Leziuni ale sistemului nervos în patologia endocrină. Comunicarea sistemelor nervos și endocrin Rolul reglator al hipotalamusului
Sistemele nervos și endocrin modulează funcțiile sistemului imunitar cu neurotransmițători, neuropeptide și hormoni, iar sistemul imunitar interacționează cu sistemul neuroendocrin cu citokine, imunopeptide și imunotransmițători. Există o reglare neurohormonală a răspunsului imun și a funcțiilor sistemului imunitar, mediată de acțiunea hormonilor și neuropeptidelor direct asupra celulelor imunocompetente sau prin reglarea producției de citokine (Fig. 2). Substanțele prin transport axonal pătrund în țesuturile inervate de acestea și afectează procesele de imunogeneză, iar invers, sistemul imunitar primește semnale (citokine eliberate de celulele imunocompetente) care accelerează sau încetinesc transportul axonal, în funcție de natura chimică a influenței. factor.
Sistemele nervos, endocrin și imunitar au multe în comun în structura lor. Toate cele trei sisteme acționează în mod concertat, completându-se și duplicându-se reciproc, crescând semnificativ fiabilitatea reglementării funcțiilor. Sunt strâns interconectate și au un număr mare de căi transversale. Există o anumită paralelă între acumulările limfoide în diferite organe și țesuturi și ganglionii sistemului nervos autonom.
Stresul și sistemul imunitar.
Experimentele pe animale și observațiile clinice indică faptul că starea de stres, unele tulburări mintale duc la o inhibare bruscă a aproape toate părțile sistemului imunitar al corpului.
Majoritatea țesuturilor limfoide au o inervație simpatică directă atât a vaselor de sânge care trec prin țesutul limfoid, cât și a limfocitelor în sine. Sistemul nervos autonom inervează direct țesuturile parenchimatoase ale timusului, splinei, ganglionilor limfatici, apendicelui și măduvei osoase.
Impactul medicamentelor farmacologice asupra sistemelor adrenergice postganglionare duce la modularea sistemului imunitar. Stresul, dimpotrivă, duce la desensibilizarea receptorilor β-adrenergici.
Noradrenalina și epinefrina acționează asupra adrenoreceptorilor - AMP - protein kinaza A inhibă producția de citokine proinflamatorii, cum ar fi IL-12, factorul de necroză tumorală b (TNFa), interferonul g (IFNg) de către celulele prezentatoare de antigen și T-helper. primul tip și stimulează producția de citokine antiinflamatorii, cum ar fi IL-10 și factorul de creștere transformator-b (TFRb).
Orez. 2. Două mecanisme de interferență a proceselor imune în activitatea sistemului nervos și endocrin: A - feedback glucocorticoizi, inhibarea sintezei interleukinei-1 și a altor limfokine, B - autoanticorpi la hormoni și receptorii acestora. Tx - T-helper, MF - macrofag
Cu toate acestea, în anumite condiții, catecolaminele sunt capabile să limiteze răspunsul imun local prin inducerea formării de IL-1, TNFa și IL-8, protejând organismul de efectele nocive ale citokinelor proinflamatorii și ale altor produse ale macrofagelor activate. Când sistemul nervos simpatic interacționează cu macrofagele, neuropeptida Y acționează ca un co-transmițător de semnal de la norepinefrină la macrofage. Prin blocarea receptorilor a-adrenergici, menține efectul stimulator al noradrenalinei endogene prin receptorii beta-adrenergici.
Peptide opioide- unul dintre mediatorii dintre sistemul nervos central si sistemul imunitar. Ele sunt capabile să influențeze aproape toate procesele imunologice. În acest sens, s-a sugerat că peptidele opioide modulează indirect secreția de hormoni pituitari și astfel afectează sistemul imunitar.
Neurotransmițători și sistemul imunitar.
Cu toate acestea, relația dintre sistemul nervos și cel imunitar nu se limitează la influența reglatoare a primului asupra celui de-al doilea. În ultimii ani, s-a acumulat o cantitate suficientă de date privind sinteza și secreția de neurotransmițători de către celulele sistemului imunitar.
Limfocitele T din sângele periferic uman conțin L-dopa și norepinefrină, în timp ce celulele B conțin doar L-dopa.
Limfocitele in vitro sunt capabile să sintetizeze norepinefrină atât din L-tirozină, cât și din L-dopa adăugate în mediul de cultură la concentrații corespunzătoare conținutului din sângele venos (5-10-5 și, respectiv, 10-8 mol), în timp ce D-dopa nu afectează conținutul intracelular al norepinefrinei. Prin urmare, limfocitele T umane sunt capabile să sintetizeze catecolamine din precursorii lor normali la concentrații fiziologice.
Raportul noradrenalina/adrenalina din limfocitele din sângele periferic este similar cu cel din plasmă. Există o corelație clară între cantitatea de norepinefrină și adrenalină din limfocite, pe de o parte, și AMP ciclic din acestea, pe de altă parte, atât în condiții normale, cât și în timpul stimulării cu izoproterenol.
Glanda timus (timus).
Timusului i se acordă un loc important în interacțiunea sistemului imunitar cu sistemul nervos și endocrin. Există mai multe argumente în favoarea acestei concluzii:
Insuficiența timusului nu numai că încetinește formarea sistemului imunitar, dar duce și la o încălcare a dezvoltării embrionare a glandei pituitare anterioare;
Legarea hormonilor sintetizați în celulele acidofile pituitare de receptorii de pe celulele epiteliale timusului (TEC) crește eliberarea lor in vitro de peptide timice;
O creștere a concentrației de glucocorticoizi în sânge în timpul stresului determină atrofia cortexului timusului din cauza dublării timocitelor supuse apoptoză;
Parenchimul timusului este inervat de ramuri ale sistemului nervos autonom; acțiunea acetilcolinei asupra receptorilor de acetilcolină ai celulelor epiteliale timusului crește activitatea proteino-sintetică asociată cu formarea hormonilor timici.
