Oštećenje živčanog sustava zbog endokrinih patologija. Odnos između živčanog i endokrinog sustava Regulacijska uloga hipotalamusa

Živčani i endokrini sustav moduliraju funkcije imunološkog sustava putem neurotransmitera, neuropeptida i hormona, a imunološki sustav stupa u interakciju s neuroendokrinim sustavom putem citokina, imunopeptida i imunotransmitera. Postoji neurohormonalna regulacija imunološkog odgovora i funkcija imunološkog sustava, posredovana djelovanjem hormona i neuropeptida izravno na imunokompetentne stanice ili regulacijom proizvodnje citokina (slika 2). Tvari prodiru aksonskim transportom u tkiva koja inerviraju i utječu na procese imunogeneze, i obrnuto, iz imunološkog sustava se primaju signali (citokini koje izlučuju imunokompetentne stanice) koji ubrzavaju ili usporavaju aksonski transport, ovisno o kemijskoj prirodi faktor utjecaja.

Živčani, endokrini i imunološki sustav imaju mnogo toga zajedničkog u svojoj strukturi. Sva tri sustava djeluju usklađeno, međusobno se nadopunjuju i dupliciraju, značajno povećavajući pouzdanost regulacije funkcija. Usko su međusobno povezani i imaju veliki broj križnih putova. Postoji određena paralela između limfnih nakupina u različitim organima i tkivima i ganglija autonomnog živčanog sustava.

Stres i imunološki sustav.

Eksperimenti na životinjama i klinička opažanja pokazuju da stres i neki psihički poremećaji dovode do oštre depresije gotovo svih dijelova tjelesnog imunološkog sustava.

Većina limfoidnih tkiva ima izravnu simpatičku inervaciju i krvnih žila koje prolaze kroz limfoidno tkivo i samih limfocita. Autonomni živčani sustav izravno inervira parenhimska tkiva timusa, slezene, limfnih čvorova, slijepog crijeva i koštane srži.

Učinak farmakoloških lijekova na postganglijske adrenergičke sustave dovodi do modulacije imunološkog sustava. Stres, naprotiv, dovodi do desenzibilizacije β-adrenergičkih receptora.

Norepinefrin i adrenalin djeluju na adrenergičke receptore - AMP - protein kinaza A potiskuje proizvodnju proupalnih citokina, kao što su IL-12, faktor nekroze tumora b (TNFa), interferon g (IFNg) od strane antigen-prezentirajućih stanica i T-pomagača tipa 1 i stimuliraju stvaranje protuupalnih citokina, kao što su IL-10 i transformirajući faktor rasta-β (TFRβ).

Riža. 2. Dva mehanizma uplitanja imunoloških procesa u aktivnost živčanog i endokrinog sustava: A - glukokortikoidna povratna sprega, inhibicija sinteze interleukina-1 i drugih limfokina, B - autoantitijela na hormone i njihove receptore. Tx - T-pomagač, MF - makrofag

Međutim, pod određenim uvjetima, kateholamini mogu ograničiti lokalni imunološki odgovor inducirajući stvaranje IL-1, TNFa i IL-8, pružajući zaštitu tijelu od štetnih učinaka proupalnih citokina i drugih produkata aktiviranih makrofaga. Kada simpatički živčani sustav stupa u interakciju s makrofagima, neuropeptid Y djeluje kao kotransmiter signala od norepinefrina do makrofaga. Blokirajući α-adrenergičke receptore, podupire stimulirajući učinak endogenog norepinefrina preko β-adrenergičkih receptora.

Opioidni peptidi- jedan od posrednika između središnjeg živčanog sustava i imunološkog sustava. Oni mogu utjecati na gotovo sve imunološke procese. S tim u vezi, sugerirano je da opioidni peptidi neizravno moduliraju lučenje hormona hipofize i tako utječu na imunološki sustav.

Neurotransmiteri i imunološki sustav.

Međutim, odnos između živčanog i imunološkog sustava nije ograničen na regulatorni utjecaj prvog na drugi. Posljednjih godina prikupljeno je dovoljno podataka o sintezi i lučenju neurotransmitera od strane stanica imunološkog sustava.

Limfociti T periferne krvi čovjeka sadrže L-dopu i norepinefrin, dok B stanice sadrže samo L-dopu.

Limfociti in vitro sposobni su sintetizirati norepinefrin iz L-tirozina i L-dope dodanih u medij kulture u koncentracijama koje odgovaraju sadržaju u venskoj krvi (5-10 -5 odnosno 10 -8 mol), dok D-dopa ne utječe na intracelularni sadržaj norepinefrina. Posljedično, ljudski limfociti T sposobni su sintetizirati kateholamine iz svojih normalnih prekursora u fiziološkim koncentracijama.

Omjer norepinefrina/epinefrina u limfocitima periferne krvi sličan je onom u plazmi. Postoji jasna korelacija između količine norepinefrina i adrenalina u limfocitima, s jedne strane, i cikličkog AMP-a u njima, s druge strane, kako normalno, tako i kada je stimuliran izoproterenolom.

Timusna žlijezda (timus).

Timusna žlijezda ima važnu ulogu u interakciji imunološkog sustava sa živčanim i endokrinim sustavom. U korist ovog zaključka navodi se niz argumenata:

Nedostatak timusa ne samo da usporava stvaranje imunološkog sustava, već dovodi i do poremećaja embrionalnog razvoja prednje hipofize;

Vezanje hormona sintetiziranih u acidofilnim stanicama hipofize s receptorima epitelnih stanica timusa (TEC) povećava njihovo oslobađanje peptida timusa in vitro;

Povećanje koncentracije glukokortikoida u krvi pod stresom uzrokuje atrofiju korteksa timusa zbog udvostručenja timocita koji prolaze kroz apoptozu;

Parenhim timusa inerviraju grane autonomnog živčanog sustava; učinak acetilkolina na acetilkolinske receptore epitelnih stanica timusa povećava proteinsko-sintetičku aktivnost povezanu s stvaranjem hormona timusa.

