Гістологія людини - О.Д. Луцик 2003

Спеціальна гістологія
Ендокринна система

Ендокринна система включає низку залоз та окремих клітин організму (рис. 4.23), спільною і визначальною рисою яких є здатність продукувати БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ РЕЧОВИНИ - гормони. Останні є посередниками у регуляції функцій органів та їх систем. Розрізняють кілька класів гормонів - пептиди (олігопептиди, поліпептиди, глікопептиди), похідні амінокислот (нейроаміни) та Стероїди (статеві гормони, кортикостероїди). Усі ці біологічно активні речовини виробляються у надзвичайно малій кількості. Потрапляючи у Кров або лімфу, вони вступають у специфічний зв'язок з рецепторами на поверхні клітин у складі органів-мішеней. При цьому реалізується дистантна дія органів ендокринної системи на Організм. Окрім власне ендокринної секреції, у разі якої гормони виділяються у кров або лімфу, існує ще паракринна секреція, коли гормон зв'язується з клітинами-мішенями, безпосередньо прилеглими до ендокриноцита, а також автокринна секреція, у разі якої гормон, що виділяється в одній ділянці клітини, зв'язується з рецепторами в іншій ділянці.

Рис. 4.23. Основні ендокринні органи та клітини-продуценти гормонів організму людини

Механізм дії гормонів можна охарактеризувати так. Молекула гормона, яка циркулює з током крові або лімфи, "знаходить" свій рецептор на поверхні плазмолеми, у цитоплазмі або ядрі тієї чи іншої клітини-мішені. Визначальну роль у цьому високоспецифічному впізнаванні має стереохімічна відповідність активного центра молекули гормона і конфігурації його рецептора. Зв'язування гормона з рецептором спричиняє конформаційні (об'ємно-просторові) зміни молекули рецептора, що, у свою чергу, впливає на ферментні системи клітини, зокрема на аденілатциклазну систему. Детальніше механізм дії гормонів розглянутий у підручниках з біохімії та фізіології. Ефект дії гормонів може проявлятися не лише посиленням, але й пригніченням діяльності клітин та їх систем.

Основою взаємодії між окремими ланками ендокринної системи, а також між ендокриноцитами і клітинами-мішенями є принцип зворотного зв'язку (рис. 4.24). Вплив того чи іншого гормона на клітину-мішень призводить до посилення продукування нею певних хімічних речовин. Підвищення концентрації останніх у внутрішньому середовищі організму стає своєрідним сигналом до пригнічення діяльності ендокриноцита. Навпаки, зменшення концентрації гормона в крові або лімфі є стимулом синтетичної діяльності ендокриноцита. Принцип зворотного зв'язку зберігає свою силу і в разі пригнічувального (інгібіторного) впливу гормона на орган-мішень.

Усі Ендокринні залози мають низку спільних рис будови. У їх складі відсутні вивідні протоки. Усі вони мають добре розвинену судинну сітку, особливо мікроциркуляторне русло. Клітини ендокринних органів утворюють характерні скупчення у вигляді фолікулів (мішечків) або трабекул (перекладок) (рис. 3.5). В ендокриноцитах (клітинах-продуцентах гормонів) звичайно можна виявити специфічні гранули, в яких нагромаджується біологічно активна речовина. На відміну від екзокриноцитів, ендокриноцити нагромаджують секреторні гранули у базальній частині клітини, що прилягає до судин мікроциркуляторного русла, у яке виводяться гормони.

Умовно серед елементів ендокринної системи організму розрізняють чотири групи складників. До першої групи - центральних органів ендокринної системи - належать Гіпоталамус, Гіпофіз та Епіфіз. Ці органи тісно пов'язані з органами центральної нервової системи і координують діяльність усіх інших ланок ендокринної системи. Друга група - периферійні ендокринні органи - включає щитоподібну, прищитоподібні і надниркові залози. Це суто ендокринні залози, які здійснюють багатовекторний вплив на організм, посилюючи або послаблюючи обмінні процеси. Третя група включає органи, які поєднують виконання ендокринної функції з низкою інших. Це Підшлункова залоза, статеві залози (Яєчко, Яєчник), нирки, Плацента тощо. В організмі людини є також велика група клітин, так звана Дисоційована ендокринна система, які утворюють четверту групу елементів ендокринної системи.

Гіпоталамус (hypothalamus) (рис. 4.23,4.24) - центральний нейроендокринний орган, який поєднує нервову і гуморальну (гормональну) регуляції діяльності основних вісцеральних систем організму. Включає близько 30 пар ядер (скупчень нервових клітин), розміщених біля основи головного мозку - у ділянці дна третього шлуночка. Умовно розрізняють передній, середній (медіобазальний) та задній гіпоталамус. Ендокринна функція гіпоталамуса пов'язана з діяльністю нейросекреторних клітин переднього і середнього гіпоталамуса. Нейроцити заднього, меншою мірою - середнього та переднього гіпоталамуса надсилають свої відростки у складі симпатичних і парасимпатичних нервових стовбурів до відповідних органів, чим забезпечують нервову регуляцію їхньої діяльності.

