Увреждане на нервната система поради ендокринна патология. Връзка между нервната и ендокринната система Регулаторна роля на хипоталамуса

Нервната и ендокринната система модулират функциите на имунната система чрез невротрансмитери, невропептиди и хормони, а имунната система взаимодейства с невроендокринната система чрез цитокини, имунопептиди и имунотрансмитери. Съществува неврохормонална регулация на имунния отговор и функциите на имунната система, медиирана от действието на хормони и невропептиди директно върху имунокомпетентни клетки или чрез регулация на производството на цитокини (фиг. 2). Веществата проникват чрез аксонален транспорт в инервираните от тях тъкани и влияят върху процесите на имуногенеза и обратно, от имунната система се получават сигнали (цитокини, секретирани от имунокомпетентни клетки), които ускоряват или забавят аксоналния транспорт, в зависимост от химическата природа на влияещият фактор.

Нервната, ендокринната и имунната система имат много общо в структурата си. И трите системи действат съгласувано, като се допълват и дублират взаимно, като значително повишават надеждността на регулиране на функциите. Те са тясно свързани помежду си и имат голям брой пресечни пътища. Съществува известен паралел между лимфоидните натрупвания в различни органи и тъкани и ганглиите на автономната нервна система.

Стресът и имунната система.

Експериментите върху животни и клиничните наблюдения показват, че стресът и някои психични разстройства водят до рязко потискане на почти всички части на имунната система на организма.

Повечето лимфоидни тъкани имат пряка симпатикова инервация както на кръвоносните съдове, преминаващи през лимфоидната тъкан, така и на самите лимфоцити. Вегетативната нервна система директно инервира паренхимните тъкани на тимуса, далака, лимфните възли, апендикса и костния мозък.

Ефектът на фармакологичните лекарства върху постганглионарните адренергични системи води до модулиране на имунната система. Стресът, напротив, води до десенсибилизация на β-адренергичните рецептори.

Норепинефринът и адреналинът действат върху адренергичните рецептори - AMP - протеин киназа А потиска производството на провъзпалителни цитокини, като IL-12, фактор на туморна некроза b (TNFa), интерферон g (IFNg) от антиген-представящи клетки и Т-хелпер тип 1 и стимулират образуването на противовъзпалителни цитокини, като IL-10 и трансформиращ растежен фактор-β (TFRβ).

Ориз. 2. Два механизма на намеса на имунните процеси в дейността на нервната и ендокринната система: А - глюкокортикоидна обратна връзка, инхибиране на синтеза на интерлевкин-1 и други лимфокини, Б - автоантитела към хормони и техните рецептори. Tx - Т-хелпер, MF - макрофаг

Въпреки това, при определени условия, катехоламините са в състояние да ограничат локалния имунен отговор чрез индуциране на образуването на IL-1, TNFa и IL-8, осигурявайки защита на тялото от вредните ефекти на провъзпалителни цитокини и други продукти на активирани макрофаги. Когато симпатиковата нервна система взаимодейства с макрофагите, невропептидът Y действа като котрансмитер на сигнала от норепинефрин към макрофагите. Като блокира α-адренергичните рецептори, той подпомага стимулиращия ефект на ендогенния норепинефрин чрез β-адренергичните рецептори.

Опиоидни пептиди- един от посредниците между централната нервна система и имунната система. Те са в състояние да повлияят на почти всички имунологични процеси. В тази връзка се предполага, че опиоидните пептиди индиректно модулират секрецията на хипофизните хормони и по този начин влияят на имунната система.

Невротрансмитерите и имунната система.

Връзката между нервната и имунната система обаче не се ограничава до регулаторното влияние на първата върху втората. През последните години се натрупа достатъчно количество данни за синтеза и секрецията на невротрансмитери от клетките на имунната система.

Т-лимфоцитите от периферната кръв на човека съдържат L-допа и норепинефрин, докато В клетките съдържат само L-допа.

Лимфоцитите in vitro са способни да синтезират норепинефрин от L-тирозин и L-dopa, добавени към културалната среда в концентрации, съответстващи на съдържанието във венозна кръв (съответно 5-10 -5 и 10 -8 mol), докато D-dopa не повлиява вътреклетъчното съдържание на норепинефрин. Следователно, човешките Т-лимфоцити са способни да синтезират катехоламини от техните нормални прекурсори във физиологични концентрации.

Съотношението норепинефрин/епинефрин в лимфоцитите на периферната кръв е подобно на това в плазмата. Съществува ясна връзка между количеството норепинефрин и адреналин в лимфоцитите, от една страна, и цикличния AMP в тях, от друга, както нормално, така и при стимулиране с изопротеренол.

Тимусна жлеза (тимус).

Тимусната жлеза играе важна роля във взаимодействието на имунната система с нервната и ендокринната системи. Привеждат се редица аргументи в полза на това заключение:

Недостатъчността на тимуса не само забавя образуването на имунната система, но също така води до нарушаване на ембрионалното развитие на предния дял на хипофизната жлеза;

Свързването на хормоните, синтезирани в ацидофилните клетки на хипофизната жлеза, с рецепторите на тимусните епителни клетки (TECs) увеличава тяхното освобождаване на тимусни пептиди in vitro;

Увеличаването на концентрацията на глюкокортикоиди в кръвта при стрес причинява атрофия на кората на тимуса поради удвояването на тимоцитите, подложени на апоптоза;

Тимусният паренхим се инервира от клонове на автономната нервна система; ефектът на ацетилхолин върху ацетилхолиновите рецептори на епителните клетки на тимуса повишава протеин-синтетичната активност, свързана с образуването на тимусни хормони.

