Эндокринная система организма

Железы внутренней секреции (эндокринные) отличаются от желез внешней секреции (экзокринных) тем, что они не имеют выводных протоков на поверхность тела или в полость органа, а выделяют свои секреты (гормоны) во внутреннюю среду организма. Гормоны - это биологически активные вещества различной химической природы, которые в малых концентрациях выделяются эндокринными клетками, переносятся кровью и оказывают воздействие на клетки-мишени в другой части организма.

Эндокринные железы находятся в тесном взаимодействии с нервной системой, образуя единый механизм регуляции. ЦНС регулирует их функции через гипоталамус.

Г и п о т а л а м о - г и п о ф и з а р н а я с и с т е м а

В клетках некоторых ядер гипоталамуса вырабатываются гормоны пептидной природы (рилизинг-факторы). Они идут по аксонам нейронов, затем выделяются в кровеносные сосуды и приходят в переднюю долю гипофиза (аденогипофиз), влияя на деятельность его эндокринных клеток. Среди гормонов гипоталамуса, регулирующих работу гипофиза, обнаружены либерины, стимулирующие выделение гипофизарных гормонов, и статины, тормозящие выделение. Однако два гормона гипоталамуса спускаются по аксонам секреторных нейронов в заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз), который является продолжением гипоталамуса, выделяются там в сосуды и сами оказывают влияние на ткани-мишени. Это вазопрессин (АДГ - антидиуретический гормон) и окситоцин. Вазопрессин сужает сосуды и стимулирует обратное всасывание воды в кровь, увеличивая проницаемость стенки собирательной трубочки в почке. Это приводит к выделению малого количества концентрированной мочи и повышению кровяного давления. Окситоцин стимулирует сокращения матки и выделяется крупными дозами во время родов, а также стимулирует лактацию (отделение молока). Его секреция возрастает при растяжении матки при родах и раздражении соска.

Гипофиз, получая сигналы из гипоталамуса в форме либеринов, выделяет тропные гормоны, которые поступают в кровь и стимулируют другие эндокринные железы.

Среди тропных гормонов гипофиза выявлены следующие. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) усиливает развитие коры надпочечников и выработку ею глюкокортикоидов. Тиреотропный гормон (ТТГ) стимулирует рост щитовидной железы и выработку ею тироксина и трийодтиронина. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) у женщин способствует развитию фолликулов в яичнике, а у мужчин - развитию семенных канальцев. Лютеинизирующий гормон (ЛГ) вызывает выделение яйцеклетки из яичника (овуляцию).

Кроме тропных гормонов, гипофиз выделяет в кровь и гормоны, непосредственно действующие на ткани-мишени. Гормон роста или соматотропный гормон (СТГ) стимулирует общий рост тканей, усиливает рост костей в длину и синтез белка. При избытке гормона роста в период созревания организма развивается гигантизм (общее увеличение тела), а у взрослого человека акромегалия (рост отдельных частей тела - носа, губ). При недостатке этого гормона развивается гипофизарный нанизм (карликовость).

Пролактин (лютеотропный гормон) стимулирует рост молочных желез и секрецию молока, поддерживает существование желтого тела в яичнике. Меланоцитостимулирующий гормон усиливает синтез кожного пигмента меланина.

Щ и т о в и д н а я ж е л е з а

Состоит из фолликулов. Способна поглощать йод, атомы которого включаются в молекулы тироксина и трийодтиронина. Эти гормоны ускоряют обмен веществ, тироксин стимулирует рост тела. При избытке тиреоидных гормонов развивается базедова болезнь,- человек худеет, повышается артериальное давление, усиливается нервная возбудимость, появляется мышечная дрожь и т.д. При недостатке функции щитовидной железы в детском возрасте возникает кретинизм, у взрослого - микседема. Микседема характеризуется понижением обмена веществ, артериального давления, вялостью движений, замедлением пульса. При недостатке йода в продуктах питания и воде, щитовидная железа резко увеличивается (зоб).

Между фолликулами щитовидной железы лежат С-клетки, секретирующие гормон кальцитонин. Он уменьшает концентрацию кальция в крови путем увеличения поглощения его костями и усиления выделения из организма.

Паращитовидные железы

Четыре небольшого размера железы располагаются сзади от щитовидной. Они выделяют паратгормон, являющийся антагонистом кальцитонина. Он увеличивает концентрацию кальция в крови, стимулирует выведение его из костей.

Н а д п о ч е ч н и к

Имеет корковое и мозговое вещество. В коре образуется три группы гормонов - глюкокортикоидные гормоны (кортизон и гидрокортизон), минералокортикоидные гормоны (кортикостерон, альдостерон) и половые гормоны. Глюкокортикоиды регулируют углеводной, жировой и белковый обмен. Они усиливают образование глюкозы из аминокислот и распад белков. Кортизол повышает уровень глюкозы в крови. Оказывают противовоспалительное действие. Минералокортикоиды регулируют минеральный обмен. Половые гормоны коры надпочечников играют существенную роль в развитии половых органов до наступления полового созревания.

Мозговое вещество надпочечников выделяет адреналин и норадреналин. Адреналин называют стресс-гормоном. Он усиливает и учащает частоту сердечных сокращений, сужает сосуды, угнетает перистальтику кишечника, расслабляет бронхи, расширяет зрачок. Одновременно повышает работоспособность мышц. Норадреналин выполняет функцию медиатора при передаче возбуждения в синапсах. Он снижает частоту сердечных сокращений.