Рис. 4.24. Гіпоталамо-гіпофізарна вісь нейроендокринної регуляції функцій організму та принцип від'ємного зворотного зв'язку між центральними і периферійними ендокринними органами

У передньому гіпоталамусі є дві пари ядер, побудованих з великих пептидохолінергічних нейросекреторних клітин: супраоптичні та паравентрикулярні ядра. Клітини супраоптичних і, меншою мірою, паравентрикулярних ядер виробляють гормон вазопресин, який призводить до скорочення гладком'язових клітин судинної стінки, зумовлюючи цим підвищення тиску крові. Другий ефект вазопресину полягає у зменшенні сечовиділення завдяки посиленню реабсорбції води у нирках. З урахуванням цього ефекту вазопресин називають ще антидіуретичним гормоном. В останні роки показана також важлива роль вазопресину в регуляції температури тіла, діяльності серцево- судинної системи; цей гормон необхідний також для нормального розвитку головного мозку. Клітини паравентрикулярних ядер синтезують окситоцин, який зумовлює скорочення гладких міоцитів матки та міоепітеліоцитів молочної залози. Гормони супраоптичних та паравентрикулярних ядер по аксонах нейросекреторних клітин опускаються у задню частку гіпофіза, де виводяться у Кровообіг через аксовазальні синапси.

До середнього (медіобазального) гіпоталамуса належать аркуатне, дорсомедіальне, вентромедіальне, супрахіазматичне ядра, а також преоптична зона. Дрібні пептидоадренергічні нейросекреторні клітини ядер середнього гіпоталамуса виробляють дві групи біологічно активних речовин - ліберини і статини, які впливають на клітини передньої частки гіпофіза.

Статини гіпоталамуса як різновид релізинг-гормонів не слід плутати зі статинами — фармакологічними препаратами, які використовуються для пригнічення синтезу холестеролу в печінні.

Ліберини і статини об'єднують під спільною назвою релізинг-факторів (від анг. to release - звільняти, випускати). Ліберини і статини - фізіологічні антагоністи: перші стимулюють, а останні пригнічують продукцію і виведення у кров гормонів гіпофіза. Ліберини і статини доносяться до гіпофіза системою його ворітної вени. Відомі такі різновиди ліберинів: фоліберин, люліберин, соматоліберин, пролактоліберин, тироліберин, меланоліберин, кортиколіберин; серед статинів сьогодні відомі Соматостатин, пролактостатин і меланостатин. Назви гормонів середньої групи ядер гіпоталамуса утворені з двох частин: перша частина відповідає назві гормона гіпофіза, який продукує Клітина-мішень (наприклад, фолітропін, лютропін, соматотропін), друга - слово "ліберин" чи "статин" - залежно від фізіологічної дії гормона. За відкриття у гіпоталамусі релізинг-гормонів американські вчені Р. Тіймен та Е. Шеллі нагороджені у 1977 р. Нобелівською премією.

Ядра гіпоталамуса побудовані з дрібних або великих мультиполярних нейроцитів з розвинутими елементами комплексу Гольджі та гранулярної ендоплазматичної сітки. Ці Органели забезпечують синтез і виділення гормонів, які за своєю хімічною природою є олігопептидами. У цитоплазмі всіх ней- росекреторних клітин можна виявити специфічні гранули, що містять підготовані до виведення біологічно активні речовини. Нині для вибіркового виявлення тих чи інших нейросекреторних клітин гіпоталамуса використовують Методи імуногістохімії (із застосуванням антитіл проти продукованих ними гормонів), оскільки чітких морфологічних критеріїв для диференціації цих клітин не існує. Деякі клітини гіпоталамуса продукують нейропептиди, які відповідають за виникнення відчуття болю, голоду, спраги тощо (табл. 25).

Таблиця 25. Деякі нейропептиди гіпоталамуса

Розвиток гіпоталамуса. Гіпоталамус починає формуватися на четвертому-п'ятому тижнях ембріогенезу в базальній частині проміжного пухиря головного мозку.

Гіпофіз (hypophysis, glandula pituitaria) - центральний ендокринний орган, функція якого полягає у регуляції діяльності периферійних ланок ендокринної системи (так званих гіпофіззалежних органів), а також у здійсненні безпосереднього впливу на низку клітин організму неендокринної природи. Гіпофіззалежними елементами ендокринної системи є Щитоподібна залоза, кіркова речовина надниркових залоз, ендокриноцити статевих залоз. З неендокринних клітин гіпофіз здійснює вплив на лактоцити молочної залози, меланоцити, адипоцити, хондроцити, сперматогонії Яєчка тощо. У гіпофізі депонуються окситоцин і вазопресин - гормони, що спричиняють скорочення гладких міоцитів матки та судинної стінки.

Гіпофіз розміщений біля основи середнього мозку, в гіпофізарній ямці турецького сідла основи черепа. Це орган кулястої форми, розміром з горошину, масою 500-600 мг. Він складається із чотирьох часток: дистальної (передньої), проміжної (середньої), туберальної та задньої (рис. 4.25, 4.26). Остання формує так звану гіпофізарну ніжку, яка зв'язує гіпофіз із тканинами головного мозку. Дистальна, проміжна і туберальна частки разом називаються аденогіпофізом, оскільки побудовані з клітин, які забезпечують синтез і виділення у кров біологічно активних речовин. Задня частка має назву нейрогіпофіза - у ній нагромаджуються та виводяться у кров синтезовані нейросекреторними клітинами переднього гіпоталамуса гормони окситоцин і вазопресин.

