является энергетический обмен (совокупность реакций разложения, идущих с выделением энергии).
В процессе распада и синтеза органических соединений образуются ядовитые продукты. Для их нейтрализации в организме проходят реакции разрушения и связывания, образования неядовитых веществ, не имеющих ни энергетического, ни пластического значения.
Изучением обмена веществ занимаются такие науки, как физиология человека и биохимия.
Организм человека из внешней среды получает продукты, содержащие углеводы (в виде полисахаридов), жиры (в виде эфиров жирных кислот и глицерина), а также белки – высокомолекулярные агрегаты, состоящие из соединения основных структурных единиц, аминокислот. Энергетический обмен заключается в разложении этих веществ и выработке энергии для внутриклеточных работ. Это происходит в 2 этапа. На первом этапе пищевые продукты разлагаются в желудочно-кишечном тракте по типу гидролиза. На втором этапе разрушаются внутримолекулярные связи в основных структурных единицах пищевых веществ. Глюкоза и жиры распадаются до углекислоты и воды; аминокислоты отщепляют группу NH2 и далее превращаются в углекислоту и воду; т. е. происходит расщепление молекул (десмолиз). Большое количество энергии освобождается для дальнейшей организации работ.
Десмолитические и синтетические процессы формируют новые высокомолекулярные соединения, которые откладываются «про запас» в протоплазме клеток. Депонированные вещества могут использоваться по мере необходимости (между приемами пищи, при голодании, повышенных физических или умственных нагрузках).
Совместные десмолитические и синтетические процессы интерпретируются как интермедиарный (промежуточный) тканевый обмен.
За счет углеводного обмена происходит освобождение энергии, необходимой для внутриклеточной работы. Белки и жиры как энергетический материал используются частично. Большая часть этих веществ превращается в углеводы, которые в виде глюкозы циркулируют в крови, а их излишки – в виде полисахарида, отложившегося в печени или в мышцах.
Углеводный обмен
Это сложный процесс. Крахмал пищи в кишечнике разлагается до моносахарида глюкозы и всасывается в кровь, где подвергается обратному синтезу в полисахарид гликоген. По мере необходимости гликоген поступает в кровь, которая разносит его к местам потребления. Но этот процесс является не единственным источником глюкозы. Продукты гидролиза белков и жиров также могут частично превращаться в печени в гликоген.
Итак, углеводный обмен в организме человека проходит несколько этапов:
1) гидролитический распад полисахаридов пищи в системе пищеварения до стадии моносахаридов;
2) транспорт кровью в виде глюкозы;
3) гликогенобразовательный процесс в печени и мышцах (гликогенез);
4) образование гликогена в печени из белков и жиров (гликогенез);
5) гликогенолитический процесс в печени, освобождающий депонированный гликоген в глюкозу и направляющий ее в кровь (гликогенолиз);
6) процесс распада углеводов в тканях с освобождением энергии (гликолиз).
