Эндокринология (от endocrine + -ology ) — раздел биологии и медицины, занимающийся эндокринной системой , ее заболеваниями и ее специфическими выделениями , известными как гормоны . Она также занимается интеграцией событий развития пролиферации, роста и дифференциации, а также психологическими или поведенческими действиями метаболизма , роста и развития , тканевой функции, сна , пищеварения , дыхания , выделения , настроения , стресса , лактации , движения , воспроизводства и сенсорного восприятия, вызванными гормонами . Специализации включают поведенческую эндокринологию и сравнительную эндокринологию . [1]
Эндокринная система состоит из нескольких желез , расположенных в разных частях тела, которые выделяют гормоны непосредственно в кровь, а не в систему протоков . Поэтому эндокринные железы считаются железами без протоков. Гормоны имеют много различных функций и способов действия; один гормон может иметь несколько эффектов на различные целевые органы, и, наоборот, на один целевой орган может влиять более одного гормона.
Эндокринология — это изучение эндокринной системы в организме человека . [2] Это система желез , которые секретируют гормоны. Гормоны — это химические вещества, которые влияют на действия различных систем органов в организме. Примерами являются гормон щитовидной железы , гормон роста и инсулин . Эндокринная система включает в себя ряд механизмов обратной связи, так что часто один гормон (например, тиреотропный гормон ) будет контролировать действие или высвобождение другого вторичного гормона (например, тиреоидного гормона ). Если вторичного гормона слишком много, он может обеспечить отрицательную обратную связь с первичным гормоном, поддерживая гомеостаз . [3] [4] [5]
В оригинальном определении 1902 года Бейлисса и Старлинга (см. ниже) они указали, что для классификации в качестве гормона химическое вещество должно вырабатываться органом, выделяться (в небольших количествах) в кровь и транспортироваться кровью в отдаленный орган для выполнения своей специфической функции. Это определение справедливо для большинства «классических» гормонов, но существуют также паракринные механизмы (химическая связь между клетками внутри ткани или органа), аутокринные сигналы (химическое вещество, которое действует на одну и ту же клетку) и интракринные сигналы (химическое вещество, которое действует внутри одной и той же клетки). [6] Нейроэндокринный сигнал — это « классический» гормон, который выделяется в кровь нейросекреторным нейроном (см. статью о нейроэндокринологии ). [ требуется ссылка ]
Гриффин и Охеда выделяют три различных класса гормонов на основе их химического состава: [7]
Амины, такие как норадреналин , адреналин и дофамин ( катехоламины ), происходят из отдельных аминокислот , в данном случае тирозина. Гормоны щитовидной железы , такие как 3,5,3'-трийодтиронин (Т3) и 3,5,3',5'-тетрайодтиронин (тироксин, Т4), составляют подмножество этого класса, поскольку они происходят из комбинации двух йодированных остатков аминокислот тирозина. [8]
Пептидные гормоны и белковые гормоны состоят из трех (в случае тиреотропин-рилизинг гормона ) до более чем 200 (в случае фолликулостимулирующего гормона ) аминокислотных остатков и могут иметь молекулярную массу до 31 000 граммов на моль. Все гормоны, секретируемые гипофизом, являются пептидными гормонами, как и лептин из адипоцитов, грелин из желудка и инсулин из поджелудочной железы . [ необходима цитата ]
Стероидные гормоны преобразуются из своего исходного соединения, холестерина . Стероидные гормоны млекопитающих можно разделить на пять групп по рецепторам, с которыми они связываются: глюкокортикоиды , минералокортикоиды , андрогены , эстрогены и прогестагены . Некоторые формы витамина D , такие как кальцитриол , являются стероидоподобными и связываются с гомологичными рецепторами, но не имеют характерной структуры слитых колец, характерной для истинных стероидов.
Хотя каждая система органов выделяет гормоны и реагирует на них (включая мозг , легкие , сердце , кишечник , кожу и почки ), клиническая специальность эндокринологии сосредоточена в первую очередь на эндокринных органах , то есть органах, чьей основной функцией является секреция гормонов. К этим органам относятся гипофиз , щитовидная железа , надпочечники , яичники , яички и поджелудочная железа .
Эндокринолог — врач , специализирующийся на лечении заболеваний эндокринной системы, таких как диабет , гипертиреоз и многие другие (см. список заболеваний ).
Медицинская специальность эндокринология включает в себя диагностическую оценку широкого спектра симптомов и вариаций, а также долгосрочное лечение расстройств, связанных с недостатком или избытком одного или нескольких гормонов. [9]
Диагностика и лечение эндокринных заболеваний в большей степени, чем в большинстве специальностей, основываются на лабораторных исследованиях. Многие заболевания исследуются с помощью тестирования возбуждения/стимуляции или торможения/подавление . Это может включать инъекцию стимулирующего агента для проверки функции эндокринного органа. Затем берут кровь для оценки изменений соответствующих гормонов или метаболитов. Эндокринологу необходимы обширные знания клинической химии и биохимии, чтобы понимать применение и ограничения исследований.