Proteini timusa su heterogena obitelj polipeptidnih hormona koji ne samo da imaju regulatorni učinak na imunološki i endokrini sustav, već su također pod kontrolom hipotalamo-hipofizno-nadbubrežnog sustava i drugih endokrinih žlijezda. Stoga je proizvodnja timulina u timusnoj žlijezdi regulirana nizom hormona, uključujući prolaktin, hormon rasta i hormone štitnjače. S druge strane, proteini izolirani iz timusa reguliraju lučenje hormona hipotalamo-hipofizno-nadbubrežnog sustava i mogu izravno utjecati na ciljne žlijezde ovog sustava i gonadno tkivo.

Regulacija imunološkog sustava.

Hipotalamo-hipofizno-nadbubrežni sustav snažan je mehanizam za regulaciju imunološkog sustava. Kortikotropin-oslobađajući faktor, ACTH, b-melanocit-stimulirajući hormon, b-endorfin - imunomodulatori koji utječu i izravno na limfne stanice i putem imunoregulacijskih hormona (glukokortikoida) i živčanog sustava.

Imunološki sustav šalje signale neuroendokrinom sustavu putem citokina, čija koncentracija u krvi doseže značajne vrijednosti tijekom imunoloških (upalnih) reakcija. IL-1, IL-6 i TNFa glavni su citokini koji uzrokuju duboke neuroendokrine i metaboličke promjene u mnogim organima i tkivima.

Kortikotropin-oslobađajući faktor djeluje kao glavni koordinator reakcija i odgovoran je za aktivaciju ACTH-nadbubrežne osovine, porast temperature i reakcije središnjeg živčanog sustava koje određuju simpatičke učinke. Povećanje lučenja ACTH dovodi do povećanja proizvodnje glukokortikoida i a-melanocit-stimulirajućeg hormona - antagonista citokina i antipiretskih hormona. Reakcija simpatoadrenalnog sustava povezana je s nakupljanjem kateholamina u tkivima.

Imunološki i endokrini sustav međusobno komuniciraju koristeći slične ili identične ligande i receptore. Dakle, citokini i hormoni timusa moduliraju funkciju hipotalamo-hipofiznog sustava.

* Interleukin (IL-l) izravno regulira proizvodnju faktora koji oslobađa kortikotropin. Timulin preko adrenoglomerulotropina i aktivnosti neurona hipotalamusa i stanica hipofize povećava stvaranje luteinizirajućeg hormona.

* Prolaktin, djelujući na receptore limfocita, aktivira sintezu i lučenje citokina u stanicama. Djeluje na normalne stanice ubojice i potiče njihovu diferencijaciju u stanice ubojice aktivirane prolaktinom.

* Prolaktin i hormon rasta stimuliraju leukopoezu (uključujući limfopoezu).

Stanice hipotalamusa i hipofize mogu proizvoditi citokine kao što su IL-1, IL-2, IL-6, interferon g, transformirajući germinativni faktor β i druge. U skladu s tim, hormoni uključujući hormon rasta, prolaktin, luteinizirajući hormon, oksitocin, vazopresin i somatostatin proizvode se u timusu. Receptori za različite citokine i hormone identificirani su u timusu iu hipotalamo-hipofiznoj osovini.

Moguće zajedništvo regulacijskih mehanizama središnjeg živčanog sustava, neuroendokrinog i imunološkog sustava postavlja novi aspekt homeostatske kontrole mnogih patoloških stanja (sl. 3, 4). U održavanju homeostaze pod utjecajem raznih ekstremnih čimbenika na organizam, sva tri sustava djeluju kao jedinstvena cjelina, međusobno se nadopunjujući. Ali, ovisno o prirodi utjecaja, jedan od njih postaje vodeći u regulaciji adaptivnih i kompenzacijskih reakcija.

Riža. 3. Interakcija živčanog, endokrinog i imunološkog sustava u regulaciji fizioloških funkcija organizma

Mnoge funkcije imunološkog sustava osiguravaju redundantni mehanizmi, koji su povezani s dodatnim rezervnim sposobnostima za zaštitu tijela. Zaštitnu funkciju fagocitoze dupliciraju granulociti i monociti/makrofagi. Protutijela, sustav komplementa i citokin g-interferon imaju sposobnost pospješivanja fagocitoze.

Citotoksični učinak protiv ciljnih stanica zaraženih virusom ili maligno transformiranih dupliciraju prirodne stanice ubojice i citotoksični T limfociti (slika 5). U antivirusnoj i antitumorskoj imunosti, zaštitne efektorske stanice mogu služiti ili prirodnim stanicama ubojicama ili citotoksičnim T limfocitima.

Riža. 4. Interakcija imunološkog sustava i regulatornih mehanizama s čimbenicima okoliša u uvjetima ekstremnih utjecaja

Riža. 5. Dupliciranje funkcija u imunološkom sustavu osigurava njegove rezervne sposobnosti

Tijekom razvoja upale nekoliko sinergističkih citokina međusobno duplicira funkcije, što je omogućilo njihovo spajanje u skupinu proupalnih citokina (interleukini 1, 6, 8, 12 i TNFa). Posljednji stadij upale uključuje druge citokine koji dupliciraju međusobne učinke. Služe kao antagonisti proupalnih citokina i nazivaju se protuupalnim (interleukini 4, 10, 13 i transformirajući faktor rasta-B). Citokini koje proizvodi Th2 (interleukini 4, 10, 13, transformirajući faktor rasta-B) su antagonisti citokinima koje proizvodi Th2 (interferon g, TNFa).

Ontogenetske promjene u imunološkom sustavu.

U procesima ontogeneze, imunološki sustav prolazi kroz postupni razvoj i sazrijevanje: relativno sporo u embrionalnom razdoblju, naglo se ubrzava nakon rođenja djeteta zbog ulaska u tijelo velikog broja stranih antigena. Međutim, većina obrambenih mehanizama nosi nezrelost kroz djetinjstvo. Neurohormonalna regulacija funkcija imunološkog sustava počinje se jasno manifestirati tijekom puberteta. U odrasloj dobi imunološki sustav karakterizira najveća sposobnost prilagodbe kada se čovjek susreće s promijenjenim i nepovoljnim uvjetima okoline. Starenje tijela popraćeno je različitim manifestacijama stečene insuficijencije imunološkog sustava.

Neuroni su građevni blokovi ljudskog "sustava poruka", a postoje čitave mreže neurona koji prenose signale između mozga i tijela. Ove organizirane mreže, koje se sastoje od više od trilijun neurona, stvaraju ono što se naziva živčani sustav. Sastoji se od dva dijela: središnjeg živčanog sustava (mozak i leđna moždina) i perifernog živčanog sustava (živci i mreže živaca u cijelom tijelu).

