Становление эндокринной функции в онтогенезе
Большинство гормонов начинают синтезироваться на 2-м месяце внутриутробного развития, но такие гормоны как, вазопрессин, окситоцин обнаруживаются в железах внутренней секреции плода на 4-5 месяце.
Гипофиз состоит из трех долей. Аденогипофиз (передняя доля) выделяет тропные гормоны, оказывающие регулирующее влияние на функции других эндокринных желез, а также соматотропин (гормон роста), усиливающий синтез белка и распад жира.
У новорожденного концентрация соматотропина в 2-3 раза выше, чем у матери. В течение 1-й недели после рождения она снижается более, чем на 50%. После 3-5 лет уровень соматотропина в крови такой же, как и у взрослых.
Другой гормон аденогипофиза лактотропин регистрируется в больших концентрациях у новорожденного. В течение 1-го года его концентрация в крови снижается и остается низкой до подросткового возраста. В период полового созревания концентрация его вновь возрастает, причем у девочек сильнее, чем у мальчиков.
У подростков лактотропин выполняет ряд важных функций. В мужском организме он стимулирует рост предстательной железы и семенных пузырьков. Гиперсекреция лактотропина вызывает понижение секреции тестостерона, гипогонадизм и снижение полового влечения. В женском организме этот гормон тормозит секрецию гонадотропинов.
Также аденогипофиз продуцирует тиротропин, регулирующий функцию щитовидной железы. Значительное усиление секреции тиротропина отмечается сразу после рождения и перед половым созреванием. Первое увеличение связано с адаптацией новорожденного к новым условиям существования. Второе повышение соответствует гормональной перестройке, включающей усиление функции половых желез.
Кортикотропин, регулирующий функцию надпочечников, в крови новорожденного содержится в таких же концентрациях, как и у взрослого человека. В возрасте 10 лет его концентрация становится в два раза ниже и вновь достигает величин взрослого человека после периода полового созревания.
Гонадотропин (фолликулостимулирующий гормон) и лютропин (лютеинизирующий гормон). У новорожденного концентрация этих гормонов высокая. На протяжении 1-й недели после рождения происходит резкое снижение данных гормонов. До 7-8-летнего возраста остается низкой. В препубертатный период происходит увеличение секреции гонадотропинов. К 14 годам концентрация их увеличивается в 2-2,5 раза по сравнению с 8-9 годами. К 18 годам концентрация становится такой же, как и у взрослых.
Промежуточная доля гипофизапродуцирует интермедин, или меланоцитостимулирующий гормон, который регулирует кожную пигментацию и пигментацию волос. Его концентрация в гипофизе довольно стабильна как в период внутриутробного развития, так и после рождения.
Задняя доля гипофиза(нейрогипофиз), является депо гормонов вазопрессина и окситоцина. Содержание этих гормонов в крови высоко к моменту рождения, а через 2-22 часа после рождения их концентрация резко снижается. У детей в течение первых месяцев после рождения антидиуритическая функция вазопрессина несущественна, а с возрастом его роль в удержании воды в организме увеличивается. Органы-мишени для окситоцина – матка и молочные железы начинают реагировать на него только после завершения периода полового созревания.
Щитовидная железавырабатывает тиреоидные гормоны – тироксин и трийодтиронин. Они стимулируют рост и развитие во внутриутробном периоде онтогенеза. Важны для полноценного развития нервной системы. Тиреоидные гормоны увеличивают продукцию тепла, активируют обмен белков, жиров и углеводов. Кроме того, в щитовидной железе С-клетками вырабатывается кальцитонин – гормон, понижающий содержание кальция в крови.
Концентрация тиреоидных гормонов в крови у новорожденных выше, чем у взрослых. В течение нескольких суток уровень гормонов в крови снижается. К 7 годам усиливается секреторная функция щитовидной железы. Также значительное увеличение массы и секреторной активности железы происходит в период полового созревания. Синтез и секреция гормонов щитовидной железы зависят от половых гормонов. Половые различия в функции щитовидной железы формируются как до рождения, так и после него. Особенно четко это проявляется в период полового созревания.
Содержание кальцитонина увеличивается с возрастом, наибольшая концентрация отмечается после 12 лет. У юношей 18 лет содержание кальцитонина в несколько раз выше, чем у детей 7-10 лет.
Околощитовидные железывырабатывают паратгормон, который совместно с кальцитонином и витамином D регулирует обмен кальция в организме. Концентрация паратгормона у новорожденного близка к концентрации взрослого человека. активно железа функционирует до 4-7 лет. В период от 6 до 12 лет происходит уменьшение уровня паратгормона в крови. Гипофункция проявляется у детей в повышении возбудимости нервов и мышц, в расстройстве вегетативных функций и формировании скелета.
Поджелудочная железаимеет скопление клеток (островки Лангерганса), обладающие внутрисекреторной активностью. Имеется три вида клеток: в-клетки, вырабатывающие инсулин, б-клетки, продуцирующие глюкагон; Д-клетки, образующие соматостатин, тормозящий секрецию инсулина и глюкагона.
Инсулин уменьшает содержание глюкозы в крови, а в печени и мышцах обеспечивает отложение гликогена. Увеличивает образование жира из глюкозы и тормозит его распад. Инсулин активирует синтез белка, увеличивает транспорт аминокислот через мембраны клеток.