В ендокриноцитах дистальної частки гіпофіза розрізняють дві групи клітин - хромофільні та хромофобні. Хромофільні клітини містять у цитоплазмі гранули, які інтенсивно зв'язують гістологічні барвники. Вони становлять близько 40% клітинної маси дистальної частки гіпофіза. Хромофобних клітин більше - близько 60%. У їхній цитоплазмі відсутні гранули, ці клітини слабко фарбуються на гістологічних препаратах. Хромофобні і хромофільні ендокриноцити утворюють у дистальній частці гіпофіза багатоклітинні скупчення витягнутої форми - трабекули (перекладки). При цьому хромофобні клітини займають центральне положення, а хромофільні - периферію трабекул.

Рис. 4.25. Гіпоталамо-гіпофізарна система з відтворенням особливостей її васкуляризації, продукції та виведення гормонів

Рис. 4.26. Гіпофіз: А - напівсхематичне відтворення сагітального серединного зрізу гіпофіза людин, х 15; Б - світлова мікроскопія препарату гіпофіза з демонстрацією трьох його частин, х 340; В - трансмісійна електронна мікроскопія соматотрофної клітини гіпофіза, х 7500

Група хромофільних ендокриноцитів включає два різновиди клітин: базофільні та ацидофільні. Базофільні ендокриноцити гіпофіза містять гранули, що фарбуються основними барвниками. Серед них розрізняють гонадотропні, тиротропні та кортикотропні клітини. Ацидофільні ендокриноцити гіпофіза містять у цитоплазмі великі щільні гранули, які фарбуються кислими барвниками. Серед ацидофільних аденоцитів розрізняють лактотропні та соматотропні клітини. У табл. 26 подані різновиди хромофільних клітин адено- гіпофіза, синтезовані ними гормони та їхня фізіологічна дія, наведена морфологічна характеристика специфічних гранул, показана наявність відповідних регуляторних релізинг-гормонів гіпоталамуса.

Таблиця 26. Секреторні клітини дистальної частки гіпофіза

Усі гормони дистальної частки гіпофіза за своєю хімічною природою є білками. Загальноприйнято розрізняти серед гормонів аденогіпофіза глікопротеїнові гормони, які продукуються базофілоцитами, і поліпептидні, що їх продукують ацидофільні ендокриноцити.

Для синтезу і виведення за межі клітин біологічно активних речовин у цитоплазмі ендокриноцитів гіпофіза добре розвинуті гранулярна ендоплазматична сітка та елементи комплексу Гольджі. Хоч існують способи ідентифікації тих чи інших різновидів гормонпродукувальних клітин гіпофіза з урахуванням форми, розміру, тинкторіальних властивостей гранул, особливостей будови і локалізації органел, форми і розміру клітин і ядер, найбільш специфічними для виявлення окремих різновидів клітин аденогіпофіза вважаються методи імуногістохімії (використання специфічних антитіл проти конкретних гормонів).

Хромофобні ендокриноцити дистальної частки гіпофіза являють собою досить гетерогенну популяцію клітин. Це малодиференційовані камбіальні клітини, які є резервом для заміщення ендокриноцитів, що закінчили свій життєвий цикл. Значна частина хромофобних ендокриноцитів утворена клітинами, що вступили у стадію диференціації, однак ще не встигли нагромадити у цитоплазмі спеціальних гормонвмісних гранул. До хромофобних ендокриноцитів можуть належати і клітини, які у момент взяття гіпофіза для гістологічного дослідження викинули свої секреторні гранули за межі цитоплазми. До хромофобів належать також фолікулярно-зірчасті клітини, функція яких до цього часу не з'ясована. Скупчення фолікулярно-зірчастих клітин можуть формувати мікрофолікулярні структури з відкладанням секреторних продуктів у просвіті фолікулів.

Проміжна частка гіпофіза відмежована від дистальної прошарком пухкої сполучної Тканини. Вона побудована з двох різновидів клітин: меланотропних та ліпотропних. Меланотропоцити виділяють у кров меланотропний гормон, що впливає на пігментний обмін. Ліпотропні ендокриноцити за посередництва ліпотропіну стимулюють обмін ліпідів в організмі. Меланотропний, ліпотропний, а також адренокортикотропний гормони утворюються шляхом розщеплення великої молекули проопіомеланокортину (ПОМК).

Туберальна частка аденогіпофіза розміщена між гіпофізарною ніжкою та медіальним підвищенням гіпоталамуса. Утворена тяжами епітеліоцитів кубічної форми з помірно базофільною цитоплазмою, окремі клітини туберальних тяжів містять у цитоплазмі базофільні гранули. Функція клітин туберальної частки гіпофіза до цього часу не з'ясована.

Аденогіпофіз зв'язаний з гіпоталамусом портальною (ворітною) судинною системою. Приносні гіпофізарні Артерії розпадаються у медіальному підвищенні гіпоталамуса на первинну капілярну сітку, у яку надходять релізинг-гормони з нейросекреторних клітин середнього гіпоталамуса. Капіляри цього первинного сплетення зливаються у портальні вени, які йдуть уздовж гіпофізарної ніжки до аденогіпофіза, де розпадаються на вторинну капілярну сітку. В останній кров віддає ендокриноцитам гіпофіза відповідні ліберини або статини і насичується гіпофізарними гормонами. Нещодавно виявлено, що у гіпофізі також виробляються тироліберин, гонадоліберин, нейротензин, ангіотензин, гастрин, секретин. Очевидно, сьогодні ми знаємо ще далеко не всі гормони і, відповідно, функції аденогіпофіза.

