реферат по физиологии. Внутрисекреторная функция тимуса и эпифиза
 Скачать 237 Kb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина» Институт ветеринарной медицины и биотехнологии Факультет ветеринарной медицины Кафедра анатомии, гистологии, физиологии и патологической анатомии РЕФЕРАТ на тему: «Внутрисекреторная функция тимуса и эпифиза». По дисциплине: Б1.Б.09 «Физиология и этология животных» Выполнила: ст. 205 группы Парамонова Анна Михайловна Проверила: канд. вет. наук Ольга Николаевна Шушакова ОМСК – 2019 Содержание Введение…………………………………………………………………………………………..3 Глава 1. Железы внутренней секреции и их гормоны…………………………………………4 Глава 2. Механизм действия гормонов…………………………………………………………5 Глава 3. Внутрисекреторная функция тимуса………………………………………………….6 Глава 4. Внутрисекреторная функция эпифиза………………………………………………...8 Заключение……………………………………………………….……………………………….10 Список литературы……………………………………………………….………………………11 Приложение……………………………………………………….………………………………12 Введение Деятельность желез внутренней секреции играет основную роль в регуляции длительно протекающих процессов. Таких как обмена веществ; роста; умственного, физического и полового развития; приспособления организма к меняющимся условиям внешней и внутренней среды; обеспечение постоянства важнейших физиологический показателей (гомеостаза), а также в реакциях организма на стресс. При нарушении деятельности желез внутренней секреции возникают заболевания. Поэтому изучение строения и функционирования эндокринных желез очень важно. В настоящей работе были рассмотрены железы внутренней секреции животных и человека, их важная роль в регуляции процессов жизнедеятельности, а также связи с нервной системой. В первой главе были рассмотрены основные железы внутренней секреции, а также гормоны, которые они выделают. Отмечено, что позвоночные животные имеют более десяти желез внутренней секреции, которые секретируют около пятидесяти гормонов и формируют эндокринную систему человека. Вторая глава посвящена механизму действия гормонов, который бывает трёх типов: мембранный, мембранно-внутриклеточный и внутриклеточный. В третьей главе подробно рассмотрен тимус. Отмечено, что эта железа участвует в формировании деятельности иммунной системы организма. Четвертая глава посвящена эпифизу и его внутрисекреторной функции. Отмечена важная роль этой железы в регуляции биологических процессов животных и человека. Вырабатываемые эпифизом гормоны влияют на годовые ритмы плодовитости и половой активности большинства млекопитающих. Глава 1. Железы внутренней секреции и их гормоны. Железы внутренней секреции (эндокринные железы) выделяют гормоны непосредственно в межклеточную жидкость, кровь, лимфу и церебральную жидкость. Совокупность эндокринных желез образует эндокринную систему, в которой можно выделить несколько составляющих частей: собственно железы внутренней секреции, не имеющие других функций. Продуктами деятельности этих желез являются гормоны; железы смешанной секреции, выполняющие наряду с эндокринной и другие функции: поджелудочная, вилочковая и половые железы, плацента (временная железа); железистые клетки, локализующиеся в различных органах и тканях и секретирующие гормоноподобные вещества. Совокупность этих клеток образует диффузную эндокринную систему. Гормоны — вещества, выделяемые специализированными эндокринными клетками желез внутренней секреции в кровь и оказывающие специфическое действие на ткани-мишени. Тканями-мишенями называются ткани, обладающие очень высокой чувствительностью к определенным гормонам. Например, для тестостерона (мужского полового гормона) органом-мишенью являются семенники, а для окситоцина — миоэпителий молочных желез и гладкие мышцы матки. Существует несколько вариантов классификации гормонов. По химической природе гормоны подразделяются на три группы: полипептидные и белковые, стероидные и производные аминокислоты тирозина. По функциональному значению гормоны также подразделяют на три группы: эффекторные, действующие непосредственно на органы-мишени; тропные, которые вырабатываются в гипофизе и стимулируют синтез и выделение эффекторных гормонов; регулирующие синтез тропных гормонов (либерины и статины), которые выделяются нейросекреторными клетками гипоталамуса. Гормоны, имеющие различную химическую природу, обладают общими биологическими свойствами: дистантностью действия, высокой специфичностью и биологической активностью. Стероидные