Патофизиология эндокринной системы

1. Расстройства функции гипофиза

1.1. Передней доли гипофиза – аденогипофиза проявляется:

a) Гиперфункцией; характеризуется:

Повышенной выработкой соматотропногогормона (гормона роста). Этот гормон стимулирует синтез белка и тормозит его распад, усиливает синтез гликогена, повышает проницаемость клеточных оболочек для аминокислот, повышает жировой обмен, повышает активность остеобластов и фермента фосфатазы, усиливает рост костей.

Повышенная выработка этого гормона в растущем организме приводит гипофизарному гигантизму. У гигантов маленькая голова и длинные конечности. Может также возникать гипертиреоз и гиперфункция коры надпочечников.

Если передней доли гипофиза стала расти опухоль доброкачественная или аденома, то это влечет за собой повышенную выработку соматотропного гормона, и, если рост уже прекратился, то возникает заболевание акромегалия. При которой растут отдельные части тела (пальцы рук и ног, нос, подбородок, стопа, язык и внутренние органы). В начале развития этой болезни усиленно половое влечение (libido), сменяющиеся потом снижением и расстройством зрения, нарушается обмен веществ, появляется глюкозурия, повышена резистентность к инсулину.

Кроме акромегалии аденома передней доли гипофиза может привести к возникновению болезни Иценко-Кушинга. Она характеризуется усилением выработки АГТГ с одновременным усилением выработки глюкокортикоидов, что приводит к ожирению лица, шеи и туловища, но не конечностей. При этом повышается давление крови, развивается гипергликемия и глюкозурия.

• Повышенная выработка АКТГ (кортикотропина) стимулирует функцию коры надпочечников, что приводит к развитию болезни Иценко-Кушинга.
• Повышенная выработка тиреотропного гормона стимулирует работу щитовидной железы.
• Повышенная выработка гонадотропного гормона, а в частности фолликулостимулирующего и лютеинизирующего, а также лактотропного гормонов приводит к изменению регуляция функции половых желёз и процессов размножения.
• Липотропин – вещество, обладающее жиромобилизующим действием.

b) Гипофункцией; характеризуется:

• Недостаточная выработка соматотропного гормона приводит у взрослых к гипофизарному – карликовому росту, недоразвитие половых органов, однако пропорции тела сохранены и умственной отсталости не наблюдается. Но такой карлик имеет старческий вид и животных и человека наблюдается адинамия, сухость кожи, появляется гипогликемия, прекращается пото- и слезоотделение, выпадают волосы и зубы, понижается половая функция, часто нарушается психика. Острое понижение функции гипофиза приводит к гипофизарной кахексии, которая характеризуется резким истощением, понижением обмена веществ, атрофией костей, уменьшением щитовидной железы и коры надпочечников. Гипофизарная кахексия чаще всего возникают вследствие эмболии сосудов гипофиза, а также при разрушении гипофиза опухолью или туберкулезным процессом.
• Пониженная выработка АКТГ приводит к понижению глюкокортикоидной функции надпочечников.
• Пониженная выработка ТТГ приводит к гипофункции щитовидной железы.
• При недостаточной выработке гонадотропинов возникает гипогигантизм.

1.2. Задней доли гипофиза или нейрогипофиза; проявляется:

Нейрогипофиз тесно связан с нервными волокнами гипоталамуса и ядрами промежуточного мозга, также в гипоталамусе вырабатываются нейросекреты, которые гуморальным путем влияет на переднюю долю гипофиза.

A. Гиперфункция проявляется:

• Повышенное количество вазопрессина (антидиуретического гормона) приводит к сужению артерий и капилляров, повышению АД и уменьшению частоты сердечных сокращений, а также к уменьшению диуреза, т.е. этот гормон обладает антидиуретическим и вазоконстрикторным эффектом.
• Повышенное количество окситоцина, который усиливает тонус гладкой мускулатуры матки, кишечника, мочевого и желчного пузыря. Этот гормон усиливает выделение молока.

B. Гипофункция проявляется:

• В пониженной выработке вазопрессина и развитии несахарного диабета, который сопровождается длительной полиурией и понижением способности почек концентрировать мочу.
• В пониженной выработке окситоцина, что приводит к ослаблению способности гладкой мускулатуры и уменьшению молокоотдачи.
• Из межуточной доли гипофиза выделен меланоформный гормон – интермедин, изменяющий величину пигментных клеток.