Задня частка гіпофіза (нейрогіпофіз) містить тільця Герінга - термінальні розширення аксонів нейросекреторних клітин переднього гіпоталамуса, у яких нагромаджуються секреторні гранули з окситоцином і вазопресином. Опорно-трофічний апарат нейрогіпофіза утворений пітуїцитами - клітинами епендимної глії веретеноподібної або неправильної зірчастої форми.

Розвиток. Гіпофіз починає розвиватися на четвертому тижні ембріогенезу з епітеліальних і нейральних зачатків. Епітелій верхньої частини ротової ямки зародка формує гіпофізарну кишеню, яка поглиблюється у напрямку закладки головного мозку і дає початок структурам аденогіпофіза. Дистальна частка формується у результаті розростання епітелію передньої стінки гіпофізарної кишені, проміжна частка - з її задньої стінки. Назустріч гіпофізарній кишені з боку проміжного пухиря зачатку головного мозку рухається виріст, який у майбутньому перетворюється у лійку третього шлуночка мозку. Нейроглія дистального кінця лійки, розростаючись, формує нейрогіпофіз, проксимальна частина лійки перетворюється у гіпофізарну ніжку. Адренокортикотропоцити в гіпофізі людини виявляються уперше на п'ятому тижні ембріогенезу, клітини-продуценти інших гіпофізарних гормонів - на тринадцятому тижні. До моменту народження дитини диференціація гіпофіза в цілому завершується. У постнатальний період спостерігається фазність активації ендокриноцитів аденогіпофіза: у ранньому постнатальному періоді активуються переважно соматотропні та тиротропні клітини, у пубертатному періоді переважає активація гонадотропних аденоцитів.

Недостатність функції гіпофіза у ранньому дитячому віці зумовлює карликовість - так званий гіпофізарний нанізм. Гіпофізарні карлики не є розумово відсталими, однак у них відстає розвиток статевої системи, вони не здатні до репродукції. Гіперфункція соматотропних клітин гіпофіза у дітей зумовлює розвиток гігантизму. У дорослих за наявності гіперпродукції соматотропного гормона розвивається акромегалія: непропорційно розростаються кінцівки, Язик, надбрівні дуги, Нижня щелепа тощо.

Епіфіз (шишкоподібне тіло, epiphysis cerebri, corpus pineale) - центральний орган ендокринної системи, який забезпечує регуляцію фотоперіодичності роботи органів і систем організму, насамперед його циркадних ритмів (коливання активності клітин у зв'язку зі зміною дня і ночі), а також регуляцію діяльності статевої системи. Механізм реагування епіфіза на зміни освітленості пов'язаний зі сприйняттям ним подразнень від сітківки ока по симпатичних нервових стовбурах. Епіфіз розміщений біля основи проміжного мозку, в дорсальній частині даху третього шлуночка. Маса його у дорослої людини 120- 130 мг, за формою він нагадує шишку ялини довжиною 0,5-1 см. Зовні вкритий сполучнотканинною капсулою, від якої всередину органа відходять перегородки, що ділять його на часточки (рис. 4.27). Кожна часточка епіфіза складається з двох видів клітин - нейросекреторних пінеалоцитів і гліоцитів (астроцитної глії). Пінеалоцити локалізовані переважно у центральних частинах, астроцити - на периферії часточок. Функція гліоцитів епіфіза переважно опорно-механічна: їхні відростки вплітаються у сполучнотканинну строму органа.

Рис. 4.27. Шишкоподібне тіло: А - напівсхематичне відтворення серединного зрізу епіфіза новонародженої дитини, х 20; Б - мікрофотографія епіфіза 69-річної жінки зі специфічними конкреціями - так званим мозковим піском, х 160

Пінеалоцити являють собою великі клітини полігональної форми з розгалуженими відростками. У їхній цитоплазмі добре розвинуті гладка і гранулярна ендоплазматичні сітки, елементи комплексу Гольджі, Мітохондрії та лізосоми. Закінчення відростків утворюють біля гемокапілярів булавоподібні розширення, у складі яких виявляються секреторні гранули та мітохондрії. Залежно від функціонального стану цих клітин розрізняють їх різновид, бідний на секреторні включення (так звані світлі клітини), а також темні пінеалоцити, у цитоплазмі яких нагромаджуються ацидофільні або базофільні гранули. За складом секреторних продуктів пінеалоцити являють собою досить гетерогенну популяцію клітин: ними синтезується близько 40 різновидів регуляторних пептидів, а також біологічно активні аміни - серотонін і мелатонін. Синтез і виділення останнього залежать від рівня освітленості: посилюється у темноті й гальмується на світлі. Виділення серотоніну, який є метаболічним попередником мелатоніну, навпаки, відбувається інтенсивно у денні години і сповільнюється, коли світла бракує. Мелатонін має здатність пригнічувати секрецію гонадоліберину гіпоталамусом, чим гальмує передчасне статеве дозрівання. У дорослої людини мелатонін контролює пігментний обмін, статеві функції, добові та сезонні ритми, процеси поділу і диференціації клітин, виявляє протипухлинну активність. Брак серотоніну в тканині мозку є патогенетичним підгрунтям виникнення депресії; підвищення концентрації серотоніну, навпаки, зумовлює емоційний підйом. Серед регуляторних пептидів епіфіза розрізняють: люліберин і тироліберин (цими гормонами епіфіз доповнює гіпоталамус); тиротропний гормон (аналогічний гіпофізарному ТТГ); гормони-регулятори мінерального обміну, зокрема обміну калію в організмі.