Под влиянием глюкагона происходит распад гликогена печени и мышц до глюкозы и повышение уровня глюкозы в крови. Глюкагон стимулирует распад жира в жировой ткани.
До 2-х летнего возраста концентрация инсулина в крови составляет 66% от концентрации взрослого человека. В дальнейшем концентрация возрастает, значительное увеличение отмечается в период интенсивного роста.
При гипофункции в-клеток развивается сахарный диабет. У детей чаще всего это заболевание наблюдается с 6 до 12 лет. Важное значение в развитии сахарного диабета имеют наследственная предрасположенность и провоцирующие факторы среды: инфекционные заболевания, нервное перенапряжение и переедание.
Надпочечникисостоят из двух разнородных тканей – коры и мозгового вещества. Кора состоит из трех зон: клубочковой, секретирующей минералокортикоиды; пучковой, вырабатывающей глюкокортикоиды и сетчатой, вырабатывающей аналоги гормонов половых желез. Основным глюкокортикоидом является кортизон. Глюкокортикоиды влияют на обмен веществ. Под их воздействием образуются углеводы из продуктов распада белка. Они обладают противовоспалительным и противоаллергическим действием. Минералокортикоиды регулируют минеральный и водный обмен в организме. Основной гормон этой группы – альдостерон. Кортикостероиды принимают участие в формировании вторичных половых признаков.
Мозговое вещество надпочечников вырабатывает норадреналин и адреналин. Адреналинучащает ритм сердечных сокращений, увеличивает артериальное давление, повышает работоспособность скелетных мышц. Под его воздействием усиливается распад гликогена печени. Норадреналин в основном повышает артериальное давление.
В первые дни жизни в крови новорожденного отмечается низкая концентрация гормонов коры надпочечников. В течение первых 2-х недель функциональные возможности коры возрастают и секретируется столько же гормона, сколько и у взрослых. Секреция кортикостероидов увеличивается в течение всего периода детства и юношества. Так, наибольшая активность коры надпочечников наблюдается в возрасте 7-8 лет, затем она снижается и опять возрастает к 10 годам.
Следует отметить, что глюкокортикоиды не депонируются, а синтезируются и выделяются в кровь в ответ на действие кортикотропина. У детей и подростков гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система быстро истощается, поэтому способность противостоять действию неблагоприятных факторов у нее невелика. Мозговое вещество надпочечников у новорожденного развито относительно слабо. Однако, активность симпатоадреналовой системы проявляется сразу после рождения. С первых дней жизни ребенок реагирует на стрессорные раздражители.
Половые железыпредставлены в мужском организме семенниками, а в женском – яичниками. Половые гормоны мужского организма называются андрогенами. Истинный мужской гормон – тестостерон. В семенниках вырабатывается и небольшое количество женских половых гормонов – эстрогенов. роль тестостерона заключается во влиянии на формирование половых признаков. Женскими половыми гормонами являются эстрогены, стимулирующие рост и развитие половой системы женского организма.
Секреция тестостерона начинается на 8-й неделе эмбрионального развития, а в период между 11-й и 17-й неделями достигает уровня взрослого мужчины. Это объясняется его влиянием на реализацию генетически запрограммированного пола. Андрогены вызывают дифференцировку гипоталамуса по мужскому типу, при их отсутствии развитие гипоталамуса происходит по женскому типу. Роль собственных эстрогенов в развитии плода женского пола не столь высока, так как в этих процессах активное участие принимают эстрогены матери и аналоги половых гормонов, вырабатываемых в надпочечниках.
У новорожденных девочек на протяжении первых 5-7 дней в крови циркулируют материнские гормоны. У мальчиков до пубертатного периода концентрация тестостерона в крови удерживается на невысоком уровне. В пубертатный период гормональная активность семенников интенсивно увеличивается. Высокая концентрация тестостерона стимулирует формирование вторичных половых признаков.
Эпифиз продуцирует гормон мелатонин. Железа обнаруживается на 5-7 неделе периода внутриутробного развития. Секреция начинается на 3-м месяце.
в грудном возрасте функциональная активность железы высокая. Но уже в конце первого года жизни происходит перестройка ее структуры: уменьшается количество клеток активной паренхимы, снижается кровоснабжение. Далее с возрастом функциональная активность эпифиза снижается. Если в силу каких-либо причин отмечается ранняя инволюция железы, то это сопровождается и более быстрыми темпами полового созревания. Но следует отметить, что полной атрофии эпифиза не происходит даже в глубокой старости.
Вилочковая железа (тимус) представляет собой лимфоидный орган, хорошо развитый в детском возрасте. Гормонами вилочковой железы являются тимозины (d-тимозин и в-тимозин). Тимозины стимулируют иммунологические процессы. В частности, они обеспечивают образование клеток, способных специфически распознавать антиген и отвечать на него иммунной реакцией.
Вилочковая железа закладывается на 6-й неделе и полностью формируется к 3-му месяцу внутриутробного развития. У новорожденных она характеризуется функциональной зрелостью и продолжает развиваться далее. Но параллельно с этим в вилочковой железе уже на первом году жизни начинают развиваться соединительно-тканные волокна и жировая ткань, а с наступлением половой зрелости она начинает подвергаться инволюции. Но и у пожилых людей сохраняются отдельные островки паренхимы вилочковой железы, играющие большую роль в иммунологической защите организма.