Протеините на тимуса са хетерогенно семейство от полипептидни хормони, които не само имат регулаторен ефект както върху имунната, така и върху ендокринната система, но също така са под контрола на хипоталамо-хипофизно-надбъбречната система и други ендокринни жлези. По този начин, производството на тимулин от тимусната жлеза се регулира от редица хормони, включително пролактин, хормон на растежа и хормони на щитовидната жлеза. От своя страна протеините, изолирани от тимуса, регулират секрецията на хормони от хипоталамо-хипофизно-надбъбречната система и могат директно да повлияят на целевите жлези на тази система и гонадната тъкан.

Регулиране на имунната система.

Хипоталамо-хипофизо-надбъбречната система е мощен механизъм за регулиране на имунната система. Кортикотропин-освобождаващ фактор, ACTH, b-меланоцит-стимулиращ хормон, b-ендорфин - имуномодулатори, въздействащи както директно на лимфоидните клетки, така и чрез имунорегулаторни хормони (глюкокортикоиди) и нервната система.

Имунната система изпраща сигнали към невроендокринната система чрез цитокини, концентрацията на които в кръвта достига значителни стойности по време на имунни (възпалителни) реакции. IL-1, IL-6 и TNFa са основните цитокини, които причиняват дълбоки невроендокринни и метаболитни промени в много органи и тъкани.

Кортикотропин-освобождаващият фактор действа като основен координатор на реакциите и е отговорен за активирането на ACTH-надбъбречната ос, повишаването на температурата и реакциите на централната нервна система, които определят симпатиковите ефекти. Увеличаването на секрецията на ACTH води до увеличаване на производството на глюкокортикоиди и а-меланоцит-стимулиращ хормон - антагонисти на цитокини и антипиретични хормони. Реакцията на симпатоадреналната система е свързана с натрупването на катехоламини в тъканите.

Имунната и ендокринната система взаимодействат, използвайки подобни или идентични лиганди и рецептори. По този начин цитокините и тимусните хормони модулират функцията на хипоталамо-хипофизната система.

* Интерлевкин (IL-1) директно регулира производството на кортикотропин-освобождаващ фактор. Тимулинът чрез адреногломерулотропин и активността на невроните на хипоталамуса и хипофизните клетки повишава производството на лутеинизиращ хормон.

* Пролактинът, действайки върху рецепторите на лимфоцитите, активира синтеза и секрецията на цитокини от клетките. Той действа върху нормалните клетки убийци и индуцира тяхната диференциация в активирани от пролактин клетки убийци.

* Пролактинът и хормонът на растежа стимулират левкопоезата (включително лимфопоезата).

Клетките на хипоталамуса и хипофизната жлеза могат да произвеждат цитокини като IL-1, IL-2, IL-6, интерферон g, трансформиращ зародишен фактор β и други. Съответно хормони, включително растежен хормон, пролактин, лутеинизиращ хормон, окситоцин, вазопресин и соматостатин се произвеждат в тимусната жлеза. Рецептори за различни цитокини и хормони са идентифицирани както в тимуса, така и в хипоталамо-хипофизната ос.

Възможната общност на регулаторните механизми на централната нервна система, невроендокринната и имунологичната системи поставя нов аспект на хомеостатичния контрол на много патологични състояния (фиг. 3, 4). При поддържане на хомеостазата под въздействието на различни екстремни фактори върху организма и трите системи действат като едно цяло, като се допълват взаимно. Но в зависимост от естеството на въздействието един от тях става водещ в регулирането на адаптивните и компенсаторните реакции.

Ориз. 3. Взаимодействие на нервната, ендокринната и имунната системи в регулацията на физиологичните функции на организма

Много функции на имунната система се осигуряват от излишни механизми, които са свързани с допълнителни резервни възможности за защита на организма. Защитната функция на фагоцитозата се дублира от гранулоцити и моноцити/макрофаги. Антителата, системата на комплемента и цитокинът g-интерферон имат способността да засилват фагоцитозата.

Цитотоксичният ефект срещу таргетните клетки, заразени с вирус или злокачествено трансформирани, се дублира от естествените клетки убийци и цитотоксичните Т лимфоцити (фиг. 5). При антивирусен и антитуморен имунитет защитните ефекторни клетки могат да служат или на естествени клетки убийци, или на цитотоксични Т лимфоцити.

Ориз. 4. Взаимодействие на имунната система и регулаторните механизми с факторите на околната среда при условия на екстремни влияния

Ориз. 5. Дублирането на функции в имунната система осигурява нейните резервни възможности

По време на развитието на възпалението няколко синергични цитокини дублират взаимно функциите си, което прави възможно комбинирането им в групата на провъзпалителните цитокини (интерлевкини 1, 6, 8, 12 и TNFa). Крайният стадий на възпалението включва други цитокини, които дублират взаимно ефектите си. Те служат като антагонисти на провъзпалителни цитокини и се наричат ​​противовъзпалителни (интерлевкини 4, 10, 13 и трансформиращ растежен фактор-В). Цитокините, произведени от Th2 (интерлевкини 4, 10, 13, трансформиращ растежен фактор-B) са антагонистични на цитокините, произведени от Th2 (интерферон g, TNFa).

Онтогенетични промени в имунната система.

В процесите на онтогенезата имунната система претърпява постепенно развитие и съзряване: относително бавно в ембрионалния период, рязко се ускорява след раждането на дете поради навлизането в тялото на голям брой чужди антигени. Повечето защитни механизми обаче носят незрялост през цялото детство. Неврохормоналната регулация на функциите на имунната система започва ясно да се проявява през пубертета. В зряла възраст имунната система се характеризира с най-голяма способност да се адаптира, когато човек се сблъска с променени и неблагоприятни условия на околната среда. Стареенето на организма е придружено от различни прояви на придобита недостатъчност на имунната система.