Endokrilni sustav dio sustava prijenosa informacija u tijelu. Koristi žlijezde smještene po cijelom tijelu koje reguliraju mnoge procese kao što su metabolizam, probava, krvni tlak i rast. Neke od najvažnijih endokrinih žlijezda uključuju epifizu, hipotalamus, hipofizu, štitnu žlijezdu, jajnike i testise.

središnji živčani sustav(CNS) sastoji se od mozga i leđne moždine.

Periferni živčani sustav(PNS) sastoji se od živaca koji se protežu izvan središnjeg živčanog sustava. PNS se dalje može podijeliti u dva različita živčana sustava: somatski I vegetativni.

Somatski živčani sustav: Somatski živčani sustav prenosi fizičke osjete i naredbe za pokrete i radnje.

Autonomni živčani sustav: Autonomni živčani sustav kontrolira nevoljne funkcije kao što su otkucaji srca, disanje, probava i krvni tlak. Ovaj sustav je također povezan s emocionalnim reakcijama kao što su znojenje i plač.

10. Niža i viša živčana djelatnost.

Donja živčana aktivnost (LNA) - usmjerena na unutarnju okolinu tijela. Ovo je skup neurofizioloških procesa koji osiguravaju provedbu bezuvjetnih refleksa i instinkata. To je aktivnost leđne moždine i moždanog debla, osiguravajući regulaciju aktivnosti unutarnjih organa i njihovu međusobnu povezanost, zahvaljujući kojoj tijelo funkcionira kao jedinstvena cjelina.

Viša živčana aktivnost (HNA) - usmjerena prema vanjskom okruženju. To je skup neurofizioloških procesa koji osiguravaju svjesnu i podsvjesnu obradu informacija, asimilaciju informacija, adaptivno ponašanje prema okolini i učenje u ontogenezi za sve vrste aktivnosti, uključujući svrhovito ponašanje u društvu.

11. Fiziologija prilagodbe i stres.

Adaptacijski sindrom:

Prvi se naziva stadij tjeskobe. Ova faza povezana je s mobilizacijom obrambenih mehanizama tijela i povećanjem razine adrenalina u krvi.

Sljedeća faza naziva se faza otpora ili otpora. Ovaj stupanj odlikuje se najvišom razinom otpornosti tijela na djelovanje štetnih čimbenika, što odražava sposobnost održavanja stanja homeostaze.

Ako se utjecaj stresora nastavi, tada će na kraju “energija prilagodbe”, tj. adaptivni mehanizmi uključeni u održavanje stadija otpora će se iscrpiti. Tada tijelo ulazi u završnu fazu – fazu iscrpljenosti, kada opstanak organizma može biti ugrožen.

Ljudsko tijelo se nosi sa stresom na sljedeće načine:

1. Stresori se analiziraju u višim dijelovima moždane kore, nakon čega se mišićima odgovornim za kretanje šalju određeni signali, pripremajući tijelo za odgovor na stresor.

2. Stresor također utječe na autonomni živčani sustav. Puls se ubrzava, raste tlak, povećava se razina crvenih krvnih zrnaca i šećera u krvi, disanje postaje učestalo i isprekidano. Time se povećava količina kisika koja se dovodi u tkiva. Osoba je spremna za borbu ili bijeg.

3. Iz analizirajućih dijelova kore signali ulaze u hipotalamus i nadbubrežne žlijezde. Nadbubrežne žlijezde reguliraju otpuštanje adrenalina u krv, koji je uobičajeni stimulans brzog djelovanja.

Bilateralno djelovanje živčanog i endokrinog sustava

Svako ljudsko tkivo i organ funkcionira pod dvostrukom kontrolom: autonomnim živčanim sustavom i humoralnim čimbenicima, posebice hormonima. Ova dvostruka kontrola temelj je “pouzdanosti” regulacijskih utjecaja čija je zadaća održavanje određene razine pojedinih fizikalno-kemijskih parametara unutarnje okoline.

Ovi sustavi pobuđuju ili inhibiraju različite fiziološke funkcije kako bi smanjili odstupanja u tim parametrima unatoč značajnim fluktuacijama u vanjskom okruženju. Ova aktivnost je u skladu s aktivnošću sustava koji osiguravaju interakciju tijela s uvjetima okoline, koji se neprestano mijenjaju.

Ljudski organi imaju veliki broj receptora, čiji nadražaj izaziva različite fiziološke reakcije. Istodobno se organima približavaju mnogi živčani završeci iz središnjeg živčanog sustava. To znači da postoji dvosmjerna veza između ljudskih organa i živčanog sustava: oni primaju signale iz središnjeg živčanog sustava, a zauzvrat su izvor refleksa koji mijenjaju stanje sebe i tijela u cjelini.

Endokrine žlijezde i hormoni koje proizvode usko su povezani sa živčanim sustavom, tvoreći zajednički integralni regulatorni mehanizam.

Veza između endokrinih žlijezda i živčanog sustava je dvosmjerna: žlijezde su gusto inervirane autonomnim živčanim sustavom, a izlučivanje žlijezda djeluje na živčane centre putem krvi.

Napomena 1

Kako bi se održala homeostaza i izvršile osnovne vitalne funkcije, evolucijski su se razvila dva glavna sustava: živčani i humoralni, koji djeluju usklađeno.

Humoralna regulacija provodi se stvaranjem u endokrinim žlijezdama ili skupinama stanica koje obavljaju endokrinu funkciju (u žlijezdama mješovite sekrecije), te ulaskom u cirkulirajuće tekućine biološki aktivnih tvari - hormona. Hormone karakterizira udaljeno djelovanje i sposobnost utjecaja u vrlo niskim koncentracijama.

Integracija živčane i humoralne regulacije u organizmu posebno dolazi do izražaja tijekom djelovanja stresnih čimbenika.

Stanice ljudskog tijela organizirane su u tkiva, a ona u organske sustave. Općenito, sve to predstavlja jedan nadsustav tijela. Sav ogroman broj staničnih elemenata, u nedostatku složenog regulatornog mehanizma u tijelu, ne bi imao priliku funkcionirati kao jedinstvena cjelina.