1. Расстройство функции надпочечников.

Кортикостероидная недостаточность может быть тотальный, когда выпадает действие всех гормонов, и частичной – при выпадении активности одного из гормонов коры надпочечников.

Тотальная кортикостероидная недостаточность в эксперименте вызывается адреналэктомией. После адреналэктомии животное погибает при явлениях выраженной адинамии и гипотонии. Продолжительность жизни составляет от нескольких часов до нескольких суток.

Если животное выживает, это свидетельствует о наличии дополнительной корковой ткани надпочечника.

В связи с быстрым выпадением функции надпочечников развивается коллапс и больные могут умереть течение первых же суток.

Хроническая надпочечниковая недостаточность характерна для болезни Аддисона (аддисоновой или бронзовой болезни). В основе патофизиологических изменений, возникающих в результате прогрессирующей гибели ткани коры надпочечников, лежит комбинация недостаточности всех гормонов его коры. При этом наблюдается:

• Нарушение водного, минерального и углеводного обмена;
• Расстройство функции сердечно-сосудистой системы;
• Развитие адинамии (мышечная слабость);
• Пигментация кожных покровов и слизистых оболочек, в связи с чем это заболевание называется ещё бронзовой болезнью.

Водный и минеральный обмен. В основе нарушение этого обмена лежит недостаток минералокортикоида альдостерона и в меньшей степени глюкокортикоидов – кортизола и кортикостерона. Нарушение минерального обмена сводится к перераспределению ионов натрия и калия между клетками тканей и внеклеточным депо. Натрий начинает переходить из внеклеточного депо внутрь клеток, а калий – наоборот. Вслед за натрием в клетки устремляется вода, что ведет к развитию водной интоксикации. Уменьшение количества воды в экстрацеллюлярном депо приводит к дегидратации организма и уменьшению объёма крови. Канальцах почек снижается реабсорбция натрия и он теряется с мочой.

Ионы калия, наоборот, реабсорбируются более интенсивно и калий начинает накапливаться в организме. В связи со снижением кровяного давления падает фильтрационное давление в клубочках почек, и в результате уменьшается образование первичной мочи. Одновременно увеличивается реабсорбция воды в канальцах. Это связано с нарастанием концентрации ионов калия, что повышает чувствительность канальцевого эпителия к АДГ. Т.о., уменьшение фильтрации и усиление реабсорбции воды ведут к понижению суточного диуреза. Потеря натрия обуславливает уменьшение активности симпатических окончаний, что является одним из механизмов развития адинами и гипотонии. Задержка калия приводит к снижению сократительной способности скелетной и сердечной мускулатуры и, следовательно, к брадикардии и аритмии.

Углеводный обмен. Недостаток глюкокортикоидов вызывает гипогликемию в результате:

• Снижения глюконеогенеза из белка за счет уменьшения активности некоторых трансаминаз и активности «ключевого» фермента глюконеогенеза – фосфоэнолпируваткарбоксилазы;
• Увеличениея активности инсулина, по отношению к которому глюкокортикоиды являются антагонистами; поэтому больные с недостаточностью надпочечников очень чувствительны к инсулину и ведение обычных доз его всегда даёт более выраженный эффект;
• Уменьшения активации глюкозо-6-фосфатазы, что ведет к менее интенсивному поступлению в кровь глюкозы из клеток печени;
• Снижение всасывания глюкозы в кишечнике в связи с нарушением соотношения между ионами натрия и калия.

Сердечно-сосудистая система. Кортикостероидная недостаточность сопровождается снижением артериального давления. Это объясняется:

• Уменьшением объема циркулирующей крови
• Брадикардией, являющейся одной из причин снижения минутного объема крови
• Снижением сосудистого тонуса, в основе которого лежит падение чувствительности сосудистой стенки к адреналину и норадреналину и снижение тонуса сосудодвигательного центра в связи с общим уменьшением катаболизма белка, в частности в ЦНС, что приводит к менее интенсивным образования аммиака, необходимого для поддержания нормального уровня возбудимости с двигательного и дыхательного центров.

Адинамия. В основе мышечной слабости лежит и дефицит андростендиона (гормон, секретируемый сетчатой зоной коры надпочечников) в связи с выпадением его анаболического действия в отношении мышечных белков.