Невроните са градивните елементи на човешката „система за съобщения“ и има цели мрежи от неврони, които предават сигнали между мозъка и тялото. Тези организирани мрежи, включващи повече от трилион неврони, създават това, което се нарича нервна система. Състои се от две части: централна нервна система (мозък и гръбначен мозък) и периферна нервна система (нерви и нервни мрежи в цялото тяло)

Ендокринна системачаст от системата за предаване на информация на тялото. Използва жлези, разположени в цялото тяло, които регулират много процеси като метаболизъм, храносмилане, кръвно налягане и растеж. Някои от най-важните ендокринни жлези включват епифизната жлеза, хипоталамуса, хипофизата, щитовидната жлеза, яйчниците и тестисите.

Централна нервна система(ЦНС) се състои от главния и гръбначния мозък.

Периферна нервна система(PNS) се състои от нерви, които се простират извън централната нервна система. PNS може допълнително да бъде разделена на две различни нервни системи: соматичниИ вегетативен.

Соматична нервна система: Соматичната нервна система предава физически усещания и команди за движения и действия.

Автономна нервна система: Вегетативната нервна система контролира неволеви функции като сърдечен ритъм, дишане, храносмилане и кръвно налягане. Тази система също е свързана с емоционални реакции като изпотяване и плач.

10. Нисша и висша нервна дейност.

Долна нервна дейност (LNA) -насочени към вътрешната среда на тялото. Това е набор от неврофизиологични процеси, които осигуряват изпълнението на безусловни рефлекси и инстинкти. Това е дейността на гръбначния мозък и мозъчния ствол, осигуряващи регулирането на дейността на вътрешните органи и тяхната взаимовръзка, благодарение на което тялото функционира като едно цяло.

Висша нервна дейност (HNA) -насочени към външната среда. Това е набор от неврофизиологични процеси, които осигуряват съзнателна и подсъзнателна обработка на информация, усвояване на информация, адаптивно поведение към околната среда и учене в онтогенезата за всички видове дейности, включително целенасочено поведение в обществото.

11. Физиология на адаптацията и стрес.

Адаптационен синдром:

Първият се нарича етап на тревожност. Този етап е свързан с мобилизирането на защитните механизми на организма и повишаване на нивото на адреналина в кръвта.

Следващият етап се нарича етап на съпротива или съпротива. Този етап се отличава с най-високо ниво на устойчивост на тялото към действието на вредни фактори, което отразява способността за поддържане на състояние на хомеостаза.

Ако въздействието на стресора продължи, тогава в крайна сметка „енергията на адаптация“, т.е. адаптивните механизми, включени в поддържането на стадия на резистентност, ще се изчерпят. Тогава тялото навлиза в последния етап - етапа на изтощение, когато оцеляването на организма може да бъде изложено на риск.

Човешкото тяло се справя със стреса по следните начини:

1. Стресорите се анализират в по-високите части на мозъчната кора, след което се изпращат определени сигнали към мускулите, отговорни за движението, подготвяйки тялото да реагира на стресора.

2. Стресорът засяга и вегетативната нервна система. Пулсът се ускорява, налягането се повишава, нивото на червените кръвни клетки и кръвната захар се повишава, дишането става често и прекъсващо. Това увеличава количеството кислород, доставяно на тъканите. Човекът е готов да се бие или да избяга.

3. От анализиращите части на кората сигналите постъпват в хипоталамуса и надбъбречните жлези. Надбъбречните жлези регулират освобождаването на адреналин в кръвта, който е често срещан бързодействащ стимулант.

Двустранно действие на нервната и ендокринната система

Всяка човешка тъкан и орган функционира под двоен контрол: автономната нервна система и хуморалните фактори, по-специално хормоните. Този двоен контрол е в основата на "надеждността" на регулаторните въздействия, чиято задача е да поддържат определено ниво на индивидуалните физични и химични параметри на вътрешната среда.

Тези системи възбуждат или инхибират различни физиологични функции, за да сведат до минимум отклоненията в тези параметри въпреки значителните колебания във външната среда. Тази дейност е в съответствие с дейността на системите, които осигуряват взаимодействието на тялото с условията на околната среда, които непрекъснато се променят.

Човешките органи имат голям брой рецептори, чието дразнене предизвиква различни физиологични реакции. В същото време много нервни окончания от централната нервна система се приближават до органите. Това означава, че съществува двупосочна връзка между човешките органи и нервната система: те получават сигнали от централната нервна система и от своя страна са източник на рефлекси, които променят състоянието на себе си и на тялото като цяло.

Ендокринните жлези и хормоните, които произвеждат, са в тясна връзка с нервната система, образувайки общ интегрален регулаторен механизъм.

Връзката между жлезите с вътрешна секреция и нервната система е двупосочна: жлезите са плътно инервирани от вегетативната нервна система, а секрецията на жлезите действа върху нервните центрове чрез кръвта.

Бележка 1

За поддържане на хомеостазата и извършване на основни жизнени функции еволюционно са се развили две основни системи: нервна и хуморална, които работят съвместно.

Хуморалната регулация се осъществява чрез образуването в ендокринните жлези или групи от клетки, които изпълняват ендокринната функция (в жлезите със смесена секреция), и навлизането в циркулиращите течности на биологично активни вещества - хормони. Хормоните се характеризират с отдалечено действие и способност за въздействие в много ниски концентрации.

Интеграцията на нервната и хуморалната регулация в организма е особено изразена при действието на стресови фактори.

Клетките на човешкото тяло са организирани в тъкани, а те от своя страна в системи от органи. Като цяло всичко това представлява една надсистема на тялото. Целият огромен брой клетъчни елементи, при липса на сложен регулаторен механизъм в тялото, не биха имали възможност да функционират като едно цяло.