Proteinele timusului sunt o familie heterogenă de hormoni polipeptidici care nu numai că au un efect de reglare atât asupra sistemului imunitar, cât și asupra endocrinului, dar sunt, de asemenea, sub controlul sistemului hipotalamo-hipofizo-suprarenal și al altor glande endocrine. De exemplu, producția de timulină de către timus reglează o serie de hormoni, inclusiv prolactina, hormonul de creștere și hormonii tiroidieni. La randul lor, proteinele izolate din timus regleaza secretia de hormoni de catre sistemul hipotalamo-hipofizo-suprarenal si pot afecta direct glandele tinta ale acestui sistem si tesuturile gonadale.
Reglarea sistemului imunitar.
Sistemul hipotalamo-hipofizo-suprarenal este un mecanism puternic de reglare a sistemului imunitar. Factorul de eliberare a corticotropinei, ACTH, hormonul stimulator al β-melanocitelor, β-endorfina sunt imunomodulatoare care afectează atât direct asupra celulelor limfoide, cât și prin hormoni imunoreglatori (glucocorticoizi) și sistemul nervos.
Sistemul imunitar trimite semnale către sistemul neuroendocrin prin intermediul citokinelor, a căror concentrație în sânge atinge valori semnificative în timpul reacțiilor imune (inflamatorii). IL-1, IL-6 și TNFa sunt principalele citokine care provoacă modificări neuroendocrine și metabolice profunde în multe organe și țesuturi.
Factorul de eliberare a corticotropinei acționează ca coordonator principal al reacțiilor și este responsabil pentru activarea axei ACTH-suprarenale, creșterea temperaturii și răspunsurile SNC care determină efectele simpatice. O creștere a secreției de ACTH duce la o creștere a producției de glucocorticoizi și hormon de stimulare a melanocitelor - antagoniști ai citokinelor și hormonilor antipiretici. Reacția sistemului simpatoadrenal este asociată cu acumularea de catecolamine în țesuturi.
Sistemele imunitar și endocrin reacționează încrucișat folosind liganzi și receptori similari sau identici. Astfel, citokinele și hormonii timusului modulează funcția sistemului hipotalamo-hipofizar.
* Interleukina (IL-l) reglează direct producția de factor de eliberare a corticotropinei. Timulină prin adrenoglomerulotropină și activitatea neuronilor hipotalamici și a celulelor pituitare crește producția de hormon luteinizant.
* Prolactina, acționând asupra receptorilor limfocitelor, activează sinteza și secreția de citokine de către celule. Acționează asupra celulelor ucigașe normale și induce diferențierea acestora în celule ucigașe activate de prolactină.
* Prolactina și hormonul de creștere stimulează leucopoieza (inclusiv limfopoieza).
Celulele hipotalamusului și glandei pituitare pot produce citokine cum ar fi IL-1, IL-2, IL-6, interferon g, factor de creștere cu transformare b și altele. În consecință, hormonii incluzând hormonul de creștere, prolactina, hormonul luteinizant, oxitocina, vasopresina și somatostatina sunt produși în timus. Receptorii pentru diferite citokine și hormoni au fost identificați atât în timus, cât și în axa hipotalamo-hipofizară.
Posibilitatea comună a mecanismelor de reglare ale sistemului nervos central, neuroendocrin și imunologic a pus în evidență un nou aspect al controlului homeostatic al multor stări patologice (Fig. 3, 4). În menținerea homeostaziei sub influența diverșilor factori extremi asupra organismului, toate cele trei sisteme acționează ca un întreg, completându-se reciproc. Dar, în funcție de natura impactului, unul dintre ei devine lider în reglarea reacțiilor adaptative și compensatorii.
Orez. 3. Interacțiunea sistemelor nervos, endocrin și imunitar în reglarea funcțiilor fiziologice ale organismului
Multe funcții ale sistemului imunitar sunt asigurate de mecanisme de duplicare, care sunt asociate cu capacități suplimentare de rezervă pentru protejarea organismului. Funcția protectoare a fagocitozei este duplicată de granulocite și monocite/macrofage. Capacitatea de a intensifica fagocitoza este posedata de anticorpi, sistemul complementului si citokina g-interferon.
Efectul citotoxic împotriva celulelor țintă infectate cu virus sau transformate malign este duplicat de agenții ucigași naturali și limfocitele T citotoxice (Fig. 5). În imunitatea antivirală și antitumorală, fie celulele natural killer, fie limfocitele T citotoxice pot servi ca celule efectoare protectoare.
Orez. 4. Interacțiunea sistemului imunitar și a mecanismelor de reglare cu factorii de mediu în condiții extreme
Orez. 5. Dublarea funcțiilor în sistemul imunitar asigură capacitățile sale de rezervă
Odată cu dezvoltarea inflamației, mai multe citokine sinergice duplică funcțiile reciproce, ceea ce a făcut posibilă combinarea lor într-un grup de citokine proinflamatorii (interleukine 1, 6, 8, 12 și TNFa). Alte citokine sunt implicate în stadiul final al inflamației, duplicând reciproc efectele. Ele servesc ca antagoniști ai citokinelor proinflamatorii și sunt numite antiinflamatoare (interleukine 4, 10, 13 și factor de creștere transformator-b). Citokinele produse de Th2 (interleukinele 4, 10, 13, factor de creștere transformator-b) sunt antagoniste față de citokinele produse de Th1 (g-interferon, TNFa).
Modificări ontogenetice ale sistemului imunitar.
În procesele de ontogeneză, sistemul imunitar suferă o dezvoltare și maturizare treptată: relativ lent în perioada embrionară, se accelerează brusc după nașterea unui copil datorită aportului unui număr mare de antigene străine în organism. Cu toate acestea, majoritatea mecanismelor de apărare sunt imature pe parcursul copilăriei. Reglarea neurohormonală a funcțiilor sistemului imunitar începe să se manifeste clar în perioada pubertății. La vârsta adultă, sistemul imunitar se caracterizează prin cea mai mare capacitate de adaptare atunci când o persoană intră în condiții de mediu modificate și nefavorabile. Îmbătrânirea organismului este însoțită de diferite manifestări ale insuficienței dobândite a sistemului imunitar.