Пигментация. При аддисоновой болезни возникает вследствие увеличения отложение меланина в коже и слизистых оболочках. В связи с уменьшением образования кортизола растормаживается секреция меланофорного гормона, что приводит к усилению синтеза меланина.

При недостатке кортизола по механизму обратной связи усиливается и секреция АКТГ, который имеет в своей молекуле участок с такой же последовательностью аминокислот, а какая имеется в молекуле меланофорного гормона. Поэтому большие количества АКТГ также оказывают некоторое меланофорное влияние.

Частичная кортикостероидная недостаточность может выявляться в виде минералокортикоидной или глюкокортикоидной недостаточности.

Глюкокортикоидная недостаточность возникает преимущественно после прекращения лечения глюкокортикоидными гормонами. Тимико-лимфатический статус также является выражением глюкокортикоидной недостаточности (см. патофизиология вилочковой железы).

Гиперкортикостероидизм может развиваться за счёт избыточного образования (или повышения активности) одного или сразу несколько гормонов. Наиболее часто встречаются Следующие виды гиперкортикостероидизма:

1) Гиперкортизолизм – комплекс таких изменений в организме, которые вызываются либо избыточным образованием кортизола в пучковой зоне коры (возможно при опухоли пучковой зоны) надпочечников, либо повышением активности кортизола за счёт уменьшения связывания его транскортином. Возможно также снижение чувствительности гипоталамуса к кортизолу. В этом случае усиливаются образование кортико-тропин-освобождающего фактора и, следовательно, секреция АКТГ. Секреция АКТГ увеличивается и при опухоли передней доли гипофиза - базофильной аденоме. Возникающие при этом изменения составляют картину синдрома Иценко-Кушинга. Он характеризуется нарушением углеводного, белкового жирового, водно-солевого обмена и функции сердечно-сосудистой системы. У больных на коже боковой поверхности живота, бедра, груди появляются полосы с фиолетовым оттенком, похожие на полосы растяжения беременных. Характерно отложение жира в области туловища и лица («лунообразное» лицо).

Углеводный обмен. Гиперкортизолизм приводит к развитию гипергликемии за счёт: а) усиления глюконеогенеза из глюкогенных аминокислотыаминокислот; б) торможения перехода глюкозы в жир; в) торможения декарбоксилирования пирувата, что увеличивает способность пирувата ресинтезироваться в глюкозу; г) повышения активности глюкозо-6-фосфатаза в печени, что способствует переходу глюкозы в кровь. Одновременно в связи с усиленным образованием глюкозы увеличивается образование в печени гликогена. В свою очередь гипергликемия усиливает образование инсулина островковый аппаратом поджелудочной железы; в случае функциональной неполноценности инсулярного аппарата его гиперфункция сменяется истощением и развитием сахарного диабета (так называемый стероидный диабет).

Белковый обмен. Усиливается катаболизм белков и тормозится их синтез преимущественно в мышцах и мезенхимальных элементах, что выражается в повышении выделения азота с мочой. В результате этого является также торможение синтеза антител и понижение резистентности к инфекциям. В костной ткани в связи с нарушением образования белкового каркаса тормозится отложение солей кальция, что является одной из причины развития остеопороза.

Жировой обмен. Избыточное отложение жира вызвано: а) гипергликемией, которая активирует синтез триглицеридов и уменьшает катаболизм в жировой ткани; б) уменьшением окисления жирных кислот в печени в связи с увеличением в ней гликогена, что тормозит действие СТГ, активирующее окисление жира.

Водно-солевой обмен. В связи с некоторыми минералокортикоидными свойствами кортизола и кортикостерона отмечаются изменения электролитного и водного обмена. В канальцах почек усиливается реабсорбция ионов натрия, что ведет к задержке этих ионов в организме и некоторому увеличению их концентрации в экстрацеллюлярной жидкости. Одновременно уменьшается реабсорбция ионов калия в почках, вызывающая некоторую потерю калия из организма. В связи с этими изменениями повышается содержание воды в экстрацеллюлярном депо и увеличивается объем крови. Нарушается и обмен кальция. Тормозится его всасывание в кишечнике и усиливается экскреция с мочой. Это ведет ко вторичному гиперпаратиреоидизму. Усиление секреции паратгормона активирует в кости переход стволовых костных клеток в остеокласты и тормозит превращение последних в остеобласты. Последний эффект паратгормона синергичен с действием кортизола. Он также тормозит превращение остеокластов в остеобласты. В результате увеличивается количество остеокластов и как следствие резорбция костной ткани и развитие остеопороза.