П о л о в ы е ж е л е з ы

Половые железы – это железы смешанной секреции. Как железы внешней секреции они образуют половые клетки, а как железы внутренней секреции они образуют половые гормоны, выделяющиеся во внутреннюю среду организма.

Семенник - это мужская половая железа. В нем под оболочкой расположено большое количество семенных канальцев, в которых созревают сперматозоиды и затем попадают в просвет канальца. В ткани между канальцами лежат клетки Лейдига, секретирующие мужской половой гормон тестостерон. Небольшое количество тестостерона образуется также в коре надпочечника. Тестостерон обеспечивает процессы созревания мужских половых клеток, а также развитие вторичных половых признаков по мужскому типу. Яичник - это женская половая железа. Процессы, происходящие в яичнике и матке, имеют периодический характер, составляя менструальный цикл. В ткани яичника лежат незрелые фолликулы, состоящие из созревающей женской половой клетки ооцита и окружающего ее плоского слоя фолликулярных клеток. Менструальный цикл охватывает процессы, происходящие в яичнике и матке. Он продолжается около 28 дней (лунный месяц) и состоит из трех фаз - менструальной, послеменструальной и предменструальной. В менструальную фазу (1-5-ый день) происходит отторжение слизистой матки, что сопровождается кровотечением. В послеменструальную фазу (6-15-ый день) под влиянием фолликулостимулирующего гормона гипофиза в яичнике происходит развитие фолликула. Размножаются фолликулярные клетки, окружающие овоцит. Внутри фолликула образуется полость, заполненная жидкостью и окружающая овоцит. Такой крупный зрелый фолликул называют граафовым пузырьком. Фолликулярные клетки вместе с клетками яичника секретируют женские половые гормоны - эстрогены. Эстрогены регулируют течение менструального цикла, обеспечивают развитие вторичных половых признаков по женскому типу. Небольшое количество женских половых гормонов образуется в коре надпочечника. В течение послеменструальной фазы происходит восстановление слизистой оболочки матки, она утолщается. На 15-ый день под влиянием лютеинизирующего гормона гипофиза происходит овуляция. Созревший граафов пузырек разрывается, ооцит выделяется из яичника в брюшную полость и сразу же поступает в воронку яйцевода (фаллопиевой трубы), ведущего в полость матки. В яйцеводе может произойти оплодотворение. В этом случае в течение предменструальной фазы (16-28-ой день) на месте лопнувшего фолликула формируется желтое тело. Его клетки секретируют гормон прогестерон. Он предохраняет слизистую матки от отторжения. Под влиянием прогестерона происходит утолщение слизистой матки и развитие желез. То есть под действием прогестерона осуществляется подготовка организма к предстоящей беременности. Если оплодотворение не произошло, то в конце предменструальной фазы желтое тело дегенерирует, падает концентрация прогестерона, начинается отторжение матки. Наступает менструальная фаза следующего менструального цикла. Если же оплодотворение произошло, и образовалась зигота, происходит ее дробление, образуется многоклеточный зародыш, который имплантируется в стенку матки. Ткани зародыша выделяют гормон хорионический гонадотропин, который обеспечивает сохранение желтого тела. Оно превращается в желтое тело беременности и продолжает выделять прогестерон в течение внутриутробного развития, что обеспечивает поддержание слизистой матки. Таким образом, последовательность менструальных циклов прерывается на время беременности.

П о д ж е л у д о ч н а я ж е л е з а

Является железой смешанной секреции. Как железа внешней секреции синтезирует ферменты, участвующие в расщеплении питательных веществ в пищеварительном тракте. Но в ткани поджелудочной железы расположены группы эндокринных клеток, составляющие островки Лангерганса. Бета-клетки этих островков выделяют гормон инсулин. Он снижает концентрацию глюкозы в крови путем усиления усвоения глюкозы тканями и образования гликогена, снижения синтеза углеводов из белков и жиров. При недостатке инсулина развивается сахарный диабет. Содержание глюкозы в крови и моче увеличено, она начинает превращаться в токсичные продукты, что приводит к различным болезненным проявлениям. Альфа-клетки островков выделяют гормон глюкагон, который является антагонистом инсулина.

М е х а н и з м д е й с т в и я г о р м о н о в

По своей химической природе гормоны являются представителями различных групп соединений. Гормоны гипоталамуса и инсулин - пептиды, представляют собой относительно короткие цепочки аминокислот. Гормоны аденогипофиза и паратгормон являются белками. Адреналин и тироксин - производные аминокислот. Гормоны коры надпочечника и половые гормоны по химической природе являются стероидами.

Пептидные гормоны и адреналин взаимодействуют с молекулой-рецептором, находящейся на мембране клетки-мишени. Рецептор изменяет свою конфигурацию, что запускает сложные биохимические процессы внутри клетки, а это приводит к изменению ее функционирования. Стероидные гормоны проникают внутрь клетки-мишени через мембрану. Внутри клетки они связываются с рецептором, образуя активный комплекс, который проникает внутрь ядра, изменяя процессы биосинтеза белка, что приводит к изменению функционирования клетки. Такое механизм действия гормонов предполагает их высокую активность в малых концентрациях. Даже при наличии считанных молекул гормона он может воздействовать на рецепторы и «запускать» цепь изменений.