Neuronii sunt blocurile de construcție pentru „sistemul de mesaje” uman, există rețele întregi de neuroni care transmit semnale între creier și corp. Aceste rețele organizate, care includ mai mult de un trilion de neuroni, creează așa-numitul sistem nervos. Este format din două părți: sistemul nervos central (creierul și măduva spinării) și cel periferic (nervi și rețele nervoase în întregul corp)
Sistemul endocrin parte a sistemului de transmitere a informațiilor organismului. Utilizează glande din tot corpul care reglează multe procese, cum ar fi metabolismul, digestia, tensiunea arterială și creșterea. Printre cele mai importante glande endocrine se numără glanda pineală, hipotalamusul, glanda pituitară, glanda tiroidă, ovarele și testiculele.
sistem nervos central(SNC) este format din creier și măduva spinării.
Sistem nervos periferic(PNS) constă din nervi care se extind dincolo de sistemul nervos central. SNP poate fi împărțit în continuare în două sisteme nervoase diferite: somaticȘi vegetativ.
sistemul nervos somatic: Sistemul nervos somatic transmite senzații și comenzi fizice mișcărilor și acțiunilor.
sistem nervos autonom: Sistemul nervos autonom controlează funcțiile involuntare, cum ar fi bătăile inimii, respirația, digestia și tensiunea arterială. Acest sistem este, de asemenea, asociat cu răspunsuri emoționale, cum ar fi transpirația și plânsul.
10. Activitate nervoasă mai scăzută și mai mare.
Activitate nervoasă inferioară (NND) - direcţionat către mediul intern al organismului. Acesta este un set de procese neurofiziologice care asigură implementarea reflexelor și instinctelor necondiționate. Aceasta este activitatea măduvei spinării și a trunchiului cerebral, care asigură reglarea activității organelor interne și a interconexiunii lor, datorită cărora organismul funcționează ca un întreg.
Activitate nervoasă superioară (HNI) -îndreptate către mediul extern. Acesta este un set de procese neurofiziologice care asigură procesarea conștientă și subconștientă a informațiilor, asimilarea informațiilor, comportamentul adaptativ la mediu și antrenamentul ontogenic în toate tipurile de activități, inclusiv comportamentul intenționat în societate.
11. Fiziologia adaptării și stresului.
Sindromul de adaptare:
Prima se numește stadiul de anxietate. Această etapă este asociată cu mobilizarea mecanismelor de apărare ale organismului, o creștere a nivelului de adrenalină din sânge.
Următoarea etapă se numește stadiul de rezistență sau rezistență. Această etapă se distinge prin cel mai înalt nivel de rezistență a organismului la acțiunea factorilor nocivi, ceea ce reflectă capacitatea de a menține starea de homeostazie.
Dacă impactul factorului de stres continuă, atunci, ca urmare, „energia adaptării”, adică. mecanismele adaptative implicate în menţinerea etapei de rezistenţă se vor epuiza. Apoi organismul intră în stadiul final - stadiul de epuizare, când supraviețuirea organismului poate fi amenințată.
Corpul uman face față stresului în următoarele moduri:
1. Factorii de stres sunt analizați în părțile superioare ale cortexului cerebral, după care anumite semnale sunt trimise către mușchii responsabili de mișcare, pregătind organismul să răspundă la factorul de stres.
2. Factorul de stres afectează și sistemul nervos autonom. Pulsul se accelerează, tensiunea arterială crește, nivelul eritrocitelor și zahărului din sânge crește, respirația devine frecventă și intermitentă. Aceasta crește cantitatea de oxigen furnizată țesuturilor. Persoana este gata să lupte sau să fugă.
3. Din secțiunile analizorului cortexului, semnalele intră în hipotalamus și glandele suprarenale. Glandele suprarenale reglează eliberarea de adrenalină în sânge, care este un stimulent comun cu acțiune rapidă.
Acțiunea bilaterală a sistemului nervos și endocrin
Fiecare țesut și organ uman funcționează sub dublu control al sistemului nervos autonom și al factorilor umorali, în special hormonii. Acest control dublu stă la baza „fiabilității” influențelor de reglementare, a căror sarcină este menținerea unui anumit nivel al parametrilor fizici și chimici individuali ai mediului intern.
Aceste sisteme excită sau inhibă diverse funcții fiziologice pentru a minimiza abaterile acestor parametri, în ciuda fluctuațiilor semnificative ale mediului extern. Această activitate este în concordanță cu activitatea sistemelor care asigură interacțiunea organismului cu condițiile de mediu, care este în continuă schimbare.
Organele umane au un număr mare de receptori, a căror iritare provoacă diverse reacții fiziologice. În același timp, multe terminații nervoase din sistemul nervos central se apropie de organe. Aceasta înseamnă că există o legătură bidirecțională între organele umane și sistemul nervos: ele primesc semnale de la sistemul nervos central și, la rândul lor, sunt o sursă de reflexe care schimbă starea lor și a corpului în ansamblu.
Glandele endocrine și hormonii pe care îi produc sunt în strânsă relație cu sistemul nervos, formând un mecanism de reglare integral comun.
Legătura glandelor endocrine cu sistemul nervos este bidirecțională: glandele sunt dens inervate din partea sistemului nervos autonom, iar secretul glandelor prin sânge acționează asupra centrilor nervoși.
Observație 1
Pentru a menține homeostazia și a îndeplini funcțiile de bază ale vieții, au evoluat două sisteme principale: nervos și umoral, care lucrează în mod concertat.
Reglarea umorală se realizează prin formarea în glandele endocrine sau grupurile de celule care îndeplinesc o funcție endocrină (în glandele de secreție mixtă) și intrarea substanțelor biologic active - hormoni în fluidele circulante. Hormonii se caracterizează printr-o acțiune la distanță și capacitatea de a influența în concentrații foarte mici.
Integrarea reglării nervoase și umorale în organism este deosebit de pronunțată în timpul acțiunii factorilor de stres.
Celulele corpului uman sunt combinate în țesuturi, iar acestea, la rândul lor, în sisteme de organe. În general, toate acestea reprezintă un singur supersistem al corpului. Tot numărul uriaș de elemente celulare în absența unui mecanism de reglare complex din organism nu ar putea funcționa ca un întreg.