Posebnu ulogu u regulaciji imaju sustav endokrinih žlijezda i živčani sustav. Stanje endokrine regulacije određuje prirodu svih procesa koji se odvijaju u živčanom sustavu.

Primjer 1

Pod utjecajem androgena i estrogena nastaje instinktivno ponašanje i spolni nagoni. Očito je da humoralni sustav kontrolira neurone, kao i ostale stanice u našem tijelu.

Evolucijski je živčani sustav nastao kasnije od endokrinog sustava. Ova dva regulatorna sustava međusobno se nadopunjuju, tvoreći jedan funkcionalni mehanizam koji osigurava vrlo učinkovitu neurohumoralnu regulaciju, stavljajući ga na čelo svih sustava koji koordiniraju sve životne procese višestaničnog organizma.

Ova regulacija stalnosti unutarnje sredine u tijelu, koja se odvija na principu povratne sprege, ne može obaviti sve zadaće prilagodbe organizma, ali je vrlo učinkovita u održavanju homeostaze.

Primjer 2

Kora nadbubrežne žlijezde proizvodi steroidne hormone kao odgovor na emocionalno uzbuđenje, bolest, glad itd.

Komunikacija između živčanog sustava i endokrinih žlijezda neophodna je kako bi endokrini sustav mogao reagirati na emocije, svjetlost, mirise, zvukove itd.

Regulatorna uloga hipotalamusa

Regulacijski utjecaj središnjeg živčanog sustava na fiziološku aktivnost žlijezda provodi se preko hipotalamusa.

Hipotalamus je aferentnim putem povezan s drugim dijelovima središnjeg živčanog sustava, prvenstveno s leđnom moždinom, produljenom moždinom i srednjim mozgom, talamusom, bazalnim ganglijima (supkortikalne tvorevine smještene u bijeloj tvari hemisfera velikog mozga), hipokampusom. (središnja struktura limbičkog sustava), pojedina polja cerebralnog korteksa itd. Zahvaljujući tome, informacije iz cijelog tijela ulaze u hipotalamus; signale iz ekstero- i interoreceptora, koji preko hipotalamusa ulaze u središnji živčani sustav, prenose endokrine žlijezde.

Dakle, neurosekretorne stanice hipotalamusa pretvaraju aferentne živčane podražaje u humoralne čimbenike s fiziološkom aktivnošću (osobito oslobađajućim hormonima).

Hipofiza kao regulator bioloških procesa

Hipofiza prima signale koji obavještavaju o svemu što se događa u tijelu, ali nema izravnu vezu s vanjskim okruženjem. Ali kako vitalna aktivnost tijela ne bi bila stalno ometana čimbenicima okoliša, tijelo se mora prilagoditi promjenjivim vanjskim uvjetima. Tijelo uči o vanjskim utjecajima primajući informacije od osjetila koja ih prenose u središnji živčani sustav.

Djelujući kao gornja endokrina žlijezda, sama hipofiza je pod kontrolom središnjeg živčanog sustava, a posebno hipotalamusa. Ovaj viši vegetativni centar odgovoran je za stalnu koordinaciju i regulaciju aktivnosti različitih dijelova mozga i svih unutarnjih organa.

Napomena 2

Postojanje cijelog organizma, postojanost njegove unutarnje okoline kontrolira upravo hipotalamus: metabolizam bjelančevina, ugljikohidrata, masti i mineralnih soli, količina vode u tkivima, vaskularni tonus, otkucaji srca, tjelesna temperatura itd.

Jedinstveni neuroendokrini regulacijski sustav u tijelu nastaje kao rezultat sjedinjenja većine humoralnih i neuralnih regulacijskih putova na razini hipotalamusa.

Aksoni iz neurona smještenih u moždanoj kori i subkortikalnim ganglijima pristupaju stanicama hipotalamusa. Oni luče neurotransmitere koji aktiviraju i inhibiraju sekretornu aktivnost hipotalamusa. Živčani impulsi koji dolaze iz mozga, pod utjecajem hipotalamusa, pretvaraju se u endokrine podražaje, koji se, ovisno o humoralnim signalima koji stižu u hipotalamus iz žlijezda i tkiva, pojačavaju ili slabe.

Hipotalamus kontrolira hipofizu koristeći i živčane veze i sustav krvnih žila. Krv koja ulazi u prednji režanj hipofize nužno prolazi kroz središnju visinu hipotalamusa, gdje se obogaćuje hipotalamičkim neurohormonima.

Napomena 3

Neurohormoni su peptidne prirode i dijelovi su proteinskih molekula.

U naše vrijeme identificirano je sedam neurohormona - liberini ("oslobodioci"), koji stimuliraju sintezu tropskih hormona u hipofizi. Naprotiv, tri neurohormona inhibiraju njihovu proizvodnju – melanostatin, prolaktostatin i somatostatin.

Vazopresin i oksitocin također su neurohormoni. Oksitocin potiče kontrakciju glatkih mišića maternice tijekom poroda i proizvodnju mlijeka u mliječnim žlijezdama. Uz aktivno sudjelovanje vazopresina, regulira se transport vode i soli kroz stanične membrane, smanjuje se lumen krvnih žila (povećava se krvni tlak). Zbog svoje sposobnosti da zadržava vodu u tijelu, ovaj hormon se često naziva antidiuretički hormon (ADH). Glavna točka primjene ADH su bubrežni tubuli, gdje se pod njegovim utjecajem potiče reapsorpcija vode iz primarnog urina u krv.

Živčane stanice jezgre hipotalamusa proizvode neurohormone, a zatim ih vlastitim aksonima transportiraju u stražnji režanj hipofize, odakle ti hormoni mogu ući u krv, uzrokujući složen učinak na tjelesne sustave.

Međutim, hipofiza i hipotalamus ne samo da šalju naredbe putem hormona, već su i sami sposobni precizno analizirati signale koji dolaze iz perifernih endokrinih žlijezda. Endokrini sustav funkcionira na principu povratne sprege. Ako endokrina žlijezda proizvodi višak hormona, tada se oslobađanje određenog hormona hipofize usporava, a ako se hormon ne proizvodi dovoljno, tada se povećava proizvodnja odgovarajućeg hipofiznog tropnog hormona.