Системата на ендокринните жлези и нервната система играят специална роля в регулацията. Това е състоянието на ендокринната регулация, което определя естеството на всички процеси, протичащи в нервната система.

Пример 1

Под влияние на андрогените и естрогените се формират инстинктивно поведение и сексуални инстинкти. Очевидно е, че хуморалната система контролира невроните, както и други клетки в нашето тяло.

Еволюционно нервната система възниква по-късно от ендокринната. Тези две регулаторни системи се допълват взаимно, образувайки единен функционален механизъм, който осигурява високоефективна неврохуморална регулация, поставяйки го начело на всички системи, които координират всички жизнени процеси на многоклетъчния организъм.

Тази регулация на постоянството на вътрешната среда в тялото, която се извършва на принципа на обратната връзка, не може да изпълни всички задачи за адаптация на тялото, но е много ефективна за поддържане на хомеостазата.

Пример 2

Надбъбречната кора произвежда стероидни хормони в отговор на емоционална възбуда, болест, глад и др.

Комуникацията между нервната система и жлезите с вътрешна секреция е необходима, за да може ендокринната система да реагира на емоции, светлина, миризми, звуци и др.

Регулаторна роля на хипоталамуса

Чрез хипоталамуса се осъществява регулаторното влияние на централната нервна система върху физиологичната активност на жлезите.

Хипоталамусът е свързан чрез аферентен път с други части на централната нервна система, предимно с гръбначния мозък, продълговатия мозък и средния мозък, таламуса, базалните ганглии (подкорови образувания, разположени в бялото вещество на мозъчните полукълба), хипокампуса (централната структура на лимбичната система), отделни полета на мозъчната кора и др. Благодарение на това в хипоталамуса постъпва информация от цялото тяло; сигналите от екстеро- и интерорецепторите, които навлизат в централната нервна система през хипоталамуса, се предават от жлезите с вътрешна секреция.

По този начин невросекреторните клетки на хипоталамуса трансформират аферентните нервни стимули в хуморални фактори с физиологична активност (по-специално, освобождаващи хормони).

Хипофизната жлеза като регулатор на биологичните процеси

Хипофизната жлеза получава сигнали, които уведомяват за всичко, което се случва в тялото, но няма пряка връзка с външната среда. Но за да не се нарушава жизнената дейност на тялото постоянно от фактори на околната среда, тялото трябва да се адаптира към променящите се външни условия. Тялото научава за външните влияния, като получава информация от сетивата, които я предават на централната нервна система.

Действайки като висша ендокринна жлеза, самата хипофизна жлеза се контролира от централната нервна система и по-специално от хипоталамуса. Този висш вегетативен център е отговорен за постоянната координация и регулиране на дейността на различни части на мозъка и всички вътрешни органи.

Бележка 2

Съществуването на целия организъм, постоянството на неговата вътрешна среда се контролира именно от хипоталамуса: метаболизма на протеини, въглехидрати, мазнини и минерални соли, количеството вода в тъканите, съдовия тонус, сърдечната честота, телесната температура и др.

Единна невроендокринна регулаторна система в организма се формира в резултат на обединяването на нивото на хипоталамуса на повечето от хуморалните и нервните регулаторни пътища.

Аксоните от невроните, разположени в мозъчната кора и подкоровите ганглии, се приближават до клетките на хипоталамуса. Те секретират невротрансмитери, които едновременно активират и инхибират секреторната активност на хипоталамуса. Нервните импулси, идващи от мозъка, под въздействието на хипоталамуса, се трансформират в ендокринни стимули, които в зависимост от хуморалните сигнали, пристигащи към хипоталамуса от жлезите и тъканите, се усилват или отслабват.

Хипоталамусът контролира хипофизната жлеза, използвайки както нервните връзки, така и системата на кръвоносните съдове. Кръвта, навлизаща в предния дял на хипофизната жлеза, задължително преминава през средното ниво на хипоталамуса, където се обогатява с хипоталамични неврохормони.

Забележка 3

Неврохормоните имат пептидна природа и са части от протеинови молекули.

В наше време са идентифицирани седем неврохормона - либерини ("освободители"), които стимулират синтеза на тропни хормони в хипофизната жлеза. Напротив, три неврохормона потискат производството им – меланостатин, пролактостатин и соматостатин.

Вазопресинът и окситоцинът също са неврохормони. Окситоцинът стимулира свиването на гладката мускулатура на матката по време на раждане и производството на мляко от млечните жлези. С активното участие на вазопресин се регулира транспортирането на вода и соли през клетъчните мембрани, луменът на кръвоносните съдове намалява (кръвното налягане се повишава). Поради способността си да задържа вода в тялото, този хормон често се нарича антидиуретичен хормон (ADH). Основната точка на приложение на ADH са бъбречните тубули, където под негово влияние се стимулира реабсорбцията на вода в кръвта от първичната урина.

Нервните клетки на ядрата на хипоталамуса произвеждат неврохормони и след това ги транспортират със собствените си аксони до задния лоб на хипофизната жлеза, откъдето тези хормони могат да навлязат в кръвта, причинявайки сложен ефект върху системите на тялото.

Хипофизната жлеза и хипоталамусът обаче не само изпращат заповеди чрез хормони, но и сами по себе си са способни точно да анализират сигналите, идващи от периферните ендокринни жлези. Ендокринната система работи на принципа на обратната връзка. Ако ендокринната жлеза произвежда излишък от хормони, тогава освобождаването на специфичен хормон от хипофизната жлеза се забавя и ако хормонът не се произвежда достатъчно, тогава производството на съответния хипофизен тропен хормон се увеличава.

Бележка 4

В процеса на еволюционното развитие механизмът на взаимодействие между хормоните на хипоталамуса, хормоните на хипофизната жлеза и ендокринните жлези е разработен доста надеждно. Но ако има неизправност на поне една връзка в тази сложна верига, веднага ще възникне нарушение на взаимоотношенията (количествени и качествени) в цялата система, причинявайки различни ендокринни заболявания.

