Работа 4.1 Гормональная функция эндокринных желёз и неэндокринных органов.

Нейроны гипоталамуса, получающие информацию о состоянии внешней и внутренней среды, передают ее на нейросекреторные пептидергические нейроны. Последние синтезируют и выделяют различные нейрогормоны, поступающие из гипоталамуса в гипофиз или, минуя его, в общий кровоток и далее к железам внутренней секреции - специализированным органам, вырабатывающим гормоны, и к другим эффекторным органам. К железам внутренней секреции относят эпифиз, щитовидную, паращитовидные и вилочковую железы, корковое и мозговое вещество надпочечников, островковый аппарат поджелудочной железы, половые железы (яички, яичники) и плаценту. Гормоны этих желез регулируют жизненно важные физиологические процессы на клеточном и системном уровнях, обеспечивая сохранение гомеостаза и адаптацию организма к изменяющимся условиям среды. Исследования последних лет установили, что не только собственно железы внутренней секреции, но также и ряд органов и тканей обладают эндокринными функциями.

Рис. 1. Гормональная функция эндокринных желез и неэндокринных органов и тканей.

Оснащение:обучающие таблицы, схемы, слайды.

Содержание работы. 1. Ознакомьтесь с рисунком 1. Составьте таблицу «Гормоны неэндокринных органов» на основании приведенных данных.

Рекоментации к оформлению протокола.Внесите в рабочую тетрадь таблицу: «Гормоны неэндокринных органов»:

Неэндокринные органы	Гормоны

Работа 4.2 Гормоны неэндокринных клеток.

Иллюстрацией положения о том, что гормональная функция присуща не только специализированным эндокринным, но и множеству других, неэндокринных, клеток, является информация в таблице 1 (приложение 1).

Содержание работы. Изучите содержание таблицы 1 (приложение 1).

Рекомендации к оформлению протокола. Перенесите в рабочую тетрадь данные таблицы 1 (приложение 1).

Работа 4.3Физиологические эффекты гормонов.

Оснащение: Схемы «Частная физиология желез внутренней секреции» (приложение 2-6).

Содержание работы: проанализируйте сведения о физиологических эффектах гормонов.

Рекомендации к оформлению протокола. Перенести в рабочую тетрадь схемы приложений 2-6.На схеме в ромбе указать название железы внутренней секреции, в пустом прямоугольнике вписать название гормона и внизу - какой гомеостатический показатель восстанавливается до оптимального значения.

Работа 4.4Функции половых гормонов.

Оснащение: Таблица 2 (приложение 7) «Гормоны эндокринных желез».

Содержание работы: Используя данные таблицы 2 (приложение 7), проанализируйте репродуктивные и внерепродуктивные функции половых гормонов.

Рекомендации к оформлению протокола. Заполните таблицу «Репродуктивные и внерепродуктивные функции половых гормонов».

Гормоны	Органы-клетки мишени	Физиологические эффекты

Работа 4.5Влияние адреналина на сократительную функцию сердца и матки крысы.

Различие рецепторов в мышечном слое матки (миометрий) и сердца (миокард) обусловливает неодинаковый характер их реагирования на гормоны и медиаторы.

Оснащение: типовые кривые сокращений матки и сердца крысы. Момент аппликации адреналина обозначен стрелкой.

Содержание работы. Проанализируйте реакции изолированного сердца крысы и матки на действие адреналина (рис. 2).

Рис. 2

Рекомендации к оформлению протокола.

1. Определите, на каком из графиков (а и б). Показано сокращение миокарда (...), а на каком - миометрия (...).

2. Объясните причины различия действия адреналина.

Работа 4.6Влияние адреналина на пигментные клетки лягушки.

Адреналин - гормон мозгового вещества надпочечников, вызывающий множественные физиологические реакции.

Оснащение: раствор адреналина 1:1000, шприц с иглой; работу проводят на двух лягушках.