Вторым важным аспектом практики эндокринологии является различение человеческих вариаций от болезней. Атипичные модели физического развития и аномальные результаты тестов должны оцениваться как указывающие на болезнь или нет. Диагностическая визуализация эндокринных органов может выявить случайные находки, называемые инциденталомами , которые могут или не могут представлять болезнь. [10]
Эндокринология включает в себя уход за человеком, а также за болезнью. Большинство эндокринных расстройств являются хроническими заболеваниями , требующими пожизненного ухода. Некоторые из наиболее распространенных эндокринных заболеваний включают сахарный диабет, гипотиреоз и метаболический синдром . Уход за диабетом, ожирением и другими хроническими заболеваниями требует понимания пациента на личностном и социальном уровне, а также на молекулярном уровне, и отношения между врачом и пациентом могут быть важным терапевтическим процессом.
Помимо лечения пациентов, многие эндокринологи занимаются клинической наукой и медицинскими исследованиями , преподаванием и управлением больницами .
Эндокринологи — специалисты по внутренним болезням или педиатрии . Репродуктивные эндокринологи в первую очередь занимаются проблемами фертильности и менструальной функции, часто сначала обучаясь акушерству. Большинство из них получают квалификацию терапевта , педиатра или гинеколога в течение нескольких лет, прежде чем специализироваться, в зависимости от местной системы обучения. В США и Канаде обучение для получения сертификата по внутренним болезням, педиатрии или гинекологии после медицинской школы называется резидентурой. Дальнейшее формальное обучение для получения субспециализации по взрослой, детской или репродуктивной эндокринологии называется стипендией. Типичная подготовка североамериканского эндокринолога включает 4 года колледжа, 4 года медицинской школы, 3 года резидентуры и 2 года стипендии. В США взрослые эндокринологи сертифицированы Американским советом по внутренней медицине (ABIM) или Американским остеопатическим советом по внутренней медицине (AOBIM) по эндокринологии, диабету и метаболизму. [ необходима ссылка ]
Эндокринология также занимается изучением заболеваний эндокринной системы. Эти заболевания могут быть связаны с недостаточной или избыточной секрецией гормона, с недостаточным или избыточным действием гормона или с проблемами с получением гормона.
Поскольку эндокринология охватывает так много состояний и заболеваний, существует много организаций, которые предоставляют образование пациентам и общественности. Hormone Foundation является общественным образовательным филиалом The Endocrine Society и предоставляет информацию обо всех состояниях, связанных с эндокринной системой. Другие образовательные организации, которые фокусируются на одном или нескольких состояниях, связанных с эндокринной системой, включают American Diabetes Association , Human Growth Foundation , American Menopause Foundation, Inc. и American Thyroid Association. [11] [12]
В Северной Америке основными профессиональными организациями эндокринологов являются: Эндокринное общество [13], Американская ассоциация клинических эндокринологов [14] , Американская ассоциация диабета [15] , Детское эндокринное общество Лоусона Уилкинса [16] и Американская ассоциация щитовидной железы [17] .
В Европе основными организациями, представляющими профессионалов в области взрослой и детской эндокринологии, являются Европейское общество эндокринологии (ESE) и Европейское общество детской эндокринологии (ESPE) соответственно.
В Соединенном Королевстве основными профессиональными организациями являются Общество эндокринологии [18] и Британское общество детской эндокринологии и диабета [19] .
Европейское общество детской эндокринологии [20] является крупнейшей международной профессиональной ассоциацией, занимающейся исключительно детской эндокринологией. По всему миру существует множество подобных ассоциаций.
Самое раннее изучение эндокринологии началось в Китае. [21] Китайцы выделяли половые и гипофизарные гормоны из человеческой мочи и использовали их в медицинских целях к 200 году до нашей эры. [21] Они использовали много сложных методов, таких как сублимация стероидных гормонов. [21] Другой метод, указанный в китайских текстах — самый ранний из них датируется 1110 годом — указывал на использование сапонина (из бобов Gleditsia sinensis ) для извлечения гормонов, но также было известно, что использовался гипс (содержащий сульфат кальция ). [21]
Хотя большинство соответствующих тканей и эндокринных желез были идентифицированы ранними анатомами, более гуморальный подход к пониманию биологической функции и болезней был предпочтен такими древнегреческими и римскими мыслителями, как Аристотель , Гиппократ , Лукреций , Цельс и Гален , согласно Фримену и др. [22], и эти теории господствовали до появления микробной теории , физиологии и органной основы патологии в 19 веке.