гормоны и производные аминокислот не обладают видовой специфичностью и оказывают одинаковое действие на животных разных видов. Белковые и пептидные гормоны обладают видовой специфичностью. Белково-пептидные гормоны синтезируются в рибосомах эндокринной клетки. Синтезированный гормон окружается мембранами и выходит в виде везикулы к плазматической мембране. По мере продвижения везикулы гормон в ней «дозревает». После слияния с плазматической мембраной везикула разрывается и гормон выделяется в окружающую среду (экзоцитоз). В среднем период от начала синтеза гормонов до их появления в местах секреции составляет 1-3 ч. Белковые гормоны хорошо растворимы в крови и не требуют специальных переносчиков. Они разрушаются в крови и тканях с участием специфических ферментов — протеиназ. Полупериод их жизни в крови составляет не более 10-20 мин. Есть среди них такие, что поражают своими размерами, построенные еще при древних цивилизациях, правители которых прекрасно осознавали силу воздействия их на человеческую психику. И сохранившиеся до наших дней, эти памятники продолжают поражать людей своей монументальной красотой. Пирамиды древнего Египта, истуканы на острове Пасхи, пирамиды Майя никого не могут оставить равнодушным. Существуют и другого вида исторические памятники - это различные предметы повседневной жизни, которые иногда могут рассказать о своей эпохе много интересных деталей. Вот, например, в историческом музее с. Бородино, посвященном Бородинскому сражению, выставлено много вещей той поры, в частности офицерское обмундирование и коляска – двуколка. Нельзя не поразиться их размерам. Сегодня такой сюртук подойдет, пожалуй, только школьнику-подростку, а в коляске немыслимо представить взрослого мужчину. И понимаешь, насколько изменился человек за эти столетия, как он, в буквальном смысле этого слова, вырос. С помощью памятников осуществляется незримая связь с предшествующими поколениями. Соприкасаясь с ними, понимаешь, что историю делают обыкновенные люди, которые тогда, так же как и мы сегодня, жили, любили, страдали. Именно памятники помогают в воспитании гордости за то место, откуда человек родом, и, одновременно с этим, помогают объективно оценивать исторические события. Поэтому так важно сохранять то, что имеем сегодня мы для будущих поколений. Нежелание узнавать свое прошлое ведет к череде бесконечных ошибок и обедняет сознание и чувства человека. Для того, чтобы лучше понять сегодняшних людей, их образ жизни, поступки, привычки, всегда обращаются к их истокам. И поэтому существует такое множество экскурсионных туров по историческим местам во всех странах. Они включают в себя все знаковые места истории развития и становления. Благодаря обширной территории и различным этническим культурам, наша страна полна разнообразными историческими памятниками. При посещении большинства городов, обратите внимание на то, что именно исторические памятники играют роль своеобразного центра, вокруг которого формируется общественное пространство. Во многом отношение к историческим памятникам указывает на уровень развития людей. Чем образованнее общество, тем в нем более уважительное отношение к истории и к памятникам Глава 2. Механизм действия гормонов. Гормоны, секретируемые железами внутренней секреции, связываются с транспортными белками плазмы или в некоторых случаях адсорбируются на клетках крови и доставляются к органам и тканям, влияя на их функцию и обмен веществ. Некоторые органы и ткани обладают очень высокой чувствительностью к гормонам, поэтому их называют органами-мишенями или тканями–мишенями. Гормоны влияют буквально на все стороны обмена веществ, функции и структуры в организме. Согласно современным представлениям, действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции определенных ферментов. Этот эффект достигается посредством активации или ингибирования уже имеющихся ферментов в клетках за счет ускорения их синтеза путём активации генов. Гормоны могут увеличивать или уменьшать проницаемость клеточных и субклеточных мембран для ферментов и других биологически активных веществ, благодаря чему облегчается или тормозится действие фермента. Мембранный механизм. Гормон связывается с клеточной мембраной и в месте связывания изменяет её проницаемость для глюкозы, аминокислот и некоторых ионов. В этом случае гормон выступает как эффектор транспортных средств мембраны. Такое действие оказывает инсулин, изменяя