Sistemul glandelor endocrine și sistemul nervos joacă un rol deosebit în reglare. Este starea de reglare endocrină care determină natura tuturor proceselor care au loc în sistemul nervos.
Exemplul 1
Sub influența androgenilor și estrogenilor, se formează comportamentul instinctiv, instinctele sexuale. Evident, sistemul umoral controlează și neuronii, precum și alte celule din corpul nostru.
Sistemul nervos evolutiv a apărut mai târziu decât sistemul endocrin. Aceste două sisteme de reglare se completează reciproc, formând un singur mecanism funcțional care asigură o reglare neuroumorală extrem de eficientă, punându-l în fruntea tuturor sistemelor care coordonează toate procesele de viață ale unui organism multicelular.
Această reglare a constantei mediului intern din organism, care are loc după principiul feedback-ului, nu poate îndeplini toate sarcinile de adaptare a organismului, dar este foarte eficientă în menținerea homeostaziei.
Exemplul 2
Cortexul suprarenal produce hormoni steroizi ca răspuns la excitarea emoțională, boli, foame etc.
Este nevoie de o conexiune între sistemul nervos și glandele endocrine, astfel încât sistemul endocrin să poată răspunde la emoții, lumină, mirosuri, sunete și așa mai departe.
Rolul reglator al hipotalamusului
Influența reglatoare a sistemului nervos central asupra activității fiziologice a glandelor se realizează prin hipotalamus.
Hipotalamusul este conectat aferent cu alte părți ale sistemului nervos central, în primul rând cu măduva spinării, medula oblongata și mesenencefalul, talamusul, ganglionii bazali (formațiuni subcorticale situate în substanța albă a emisferelor cerebrale), hipocampul (structura centrală a sistemul limbic), câmpurile individuale ale cortexului cerebral și etc. Datorită acesteia, informațiile din întregul organism intră în hipotalamus; semnalele de la extero- și interoreceptori care intră în sistemul nervos central prin hipotalamus sunt transmise de glandele endocrine.
Astfel, celulele neurosecretoare ale hipotalamusului transformă stimulii nervoși aferenți în factori umorali cu activitate fiziologică (în special, hormoni de eliberare).
Glanda pituitară ca regulator al proceselor biologice
Glanda pituitară primește semnale care informează despre tot ceea ce se întâmplă în organism, dar nu are legătură directă cu mediul extern. Dar pentru ca activitatea vitală a organismului să nu fie perturbată în mod constant de factorii de mediu, organismul trebuie să se adapteze la condițiile externe în schimbare. Corpul învață despre influențele externe primind informații de la organele de simț care le transmit sistemului nervos central.
Acționând ca glanda endocrină supremă, glanda pituitară în sine este controlată de sistemul nervos central și, în special, de hipotalamus. Acest centru vegetativ superior este angajat în coordonarea și reglarea constantă a activității diferitelor părți ale creierului și a tuturor organelor interne.
Observația 2
Existența întregului organism, constanța mediului său intern este controlată tocmai de hipotalamus: metabolismul proteinelor, glucidelor, grăsimilor și sărurilor minerale, cantitatea de apă din țesuturi, tonusul vascular, ritmul cardiac, temperatura corpului etc.
Un singur sistem de reglare neuroendocrină în organism se formează ca urmare a combinației la nivelul hipotalamusului a majorității căilor umorale și nervoase de reglare.
Axonii neuronilor localizați în cortexul cerebral și ganglionii subcorticali se apropie de celulele hipotalamusului. Ei secretă neurotransmițători care activează și inhibă activitatea de secreție a hipotalamusului. Impulsurile nervoase primite de la creier, sub influența hipotalamusului, sunt transformate în stimuli endocrini, care, în funcție de semnalele umorale care vin la hipotalamus din glande și țesuturi, cresc sau scad.
Controlul hipotalamusului glandei pituitare are loc folosind atât conexiunile nervoase, cât și sistemul vaselor de sânge. Sângele care intră în glanda pituitară anterioară trece în mod necesar prin elevația mediană a hipotalamusului, unde este îmbogățit cu neurohormoni hipotalamici.
Observația 3
Neurohormonii sunt de natură peptidică și fac parte din moleculele proteice.
În timpul nostru, au fost identificați șapte neurohormoni - liberine („eliberatori”) care stimulează sinteza hormonilor tropicali în glanda pituitară. Și trei neurohormoni, dimpotrivă, inhibă producția lor - melanostatină, prolactostatina și somatostatina.
Vasopresina și oxitocina sunt, de asemenea, neurohormoni. Oxitocina stimulează contracția mușchilor netezi ai uterului în timpul nașterii, producția de lapte de către glandele mamare. Cu participarea activă a vasopresinei, transportul apei și sărurilor prin membranele celulare este reglat, lumenul vaselor scade (tensiunea arterială crește). Datorită capacității sale de a reține apa în organism, acest hormon este adesea denumit hormon antidiuretic (ADH). Principalul punct de aplicare al ADH este tubul renal, unde, sub influența acestuia, este stimulată reabsorbția apei în sânge din urina primară.
Celulele nervoase ale nucleilor hipotalamusului produc neurohormoni, iar apoi îi transportă cu proprii axoni în lobul posterior al glandei pituitare, iar de aici acești hormoni sunt capabili să intre în fluxul sanguin, provocând un efect complex asupra sistemelor organismului.
Cu toate acestea, pituitara și hipotalamusul nu numai că trimit ordine prin hormoni, dar ei înșiși sunt capabili să analizeze cu precizie semnalele care vin de la glandele endocrine periferice. Sistemul endocrin funcționează pe principiul feedback-ului. Dacă glanda endocrină produce un exces de hormoni, atunci secreția unui anumit hormon de către glanda pituitară încetinește, iar dacă hormonul nu este produs suficient, atunci producția de hormon tropical corespunzător al glandei pituitare crește.