Розвиток. Епіфіз починає розвиватися на п'ятому тижні ембріогенезу з нейроектодерми у вигляді виросту (кишені) в ділянці майбутнього даху третього шлуночка. Після народження дитини епіфіз втрачає аферентні й еферентні зв'язки з мозком. Максимального розвитку він досягає на сьомому році життя, після чого спостерігається його вікова інволюція. Частина пінеалоцитів атрофується, стромальні компоненти розростаються. В останніх нагромаджуються кулястої форми мікроскопічні нашарування карбонатних і фосфатних солей, які мають назву мозкового піску.

Щитоподібна залоза (glandula thyroidea) - периферійний орган ендокринної системи, який регулює основний обмін організму, а також забезпечує кальцієвий Гомеостаз крові. Розміщена на передній поверхні щитоподібного і перснеподібного хрящів гортані, а також другого і третього кілець трахеї. Маса залози 20-30 г, вона складається з двох часток полігональної форми, з'єднаних перешийком. Розміри кожної частки 7x3x2 см.

Щитоподібна залоза вкрита сполучнотканинною капсулою, від якої всередину органа відходять перегородки. Структурною і функціональною одиницею щитоподібної залози є фолікул - мікроскопічний пухирець, стінка якого утворена одним шаром клітин-тироцитів (рис. 4.28, 4.29, 4.30, А). Всередині фолікула нагромаджується колоїд - драглиста речовина, що складається з білка тироглобуліну. У молекулі останнього тироксин (гормон щитоподібної залози) зв'язаний з поліпептидним ланцюгом (глобуліном). Зовні кожний фолікул оточений базальною мембраною, яка є основою для тироцитів. Крім фолікулів у гістологічних препаратах щитоподібної залози можна побачити скупчення тироцитів без порожнини всередині, так звані міжфолікулярні острівці. їх наявність зумовлена можливістю брунькування - відщеплення малодиференційованих клітин і новоутворення фолікулів. Виявлення частини міжфолікулярних острівців правдоподібно зумовлене проходженням площини зрізу під час виготовлення гістологічного препарату краєм зрілих фолікулів без захоплення колоїду останніх.

Тироцити фолікулів - основний клітинний компонент щитоподібної залози. форма цих клітин пов'язана з їхньою функціональною активністю: у нормі в дорослих людей вони кубічні, у разі гіперфункції і в дітей набувають призматичної форми, за умови гіпофункції і в старечому віці стають плоскими. На апікальній (зверненій у просвіт фолікула) поверхні тироцита є мікроворсинки, які беруть участь у виведенні секреторних продуктів у просвіт фолікула. Бічні поверхні сусідніх клітин формують десмосомні контакти. Плазмолема базальної поверхні тироцита утворює численні інвагінації. Посилення функціональної активності тироцитів супроводжується зростанням кількості і висоти мікроворсинок, збільшенням чисельності інвагінацій.

У цитоплазмі тироцитів добре розвинута гранулярна ендоплазматична сітка й елементи комплексу Гольджі (рис. 4.28, Б). Тироцити мають здатність поглинати з кровоплину іони йоду та амінокислоту Тирозин, що включається у синтезований тироцитом поліпептидний компонент тироглобуліну. З апікальної частини тироцита тироглобулін шляхом екзоцитозу потрапляє всередину фолікула. Тироцити мають здатність перетворювати іони йоду в атомарний йод, який після виведення у простір фолікула зв'язується з тирозином у складі поліпептидного ланцюга тироглобуліну. Йодований тироглобулін нагромаджується у формі колоїда всередині фолікула. Гормональною активністю володіють два різновиди йодованого тирозину: трийодотиронін (ТЗ) і тетрайодотиронін (Т4), або тироксин. Приблизно 90-95% продукованих тироцитами гормонів складають Т4 і лише 5—10% - ТЗ. Однак останній володіє значно вищою фізіологічною активністю порівняно з Т4. За потреби організму в тироксині частинки колоїду фагоцитуються, і процес іде у зворотному напрямку: поліпептидний ланцюг гідролізується лізосомними ферментами тироцита, вивільнений тироксин через базальну поверхню клітини виводиться у капілярну сітку, яка зовні оплітає фолікул. Тироїдні гормони у плазмі крові зв'язуються з тироїдзв'язувальним глобуліном, однак фізіологічною активністю володіють лише молекули ТЗ або Т4, що від'єдналися від тироїдзв'язувального глобуліну. Під час циркулювання в організмі у тканинах різних органів Т4 перетворюється на ТЗ шляхом вилучення одного атома йоду. Впливаючи на швидкість використання кисню і загальний рівень метаболічних процесів у клітині, тироксин регулює основний обмін організму.

Рис. 4.28. Щитоподібна залоза: А - напівсхематичне відтворення мікроструктури, х 180; Б - схема синтезу і нагромадження тироглобуліну (зліва), його розщеплення і виведення у кровоплин тироїдних гормонів (Т3, трийодотиронін; T4, тироксин)

Рис. 4.29. Щитоподібна залоза: А - світлова мікроскопія, х 300; Б - сканована електронна мікрофотографія мікроциркуляторного русла щитоподібної залози, х 400. В - трансмісійна електронна мікроскопія сегменту стінки тироїдного фолікула з двома парафолікулярними клітинами, х 3600

Рис. 4.30. Прищитоподібні залози: А - топографія та васкуляризація; Б - світлова мікроскопія, х 220

Другий тип клітин щитоподібної залози - так звані парафолікулярні клітини, кальцитоніноцити, або С-клітини. Вони залягають поодинці - між основою тироцитів і базальною мембраною фолікулів. Це великі клітини неправильної округлої або полігональної форми, у цитоплазмі яких міститься велика кількість секреторних гранул (рис. 4.29, В). Характерною особливістю парафолікулярних клітин є їхня здатність відновлювати окисли важких металів, що зумовлює так звану аргірофілію, або осміофілію. У цитоплазмі добре розвинена гранулярна ендоплазматична сітка, елементи комплексу Гольджі. Парафолікулярні клітини синтезують гормон Кальцитонін. Кальцитонін зменшує рівень кальцію у крові шляхом депонування його в кістковій тканині.