транспорт глюкозы. Но этот тип транспорта гормонов редко встречается в изолированном виде. Инсулин, например, обладает как мембранным, так и мембранно-внутриклеточным механизмом действия. Мембранно-внутриклеточный механизм. По мембранно-внутриклеточному типу действуют гормоны, которые не проникают в клетку и поэтому влияют на обмен веществ через внутриклеточного химического посредника. К ним относят белково-пептидные гормоны (гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной и паращитовидной желез, тиреокальцитонин щитовидной железы); производные аминокислот (гормоны мозгового слоя надпочечников – адреналин и норадреналин, щитовидной железы – тироксин, трийодтиронин). Аденилатциклаза встроена в мембрану клетки и состоит из 3-х взаимосвязанных частей: рецепторной (R), представленной набором мембранных рецепторов, находящихся снаружи мембраны, сопрягающей (N), представленной особым N–белком, расположенным в липидном слое мембраны, и каталитической (C), являющейся ферментным белком, то есть собственно аденилатциклазой, которая превращает АТФ (аденозинтрифосфат) в ц-АМФ. Аденилатциклаза работает по следующей схеме. Как только гормон связывается с рецептором (R) и образуется комплекс гормон - рецептор, происходит образование комплекса N– белок – ГТФ (гуанозинтрифосфат), который активирует каталитическую (С) часть аденилатцеклазы. Активация аденилатциклазы приводит к образованию ц-АМФ внутри клетки на внутренней поверхности мембраны из АТФ. В цитоплазме клетки находятся неактивные протеинкиназы. Циклические нуклеотиды- ц-АМФ и ц-ГМФ- активируют протеинкиназы. Существуют ц-АМФ - зависимые и ц-ГМФ – зависимые протеинкиназы, которые активируются своим циклическим нуклеотидом. В зависимости от мембранного рецептора, связывающего определенный гормон, включается или аденилатцеклаза, или гуанилатцеклазаи соответственно происходит образование или ц-АМФ, или ц-ГМФ. Через ц-АМФ действует большинство гормонов, а через ц-ГМФ - только окситоцин, тиреокальцитонин, инсулин и адреналин. При помощи активированных протеинкиназ осуществляется два вида регуляции активности ферментов: активация уже имеющихся ферментов путем ковалентной модификации, то есть фосфолированием; изменение количества ферментного белка за счет изменения скорости его биосинтеза. Внутриклеточный (цитозольный) механизм действия. Он характерен для стероидных гармонов (кортикостероидов, половых гормонов – андрогенов, эстрогенов и гестагенов). Стероидные гормоны взаимодействуют с рецепторами, находящимися в цитоплазме. Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс переносится в ядро и действует непосредственно на геном, стимулируя или угнетая его активность, т.е. действует на синтез ДНК, изменяя скорость транскрипции и количество информационной (матричной) РНК (м-РНК). Увеличение или уменьшение количества м-РНК влияет на синтез белка в процессе трансляции, что приводит к изменению функциональной активности клетки. Глава 3. Внутрисекреторная функция тимуса. Тимус (вилочковая железа) – это единственное внутреннее лимфоэпителиальное образование, в котором по морфологическим критериям выделяют 4 зоны: лимфопролиферативную или субкортикальную; внутреннюю коркового вещества; кортикомедуллярную границу; мозговое вещество. В корковом веществе основу функциональной стромы составляет эпителиальный циторетикулум и в меньшей степени мезенхимальные клетки. Наиболее функционально активные клетки присутствуют и в мозговом веществе. В целом цитоархитектоника тимуса призвана обеспечить контакт лимфоидных элементов, поступающих из костного мозга, и стромальных клеток, ответственных за их дальнейшее превращение. Представление о тимусе как эндокринном органе обоснованы данными экспериментов по экстирпации этого органа и наблюдавшимся при этом существенным нарушениям жизнедеятельности оперированных животных. В настоящее время, когда роль тимуса в судьбе Т-лимфоцитов в основном расшифрована и выявлены основные периоды функционального становления лимфоидных стволовых клеток костного мозга, особый интерес представляют гуморальные факторы, регулирующие премитотический, внутримитотический и постмитотический периоды созревания этих клеток. К этим факторам, несомненно, относятся физиологически активные вещества, обеспечивающие поступление костно-мозговых в тимус (хоминг-эффект) и внутримитотический период «тимического обучения» Т-лимфоцитов. В ходе этого обучения Т-лимфоцитов, как