В зависимост от характера на инервацията на органите и тъканите, нервната система се разделя на соматичниИ вегетативен. Соматичната нервна система регулира произволните движения на скелетните мускули и осигурява усещане. Вегетативната нервна система координира дейността на вътрешните органи, жлезите и сърдечно-съдовата система и инервира всички метаболитни процеси в човешкото тяло. Работата на тази регулаторна система не се контролира от съзнанието и се осъществява благодарение на координираната работа на двата й отдела: симпатичен и парасимпатиков. В повечето случаи активирането на тези отдели има обратен ефект. Симпатиковото влияние е най-силно изразено, когато организмът е подложен на стрес или интензивна работа. Симпатиковата нервна система е система за аларма и мобилизиране на резерви, необходими за защита на тялото от влиянията на околната среда. Той изпраща сигнали, които активират мозъчната дейност и мобилизират защитните реакции (процес на терморегулация, имунни реакции, механизми на кръвосъсирване). Когато се активира симпатиковата нервна система, сърдечната честота се увеличава, процесите на храносмилане се забавят, дихателната честота се увеличава и газообменът се увеличава, концентрацията на глюкоза и мастни киселини в кръвта се повишава поради освобождаването им от черния дроб и мастната тъкан (фиг. 5).

Парасимпатиковият отдел на автономната нервна система регулира функционирането на вътрешните органи в състояние на покой, т.е. Това е система за текуща регулация на физиологичните процеси в организма. Преобладаването на активността на парасимпатиковата част на автономната нервна система създава условия за почивка и възстановяване на функциите на тялото. При активиране честотата и силата на сърдечните контракции намаляват, стимулират се храносмилателните процеси и намалява лумена на дихателните пътища (фиг. 5). Всички вътрешни органи се инервират както от симпатиковия, така и от парасимпатиковия отдел на автономната нервна система. Кожата и опорно-двигателният апарат имат само симпатична инервация.

Фиг.5. Регулиране на различни физиологични процеси в човешкото тяло под влияние на симпатиковия и парасимпатиковия отдел на автономната нервна система

Вегетативната нервна система има сензорен (чувствителен) компонент, представен от рецептори (чувствителни устройства), разположени във вътрешните органи. Тези рецептори възприемат индикатори за състоянието на вътрешната среда на тялото (например концентрация на въглероден диоксид, налягане, концентрация на хранителни вещества в кръвния поток) и предават тази информация по центростремителни нервни влакна до централната нервна система, където това информацията се обработва. В отговор на информацията, получена от централната нервна система, сигналите се предават по центробежни нервни влакна към съответните работни органи, участващи в поддържането на хомеостазата.

Ендокринната система също така регулира дейността на тъканите и вътрешните органи. Тази регулация се нарича хуморална и се осъществява с помощта на специални вещества (хормони), които се отделят от жлезите с вътрешна секреция в кръвта или тъканната течност. Хормони –Това са специални регулаторни вещества, произвеждани в някои тъкани на тялото, транспортирани чрез кръвния поток до различни органи и повлияващи тяхното функциониране. Докато сигналите, които осигуряват нервна регулация (нервни импулси), се движат с висока скорост и изискват части от секундата, за да отговорят от автономната нервна система, хуморалната регулация се извършва много по-бавно и под неин контрол са онези процеси в нашето тяло, които изискват минути, за да регулирайте и гледайте. Хормоните са мощни вещества и пораждат ефекта си в много малки количества. Всеки хормон засяга определени органи и системи от органи, т.нар целеви органи. Клетките на целевите органи имат специфични рецепторни протеини, които селективно взаимодействат със специфични хормони. Образуването на комплекс от хормон с рецепторен протеин включва цяла верига от биохимични реакции, които определят физиологичния ефект на този хормон. Концентрацията на повечето хормони може да варира в широки граници, което гарантира поддържането на постоянството на много физиологични параметри с непрекъснато променящите се нужди на човешкото тяло. Нервната и хуморалната регулация в организма са тясно свързани и координирани, което осигурява неговата адаптивност в постоянно променяща се среда.

Хормоните играят водеща роля в хуморалната функционална регулация на човешкия организъм. хипофиза и хипоталамус.Хипофизната жлеза (долен мозъчен придатък) е част от мозъка, принадлежаща към диенцефалона, тя е прикрепена чрез специален крак към друга част на диенцефалона, хипоталамус,и е в тясна функционална връзка с него. Хипофизната жлеза се състои от три части: предна, средна и задна (фиг. 6). Хипоталамусът е основният регулаторен център на автономната нервна система; в допълнение, тази част на мозъка съдържа специални невросекреторни клетки, които съчетават свойствата на нервна клетка (неврон) и секреторна клетка, която синтезира хормони. В самия хипоталамус обаче тези хормони не се отделят в кръвта, а навлизат в хипофизната жлеза, в нейния заден лоб ( неврохипофиза), където се освобождават в кръвта. Един от тези хормони антидиуретичен хормон(ADHили вазопресин), засяга главно бъбреците и стените на кръвоносните съдове. Увеличаването на синтеза на този хормон възниква при значителна загуба на кръв и други случаи на загуба на течности. Под въздействието на този хормон се намалява загубата на течност от тялото, освен това, подобно на други хормони, ADH също влияе върху мозъчните функции. Той е естествен стимулант на ученето и паметта. Липсата на синтез на този хормон в организма води до заболяване, наречено безвкусен диабет,при което обемът на отделяната от пациентите урина рязко се увеличава (до 20 литра на ден). Друг хормон, отделян в кръвта от задната хипофизна жлеза, се нарича окситоцин.Мишените за този хормон са гладките мускули на матката, мускулните клетки, обграждащи каналите на млечните жлези и тестисите. Увеличаването на синтеза на този хормон се наблюдава в края на бременността и е абсолютно необходимо за протичане на раждането. Окситоцинът влошава ученето и паметта. Предна хипофизна жлеза ( аденохипофиза) е жлеза с вътрешна секреция и отделя редица хормони в кръвта, които регулират функциите на други жлези с вътрешна секреция (щитовидна жлеза, надбъбречни жлези, полови жлези) и се наричат тропни хормони. Например, аденокортикотропен хормон (ACTH)засяга надбъбречната кора и под негово влияние в кръвта се освобождават редица стероидни хормони. Хормон, стимулиращ щитовидната жлезастимулира щитовидната жлеза. Соматотропен хормон(или хормон на растежа) засяга костите, мускулите, сухожилията и вътрешните органи, като стимулира растежа им. В невросекреторните клетки на хипоталамуса се синтезират специални фактори, които влияят върху функционирането на предния дял на хипофизната жлеза. Някои от тези фактори се наричат либерини, те стимулират секрецията на хормони от клетките на аденохипофизата. Други фактори статини,инхибира секрецията на съответните хормони. Активността на невросекреторните клетки на хипоталамуса се променя под въздействието на нервни импулси, идващи от периферните рецептори и други части на мозъка. По този начин връзката между нервната и хуморалната система се осъществява предимно на нивото на хипоталамуса.