Napomena 4

U procesu evolucijskog razvoja prilično je pouzdano razrađen mehanizam interakcije između hormona hipotalamusa, hormona hipofize i endokrinih žlijezda. Ali ako postoji neispravnost barem jedne karike u ovom složenom lancu, odmah će doći do kršenja odnosa (kvantitativnog i kvalitativnog) u cijelom sustavu, uzrokujući razne endokrine bolesti.

Ovisno o prirodi inervacije organa i tkiva, živčani sustav se dijeli na somatski I vegetativni. Somatski živčani sustav regulira voljne pokrete skeletnih mišića i osigurava osjet. Autonomni živčani sustav koordinira rad unutarnjih organa, žlijezda i kardiovaskularnog sustava te inervira sve metaboličke procese u ljudskom tijelu. Rad ovog regulatornog sustava nije pod kontrolom svijesti i provodi se zahvaljujući koordiniranom radu dvaju odjela: simpatičkog i parasimpatičkog. U većini slučajeva aktivacija ovih odjela ima suprotan učinak. Simpatički utjecaj je najizraženiji kada je tijelo pod stresom ili intenzivnim radom. Simpatički živčani sustav je sustav alarmiranja i mobilizacije rezervi potrebnih za zaštitu organizma od utjecaja okoline. Šalje signale koji aktiviraju moždanu aktivnost i mobiliziraju zaštitne reakcije (proces termoregulacije, imunološke reakcije, mehanizmi zgrušavanja krvi). Kada se aktivira simpatički živčani sustav, ubrzava se broj otkucaja srca, usporavaju probavni procesi, ubrzava se disanje i povećava se izmjena plinova, povećava se koncentracija glukoze i masnih kiselina u krvi zbog njihovog otpuštanja iz jetre i masnog tkiva (Sl. 5).

Parasimpatički odjel autonomnog živčanog sustava regulira funkcioniranje unutarnjih organa u stanju mirovanja, tj. Ovo je sustav stalne regulacije fizioloških procesa u tijelu. Prevladavanje aktivnosti parasimpatičkog dijela autonomnog živčanog sustava stvara uvjete za odmor i obnovu tjelesnih funkcija. Kada se aktivira, smanjuje se učestalost i snaga srčanih kontrakcija, potiču se probavni procesi, smanjuje se lumen dišnog trakta (slika 5). Sve unutarnje organe inerviraju i simpatički i parasimpatički odjel autonomnog živčanog sustava. Koža i mišićno-koštani sustav imaju samo simpatičku inervaciju.

sl.5. Regulacija različitih fizioloških procesa ljudskog tijela pod utjecajem simpatičkih i parasimpatičkih odjela autonomnog živčanog sustava

Autonomni živčani sustav ima senzornu (osjetljivu) komponentu, koju predstavljaju receptori (osjetljivi uređaji) koji se nalaze u unutarnjim organima. Ovi receptori percipiraju pokazatelje stanja unutarnjeg okoliša tijela (na primjer, koncentraciju ugljičnog dioksida, tlak, koncentraciju hranjivih tvari u krvotoku) i prenose te informacije duž centripetalnih živčanih vlakana u središnji živčani sustav, gdje ovaj informacije se obrađuju. Kao odgovor na informacije primljene iz središnjeg živčanog sustava, signali se prenose centrifugalnim živčanim vlaknima do odgovarajućih radnih organa uključenih u održavanje homeostaze.

Endokrini sustav također regulira aktivnost tkiva i unutarnjih organa. Ta se regulacija naziva humoralna i provodi se uz pomoć posebnih tvari (hormona) koje žlijezde s unutarnjim izlučivanjem izlučuju u krv ili tkivnu tekućinu. Hormoni – To su posebne regulacijske tvari koje se proizvode u nekim tkivima tijela, prenose krvotokom do raznih organa i utječu na njihov rad. Dok signali koji osiguravaju živčanu regulaciju (živčani impulsi) putuju velikom brzinom i zahtijevaju djeliće sekunde da odgovore iz autonomnog živčanog sustava, humoralna se regulacija odvija puno sporije, a pod njezinom su kontrolom oni procesi u našem tijelu za koje su potrebne minute da regulirati i gledati. Hormoni su moćne tvari i proizvode svoje učinke u vrlo malim količinama. Svaki hormon utječe na određene organe i organske sustave tzv ciljne organe. Stanice ciljnih organa imaju specifične receptorske proteine ​​koji selektivno djeluju na specifične hormone. Stvaranje kompleksa hormona s receptorskim proteinom uključuje cijeli lanac biokemijskih reakcija koje određuju fiziološki učinak ovog hormona. Koncentracija većine hormona može varirati u širokim granicama, što osigurava održavanje konstantnosti mnogih fizioloških parametara u skladu sa stalno promjenjivim potrebama ljudskog tijela. Živčana i humoralna regulacija u tijelu međusobno su usko povezane i usklađene, što osigurava njegovu prilagodljivost u okruženju koje se stalno mijenja.