наиболее представительная популяция иммунокомпетентных клеток, реализуют программу, позволяющую развивать способности к распознанию чужеродных антигенов, установить пределы аутотолерантности, обеспечить проявление специфической иммунологической функции. Постмитотический период развития системы Т-лимфоцитов тимус обеспечивает и контролирует при помощи мигрирующих из него « обученных» Т-лимфоцитов и выделяемых в кровь дистантных гормональных факторов. Тимус, как центральный орган иммунитета, одновременно является эндокринным и «цитокринным» (продуцирующий клетки) органом. Выполняя эндокринную функцию, тимус продуцирует широкий спектр гормонов, предназначенных как для внутриорганного (эндотимического) применения, так и на «экспорт». Как орган- продуцент иммунокомпетентных клеток тимус получает из костного мозга примитивные стволовые клетки, а выпускает зрелые Т-лимфоциты, заселяющие в последующем периферические лимфоидные образования. Для осуществления этого превращения на внутритимической стадии необходимо взаимодействие клеточных и гуморальных факторов микроокружения тимуса. Это взаимодействие обеспечивается за счёт присутствия специализированных эпителиальных клеток «нянек», которые способны и продуцировать гормональные вешества, и обратимо поглощать незрелые клетки, заботливо покрывать из своей плазматической мембраной и включать их внутрь себя, обеспечивая прохождение последовательных этапов дифференцировки. Способность клеток эпителия тимуса образовывать вещества с гормональной активностью соответствует последовательности, в которой участвуют при дифференцировке Т-лимфоцитов в тимусе. Первым гормональным фактором, действующим внутри тимуса на костномозговые предшественники Т-лимфоцитов, является тимопоэтин, затем β-3- и β-4-тимозины, α-1, α-5, α-7-тимозины, которые осуществляя своё влияние, обеспечивают восприимчивость дифференцирующихся клеток тимическому сывороточному фактору (ТСФ). ТСФ в соединении с цинком представляет активную форму фактора, названную тимулин. Вероятно, определенное количество гормонов, образуемые эпителиальными клетками тимуса, участвует в «обучении» поступивших в него костномозговых клеток в течении всей жизни организма, но эта способность с возрастом резко сокращается в количественном и, возможно, качественном отношении, ограничиваясь образованием гормонов только для внутритимического потребления. Система иммунитета и его центральная железа – тимус тесно связаны с деятельностью нейроэндокринной системы организма. Известно модулирующее влияние вещества надпочечников и гонад – на интенсивность гормнопоэза в тимусе. В свою очередь, тимус оказывает влияние на функции этих эндокринных органов. После тимэктомии корковое вещество надпочечников гипертрофируется, а адреналэктомия снижает продукцию и повышает реализацию гормонов тимуса. Гормоны коркового вещества надпочечников необходимы для распределения тимических факторов между тимусом, селезёнкой и лимфоузлами (нормальное соотношение соответственно 3:2:1), которое после удаление надпочечников возможно лишь при комплексной заместительной терапии. Гормон мозгового вещества надпочечника адреналин вызывает инволюцию клеточного состава коркового и мозгового вещества тимуса. Глава 4. Внутрисекреторная функция эпифиза. Эпифиз (пинеальная, или шишковидная железа) – нейроэндокринный отдел головного мозга, и у большинства млекопитающих животных представляет собой плотное образование, располагающееся в борозде между передними буграми четверохолмия. Входя в состав эпиталамуса, эпифиз связан посредством двух комиссур с габенулярным ядром и субкомиссуральным органом. Эпифиз окружен соединительнотканной оболочкой, от которой отходят внутрь прослойки, разделяющие паренхиму на отдельные дольки. Преобладающими клетками эпифиза являются пинеалоциты – это крупные клетки с бледной цитоплазмой, развитым гранулярных эндоплазматическим ретикулом и комплексом Гольджи и многочисленными митохондриями. Пинеалоциты имеют крупные, богатые хроматином ядра с крупными ядрышками. Их ветвящиеся длинные отростки, как правило, заканчиваются на базальной пластинке перикапиллярного пространства. В цитоплазме пинеалоцитов наряду с осмиофильными включениями присутствуют лизосомоподобные тельца, везикулы и липидные капли. Отростки и их терминали содержат большое количество секреторных гранул с плотным центром и прозрачных везикул, подобных тем, которые выявляются в других нейроэндокринных