Розвиток. Закладка щитоподібної залози здійснюється на четвертому тижні ембріонального розвитку у вигляді виросту епітелію стінки глотки між першою і другою парою глоткових (зябрових) кишень. Ріст епітеліального тяжа супроводжується його роздвоєнням на рівні 3—4-ї пари глоткових (зябрових) кишень, даючи початок часткам щитоподібної залози. На ранніх етапах ембріогенезу щитоподібна залоза має трабекулярну (тяжисту) будову, з нагромадженням колоїду всередині трабекул останні перетворюються у фолікули. Зауважимо, що тироцити та парафолікулярні клітини різні за походженням. Кальцитоніноцити розвивається із п'ятої пари глоткових дуг. У хребетних ссавців вони існують як пара ізольованих залоз - так званих ультимобранхіальних тілець. У ссавців ультимобронхіальна тканина поширюється навколо фолікулів як парафолікулярні клітини.

Прищитоподібна залоза (glandula parathyroidea). У людини є чотири (рідше - дві) прищитоподібні залози. Вони розміщені на задній поверхні щитоподібної залози, під спільною сполучнотканинною капсулою (рис. 4.30). Це органи овальної форми, розмірами 6x3x2 мм, масою 35-50 мг кожний. Структурною і функціональною одиницею прищитоподібної залози є трабекула (перекладка). Трабекули побудовані із скупчень клітин-паратироцитів, які з'єднуються між собою, утворюючи десмосомні контакти.

Паратироцити мають добре розвинуті гранулярну ендоплазматичну сітку, комплекс Гольджі, мітохондрії, у цитоплазмі нагромаджують секреторні гранули. Залежно від функціонального стану паратироцитів Цитоплазма їх може фарбуватися базофільно (так звані головні паратироцити) або ацидофільно (ацидофільні паратироцити). Паратироцити виробляють паратгормон (паратирин), який шляхом демінералізації кісток підвищує рівень кальцію у крові (стимулює діяльність остеокластів). Кальцитонін і паратирин - антагоністи, їх взаємодія забезпечує постійність рівня (гомеостаз) кальцію у крові. Механізм активації паратироцитів пов'язаний з наявністю на поверхні їх плазмолеми рецепторів, здатних безпосередньо сприймати вплив іонів кальцію.

Розвиток. Формування прищитоподібних залоз починається на п'ятому тижні ембріогенезу з виростів епітелію 3-4 пар глоткових (зябрових) кишень. Поступово ці вирости відокремлюються і кожен з них перетворюється у самостійну прищитоподібну залозу. У новонароджених і дітей молодшого віку паренхіма залози побудована лише з головних клітин, на п'ятому-сьомому році життя з'являються ацидофільні клітини. Після 20-25 років у прищитоподібних залозах спостерігається нагромадження адипоцитів.

У разі зниження або повного виключення функції прищитоподібних залоз (паприк лад, якщо помилково видалити їх підчас операції на щитоподібній залозі) розвивається тетанія, що характеризується судомами посмугованих м’язів. Коли не вжити невідкладних заходів, цей стан призводить до смерті.

Надниркова залоза (glandula suprarenalis) - парний ендокринний орган, розміщений над верхнім полюсом нирки. Маса кожної надниркової залози 6-7 г, форма трикутна або півмісяцева, з увігнутою основою, розміри - 5x3x1 см. Зовні надниркові залози вкриті сполучнотканинною капсулою. Паренхіма її складається із двох відмінних за походженням, будовою та функцією частин - поверхневої кіркової речовини та центральної мозкової (рис. 4.31, 4.32). Кіркові ендокриноцити формують тяжі, орієнтовані перпендикулярно до поверхні надниркової залози. Проміжки між тяжами заповнені прошарками пухкої сполучної тканини.

Кіркова речовина містить три відмінних у морфологічному і функціональному відношеннях зони: поверхневу клубочкову, середню пучкову і глибоку сітчасту. Співвідношення ширини цих зон у товщі кіркової речовини надниркової залози нормального зрілого організму відповідно 1:9:3. Дрібні полігональні клітини клубочкової зони утворюють округлі скупчення - клубочки. Ендокриноцити цієї зони продукують мінералокортикостероїдні гормони, головним чином альдостерон, який регулює вміст натрію в організмі (рис. 4.33). Цей гормон також має властивість посилювати перебіг запальних процесів. Великі клітини пучкової зони розміщені паралельними рядами - пучками. Залежно від функціонального стану ці клітини можуть мати світлу або темну цитоплазму, кубічну або призматичну форму. Ендокриноцити пучкової зони синтезують глюкокортикостероїдні гормони (кортизол, кортикостерон), які регулюють Обмін вуглеводів, білків, ліпідів, стимулюють енергетичний обмін, а також пригнічують запальні процеси в організмі. Меншою мірою клітини пучкової зони продукують андрогени - дегідроепіандростерон та андростендіол. Клітини сітчастої зони полігональної або округлої форми, дещо менші, ніж клітини пучкової зони, формують розгалужені пучки, які під мікроскопом нагадують сітку. Ендокриноцити сітчастої зони синтезують стероїди зі слабкою андрогенною дією (нагадують дію чоловічих статевих гормонів). Меншою мірою клітини сітчастої зони синтезують глюкокортикоїди, чим доповнюють функцію ендокриноцитів пучкової зони.