Фиг.6. Диаграма на мозъка (а), хипоталамуса и хипофизната жлеза (б):

1 – хипоталамус, 2 – хипофизна жлеза; 3 – продълговатия мозък; 4 и 5 – невросекреторни клетки на хипоталамуса; 6 – хипофизно стъбло; 7 и 12 – процеси (аксони) на невросекреторни клетки;
8 – заден лоб на хипофизната жлеза (неврохипофиза), 9 – междинен лоб на хипофизната жлеза, 10 – преден лоб на хипофизната жлеза (аденохипофиза), 11 – средно възвишение на хипофизното стъбло.

В допълнение към хипоталамо-хипофизната система, ендокринните жлези включват щитовидната и паращитовидната жлеза, надбъбречната кора и медулата, островните клетки на панкреаса, секреторните клетки на червата, половите жлези и някои сърдечни клетки.

Щитовидна жлеза– това е единственият човешки орган, който е способен активно да абсорбира йод и да го включва в биологично активни молекули, хормони на щитовидната жлеза. Тези хормони засягат почти всички клетки на човешкото тяло, като основните им ефекти са свързани с регулирането на процесите на растеж и развитие, както и на метаболитните процеси в организма. Хормоните на щитовидната жлеза стимулират растежа и развитието на всички системи на тялото, особено на нервната система. Когато щитовидната жлеза не функционира правилно при възрастни, заболяване, наречено микседем.Неговите симптоми са намаляване на метаболизма и дисфункция на нервната система: реакцията на стимули се забавя, умората се увеличава, телесната температура пада, развива се оток, стомашно-чревният тракт страда и т.н. Намаляването на нивата на щитовидната жлеза при новородени е придружено от по-тежки последствия и води до кретинизъм, умствена изостаналост до пълна идиотия. Преди това микседемът и кретинизмът бяха често срещани в планинските райони, където ледниковата вода е с ниско съдържание на йод. Сега този проблем се решава лесно чрез добавяне на натриева йодна сол към трапезната сол. Повишеното функциониране на щитовидната жлеза води до нарушение, наречено Болест на Грейвс. При такива пациенти се увеличава основният метаболизъм, сънят се нарушава, температурата се повишава, дишането и сърдечната честота се ускоряват. Много пациенти развиват изпъкнали очи, а понякога се образува и гуша.

Надбъбречните жлези- сдвоени жлези, разположени на полюсите на бъбреците. Всяка надбъбречна жлеза има два слоя: кора и медула. Тези слоеве са напълно различни по своя произход. Външният кортикален слой се развива от средния зародишен слой (мезодерма), медулата е модифицирана единица на автономната нервна система. Надбъбречната кора произвежда кортикостероидни хормони (кортикоиди). Тези хормони имат широк спектър на действие: влияят върху водно-солевия метаболизъм, метаболизма на мазнините и въглехидратите, имунните свойства на организма, потискат възпалителните реакции. Един от основните кортикоиди, кортизол, е необходимо да се създаде реакция на силни стимули, които водят до развитие на стрес. стресможе да се определи като заплашителна ситуация, която се развива под въздействието на болка, загуба на кръв и страх. Кортизолът предотвратява загубата на кръв, свива малките артериални съдове и подобрява контрактилитета на сърдечния мускул. Когато клетките на надбъбречната кора се разрушат, се развива Болест на Адисон. Пациентите изпитват бронзов оттенък на кожата в някои части на тялото, развиват мускулна слабост, загуба на тегло и страдат от паметта и умствените способности. Преди това най-честата причина за болестта на Адисън беше туберкулозата, сега това са автоимунни реакции (погрешно производство на антитела към собствените молекули).

В надбъбречната медула се синтезират хормони: адреналинИ норепинефрин. Мишените на тези хормони са всички тъкани на тялото. Адреналинът и норепинефринът са предназначени да мобилизират цялата сила на човек в случай на ситуация, изискваща голямо физическо или психическо напрежение, в случай на нараняване, инфекция или страх. Под тяхно влияние се увеличава честотата и силата на сърдечните съкращения, повишава се кръвното налягане, учестява се дишането и се разширяват бронхите, повишава се възбудимостта на мозъчните структури.