клетках. В некоторых отростках наблюдаются агрегаты сливающихся секреторных гранул, что может быть своеобразной формой депонирования физиологически активных продуктов. Пинеалоциты имеют все необходимые для секреторного процесса органоиды и, очевидно, могут синтезировать гормоны как индольный, так и полипептидной природы. Эти вещества выделяются из окончаний отростков путём экзоцитоза и, пройдя через перикапиллярное пространство и эндотелий, проникают в просвет кровеносных сосудов. Возможно, что некоторые отростки пинеалоцитов достигают пинеальной бухты третьего мозгового желудочка и выделяют содержимое секторных везикул в спинномозговую жидкость. Эпифиз млекопитающих – полноценный нейроэндокринный орган, продуцирующий нейрогормоны индольной природы – мелатонин и серотонин, а также полипептидные нейрогормоны, например вазотоцин. Известно, что серотонин под влиянием фемента гидроксииндол-О-метилтрансферазы превращается в мелатонин, причём этот процесс происходит в темноте (ночью), а синтез серотонина, напротив, на свету. Ферментов, лимитирующим скорость обьразования мелатонина, является N-ацетилтрансфераза (NAT). Молекулярные механизмы циркадного синтеза мелатонина путём ритмической транскрипции интенсивно излучаются. Если раньше мелатонин рассматривали в качестве главного гормона эпифиза, то новейшие исследования показываю, что мелатонин играет роль локального фактора в пределах самого эпифиза, а функционально активными гормонами являются пептиды, секретируемые в кровоток и спинномозговую жидкость. Мелатонин в пинеалоцитах стимулирует включения аминокислот в белки, активирует систему микротрубочек и вызывает снижение числа секреторных гранул в отростках пинеалоцитов. Таким образом, сложные процессы биосинтеза различных биологически активных веществ в пинеалоцитах находятся под влиянием различных сигнальных молекул и нейрональных элементов. Анализ взаимоотношений эпифиза с гипоталамо-гипофизарной системой, основанной на результатах экспериментальной эпифизэктомии и гипофизэктомии, позволяет предположить существование и эпиталамо-эпифизарной системы как параллельного дублирующего механизма регуляции периферических эндокринных желез, которые присущи эпифизу только в экстремальных условиях. Заключение Эндокринная система является важнейшей регуляторной системой, поддерживающей единство клеток и органов сложного многоклеточного организма и позволяющей ему функционировать как единое целое, эффективно адаптируясь к меняющимся условиям внешней среды. Тимус – это центральный орган иммунной системы, который также выполняет эндокринные функции. Основные гормоны тимуса – тимопоэтин, тимулин и тимозины. Они влияют не только на процессы созрезавания тимус-зависимых лимфоцитов и механизмы иммунитета, но и на другие физиологические функции, например, минеральный обмен, процессы передачи импульсов в нервно-мышечных синапсах и т.д. В целом тимус рассматривают как орган интеграции функций иммунной и эндокринной системы. Эпифиз млекопитающих в настоящее время рассматривают как полноценный нейроэндокринный орган, который продуцирует, в первую очередь, такие гормоны, как мелатонин и серотонин. Синтез этих гормонов определяется условиями освещенности, а сам эпифиз играет первостепенную роль в регуляции биологических ритмов всех уровней. Таким образом, хотя расшифровка физиологического значения секреторных продуктов тимуса и эпифиза началась относительно недавно, сегодня не подлежит сомнению, что они занимают важное место в системе гормональной регуляции. Дальнейшие исследования этих желез внутренней секреции, очевидно, будут способствовать разработке новых подходов для терапии не только эндокринной патологии, но также нарушений иммунитета, репродуктивных процессов и др. Список литературы Георгиевский В.Н. Физиология с.-х. животных. – М.: Агропромиздат, 1990. Држевенцкая И.А. Основы физиологии обмена веществ и эндокринной системы: учеб. пособие – М.: Высшая школа, 1983 Киршенблат Я.Д. Общая эндокринология: учеб. пособие – М.: Высш. шк.,1971. Практикум по физиологии с.-х. животных / И.П. Битюков, В.Ф. Лысов, Н.А. Сафонов. - М.: Агропромидат, 1990. Розен В.Б. основ эндокринологии (для студентов биологических специальностей). - М.: Высшая школа, 1984. Рябиков А.Я. Физиология желез внутренней секреции. Курс лекций. Учеб. пособие – Омск, 2000 Физиология с.-х. животных: учебник для вузов / Под редакцией А.Н. Голикова. – М.: Колос, 1991.  |