Hormoni imaju vodeću ulogu u humoralnoj funkcionalnoj regulaciji ljudskog tijela. hipofiza i hipotalamus. Hipofiza (donji moždani dodatak) dio je mozga koji pripada diencephalonu, posebnom je nožicom pričvršćena za drugi dio diencephalona, hipotalamus, i s njim je u tijesnoj funkcionalnoj vezi. Hipofiza se sastoji od tri dijela: prednjeg, srednjeg i stražnjeg (slika 6). Hipotalamus je glavni regulatorni centar autonomnog živčanog sustava; osim toga, ovaj dio mozga sadrži posebne neurosekretorne stanice koje kombiniraju svojstva živčane stanice (neurona) i sekretorne stanice koja sintetizira hormone. Međutim, u samom hipotalamusu ti se hormoni ne ispuštaju u krv, već ulaze u hipofizu, u njezin stražnji režanj ( neurohipofiza), gdje se otpuštaju u krv. Jedan od ovih hormona antidiuretskog hormona(ADH ili vazopresin), uglavnom utječe na bubrege i stijenke krvnih žila. Povećanje sinteze ovog hormona događa se uz značajan gubitak krvi i druge slučajeve gubitka tekućine. Pod utjecajem ovog hormona smanjuje se gubitak tekućine u tijelu, a osim toga, kao i drugi hormoni, ADH također utječe na funkcije mozga. Prirodni je stimulans učenja i pamćenja. Nedostatak sinteze ovog hormona u tijelu dovodi do bolesti tzv dijabetes insipidus, u kojem se volumen urina koji pacijenti izlučuju naglo povećava (do 20 litara dnevno). Još jedan hormon koji u krv ispušta stražnja hipofiza zove se oksitocin. Ciljevi za ovaj hormon su glatki mišići maternice, mišićne stanice koje okružuju kanale mliječnih žlijezda i testise. Povećana sinteza ovog hormona opaža se na kraju trudnoće i apsolutno je neophodna za nastavak poroda. Oksitocin otežava učenje i pamćenje. Prednja hipofiza ( adenohipofiza) je endokrina žlijezda i izlučuje niz hormona u krv koji reguliraju rad drugih endokrinih žlijezda (štitnjača, nadbubrežne žlijezde, spolne žlijezde) i tzv. tropski hormoni. Na primjer, adenokortikotropni hormon (ACTH) djeluje na koru nadbubrežne žlijezde i pod njegovim utjecajem u krv se oslobađa niz steroidnih hormona. Hormon koji stimulira štitnjaču stimulira rad štitnjače. Somatotropni hormon(ili hormon rasta) utječe na kosti, mišiće, tetive i unutarnje organe, potičući njihov rast. U neurosekretornim stanicama hipotalamusa sintetiziraju se posebni čimbenici koji utječu na funkcioniranje prednje hipofize. Neki od tih čimbenika nazivaju se liberini, potiču izlučivanje hormona stanicama adenohipofize. Ostali faktori statini, inhibiraju lučenje odgovarajućih hormona. Aktivnost neurosekretornih stanica hipotalamusa mijenja se pod utjecajem živčanih impulsa koji dolaze iz perifernih receptora i drugih dijelova mozga. Dakle, veza između živčanog i humoralnog sustava prvenstveno se provodi na razini hipotalamusa.

sl.6. Dijagram mozga (a), hipotalamusa i hipofize (b):

1 – hipotalamus, 2 – hipofiza; 3 – produžena moždina; 4 i 5 – neurosekretorne stanice hipotalamusa; 6 – hipofizna peteljka; 7 i 12 – procesi (aksoni) neurosekretornih stanica;
8 – stražnji režanj hipofize (neurohipofiza), 9 – srednji režanj hipofize, 10 – prednji režanj hipofize (adenohipofiza), 11 – srednja eminencija hipofizne peteljke.

Osim hipotalamo-hipofiznog sustava, endokrine žlijezde uključuju štitnjaču i paratireoidne žlijezde, koru i moždinu nadbubrežne žlijezde, stanice otočića gušterače, sekretorne stanice crijeva, spolne žlijezde i neke srčane stanice.

Štitnjača– ovo je jedini ljudski organ koji je sposoban aktivno apsorbirati jod i ugraditi ga u biološki aktivne molekule, hormoni štitnjače. Ovi hormoni utječu na gotovo sve stanice ljudskog tijela, a glavni im je učinak povezan s regulacijom procesa rasta i razvoja, kao i metaboličkih procesa u tijelu. Hormoni štitnjače potiču rast i razvoj svih tjelesnih sustava, a posebno živčanog sustava. Kada štitnjača ne radi ispravno kod odraslih, bolest tzv miksedem. Njegovi simptomi su smanjenje metabolizma i disfunkcija živčanog sustava: usporava se reakcija na podražaje, povećava se umor, pada tjelesna temperatura, razvija se edem, pati gastrointestinalni trakt itd. Smanjenje razine štitnjače u novorođenčadi popraćeno je težim posljedice i dovodi do kretenizam, mentalna retardacija do potpunog idiotizma. Ranije su miksedem i kretenizam bili česti u planinskim područjima gdje je ledenjačka voda siromašna jodom. Sada se ovaj problem lako rješava dodavanjem soli natrijevog joda kuhinjskoj soli. Pojačani rad štitnjače dovodi do poremećaja tzv Gušavost. U takvih pacijenata povećava se bazalni metabolizam, poremećen je san, temperatura raste, ubrzava se disanje i broj otkucaja srca. Mnogi pacijenti dobiju izbočene oči, a ponekad se formira i guša.

Nadbubrežne žlijezde- uparene žlijezde smještene na polovima bubrega. Svaka nadbubrežna žlijezda ima dva sloja: korteks i medulu. Ti su slojevi potpuno različiti po svom podrijetlu. Vanjski kortikalni sloj razvija se iz srednjeg klicinog sloja (mezoderma), medula je modificirana jedinica autonomnog živčanog sustava. Kora nadbubrežne žlijezde proizvodi kortikosteroidni hormoni (kortikoidi). Ovi hormoni imaju širok spektar djelovanja: utječu na metabolizam vode i soli, metabolizam masti i ugljikohidrata, imunološka svojstva organizma, suzbijaju upalne reakcije. Jedan od glavnih kortikoida, kortizol, potrebno je stvoriti reakciju na jake podražaje koji dovode do razvoja stresa. Stres može se definirati kao prijeteća situacija koja se razvija pod utjecajem boli, gubitka krvi i straha. Kortizol sprječava gubitak krvi, sužava male arterijske žile i pojačava kontraktilnost srčanog mišića. Kada su stanice kore nadbubrežne žlijezde uništene, razvija se Addisonova bolest. Pacijenti doživljavaju brončanu nijansu kože na nekim dijelovima tijela, razvijaju slabost mišića, gubitak težine, pate od pamćenja i mentalnih sposobnosti. Ranije je najčešći uzrok Addisonove bolesti bila tuberkuloza, sada su to autoimune reakcije (pogrešno stvaranje antitijela na vlastite molekule).

Hormoni se sintetiziraju u srži nadbubrežne žlijezde: adrenalin I norepinefrin. Ciljevi ovih hormona su sva tkiva u tijelu. Adrenalin i norepinefrin su dizajnirani da mobiliziraju svu snagu osobe u slučaju situacije koja zahtijeva veliki fizički ili psihički stres, u slučaju ozljede, infekcije ili straha. Pod njihovim utjecajem povećava se učestalost i snaga srčanih kontrakcija, raste krvni tlak, ubrzava se disanje i šire bronhi, povećava se ekscitabilnost moždanih struktura.