Observația 4
În procesul de dezvoltare evolutivă, mecanismul de interacțiune dintre hormonii hipotalamusului, hormonii glandei pituitare și glandele endocrine a fost elaborat destul de fiabil. Dar dacă cel puțin o verigă a acestui lanț complex eșuează, atunci va exista imediat o încălcare a raporturilor (cantitative și calitative) în întregul sistem, purtând diferite boli endocrine.
În funcție de natura inervației organelor și țesuturilor, sistemul nervos este împărțit în somaticȘi vegetativ. Sistemul nervos somatic reglează mișcările voluntare ale mușchilor scheletici și oferă sensibilitate. Sistemul nervos autonom coordonează activitatea organelor interne, a glandelor, a sistemului cardiovascular și inervează toate procesele metabolice din corpul uman. Activitatea acestui sistem de reglementare nu este controlată de conștiință și este realizată datorită activității coordonate a celor două departamente ale sale: simpatic și parasimpatic. În cele mai multe cazuri, activarea acestor departamente are efectul opus. Influența simpatică este cea mai pronunțată atunci când corpul se află într-o stare de stres sau de muncă intensă. Sistemul nervos simpatic este un sistem de alarmare si mobilizare a rezervelor necesare pentru a proteja organismul de influentele mediului. Oferă semnale care activează activitatea creierului și mobilizează reacții de protecție (procesul de termoreglare, răspunsurile imune, mecanismele de coagulare a sângelui). Când sistemul nervos simpatic este activat, ritmul cardiac crește, procesele de digestie încetinesc, ritmul respirator crește și schimbul de gaze crește, crește concentrația de glucoză și acizi grași din sânge datorită eliberării lor de către ficat și țesutul adipos (Fig. 5).
Diviziunea parasimpatică a sistemului nervos autonom reglează activitatea organelor interne în repaus, adică. este un sistem de reglare curentă a proceselor fiziologice din organism. Predominanța activității părții parasimpatice a sistemului nervos autonom creează condiții pentru odihnă și restabilirea funcțiilor corpului. Când este activată, frecvența și puterea contracțiilor inimii scad, procesele de digestie sunt stimulate, iar clearance-ul căilor respiratorii scade (Fig. 5). Toate organele interne sunt inervate atât de diviziunile simpatice, cât și de cele parasimpatice ale sistemului nervos autonom. Pielea și sistemul musculo-scheletic au doar inervație simpatică.
Fig.5. Reglarea diferitelor procese fiziologice ale corpului uman sub influența diviziunilor simpatice și parasimpatice ale sistemului nervos autonom
Sistemul nervos autonom are o componentă senzorială (sensibilă) reprezentată de receptori (dispozitive sensibile) localizate în organele interne. Acești receptori percep indicatori ai stării mediului intern al corpului (de exemplu, concentrația de dioxid de carbon, presiunea, concentrația de nutrienți în fluxul sanguin) și transmit această informație de-a lungul fibrelor nervoase centripete către sistemul nervos central, unde aceste informații sunt prelucrate. Ca răspuns la informațiile primite de la sistemul nervos central, semnalele sunt transmise de-a lungul fibrelor nervoase centrifuge către organele de lucru corespunzătoare implicate în menținerea homeostaziei.
Sistemul endocrin reglează, de asemenea, activitatea țesuturilor și a organelor interne. Această reglare se numește umoral și se realizează cu ajutorul unor substanțe speciale (hormoni) care sunt secretate de glandele endocrine în sânge sau în lichidul tisular. Hormoni - Acestea sunt substanțe reglatoare speciale produse în unele țesuturi ale corpului, transportate cu fluxul sanguin către diferite organe și afectând activitatea acestora. În timp ce semnalele (impulsurile nervoase) care asigură reglarea nervoasă se propagă cu o viteză mare și este nevoie de fracțiuni de secundă pentru a efectua un răspuns din partea sistemului nervos autonom, reglarea umorală este mult mai lentă, iar sub controlul său se află acele procese ale corpului nostru. care necesită minute pentru a regla.și ceasul. Hormonii sunt substanțe puternice și își produc efectul în cantități foarte mici. Fiecare hormon afectează anumite organe și sisteme de organe, care sunt numite organe țintă. Celulele organelor țintă au proteine specifice receptorului care interacționează selectiv cu hormoni specifici. Formarea unui complex de hormon cu o proteină receptor implică un întreg lanț de reacții biochimice care determină acțiunea fiziologică a acestui hormon. Concentrația majorității hormonilor poate varia într-o gamă largă, ceea ce asigură că mulți parametri fiziologici sunt menținuți constant cu nevoile în continuă schimbare ale corpului uman. Reglarea nervoasă și umorală în organism sunt strâns interconectate și coordonate, ceea ce îi asigură adaptabilitatea într-un mediu în continuă schimbare.