ПанкреасТова е жлеза от смесен тип, изпълнява както храносмилателни (производство на панкриотичен сок), така и ендокринни функции. Той произвежда хормони, които регулират метаболизма на въглехидратите в организма. Хормон инсулинстимулира притока на глюкоза и аминокиселини от кръвта в клетките на различни тъкани, както и образуването в черния дроб от глюкоза на основния резервен полизахарид на нашето тяло, гликоген. Друг хормон на панкреаса глюкагон, в своите биологични ефекти, е инсулинов антагонист, повишавайки нивата на кръвната захар. Глюкагонът стимулира разграждането на гликогена в черния дроб. При липса на инсулин се развива диабет,Глюкозата, получена от храната, не се абсорбира от тъканите, натрупва се в кръвта и се отделя от тялото с урината, докато тъканите изпитват остра липса на глюкоза. Нервната тъкан е особено силно засегната: чувствителността на периферните нерви е нарушена, възниква усещане за тежест в крайниците, възможни са конвулсии. В тежки случаи може да настъпи диабетна кома и смърт.

Нервната и хуморалната система, работейки заедно, възбуждат или инхибират различни физиологични функции, което свежда до минимум отклоненията на отделните параметри на вътрешната среда. Относителното постоянство на вътрешната среда на човека се осигурява чрез регулиране на дейността на сърдечно-съдовата, дихателната, храносмилателната, отделителната системи и потните жлези. Регулаторните механизми осигуряват постоянството на химичния състав, осмотичното налягане, броя на кръвните клетки и др. Много напреднали механизми осигуряват поддържането на постоянна температура на човешкото тяло (терморегулация).

ГЛАВА 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НА НЕРВНАТА И ЕНДОКРИННАТА СИСТЕМА

Човешкото тяло се състои от клетки, свързани в тъкани и системи - всичко това като цяло представлява единна суперсистема на тялото. Безбройните клетъчни елементи не биха могли да работят като едно цяло, ако тялото нямаше сложен регулаторен механизъм. Нервната система и системата на ендокринните жлези играят специална роля в регулацията. Естеството на процесите, протичащи в централната нервна система, до голяма степен се определя от състоянието на ендокринната регулация. Така андрогените и естрогените формират сексуалния инстинкт и много поведенчески реакции. Очевидно е, че невроните, както и другите клетки в нашето тяло, са под контрола на хуморалната регулаторна система. Нервната система, която е еволюционно по-късна, има както контролни, така и подчинени връзки с ендокринната система. Тези две регулаторни системи се допълват взаимно и образуват функционално единен механизъм, който осигурява висока ефективност на неврохуморалната регулация и я поставя начело на системите, които координират всички жизнени процеси в многоклетъчния организъм. Регулирането на постоянството на вътрешната среда на тялото, което се извършва на принципа на обратната връзка, е много ефективно за поддържане на хомеостазата, но не може да изпълни всички задачи за адаптиране на тялото. Например, надбъбречната кора произвежда стероидни хормони в отговор на глад, болест, емоционална възбуда и т.н. За да може ендокринната система да „реагира“ на светлина, звуци, миризми, емоции и т.н. трябва да има връзка между жлезите с вътрешна секреция и нервната система.

1.1 Кратка характеристика на системата

Вегетативната нервна система пронизва цялото ни тяло като фина мрежа. Има два клона: възбуждане и инхибиране. Симпатиковата нервна система е възбуждащата част, тя ни поставя в състояние на готовност да се изправим пред предизвикателство или опасност. Нервните окончания отделят медиатори, които стимулират надбъбречните жлези да отделят силни хормони – адреналин и норепинефрин. Те от своя страна увеличават сърдечната честота и честотата на дишане и действат върху процеса на храносмилане, като освобождават киселина в стомаха. В същото време се появява усещане за смучене в долната част на стомаха. Парасимпатиковите нервни окончания освобождават други невротрансмитери, които намаляват сърдечната честота и дихателната честота. Парасимпатиковите реакции са релаксация и възстановяване на баланса.

Ендокринната система на човешкото тяло обединява ендокринни жлези, малки по размер и различни по структура и функция, които са част от ендокринната система. Това са хипофизната жлеза с нейните независимо функциониращи предни и задни дялове, половите жлези, щитовидната и паращитовидната жлеза, надбъбречната кора и медулата, островните клетки на панкреаса и секреторните клетки, покриващи чревния тракт. Взети заедно, те тежат не повече от 100 грама, а количеството хормони, които произвеждат, може да се изчисли в милиарди от грам. И все пак, сферата на влияние на хормоните е изключително голяма. Те имат пряк ефект върху растежа и развитието на тялото, върху всички видове метаболизъм и пубертета. Няма преки анатомични връзки между жлезите с вътрешна секреция, но има взаимозависимост на функциите на една жлеза от останалите. Ендокринната система на здравия човек може да се сравни с добре свирен оркестър, в който всяка жлеза уверено и неусетно води своята роля. И основната върховна ендокринна жлеза, хипофизната жлеза, действа като проводник. Предният дял на хипофизната жлеза освобождава шест тропни хормона в кръвта: соматотропен, адренокортикотропен, тиреоиден, пролактин, фоликулостимулиращ и лутеинизиращ хормони - те насочват и регулират дейността на други ендокринни жлези.