Gušterača To je žlijezda mješovitog tipa; obavlja i probavne (proizvodnja pankriotskog soka) i endokrine funkcije. Proizvodi hormone koji reguliraju metabolizam ugljikohidrata u tijelu. Hormon inzulin potiče protok glukoze i aminokiselina iz krvi u stanice različitih tkiva, kao i stvaranje u jetri iz glukoze glavnog rezervnog polisaharida našeg tijela, glikogen. Još jedan hormon gušterače glukagon, u svojim biološkim učincima, antagonist je inzulina, povećavajući razinu glukoze u krvi. Glukagon stimulira razgradnju glikogena u jetri. Uz nedostatak inzulina, razvija se dijabetes, Glukoza primljena hranom se ne apsorbira u tkivima, nakuplja se u krvi i izlučuje se iz tijela urinom, dok tkivima nedostaje glukoze. Posebno je teško pogođeno živčano tkivo: oslabljena je osjetljivost perifernih živaca, javlja se osjećaj težine u udovima, a mogući su i konvulzije. U teškim slučajevima može doći do dijabetičke kome i smrti.

Živčani i humoralni sustav, radeći zajedno, pobuđuju ili inhibiraju različite fiziološke funkcije, čime se minimaliziraju odstupanja pojedinih parametara unutarnjeg okoliša. Relativna postojanost unutarnjeg okoliša kod ljudi osigurava se regulacijom aktivnosti kardiovaskularnog, dišnog, probavnog, ekskretornog sustava i znojnih žlijezda. Regulacijski mehanizmi osiguravaju stalnost kemijskog sastava, osmotskog tlaka, broja krvnih stanica itd. Vrlo napredni mehanizmi osiguravaju održavanje stalne temperature ljudskog tijela (termoregulacija).

POGLAVLJE 1. INTERAKCIJA ŽIVČANOG I ENDOKRINOG SUSTAVA

Ljudsko tijelo sastoji se od stanica povezanih u tkiva i sustave - sve to u cjelini predstavlja jedinstveni nadsustav tijela. Mnoštvo staničnih elemenata ne bi moglo djelovati kao jedinstvena cjelina da tijelo nema složen regulacijski mehanizam. Posebnu ulogu u regulaciji imaju živčani sustav i sustav endokrinih žlijezda. Priroda procesa koji se odvijaju u središnjem živčanom sustavu uvelike je određena stanjem endokrine regulacije. Stoga androgeni i estrogeni tvore spolni instinkt i mnoge reakcije ponašanja. Očito je da su neuroni, kao i druge stanice u našem tijelu, pod kontrolom humoralnog regulacijskog sustava. Živčani sustav, koji je evolucijski kasniji, ima i kontrolne i podređene veze s endokrinim sustavom. Ova dva regulatorna sustava međusobno se nadopunjuju i čine funkcionalno jedinstveni mehanizam, koji osigurava visoku učinkovitost neurohumoralne regulacije i postavlja je na čelo sustava koji koordiniraju sve životne procese u višestaničnom organizmu. Regulacija postojanosti unutarnje okoline tijela, koja se odvija na principu povratne sprege, vrlo je učinkovita u održavanju homeostaze, ali ne može ispuniti sve zadatke prilagodbe tijela. Na primjer, kora nadbubrežne žlijezde proizvodi steroidne hormone kao odgovor na glad, bolest, emocionalno uzbuđenje itd. Kako bi endokrini sustav mogao “odgovoriti” na svjetlost, zvukove, mirise, emocije itd. mora postojati veza između endokrinih žlijezda i živčanog sustava.

1.1 Kratke karakteristike sustava

Autonomni živčani sustav prožima cijelo naše tijelo poput fine mreže. Ima dvije grane: ekscitaciju i inhibiciju. Simpatički živčani sustav je dio uzbuđenja, on nas stavlja u stanje spremnosti da se suočimo s izazovom ili opasnošću. Živčani završeci oslobađaju medijatore koji potiču nadbubrežne žlijezde na oslobađanje jakih hormona – adrenalina i norepinefrina. Oni pak povećavaju broj otkucaja srca i disanja te utječu na proces probave otpuštanjem kiseline u želucu. Istodobno se javlja osjećaj sisanja u dnu želuca. Parasimpatički živčani završeci otpuštaju druge neurotransmitere koji smanjuju broj otkucaja srca i disanja. Parasimpatički odgovori su opuštanje i uspostavljanje ravnoteže.

Endokrini sustav ljudskog tijela objedinjuje endokrine žlijezde, male veličine i različite strukture i funkcije, koje su dio endokrinog sustava. To su hipofiza sa svojim neovisno funkcionirajućim prednjim i stražnjim režnjem, spolne žlijezde, štitnjača i paratireoidne žlijezde, kora nadbubrežne žlijezde i medula, stanice otočića gušterače i sekretorne stanice koje oblažu crijevni trakt. Uzeti zajedno, ne teže više od 100 grama, a količina hormona koju proizvode može se izračunati u milijardama grama. Pa ipak, sfera utjecaja hormona je izuzetno velika. Imaju izravan učinak na rast i razvoj organizma, na sve vrste metabolizma, te na pubertet. Ne postoje izravne anatomske veze između endokrinih žlijezda, ali postoji međuovisnost funkcija jedne žlijezde o drugima. Endokrini sustav zdrave osobe može se usporediti s dobro odsviranim orkestrom u kojem svaka žlijezda pouzdano i suptilno vodi svoju ulogu. A glavna vrhovna endokrina žlijezda, hipofiza, djeluje kao dirigent. Prednji režanj hipofize ispušta u krv šest tropskih hormona: somatotropni, adrenokortikotropni, tireotropni, prolaktin, folikulostimulirajući i luteinizirajući hormon - oni usmjeravaju i reguliraju aktivnost drugih endokrinih žlijezda.