Содержание работы. В опыте используют двух лягушек. Введите одной из лягушек в лимфатический мешок или подкожно 0,5 мл раствора адреналина на спинную поверхность в область уростиля. Ее и другую - контрольную (интактную) лягушку поместите в банку и наблюдайте за окраской кожи в течение 15 - 20 мин. Отметьте, через какое время кожа лягушки, получившей адреналин, посветлеет.

Рекомендации к оформлению протокола. Объясните эффект действия адреналина и механизм наблюдаемого явления.

Работа 4.7Анализ механизмов действия стероидных и белковых гормонов на клетки - мишени.

Оснащение: схема «Различные механизмы рецепции гормонов клетками» (приложение 8).

Содержание работы: проанализируйте схему и выделите основные различия в механизмах действия гормонов стероидов и производных аминокислот.

Рекомендации к оформлению протокола. Внесите схему в тетрадь и укажите названия классов гормонов в свободных блоках схемы.

Работа 4.8Гормональная регуляция менструального цикла.

Овариальный циклу взрослой женщины двухфазный. Он начинается с развития нескольких первичных фолликулов, содержащих ооциты первого порядка, под действием фоллитропина (ФСГ), выделяемого аденогипофизом. Из этих фолликулов ежемесячно только один продолжает расти, тогда как остальные разрушаются в результате дегенеративного процесса (атрсзия). Клетки гранулезной оболочки растущего фолликула секретируют фолликулярную жидкость, которая накапливается в полости фолликула. Фолликулотропин (ФСГ), выделяемый аденогипофизом, стимулирует выработку стероидов, главным образом 17b-эстрадиола. Уровень эстрогена достигает максимума примерно за 3 дня до овуляции и действует в это время на гипофиз по принципу положительной обратной связи, стимулируя выделение как ФСГ, так и ЛГ. Как полагают, ФСГ необходим для стимуляции роста фолликулов, но дальнейшее их развитие контролируется главным образом ЛГ. Во время овуляции ооцит второго порядка отделяется от стенки лопнувшего фолликула, выходит в брюшную полость и попадает в фаллопиеву трубу. На месте разорвавшегося фолликула формируется жёлтое тело, вырабатывающее прогестерон.

Маточный цикл. Маточный цикл делится на три фазы, связанные с определенными структурными и функциональными изменениями эндометрия.

Менструальная фазахарактеризуется отторжением эпителиального слоя эндометрия. Перед самой менструацией кровоснабжение этой области уменьшается в результате сужения спиральных артериол в стенке матки, вызываемого падением уровня прогестерона в крови после инволюции желтого тела. Недостаточное кровоснабжение приводит к гибели эпителиальных клеток. Затем сужение спиральных артериол сменяется их расширением, и под действием усилившегося притока крови эндометрий отторгается, и его остатки выводятся вместе с кровью в виде менструальных выделений.

Пролиферативная фазасовпадает с фолликулярной фазой овариального цикла и состоит в быстрой пролиферации клеток эн­дометрия, приводящей к его утолщению под контролем эстрогена, выделяемого развивающимся фолликулом.

Секреторная фаза обеспечивается прогестероном, выделяемым желтым телом и стимулирующим секрецию слизи трубчатыми железами. Вместе с эстрогенами прогестерон подготавливает эндометрий для имплантации в него оплодотворенной яйцеклетки.

Если происходит оплодотворение, эмбрион производит хорионический гонадотропин (ХГ) для поддержания функции желтого тела беременности и продолжения синтеза прогестерона. Если оплодотворение не происходит, синтез прогестерона прекращается и эндометрий отслаивается; примерно через 5 дней после этого наступает менструация.

Оснащение: обучающие таблицы, схемы.

Содержание работы. Ознакомьтесь с рисунком 3. Изучите фазы овариального и маточного циклов, их гормональное обеспечение.

Рис. 3. Взаимоотношения между гонадотропными гормонами гипофиза (а), стероидными гормонами яичников (б), развитием фолликула и желтого тела (в) и толщиной эндометрия (г) на протяжениименструального цикла женщины репродуктивного возраста.