Рис. 4.31. Надниркова залоза: А - схема гістоархітектоніки та васкуляризації; Б - напівсхематичне відтворення гістологічного препарату надниркової залози, серединний зріз, х30

Рис. 4.32. Світлова мікроскопія надниркової залози: А - Загальний план будови кори, х 65; Б - капсула, клубочкова ділянка пучкової зони; В - пучкова зона: клітини з численними ліпідними включеннями; Г - сітчаста зона; Д - мозкова речовина: епінефроцити - клітини зі світлою цитоплазмою; норепінефроцити - клітини з темною цитоплазмою, х 270

Рис. 4.33. Гістофізіологія надниркової залози: клітини пучкової та сітчастої зон кори стимулюються адренокортикотропним гормоном гіпофіза; продуковані пучковою та сітчастою зонами глюкокортикоїди за принципом зворотного від'ємного зв'язку пригнічують кортикотропну активність гіпоталамо-гіпофізарної системи; клітини мозкової речовини стимулюються закінченнями прегангліонарних симпатичних нервових волокон

У клітинах кіркової речовини надниркової залози добре розвинута гладка ендоплазматична сітка, елементи комплексу Гольджі. Мітохондрії цих клітин містять характерні тубулярні кристи і забезпечують синтез попередників стероїдних гормонів. Особливістю клітин пучкової і сітчастої зон є наявність у цитоплазмі великої кількості дрібних включень ліпідів. Між трьома основними морфофункціональними зонами кіркової речовини спостерігаються скупчення малодиференційованих клітин, які є джерелом фізіологічної регенерації кори надниркової залози. Перший прошарок таких клітин локалізований між капсулою і клубочковою зоною. Другий гермінативний прошарок, який називають суданофобною зоною, розміщений між клубочковою і пучковою зонами. Між сітчастою зоною і мозковою речовиною спостерігаються клітини з ацидофільною цитоплазмою, які формують так звану Х-зону. Це залишки клітин ембріональної кори надниркових залоз.

Регуляція діяльності клітин пучкової та сітчастої зон забезпечується адренокортикотропіном (АКТГ) гіпофіза, який взаємодіє із специфічним рецептором на їхній плазмолемі. Синтез і секреція мінералокортикоїдів клітинами клубочкової зони не залежать від гіпофіза і регулюються переважно ренін-ангіо-тензиновою системою.

Мозкова речовина наднирникової залози відмежована від кіркової несуцільним прошарком сполучної тканини. Побудована з великих клітин округлої або полігональної форми, які за характером синтезованих ними речовин поділяються на епінефроцити та норепінефроцити. Епінефроцити мають світлу, заповнену секреторними гранулами цитоплазму, продукують адреналін. Цитоплазма норепінефроцитів під електронним мікроскопом виглядає темною, містить секреторні гранули норадреналіну. Адреналін і нор-адреналін (спільна назва цих біологічно активних речовин - катехоламіни) мобілізують захисні сили організму. Підвищення рівня цих гормонів у крові є ознакою реакції організму на стрес - дію дуже сильних подразників або чинників зовнішнього середовища, які можуть складати загрозу для життя.

Розвиток. Надниркова залоза розвивається із двох ембріональних зачатків: мозкова речовина - з парааортальних гангліїв, кіркова - з розростань целомічного епітелію, які формують так зване інтерреналове тіло. Закладка кіркової речовини здійснюється на п'ятому тижні ембріогенезу. Великі ацидофільні клітини інтерреналового тіла - джерело утворення первинної (фетальної) кори майбутніх надниркових залоз. На десятому тижні ембріонального розвитку первинна кора обростає дрібними базофільними клітинами, що походять із целомічного епітелію кореня брижі, з яких утворюється дефінітивна кора. Переміщення нейробластів з парааортальних симпатичних гангліїв у інтерреналове тіло здійснюється на шостому-сьомому тижні ембріогенезу. Спершу хромафінні клітини мозкової речовини продукують лише норадреналін, на пізніших стадіях розвитку починає вироблятися адреналін.

Максимального розвитку надниркова залоза набуває у віці 20-25 років. Починаючи з 50-60 років спостерігається вікова інволюція кпубочкової і пучкової зон, заміщення їх ендокринних елементів сполучною тканиною. Характеристики мозкової речовини і сітчастої зони з віком суттєво не змінюються.

Дисоційована ендокринна система складається з ізольованих ендокриноцитів, розсіяних у переважній більшості органів і систем організму. Розрізняють два види клітинних елементів дисоційованої ендокринної системи: клітини нейрального походження, що розвиваються з нейробластів нервового гребеня, і клітини, які не мають нейрального походження. Ендокриноцити першої групи об'єднують в APUD-систему. Вони мають властивість нагромаджувати і декарбоксилювати попередники біологічно активних амінів (серотоніну, норадреналіну, адреналіну) - звідси походить їх назва (анг. Amine Precursors Uptake and Decarboxylation). Утворення нейроамінів у цих клітинах суміщається із синтезом біологічно активних регуляторних пептидів. Концепція APUD-системи сформульована у 1968 р. англійським гістохіміком Е. Пірсом. Зараз відомо близько 50 різних апудоцитів (клітин APUD-системи) і відповідних їм гормонів; близько 20 гіпотетичних гормонів, продукованих клітинами APUD-серії, ще чекають визначення своєї хімічної природи.