1.2 Взаимодействие между ендокринната и нервната система

Хипофизната жлеза може да получава сигнали за случващото се в тялото, но няма пряка връзка с външната среда. Междувременно, за да не могат факторите на околната среда постоянно да нарушават жизнените функции на тялото, тялото трябва да се адаптира към променящите се външни условия. Тялото научава за външните влияния чрез сетивата, които предават получената информация на централната нервна система. Като върховна жлеза на ендокринната система, самата хипофизна жлеза е подчинена на централната нервна система и по-специално на хипоталамуса. Този висш вегетативен център непрекъснато координира и регулира дейността на различни части на мозъка и всички вътрешни органи. Сърдечна честота, тонус на кръвоносните съдове, телесна температура, количество вода в кръвта и тъканите, натрупване или потребление на протеини, мазнини, въглехидрати, минерални соли - с една дума, съществуването на нашето тяло, постоянството на неговата вътрешна среда е под контрола на хипоталамуса. Повечето нервни и хуморални регулаторни пътища се събират на нивото на хипоталамуса и благодарение на това в тялото се образува единна невроендокринна регулаторна система. Аксоните на невроните, разположени в кората на главния мозък и подкоровите образувания, се приближават до клетките на хипоталамуса. Тези аксони секретират различни невротрансмитери, които имат както активиращи, така и инхибиращи ефекти върху секреторната активност на хипоталамуса. Хипоталамусът "трансформира" нервните импулси, идващи от мозъка, в ендокринни стимули, които могат да бъдат усилени или отслабени в зависимост от хуморалните сигнали, постъпващи в хипоталамуса от жлезите и подчинените му тъкани.

Хипоталамусът контролира хипофизната жлеза, използвайки както нервните връзки, така и системата на кръвоносните съдове. Кръвта, която навлиза в предния дял на хипофизната жлеза, непременно преминава през средното издигане на хипоталамуса и там се обогатява с неврохормони на хипоталамуса. Неврохормоните са вещества с пептидна природа, които са части от протеинови молекули. Към днешна дата са открити седем неврохормона, така наречените либерини (т.е. либератори), които стимулират синтеза на тропни хормони в хипофизната жлеза. И три неврохормона - пролактостатин, меланостатин и соматостатин - напротив, инхибират тяхното производство. Неврохормоните също включват вазопресин и окситоцин. Окситоцинът стимулира свиването на гладката мускулатура на матката по време на раждане и производството на мляко от млечните жлези. Вазопресинът участва активно в регулирането на транспорта на вода и соли през клетъчните мембрани; под негово влияние луменът на кръвоносните съдове намалява и следователно кръвното налягане се повишава. Тъй като този хормон има способността да задържа вода в тялото, той често се нарича антидиуретичен хормон (ADH). Основната точка на приложение на ADH са бъбречните тубули, където той стимулира реабсорбцията на вода от първичната урина в кръвта. Неврохормоните се произвеждат от нервните клетки на ядрата на хипоталамуса и след това се транспортират по техните собствени аксони (нервни процеси) до задния лоб на хипофизната жлеза и оттук тези хормони навлизат в кръвта, оказвайки комплексен ефект върху тялото. системи.

Пътините, образувани в хипофизната жлеза, не само регулират дейността на подчинените жлези, но и изпълняват независими ендокринни функции. Например, пролактинът има лактогенен ефект, а също така инхибира процесите на клетъчна диференциация, повишава чувствителността на половите жлези към гонадотропините и стимулира родителския инстинкт. Кортикотропинът е не само стимулатор на стердогенезата, но и активатор на липолизата в мастната тъкан, както и важен участник в процеса на превръщане на краткосрочната памет в дългосрочна памет в мозъка. Хормонът на растежа може да стимулира активността на имунната система, метаболизма на липиди, захари и др. Също така някои хормони на хипоталамуса и хипофизната жлеза могат да се образуват не само в тези тъкани. Например, соматостатин (хормон на хипоталамуса, който инхибира образуването и секрецията на растежен хормон) също се намира в панкреаса, където потиска секрецията на инсулин и глюкагон. Някои вещества действат и в двете системи; те могат да бъдат както хормони (т.е. продукти на ендокринните жлези), така и предаватели (продукти на определени неврони). Тази двойна роля се играе от норепинефрин, соматостатин, вазопресин и окситоцин, както и чревни дифузни предаватели на нервната система като холецистокинин и вазоактивен интестинален полипептид.

Не бива обаче да мислите, че хипоталамусът и хипофизната жлеза само дават заповеди, изпращайки „насочващи” хормони по веригата. Самите те чувствително анализират сигналите, идващи от периферията, от жлезите с вътрешна секреция. Дейността на ендокринната система се осъществява на базата на универсалния принцип на обратната връзка. Излишъкът от хормони на една или друга ендокринна жлеза инхибира освобождаването на специфичен хипофизен хормон, отговорен за функционирането на тази жлеза, а дефицитът подтиква хипофизната жлеза да увеличи производството на съответния троен хормон. Механизмът на взаимодействие между неврохормоните на хипоталамуса, тройните хормони на хипофизната жлеза и хормоните на периферните ендокринни жлези в здрав организъм е разработен в продължение на дълго еволюционно развитие и е много надежден. Но повреда в една връзка от тази сложна верига е достатъчна, за да настъпи нарушение на количествените, а понякога и качествени отношения в цялата система, което води до различни ендокринни заболявания.

ГЛАВА 2. ОСНОВНИ ФУНКЦИИ НА ТАЛАМУСА

2.1 Кратка анатомия

По-голямата част от диенцефалона (20 g) е таламусът. Сдвоеният орган е с яйцевидна форма, чиято предна част е заострена (преден туберкул), а задната част е разширена (възглавничка), надвиснала над геникуларните тела. Левият и десният талам са свързани чрез интерталамичната комисура. Сивото вещество на таламуса е разделено от ламели от бяло вещество на предна, средна и странична част. Когато се говори за таламуса, те включват и метаталамуса (геникуларно тяло), който принадлежи към таламичната област. Таламусът е най-развитият при хората. Таламусът, зрителният таламус, е ядрен комплекс, в който се извършва обработката и интегрирането на почти всички сигнали, отиващи към мозъчната кора от гръбначния мозък, средния мозък, малкия мозък и базалните ганглии на мозъка.