Рекомендации к оформлению протокола.

1. Зарисуйте схему овариального цикла; отметьте на ней пики гормонов.

2. Укажите роль фоллитропина и лютропина.

3. Отметьте роль прогестерона и желтого тела.

Работа 4.9Модель экспериментального бесплодия у крыс.

У самок-крыс тонический центр гипоталамуса, определяющий развитие гонад и секрецию стероидов, завершает свое развитие в эмбриогенезе, тогда как «критическим» периодом формирования активности циклического центра, определяющего нарастание ФСГ и ЛГ в крови и овуляцию, является 7-10-й день после рождения (рис.5).

Введение андрогенов крысятам-самкам в этот период блокирует развитие циклического центра гипоталамуса, тогда как тонический центр продолжает функционировать.

Оснащение: типовые кривые активности тонического и циклического центров гипоталамуса.

Содержание работы. Проанализируйте схему, отметьте цветным фломастером, как изменится вид кривой при введении андрогенов (см. рисунок 4).

Рис.4. Типы секреции фоллитропина (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ) и лютропина (лютеинизирующий гормон, ЛГ).

Рекомендации к оформление протокола.Ответьте на вопросы:

1. Какой центр регулирует овуляцию?

2. Какой центр регулирует созревание яйцеклетки?

3. Какой центр регулирует тоническую секрецию эстрогенов в двухфазном цикле?

Работа 4.10Тест базальной температуры.

Измерение базальной (в прямой кишке) температуры - метод, основанный на свойстве прогестерона вызывать повышение температуры путем влияния на центр терморегуляции гипоталамуса. Тест базальной температуры является доступным способом контроля сроков овуляции.

При нормальном менструальном цикле базальная температура меняется в зависимости от фазы цикла. В фолликулярной фазе цикла температура обычно ниже 37°С, перед овуляцией она немного снижается. После овуляции базальная температура увеличивается (если желтое тело нормально функционирует). В лютеиновой фазе температура повышается на 0,6-0,8°С, за 1-2 дня до наступления менструации температура вновь понижается. Указанные флюктуации температуры связаны с колебанием эстрогенов и прогестерона в организме. Двухфазная температура указывает на чередование фолликулярной и лютеиновой фаз, типичное для нормального (овуляторного) яичникового цикла. При ановуляторном (однофазном) цикле наблюдается характерная монотонность температурной кривой, без овуляторного подъема.

Рис. 5. Колебания базальной температуры женщин репродуктивного возраста в течение одного месяца.

Обычно измеряют температуру в прямой кишке утром, перед подъемом, в положении лежа на боку, до приема пищи. Измерение проводят в течение 3-4 менструальных циклов, в одно и то же утреннее время; данные фиксируют. Обязательно строят график колебаний температуры, который пациентка предъявляет врачу. Оценивают:

1. разность температур в I и II фазе цикла (больше 0,3-0,4 °);

2. интенсивность подъема (в течение 1-2 суток) и длительность повышения температуры после овуляторного понижения (не менее 10-12 суток).

Оснащение: типовые кривые базальной температуры.

Содержание работы. Сравните два типа кривых базальной температуры (рис. 5). Укажите, какой из них является овуляторным, а какой - ановуляторным.

Рекомендации к оформлению протокола. Рассчитайте по графикам (в днях) продолжительность фаз яичникового цикла в случаях, представленных на графиках а и б.

Работа 4.11Анализ шкалы зачатий при менструальных циклах различной длительности.

Оснащение: типовая шкала зачатий.

Содержание работы. Определите вероятные дни зачатия, используя данные о продолжительности менструального цикла (рисунок 6).

Рис. 6. Шкала зачатий

Работа 4.12Анализ механизмов гормональной регуляции.

Оснащение: эталон - схема гормональной регуляции желез внутренней секреции (эндокринных желез) с участием гипоталамуса и гипофиза (приложение 9).