Сердечно-сосудистая система. Гиперкортизолизм приводит к повышению кровяного давления в результате: а) увеличения объема крови; б) повышения чувствительности сосудистой стенки к адреналину и норадреналину за счет как увеличения содержания натрия, так и пермиссивной (т. е. облегчающей действие других гормонов) активности глюкокортикоидов; в) усиления процесса возбуждения в ЦНС вследствие повышения концентрации аммиака в головном мозге. Это ведет к усилению тонуса сосудодвигательного центра. Таким образом, кровяное давление повышается в связи с действием различных механизмов. Однако однократное внутривенное введение глюкокортикоидов в эксперименте всегда вызывает снижение кровяного давления; очевидно, только неоднократное их введение включает механизмы, приводящие к его повышению.

В связи с повышением кровяного давления увеличивается фильтрация в клубочках почек и одновременно тормозится реабсорбция воды за счет блокады действия АДГ, что ведет к повышению диуреза. Кортизол активирует развитие эритроцитов и нейтрофилов, но тормозит развитие лимфоцитов и эозинофилов и усиливает их распад.

2) Альдостеронизм. Различают первичный и вторичный альдостеронизм.

Первичный альдостеронизм чаще всего сопровождается гормонально-активной аденомой клубочковой зоны, секретирующей избыточное количество альдостерона. Это приводит к усилению реабсорбции натрия в канальцах почек. Натрий задерживается в организме. Его концентрация в экстрацеллюлярных депо в большинстве случаев увеличивается. Одновременно в почках в связи с усилением реабсорбции натрия конкурентно тормозится реабсорбция калия, что ведет к значительноц потере калия из клеток организма. Эта потеря компенсируется вхождением в клетки ионов натрия и водорода.

Проявление альдостеронизма заключаются в следующем: 1) повышение артериального давления в связи с повышением тонуса артериол; это вызвано увеличением концентрации ионов натрия в клетках, что усиливает реакцию клеток на симпатические импульсы и потенцирует действие норадреналина; 2) развитие мышечной слабости и временных параличей в связи с потерей калия; снижается сократимость мышц и возникают парезы и параличи, которые могут длиться на протяжении многих суток; 3) полиурия в связи со снижением концентрации калия в клетках, что уменьшает реакцию канальцевого эпителия почек на АДГ. Возможно, полиурия является одной из причин того, что при первичном альдостеронизме, несмотря на задержку натрия, не бывает отеков в отличие от вторичного альдостеронизма. Определенную роль играет и отсутствие застоя в венозной системе; 4) гипокалиемический алкалоз; потеря ионов хлора (вместе с ионами калия ведет к снижению их уровня в крови и компенсаторному увеличению в экстрацеллюлярном депо бикарбонатов (связывание избытка натрия); алкалоз может стать некомпенсированным и привести к развитию тетании; 5) уменьшение в плазме крови концентрации ренина и ангиотензина II; это связано с гиперволемией, которая тормозит секрецию ренина.

Вторичный альдостеронизм развивается на фоне первичных процессов, протекающих вне надпочечников. К этим процессам относятся недостаточность правого сердца, циррозы печени, злокачественная гипертония и др.

3) Адреногенитальные синдромы
– это такие изменения в организме, которые развиваются при избыточной секреции андрогенов или эстрогенов сетчатой зоной коры надпочечников. Характер изменения зависит в значительной степени от пола, возраста больного и вида секретируемых гормонов. Различают два основных адреногенитальных синдрома:

· гетеросексуальный – избыточное образование у данного пола половых гормонов противоположного пола;

· изосексуальный– раннее или избыточное образование половых гормонов, присущих данному полу.

Избыточное образование андростендиона и андреностерона. Эти гормоны близки по своему биологическому действию к мужскому половому гормону. Их образование нарушается чаще всего и связано либо с опухолью сетчатой зоны, либо с ее гиперплазией. Образовавшиеся гормоны по механизму обратной связи тормозят образование гонадотропных гормонов, что приводит к атрофии половых желез.