Hormonii joacă rolul principal în reglarea funcțională umorală a corpului uman. pituitară și hipotalamus. Glanda pituitară (anexul cerebral inferior) este o parte a creierului legată de diencefal, este atașată printr-un picior special de o altă parte a diencefalului, hipotalamus,și este strâns legat de acesta. Glanda pituitară este formată din trei părți: anterioară, mijlocie și posterioară (Fig. 6). Hipotalamusul este principalul centru de reglare al sistemului nervos autonom, în plus, această parte a creierului conține celule neurosecretoare speciale care combină proprietățile unei celule nervoase (neuron) și a unei celule secretoare care sintetizează hormoni. Cu toate acestea, în hipotalamus însuși, acești hormoni nu sunt eliberați în sânge, ci intră în glanda pituitară, în lobul posterior ( neurohipofiză) unde sunt eliberate în sânge. Unul dintre acești hormoni hormon antidiuretic(ADG sau vasopresină), afectează predominant rinichii și pereții vaselor de sânge. O creștere a sintezei acestui hormon are loc cu pierderi semnificative de sânge și alte cazuri de pierdere de lichide. Sub acțiunea acestui hormon, pierderea de lichid din organism scade, în plus, ca și alți hormoni, ADH afectează și funcția creierului. Este un stimulent natural al invatarii si memoriei. Lipsa sintezei acestui hormon în organism duce la o boală numită diabet insipid,în care volumul de urină excretat de pacienți crește brusc (până la 20 de litri pe zi). Un alt hormon eliberat în sânge în glanda pituitară posterioară se numește oxitocina.Ținta acestui hormon este mușchii netezi ai uterului, celulele musculare care înconjoară canalele glandelor mamare și testiculelor. O creștere a sintezei acestui hormon se observă la sfârșitul sarcinii și este absolut necesară pentru cursul nașterii. Oxitocina afectează învățarea și memoria. Hipofiza anterioară ( adenohipofiză) este o glanda endocrina si secreta in sange o serie de hormoni care regleaza functiile altor glande endocrine (tiroida, suprarenale, gonade) si sunt numite hormoni tropicali. De exemplu, hormon adenocorticotrop (ACTH) acționează asupra cortexului suprarenal și sub influența acestuia sunt eliberați în sânge o serie de hormoni steroizi. Hormon de stimulare a tiroidei stimulează glanda tiroidă. hormon de creștere(sau hormonul de crestere) actioneaza asupra oaselor, muschilor, tendoanelor, organelor interne, stimuland cresterea acestora. În celulele neurosecretoare ale hipotalamusului se sintetizează factori speciali care afectează funcționarea glandei pituitare anterioare. Unii dintre acești factori sunt numiți liberali, stimulează secreția de hormoni de către celulele adenohipofizei. Alti factori statine, inhiba secretia hormonilor corespunzatori. Activitatea celulelor neurosecretoare ale hipotalamusului se modifică sub influența impulsurilor nervoase care provin de la receptorii periferici și din alte părți ale creierului. Astfel, legătura dintre sistemele nervos și umoral se realizează în primul rând la nivelul hipotalamusului.
Fig.6. Schema creierului (a), hipotalamusului și glandei pituitare (b):
1 - hipotalamus, 2 - glanda pituitară; 3 - medulla oblongata; 4 și 5 - celule neurosecretoare ale hipotalamusului; 6 - tulpina pituitară; 7 și 12 - procesele (axonii) celulelor neurosecretoare;
8 - hipofiză posterioară (neurohipofiză), 9 - hipofiză intermediară, 10 - hipofiză anterioară (adenohipofiză), 11 - elevație mediană a tulpinii hipofizare.
Pe lângă sistemul hipotalamo-hipofizar, glandele endocrine includ glandele tiroide și paratiroide, cortexul suprarenal și medularul, celulele insulare pancreatice, celulele secretoare intestinale, glandele sexuale și unele celule ale inimii.
Glanda tiroida- acesta este singurul organ uman care este capabil să absoarbă activ iodul și să-l includă în molecule active biologic, hormoni tiroidieni. Acești hormoni afectează aproape toate celulele corpului uman, principalele lor efecte sunt asociate cu reglarea proceselor de creștere și dezvoltare, precum și cu procesele metabolice din organism. Hormonii tiroidieni stimulează creșterea și dezvoltarea tuturor sistemelor corpului, în special a sistemului nervos. Când glanda tiroidă nu funcționează corect, adulții dezvoltă o boală numită mixedem. Simptomele sale sunt scăderea metabolismului și disfuncția sistemului nervos: reacția la stimuli încetinește, oboseala crește, scade temperatura corpului, se dezvoltă edem, tractul gastro-intestinal suferă etc. O scădere a nivelului tiroidei la nou-născuți este însoțită de o scădere mai severă. consecinţe şi conduce la cretinism, retard mintal până la o idioție completă. Anterior, mixedemul și cretinismul erau frecvente în zonele muntoase unde există puțin iod în apa glaciară. Acum această problemă este ușor de rezolvat prin adăugarea de sare de iod de sodiu la sarea de masă. O glanda tiroidă hiperactivă duce la o tulburare numită boala lui Graves. La astfel de pacienți, metabolismul bazal crește, somnul este perturbat, temperatura crește, respirația și bătăile inimii devin mai frecvente. Mulți pacienți au ochii bombați, uneori se formează gușă.
glandele suprarenale- glande pereche situate la polii rinichilor. Fiecare glandă suprarenală are două straturi: corticală și medulară. Aceste straturi sunt complet diferite ca origine. Stratul cortical exterior se dezvoltă din stratul germinal mijlociu (mezoderm), medularul este un nod modificat al sistemului nervos autonom. Cortexul suprarenal produce hormoni corticosteroizi (corticoizi). Acești hormoni au un spectru larg de acțiune: afectează metabolismul apă-sare, metabolismul grăsimilor și carbohidraților, proprietățile imunitare ale organismului și suprimă reacțiile inflamatorii. Unul dintre principalii corticoizi, cortizol, este necesar pentru a crea o reacție la stimuli puternici care duc la dezvoltarea stresului. Stres poate fi definită ca o situație amenințătoare care se dezvoltă sub influența durerii, pierderii de sânge, a fricii. Cortizolul previne pierderea de sânge, îngustează vasele arteriale mici și crește contractilitatea mușchiului inimii. Odată cu distrugerea celulelor cortexului suprarenal se dezvoltă boala Addison. La pacienți, în unele părți ale corpului se observă o nuanță bronzată a pielii, se dezvoltă slăbiciune musculară, pierderea în greutate, memoria și abilitățile mentale suferă. Tuberculoza a fost cea mai frecventă cauză a bolii Addison, în prezent este vorba despre reacții autoimune (producția greșită de anticorpi la propriile molecule).
Hormoni sintetizați în medula suprarenală: adrenalinăȘi norepinefrină. Țintele acestor hormoni sunt toate țesuturile corpului. Adrenalina și norepinefrina sunt menite să mobilizeze toate forțele unei persoane în cazul unei situații care necesită un mare stres fizic sau psihic, în caz de rănire, infecție, frică. Sub influența lor, frecvența și puterea contracțiilor inimii crește, tensiunea arterială crește, respirația se accelerează și bronhiile se extind, iar excitabilitatea structurilor creierului crește.