Содержание работы: Пользуясь эталоном, составить схемы, в которые внести названия гормонов периферических гипофизозависимых желез и соответствующих им гипоталамо-гипофизарных гормонов.

Рекомендации к оформлению протокола.

Внести в тетрадь схемы регуляции гонад, щитовидной железы и коркового вещества надпочечников. Указать полное название и аббревиатуру либеринов.

Работа 4.13Работа с приложениями 10, 11, 12.

Содержание работы: Ознакомиться с таблицами приложений 10-12 и выполнить нижеследующие задания. Приложение 10: раскрыть аббревиатуры названий гормонов гипофиза. Приложение 11: внести в тетрадь таблицу «Роль гипоталамуса в эндокринной регуляции». Приложение 12: внести в тетрадь таблицу: «Гормональные и негормональные факторы регуляции секреции гормонов».

Контрольные вопросы

1. Понятие гуморальной регуляции. Факторы гуморальной регуляции.

2. Выработка гормонов и биологически активных веществ в организме: железы внутренней секреции, диффузная нейроэндокринная система, неэндокринные клетки.

3. Химическая классификация гормонов.

4. Функции гормонов стероидной и белково-пептидной природы.

5. Частная физиология желез внутренней секреции: образование, физиологические и метаболические эффекты гормонов аденогипофиза, нейрогипофиза, эпифиза, щитовидной железы, паращитовидных желез, коркового и мозгового вещества надпочечников, поджелудочной железы, половых желез, плаценты.

6. Центрально-периферические механизмы регуляции желез внутренней секреции. Роль гипоталамо-гипофизарного комплекса. Прямые и обратные гормональные связи. Метаболитная регуляция. Роль вегетативной нервной системы.

7. Гормональная регуляция в системной организации физиологических функций. Узловые механизмы функциональной системы, поддерживающей оптимальный для метаболизма организма уровень глюкозы в крови. Избирательное объединение желез внутренней секреции в исполнительных механизмах системы. Физиологическое действие инсулина и контринсулярных гормонов. Клетки, органы-мишени адреналина, кортизола, глюкагона, соматотропина, тироксина.

Литература.

1. Физиология. Основы и функциональные системы. Курс лекций. Под ред. К. В. Судакова. М., Медицина. 2000. с.163-194, лекция 12.

2. Разработка «Физиология эндокринных желез», М., 1988. Ю. В. Урываев.

3. Н. А. Агаджанян с соавт. «Основы физиологии человека». 2000. гл. 5 с. 118-138.

4. Учебник «Физиология человека» под ред. Косицкого, гл. 8.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1. Гормональная функция неэндокринных клеток

Клетки	Гормоны
Лимфоциты	АКТГ, СТГ, пролактин, мелатонин
Тучные клетки	Мелатонин, серотонин, гистамин, вазоинтестинальный полипептид (ВИП)
Тромбоциты	Серотонин, мелатонин
Эозинофильные лейкоциты	Серотонин, мелатонин, вазоинтестинальный полипептид
Естественные киллеры	Серотонин, мелатонин, эндорфины
Эндотелиальные клетки	Эндотелины, оксид азота II (NO)
Фоторецепторные клетки сетчатки	Мелатонин
Амакриновые клетки сетчатки	Соматостатин
Тимоциты	ЛГ, тимулин, тимопоэтины I и II, α1 -тимозин
Эпителиальные клетки тимуса	Серотонин, мелатонин, простагландины
Астроциты	Оксид азота II (NO), эндотелины, простагландины, фактор роста нервных клеток
Клетки Лейдига	Мелатонин
Гломерулоциты	Эндотелины
Миоциты предсердий	Предсердный натрий уретический фактор (ПНУФ)
Миоциты желудочков	Желудочковый натрийуретический пептид
Клетки Меркеля	Эндорфины
Хондроциты	Фактор роста хрящевой ткани
Клетки амниона и плацентарного трофобласта	Лептин, мелатонин
Клетки эндометрия	Мелатонин

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2