До APUD-системи належать дисоційовані ендокринні клітини травної системи, низка нейросекреторних клітин головного мозку, мелатонінсинтезуючі клітини епіфізу, клітини мозкової речовини надниркової залози. Регуляторні пептиди клітин APUD-системи забезпечують місцеву (паракринну), а також дистантну регуляцію діяльності органів і систем організму. їхня функція не залежить від гіпофіза, однак тісно пов'язана з дією нервових імпульсів, що надходять по симпатичних і парасимпатичних стовбурах.

Дисоційовані клітини ненейральної природи не мають здатності нагромаджувати і декарбоксилювати попередники біологічно активних амінів. До цієї групи клітин належать, зокрема, ендокриноцити яєчка та фолікулярні клітини і лютеоцити яєчників. Ці клітини продукують не білкові, а стероїдні гормони (тестостерон, естрогени, прогестерон), їхня діяльність залежить від впливу відповідних тропних гормонів гіпофіза.

Рис. 4.34. Схема взаємозв'язку між трьома основними регуляторними системами організму: імунна система впливає на нервову за посередництва цитокінів і одночасно знаходиться під впливом нейротрансмітерів; за посередництва гормонів здійснюється зв'язок між нервовою й ендокринною, а також ендокринною та імунною системами. За участю нервової, ендокринної та імунної систем організм забезпечує збалансованість своїх функцій й стабільність внутрішнього середовища (гомеостаз)

Завершуючи характеристику ендокринної системи, слід зауважити, що деякі регуляторні пептиди (інсулін, гастрин, соматостатин, холецистокінін, субстанція Р) виробляються окремими нервовими клітинами, а ряд біологічно активних амінів (адреналін, серотонін) поєднують властивості гормона і нейротрансмітера, передаючи збудження через синаптичну щілину. Ендокринні механізми є підгрунтям багатьох мозкових дисфункцій: дефіцит серотоніну є патогенетичним фактором розвитку депрессії; серотоніну і норадреналіну належить важлива роль у механізмах розвитку шизофренії. Наведені факти свідчать про існування тісного філо- і онтогенетичного зв'язку між нервовою і ендокринною системами як найважливішими регуляторними системами організму, причому Нервова система, очевидно, є пізнішим надбанням еволюції. Функція цих двох систем тісно пов'язана з діяльністю ще однієї регуляторної системи - імунної (рис. 4.34). Інтегративна, регуляторна та захисна функції усіх трьох названих систем реалізуються за посередництва ще однієї системи, яка об'єднує організм в одне ціле, - серцево-судинної.

Терміни для запам'ятовування

1. Гормон. 2. Ендокриноцит. 3. Гуморальна регуляція. 4. Гіпоталамус. 5. Передній гіпоталамус. 6. Супраоптичне Ядро. 7. Вазопресин (антидіуретичний гормон). 8. Паравентрикулярне ядро. 9. Окситоцин. 10. Середній гіпоталамус. 11. Ліберини. 12. Статини. Релізинг-гормони. 13. Гіпофіз. 14. Дистальна (передня) частка гіпофіза. 15. Проміжна (середня) частка гіпофіза. 16. Туберальна частка гіпофіза. 17. Аденогіпофіз. 18. Задня частка гіпофіза. 19. Гіпофізарна ніжка. 20. Нейрогіпофіз. 21. Хромофільний ендокриноцит. 22. Ацидофіл. 23. Лактотроп. 24. Пролактин. 25. Соматотропін. 26. Соматотропний гормон. 27. Базофіл. 28. Гонадотроп. 29. Фолітропін. 30. Лютропін. 31. Тиротроп. 32. Тиротропін. 33. Кортикотроп. 34. Адренокортикотропін. 35. Хромофобний ендокриноцит. 36. Меланотроп. 37. Меланотропін. 38. Ліпотроп. 39. Ліпотропін. 40. Тільце Герінга. 41. Пітуїцит. 42. Епіфіз. 43. Нінеалоцит. 44. Мозковий пісок. 45. Щитоподібна залоза. 46. Фолікул щитоподібної залози. 47. Тироцит. 48. Колоїд. 49. Тироглобулін, трийодотиронін, ТЗ. 50. Тетрайодотиронін, Т4 (тироксин). 51. Міжфолікулярний острівець. 52. Парафолікулярна клітина. Кальцитоніноцит, С-клітина. 53. Кальцитонін. 54. Прищитоподібна залоза. 55. Трабекула прищитоподібної залози. 56. Головний паратироцит. 57. Ацидофільний паратироцит. 58. Паратгормон (ператирин). 59. Надниркова залоза. 60. Кіркова речовина. 61. Мозкова речовина надниркової залози. 62. Клубочкова зона. 63. Альдостерон. 64. Пучкова зона. 65. Глюкокортикостероїди (кортизол, кортикостерон). 66. Сітчаста зона. 67. Статеві стероїди. 70. Епінефроцит. 71. Норепінефроцит. 72. Катехоламіни (адреналін, норадреналін). 73. APUD-система.