Pancreas este o glanda de tip mixt, indeplineste atat functii digestive (producerea sucului pancreatic) cat si endocrine. Produce hormoni care reglează metabolismul carbohidraților în organism. Hormonul insulină stimulează fluxul de glucoză și aminoacizi din sânge în celulele diferitelor țesuturi, precum și formarea în ficat din glucoză a principalului polizaharide de rezervă a corpului nostru, glicogen. Un alt hormon pancreatic glucagon, conform efectelor sale biologice, este un antagonist al insulinei, crescând nivelul glicemiei. Glucogonul stimulează descompunerea glicogenului în ficat. Cu o lipsă de insulină se dezvoltă Diabet, Glucoza ingerată cu alimente nu este absorbită de țesuturi, se acumulează în sânge și este excretată din organism prin urină, în timp ce țesuturile sunt extrem de lipsite de glucoză. Țesutul nervos suferă deosebit de puternic: sensibilitatea nervilor periferici este perturbată, există o senzație de greutate la nivelul membrelor, sunt posibile convulsii. În cazuri severe, pot apărea comă diabetică și deces.
Sistemele nervos și umoral, lucrând împreună, excită sau inhibă diverse funcții fiziologice, ceea ce reduce la minimum abaterile parametrilor individuali ai mediului intern. Constanța relativă a mediului intern este asigurată la om prin reglarea activității sistemului cardiovascular, respirator, digestiv, excretor și a glandelor sudoripare. Mecanismele de reglementare asigură constanța compoziției chimice, presiunea osmotică, numărul de celule sanguine etc. Mecanisme foarte perfecte asigură menținerea unei temperaturi constante a corpului uman (termoreglare).
CAPITOLUL 1. INTERACȚIUNEA SISTEMULUI NERVOS ȘI ENDOCRIN
Corpul uman este format din celule care se combină în țesuturi și sisteme - toate acestea în ansamblu sunt un singur supersistem al corpului. Miriade de elemente celulare nu ar putea funcționa ca un întreg, dacă organismul nu ar avea un mecanism complex de reglare. Un rol deosebit în reglare îl joacă sistemul nervos și sistemul glandelor endocrine. Natura proceselor care au loc în sistemul nervos central este în mare măsură determinată de starea reglării endocrine. Deci androgenii și estrogenii formează instinctul sexual, multe reacții comportamentale. Evident, neuronii, la fel ca și alte celule din corpul nostru, sunt sub controlul sistemului de reglare umorală. Sistemul nervos, evolutiv mai târziu, are atât conexiuni de control, cât și conexiuni subordonate cu sistemul endocrin. Aceste două sisteme de reglare se completează reciproc, formează un mecanism unificat din punct de vedere funcțional, care asigură eficiența ridicată a reglării neuroumorale, îl pune în fruntea sistemelor care coordonează toate procesele vieții într-un organism multicelular. Reglarea constanței mediului intern al corpului, care are loc după principiul feedback-ului, este foarte eficientă pentru menținerea homeostaziei, dar nu poate îndeplini toate sarcinile de adaptare a organismului. De exemplu, cortexul suprarenal produce hormoni steroizi ca răspuns la foame, boală, excitare emoțională și așa mai departe. Pentru ca sistemul endocrin să poată „răspunde” la lumină, sunete, mirosuri, emoții etc. trebuie sa existe o legatura intre glandele endocrine si sistemul nervos.
1.1 Scurtă descriere a sistemului
Sistemul nervos autonom pătrunde în întreg corpul nostru ca pe cea mai subțire pânză. Are două ramuri: excitație și inhibiție. Sistemul nervos simpatic este partea excitatoare, ne pune într-o stare de pregătire pentru a face față provocării sau pericolului. Terminatiile nervoase secreta neurotransmitatori care stimuleaza glandele suprarenale sa elibereze hormoni puternici - adrenalina si norepinefrina. Ele, la rândul lor, cresc ritmul cardiac și ritmul respirator și acționează asupra procesului de digestie prin eliberarea de acid în stomac. Acest lucru creează o senzație de supt în stomac. Terminațiile nervoase parasimpatice secretă alți mediatori care reduc pulsul și ritmul respirator. Răspunsurile parasimpatice sunt relaxarea și echilibrul.
Sistemul endocrin al corpului uman combină dimensiuni mici și diferite ca structură și funcții ale glandelor endocrine care fac parte din sistemul endocrin. Acestea sunt glanda pituitară cu lobii anteriori și posteriori care funcționează independent, glandele sexuale, glandele tiroide și paratiroide, cortexul suprarenal și medularul, celulele insulare pancreatice și celulele secretoare care căptușesc tractul intestinal. Luate împreună, nu cântăresc mai mult de 100 de grame, iar cantitatea de hormoni pe care îi produc poate fi calculată în miliarde de gram. Și, cu toate acestea, sfera de influență a hormonilor este excepțional de mare. Au un impact direct asupra creșterii și dezvoltării organismului, asupra tuturor tipurilor de metabolism, asupra pubertății. Nu există conexiuni anatomice directe între glandele endocrine, dar există o interdependență a funcțiilor unei glande de altele. Sistemul endocrin al unei persoane sănătoase poate fi comparat cu o orchestră bine interpretată, în care fiecare glandă își conduce cu încredere și subtil rolul. Iar principala glanda endocrina suprema, glanda pituitara, actioneaza ca un conductor. Glanda pituitară anterioară secretă în sânge șase hormoni tropicali: somatotropi, adrenocorticotropi, tirotrop, prolactinic, foliculo-stimulatori și luteinizanți - aceștia direcționează și reglează activitatea altor glande endocrine.