1.2 Interakcija između endokrinog i živčanog sustava

Hipofiza može primati signale o tome što se događa u tijelu, ali nema izravnu vezu s vanjskim okruženjem. U međuvremenu, kako čimbenici okoliša ne bi stalno ometali vitalne funkcije tijela, tijelo se mora prilagoditi promjenjivim vanjskim uvjetima. Tijelo uči o vanjskim utjecajima putem osjetila koja primljene informacije prenose u središnji živčani sustav. Kao vrhovna žlijezda endokrinog sustava, hipofiza je podređena središnjem živčanom sustavu, a posebno hipotalamusu. Ovaj viši vegetativni centar neprestano koordinira i regulira aktivnost raznih dijelova mozga i svih unutarnjih organa. Otkucaji srca, tonus krvnih žila, tjelesna temperatura, količina vode u krvi i tkivima, nakupljanje ili potrošnja bjelančevina, masti, ugljikohidrata, mineralnih soli - jednom riječju, postojanje našeg tijela, postojanost njegove unutarnje okoline je pod kontrolom hipotalamusa. Većina neuralnih i humoralnih regulacijskih putova konvergira na razini hipotalamusa, a zahvaljujući tome u tijelu se formira jedinstveni neuroendokrini regulacijski sustav. Aksoni neurona koji se nalaze u moždanoj kori i subkortikalnim tvorevinama približavaju se stanicama hipotalamusa. Ovi aksoni izlučuju različite neurotransmitere koji imaju i aktivirajuće i inhibitorne učinke na sekretornu aktivnost hipotalamusa. Hipotalamus "pretvara" živčane impulse koji dolaze iz mozga u endokrine podražaje, koji se mogu pojačati ili oslabiti ovisno o humoralnim signalima koji ulaze u hipotalamus iz žlijezda i njemu podređenih tkiva.

Hipotalamus kontrolira hipofizu koristeći i živčane veze i sustav krvnih žila. Krv koja ulazi u prednji režanj hipofize nužno prolazi kroz središnju eminenciju hipotalamusa i tamo se obogaćuje hipotalamičkim neurohormonima. Neurohormoni su tvari peptidne prirode, koje su dijelovi proteinskih molekula. Do danas je otkriveno sedam neurohormona, takozvanih liberina (odnosno liberatora), koji potiču sintezu tropnih hormona u hipofizi. A tri neurohormona - prolaktostatin, melanostatin i somatostatin - naprotiv, inhibiraju njihovu proizvodnju. Neurohormoni također uključuju vazopresin i oksitocin. Oksitocin potiče kontrakciju glatkih mišića maternice tijekom poroda i proizvodnju mlijeka u mliječnim žlijezdama. Vazopresin aktivno sudjeluje u regulaciji transporta vode i soli kroz stanične membrane, pod njegovim utjecajem smanjuje se lumen krvnih žila i posljedično povećava krvni tlak. Budući da ovaj hormon ima sposobnost zadržavanja vode u tijelu, često se naziva antidiuretički hormon (ADH). Glavna točka primjene ADH su bubrežni tubuli, gdje stimulira reapsorpciju vode iz primarnog urina u krv. Neurohormone proizvode živčane stanice jezgre hipotalamusa, a zatim se transportiraju duž vlastitih aksona (živčanih procesa) u stražnji režanj hipofize, odakle ti hormoni ulaze u krv, imajući kompleksan učinak na tjelesne sustava.

Staze formirane u hipofizi ne samo da reguliraju aktivnost podređenih žlijezda, već također obavljaju neovisne endokrine funkcije. Na primjer, prolaktin ima laktogeni učinak, a također inhibira procese diferencijacije stanica, povećava osjetljivost spolnih žlijezda na gonadotropine i potiče roditeljski instinkt. Kortikotropin nije samo stimulator sterdogeneze, već i aktivator lipolize u masnom tkivu, kao i važan sudionik u procesu pretvaranja kratkoročnog pamćenja u dugotrajno pamćenje u mozgu. Hormon rasta može potaknuti aktivnost imunološkog sustava, metabolizam lipida, šećera itd. Također, neki hormoni hipotalamusa i hipofize mogu se formirati ne samo u tim tkivima. Na primjer, somatostatin (hormon hipotalamusa koji inhibira stvaranje i izlučivanje hormona rasta) također se nalazi u gušterači, gdje potiskuje izlučivanje inzulina i glukagona. Neke tvari djeluju u oba sustava; mogu biti i hormoni (tj. proizvodi endokrinih žlijezda) i transmiteri (proizvodi određenih neurona). Tu dvostruku ulogu igraju norepinefrin, somatostatin, vazopresin i oksitocin, kao i intestinalni difuzni transmiteri živčanog sustava kao što su kolecistokinin i vazoaktivni intestinalni polipeptid.

Međutim, ne treba misliti da hipotalamus i hipofiza samo daju naredbe, šaljući hormone “vodiče” niz lanac. Oni sami osjetljivo analiziraju signale koji dolaze s periferije, iz endokrinih žlijezda. Aktivnost endokrinog sustava odvija se na temelju univerzalnog principa povratne sprege. Višak hormona jedne ili druge endokrine žlijezde inhibira oslobađanje specifičnog hormona hipofize odgovornog za funkcioniranje ove žlijezde, a nedostatak potiče hipofizu da poveća proizvodnju odgovarajućeg trostrukog hormona. Mehanizam interakcije između neurohormona hipotalamusa, trostrukih hormona hipofize i hormona perifernih endokrinih žlijezda u zdravom tijelu razrađen je dugim evolucijskim razvojem i vrlo je pouzdan. Međutim, nedostatak jedne karike ovog složenog lanca dovoljan je da dođe do kršenja kvantitativnih, a ponekad i kvalitativnih odnosa u cijelom sustavu, što dovodi do raznih endokrinih bolesti.

POGLAVLJE 2. OSNOVNE FUNKCIJE TALAMUSA

2.1 Kratka anatomija

Glavninu diencefalona (20 g) čini talamus. Parni organ je jajolikog oblika, čiji je prednji dio šiljast (prednja kvržica), a stražnji proširen (jastučić) koji visi preko koljenastih tijela. Lijevi i desni talamus povezani su intertalamičkom komisurom. Siva tvar talamusa podijeljena je lamelama bijele tvari na prednji, medijalni i lateralni dio. Kada se govori o talamusu, ubraja se i metatalamus (koljenasto tijelo), koji pripada talamusnoj regiji. Talamus je najrazvijeniji kod ljudi. Talamus, vizualni talamus, nuklearni je kompleks u kojem se odvija obrada i integracija gotovo svih signala koji idu u cerebralni korteks iz leđne moždine, srednjeg mozga, malog mozga i bazalnih ganglija mozga.