У женщин под влиянием этих гормонов атрофируются женские первичные и вторичные половые признаки и развиваются мужские вторичные половые признаки (маскулинизация), в частности рост волос по мужскому типу (вирилизм). В связи с анаболическим действием этих гормонов на белковый обмен происходит усиленное развитие мускулатуры и женщина приобретает мужское телосложение. Соответствующим образом меняется и психика больных. У мужчин больше выявляется анаболический эффект, а у мальчиков – преждевременное половое и физическое развитие.

Избыточное образование эстрогенов.Реже опухоль сетчатой зоны продуцирует эстрогены. У девочек это вызывает преждевременное половое и физическое развитие. У мужчин развивается феминизация, в процессе которой исчезают мужские вторичные половые признаки и появляются женские. Меняются телосложение, голос, отложение жировой ткани, усиливается оволосение по женскому типу (гирсутизм).

1. Нарушение функции щитовидной железы.

Гипертиреоз. Избыточное действие тиреоидных гормонов вызывает гипертиреоз и одну из его клинических форм тиреотоксикоз (базедова болезнь).

Гипертиреоз сопровождается нарушением энергетического и повышением основного обмена, усилением потребление кислорода, расстройством в различных видов обмена, исхуданием, нарушением функции ЦНС, сердечно-сосудистой системы и других органов.

Энергетический обмен. Тироксин разобщает окисление и фосфорилирование в митохондриях клеток, в результате чего энергия окисления НАД-Н2 и НАДФ-Н2 не аккумулируется в АТФ и рассеивается. Уменьшение синтеза АТФ увеличивает концентрацию его предшественников - АДФ и неорганического фосфата, что в свою очередь усиливает окислительные процессы и тем самым рассеивание энергии. Это ведет к увеличению основного обмена.

Углеводный обмен. При гипертиреозе усилен обмен углеводов. Увеличена утилизация глюкозы тканями. Активируется фосфорилаза печени и мышц, следствием чего является усиление гликогенолиза и обеднение этих тканей гликогеном. Увеличивается активность гексокиназы и всасывание глюкозы в кишечнике, что может сопровождаться алиментарной гипергликемией. Активируется инсулиназа печени, что вместе с гипергликемией вызывает напряженное функционирование инсулярного аппарата и в случае его функциональной неполноценности может привести к развитию сахарного диабета. Усиление пентозного пути обмена углеводов способствует образованию НАДФ-Н2. В надпочечниках это вызывает повышение стероидогенеза и большее образование кортикостероидов. Однако в печени этот же процесс ведет к активации стероидредуктаз, что усиливает инактивацию кортикостероидов. При этом происходит сдвиг в сторону преимущественного образования менее активного кортизона. Возможно, этим объясняется нарушение созревания нейтрофилов и лимфоцитов.

Белковый обмен. Тиреоидные гормоны стимулируют катаболизм белка, что приводит к отрицательному азотистому балансу. Усиливается выделение азота, фосфора и калия с мочой, указывающее на клеточный распад. Увеличивается выделение аммиака. В крови повышается остаточный азот и азот аминокислот. Положительный азотистый баланс может быть достигнут, если калорийность потребляемой больным пищи будет намного больше основного обмена.

Жировой обмен. В связи с усилением энергетического обмена больные тиреотоксикозами худеют главным образом за счет уменьшения запасов жира в жировых депо. Уменьшение запасов жира происходит вследствие: а) мобилизации жира из депо за счет сенсибилизации симпатических нервных окончаний в жировой ткани; б) ускорения окисления жира в печени; в) торможения перехода углеводов в жиры.

В связи с усилением окисления жира увеличивается образование кетоновых тел. При одновременном дефиците углеводов это приводит к нарушению их окисления и, следовательно, к гиперкетонемии и кетонурии.

Тироксин активирует синтез холестерина при низком его исходном уровне и тормозит при высоком. Одновременно активируется распад холестерина и выделение его с желчью. Поэтому при гипертиреозе отмечается гипохолестеринемия.

Водный и минеральный обмен. Увеличены: а) относительное содержание воды в организме в связи с исхуданием; б) объем плазмы; в) скорость фильтрации воды через капиллярные стенки; г) диурез в связи с усилением почечного кровотока и клубочковой фильтрации; д) потоотделение; е) потеря воды с выдыхаемым воздухом.

Усиливается введение кальция, фосфора и калия.