1.2 Interacțiunea sistemului endocrin și nervos
Glanda pituitară poate primi semnale despre ceea ce se întâmplă în organism, dar nu are nicio legătură directă cu mediul extern. Între timp, pentru ca factorii mediului extern să nu perturbe constant activitatea vitală a organismului, trebuie efectuată adaptarea organismului la condițiile externe în schimbare. Corpul învață despre influențele externe prin organele de simț, care transmit informațiile primite către sistemul nervos central. Fiind glanda supremă a sistemului endocrin, glanda pituitară însăși se supune sistemului nervos central și în special hipotalamusului. Acest centru vegetativ superior coordonează și reglează în mod constant activitatea diferitelor părți ale creierului și a tuturor organelor interne. Ritmul cardiac, tonusul vaselor de sânge, temperatura corpului, cantitatea de apă din sânge și țesuturi, acumularea sau consumul de proteine, grăsimi, carbohidrați, săruri minerale - într-un cuvânt, existența corpului nostru, constanța mediului său intern este sub controlul hipotalamusului. Majoritatea căilor de reglare nervoase și umorale converg la nivelul hipotalamusului și datorită acestui fapt, în organism se formează un singur sistem de reglare neuroendocrină. Axonii neuronilor localizați în cortexul cerebral și formațiunile subcorticale se apropie de celulele hipotalamusului. Acești axoni secretă diverși neurotransmițători care au atât efecte de activare, cât și efecte inhibitorii asupra activității secretoare a hipotalamusului. Hipotalamusul „transformă” impulsurile nervoase care vin din creier în stimuli endocrini, care pot fi întăriți sau slăbiți în funcție de semnalele umorale care vin către hipotalamus de la glandele și țesuturile subordonate acestuia.
Hipotalamusul controlează glanda pituitară folosind atât conexiunile nervoase, cât și sistemul vaselor de sânge. Sângele care intră în glanda pituitară anterioară trece în mod necesar prin eminența mediană a hipotalamusului și este îmbogățit acolo cu neurohormoni hipotalamici. Neurohormonii sunt substanțe de natură peptidică, care fac parte din moleculele proteice. Până în prezent, au fost descoperiți șapte neurohormoni, așa-numitele liberine (adică eliberatori), care stimulează sinteza hormonilor tropicali în glanda pituitară. Și trei neurohormoni - prolactostatina, melanostatin și somatostatina -, dimpotrivă, inhibă producția lor. Alți neurohormoni includ vasopresina și oxitocina. Oxitocina stimulează contracția mușchilor netezi ai uterului în timpul nașterii, producția de lapte de către glandele mamare. Vasopresina este implicată activ în reglarea transportului de apă și săruri prin membranele celulare; sub influența sa, lumenul vaselor de sânge scade și, în consecință, tensiunea arterială crește. Datorită faptului că acest hormon are capacitatea de a reține apa în organism, este adesea numit hormon antidiuretic (ADH). Principalul punct de aplicare al ADH este tubii renali, unde stimulează reabsorbția apei din urina primară în sânge. Neurohormonii sunt produși de celulele nervoase ale nucleilor hipotalamusului, iar apoi sunt transportați de-a lungul propriilor axoni (procese nervoase) către lobul posterior al glandei pituitare, iar de aici acești hormoni intră în sânge, având un efect complex asupra sistemele corpului.
Tropinele formate în glanda pituitară nu numai că reglează activitatea glandelor subordonate, ci îndeplinesc și funcții endocrine independente. De exemplu, prolactina are un efect lactogen și, de asemenea, inhibă procesele de diferențiere celulară, crește sensibilitatea glandelor sexuale la gonadotropine și stimulează instinctul parental. Corticotropina nu este doar un stimulator al sterdogenezei, ci și un activator al lipolizei în țesutul adipos, precum și un participant important în procesul de conversie a memoriei pe termen scurt în memorie pe termen lung în creier. Hormonul de creștere poate stimula activitatea sistemului imunitar, metabolismul lipidelor, zaharurilor etc. De asemenea, unii hormoni ai hipotalamusului și glandei pituitare pot fi formați nu numai în aceste țesuturi. De exemplu, somatostatina (un hormon hipotalamic care inhibă formarea și secreția hormonului de creștere) se găsește și în pancreas, unde inhibă secreția de insulină și glucagon. Unele substante actioneaza in ambele sisteme; pot fi atât hormoni (adică produse ale glandelor endocrine) cât și mediatori (produse ale anumitor neuroni). Acest rol dublu este jucat de norepinefrină, somatostatina, vasopresină și oxitocină, precum și de transmițători ai sistemului nervos intestinal difuz, cum ar fi colecistokinina și polipeptida intestinală vasoactivă.
Cu toate acestea, nu ar trebui să creadă că hipotalamusul și glanda pituitară doar dau ordine, scăzând hormonii „călăuzitori” de-a lungul lanțului. Ei înșiși analizează cu sensibilitate semnalele care vin de la periferie, de la glandele endocrine. Activitatea sistemului endocrin se desfășoară pe baza principiului universal al feedback-ului. Un exces de hormoni ai uneia sau alteia glande endocrine inhibă eliberarea unui anumit hormon hipofizar responsabil de activitatea acestei glande, iar o deficiență determină glanda pituitară să crească producția de hormon triplu corespunzător. Mecanismul de interacțiune dintre neurohormonii hipotalamusului, hormonii tripli ai glandei pituitare și hormonii glandelor endocrine periferice într-un organism sănătos a fost elaborat printr-o dezvoltare evolutivă îndelungată și este foarte fiabil. Cu toate acestea, un eșec într-o verigă a acestui lanț complex este suficient pentru a provoca o încălcare a relațiilor cantitative, și uneori chiar calitative, în întregul sistem, ducând la diferite boli endocrine.
CAPITOLUL 2. FUNCȚIILE DE BAZĂ ALE TALAMUSULUI
2.1 Scurtă anatomie
Cea mai mare parte a diencefalului (20 g) este talamusul. Un organ pereche de formă ovoidă, a cărui parte anterioară este ascuțită (tuberculul anterior), iar partea posterioară expandată (pernă) atârnă peste corpurile geniculate. Talamusul stâng și drept sunt conectați printr-o comisură intertalamică. Substanța cenușie a talamusului este împărțită de plăci de substanță albă în părți anterioare, mediale și laterale. Vorbind despre talamus, ele includ și metatalamusul (corpii geniculați), care aparține regiunii talamice. Talamusul este cel mai dezvoltat la om. Talamusul (talamusul), tuberculul vizual, este un complex nuclear în care are loc procesarea și integrarea aproape a tuturor semnalelor care merg către cortexul cerebral din măduva spinării, creierul mijlociu, cerebel și ganglionii bazali ai creierului.