В 1849 году Арнольд Бертольд заметил, что у кастрированных петухов не развиваются гребни и сережки, и они не проявляют явно мужского поведения. [23] Он обнаружил, что возвращение яичек обратно в брюшную полость той же птицы или другой кастрированной птицы приводит к нормальному поведенческому и морфологическому развитию, и он пришел к выводу (ошибочному), что яички выделяют вещество, которое «обуславливает» кровь, которая, в свою очередь, действует на тело петуха. На самом деле, одно из двух других вещей могло быть правдой: что яички модифицируют или активируют компонент крови или что яички удаляют ингибирующий фактор из крови. Не было доказано, что яички выделяют вещество, которое порождает мужские признаки, пока не было показано, что экстракт яичек может заменить их функцию у кастрированных животных. Чистый кристаллический тестостерон был выделен в 1935 году. [24]
Болезнь Грейвса была названа в честь ирландского врача Роберта Джеймса Грейвса , [25] который описал случай зоба с экзофтальмом в 1835 году. Немец Карл Адольф фон Базедов также независимо сообщил о той же совокупности симптомов в 1840 году, в то время как более ранние сообщения об этом заболевании были также опубликованы итальянцами Джузеппе Флаяни и Антонио Джузеппе Теста, в 1802 и 1810 годах соответственно, [26] и английским врачом Калебом Хиллиером Парри (другом Эдварда Дженнера ) в конце 18 века. [27] Томас Аддисон был первым, кто описал болезнь Аддисона в 1849 году. [28]
В 1902 году Уильям Бейлисс и Эрнест Старлинг провели эксперимент, в котором они наблюдали, что кислота, введенная в двенадцатиперстную кишку , заставила поджелудочную железу начать секрецию, даже после того, как они удалили все нервные связи между ними. [29] Тот же ответ можно было получить, введя экстракт слизистой оболочки тощей кишки в яремную вену, что показало, что за это отвечает какой-то фактор в слизистой оболочке. Они назвали это вещество « секретином » и ввели термин «гормон» для химических веществ, которые действуют таким образом.
Йозеф фон Меринг и Оскар Минковский в 1889 году заметили, что хирургическое удаление поджелудочной железы приводит к повышению уровня сахара в крови , за которым следует кома и в конечном итоге смерть — симптомы сахарного диабета . В 1922 году Бантинг и Бест поняли, что гомогенизация поджелудочной железы и инъекция полученного экстракта обращают это состояние вспять. [30]
Нейрогормоны были впервые идентифицированы Отто Леви в 1921 году. [31] Он инкубировал сердце лягушки (иннервированное с прикрепленным к нему блуждающим нервом ) в солевой ванне и оставлял в растворе на некоторое время. Затем раствор использовался для купания неиннервированного второго сердца. Если стимулировался блуждающий нерв на первом сердце, отрицательная инотропная (амплитуда ударов) и хронотропная (частота ударов) активность наблюдалась в обоих сердцах. Этого не происходило ни в одном из сердец, если блуждающий нерв не стимулировался. Блуждающий нерв добавлял что-то в солевой раствор. Эффект можно было заблокировать с помощью атропина , известного ингибитора стимуляции блуждающего нерва сердца . Очевидно, что что-то секретировалось блуждающим нервом и влияло на сердце. «Вагусное вещество» (как его назвал Леви), вызывающее миотропные (усиливающие мышцы) эффекты, было позже идентифицировано как ацетилхолин и норадреналин . За свое открытие Лёви получил Нобелевскую премию.
Недавние работы в области эндокринологии фокусируются на молекулярных механизмах, ответственных за запуск эффектов гормонов . Первый пример такой работы был в 1962 году Эрлом Сазерлендом . Сазерленд исследовал, проникают ли гормоны в клетки, чтобы вызвать действие, или остаются вне клеток. Он изучал норадреналин , который действует на печень, чтобы преобразовывать гликоген в глюкозу посредством активации фермента фосфорилазы . Он гомогенизировал печень в мембранную фракцию и растворимую фракцию (фосфорилаза растворима), добавил норадреналин к мембранной фракции, извлек его растворимые продукты и добавил их к первой растворимой фракции. Фосфорилаза активировалась, указывая на то, что целевой рецептор норадреналина находился на клеточной мембране, а не внутриклеточно. Позже он идентифицировал это соединение как циклический АМФ ( цАМФ ) и своим открытием создал концепцию путей, опосредованных вторичными мессенджерами. Он, как и Леви, получил Нобелевскую премию за свою новаторскую работу в области эндокринологии. [32]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )