ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ. Управление процессами, происходящими в организме, обеспечивается не только нервной системой, но и железами внутренней секреций (эндокринной системой)
Управление процессами, происходящими в организме, обеспечивается не только нервной системой, но и железами внутренней секреций (эндокринной системой). К ним относятся специализированные, топографически разъединенные железы, которые не имеют выводных протоков и выделяют в кровь и лимфу выработанный ими секрет. Продукты деятельности эндокринных желез - гормоны.
Гормоны - сильнодействующие агенты, которые вырабатываются в следовых количествах и оказывают свое физиологическое действие на клетки и органы -мишени.
В организме человека железы внутренней секреции располагаются следующим образом (рис.20): в области головного мозга -гипоталамус, гипофиз и эпифиз; в области шеи и грудной клетки - щитовидная, паращитовидная и вилочковая (тимус) железы, в брюшной полости -поджелудочная и надпочечники, в области таза - яичники и семенники.
Гипофиз.Гипофиз, или нижний придаток мозга, представляет собой железу небольшой величины весом около 0,5-0,7 г. Она находится у основания мозга и помещается на клиновидной кости в углублении турецкого седла. Гипофиз состоит из двух долей: передней и задней. Часть секрета, выделяемого гипофизом, поступает в кровь, а часть - в спинномозговую жидкость, вШ желудочек. Удаление гипофиза вызывает ряд серьезных заболеваний. Удаление отдельных долей или их поражение характеризуется особыми нарушениями. Рассмотрим функции долей гипофиза.
Рис. 20. Схема расположения желез внутренней секреции в организме человека
На схеме показаны также эпифиз, зобная железа и желудок, однако секреция этими органами гормонов с достоверностью не установлена. 1 - эпифиз; 2 - гипофиз; 3 - паращитовидные железы; 4 - печень; 5 -двенадцатиперстная кишка; 6 - корковый слой почки; 7- семенник; 8 -щитовидная железа; 9 - зобная железа; 10 - желудок; 11 - надпочечник; 12 -поджелудочная железа; 13 – яичник
Задняя доля гипофиза. Из задней доли гипофиза выделены 2 активных вещества. Одно из них называется окситоцином. Оно увеличивает силу сокращения мускулатуры матки; другое - вазопрессин -вызывает сокращение мелких артерий, что ведет к общему повышению артериального давления, а также регулирует обратное всасывание воды из почечных канальцев, поэтому его иногда называют антидиуретическим гормоном.
Передняя доля гипофиза. Все выделяемые ею гормоны являются белковыми фракциями. Удаление этой железы у животных сопровождается остановкой роста. Если оперированные животные не достигли половой зрелости, то удаление гипофиза не дает им возможности достичь полового созревания. Наблюдается обратное развитие органов размножения, атрофия щитовидной железы и коры надпочечников.
Гормон роста, помимо действия на рост костей организма, оказывает ряд специфических влияний на промежуточный обмен. Он действует на: 1) белковый обмен, вызывая задержку белка в тканях и уменьшая скорость превращения аминокислот в мочевину; 2) жировой обмен, увеличивая содержание жира в крови; 3) углеводный обмен, увеличивая количество отложенного гликогена в печени и мышцах.
Гонадотропные гормоны гипофиза стимулируют половые железы -семенники и яичники.
Пролактин вызывает отделение молока молочными железами. Удаление гипофиза сразу же после родов ведет к тому, что отделение молока прекращается.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ). Стимулирует синтез корой надпочечников гормонов. Необходим для развития и поддержания нормальной структуры и функции коры надпочечников. В его отсутствие кора надпочечников атрофируется.
Другие гормоны гипофиза - это в первую очередь тиреотропный гомон (ТТГ), необходимый для развития и нормального функционирования щитовидной железы. Экстракты гипофиза обладают антиинсулиновым действием.
Шишковидная железа, или эпифиз. Эпифиз - это крошечная железа, образующаяся из крыши промежуточного мозга и прикрытая сверху мозолистым телом и большими полушариями. Вес эпифиза составляет около 150 мг. Снаружи тело покрыто мягкой соединительнотканной оболочкой мозга. Эпифиз не имеет никакой прямой связи с центральной нервной системой, но богато снабжен кровеносными сосудами. Полагают, что он секретирует несколько гормонов, в том числе мелатонин, серотонин, а также полипептиды. Эпифиз иннервируют симпатические нейроны, которые находятся под влиянием процессов, таких, как половое созревание, овуляция и сон. Эпифиз участвует в обмене электролитов. Опухоли эпифиза вызывают у мальчиков преждевременное половое созревание. Кроме того, эпифиз, по-видимому, играет роль "биологических часов" и действует как орган, преобразующий периодическую нервную активность, вызываемую светом в нервную секрецию.
Щитовидная железа. У человека щитовидная железа имеет форму галстука-бабочки. Она находится в области шеи и состоит из двух долей, расположенных по обеим сторонам трахеи и соединенных тонким перешейком. Железа весит около 25 гр.
Выделяемый клетками железы гормон представляет собой белок, называемый тиреоглобулином (соединение тироксина и белка глобулина). Основное действие тироксина состоит в ускорении доставляющих энергию окислительных процессов во всех тканях тела. При введении добавочных количеств тироксина организм потребляет больше кислорода, образует больше продуктов обмена и выделяет больше тепла, чем в нормальных условиях. Когда секреция тироксина недостаточна, уровень основного обмена падает до 30-50 % по сравнению с нормой.
Оказывая влияние на обмен веществ, тироксин тем самым сильно воздействует на рост и дифференцировку тканей. Удаление щитовидной железы у молодых животных ведет к задержке роста и психического развития и к запоздалому или недостаточному развития организма.
Образование и выделение тироксина регулируется не нервной системой, а тиреотропным гормоном гипофиза. Секреция тиреотропного гормона с свою очередь регулируется гипоталамусом и количеством тироксина, циркулирующего в крови (обратная связь). Количество тироксина зависит от количества поступающего в организм йода – при уменьшении его в пище количество тироксина увеличивается.
Паращитовидные железы. Паращитовидные железы имеют овальную форму и небольшой размер. Вес одной околощитовидной железы человека приблизительно равен 0,1г. Имеется две пары желез, которые помещаются на задней поверхности щитовидной железы.
Гормон паращитовидных желез регулирует концентрацию кальция и фосфора в крови и тканях организма. При экспериментальном удалении их у подопытных животных наблюдается тетания.
Тетания - это состояния, когда в ответ на раздражители, не вызывающие у нормальных организмов никакой реакции или вызывающие лишь слабые мышечные сокращения, возникают подергивание мышц, спазмы и судороги. Тетания обусловлена повышенной раздражимостью мышц и нервов вследствие пониженного содержания кальция в крови и тканях. Судороги снимаются введением раствора кальция. Количество фосфора в крови возрастает по мере понижения концентрации кальция и падает при инъекции гормона паращитовидных желез.
Гормон способствует всасыванию кальция в кишечнике, высвобождению кальция из костей и реабсорбции его из клубочкового фильтрата в почечных канальцах. Он также подавляет реабсорбцию фосфора в почках, содействуя тем самым выведению его с мочой.
Количество гормона, выделяемого паращитовидными железами регулируется содержанием кальция в крови. Уменьшение концентрации кальция стимулирует секреторную активность этих желез, а увеличение -подавляет.
Вилочковая железа (тимус)помещается за грудиной. Передняя поверхность прилегает к задней поверхности грудины, а задняя поверхность - к верхней части перикарда и начальным отделам аорты и других сосудов. Состоит из двух асимметричных долей: правой и левой, причем левая доля обычно длиннее правой. В средней части доли соприкасаются или срастаются. Снаружи имеется капсула, от которой внутрь отходят перегородки, разделяющие паренхиму на дольки. В паренхиме выделяют: периферическую часть - темное корковое вещество и центральную часть - светлое мозговое вещество.
Тимус является центральным органом иммуногенеза, он секретирует и выделяет в кровь специфические вещества - "тимический (гуморальный) фактор", который оказывает влияние на функции Т-лимфоцитов.
Поджелудочная железарасположена в брюшной полости, поперек ее верхней части. Имеет форму трехсторонней изогнутой призмы. Весит 60-115 г. В ней различают головку, тело и хвост. Железа покрыта капсулой, от которой отходят перегородки, разделяющие орган на дольки. Железа состоит из экзо- и эндокринных частей.
Эндокринная часть - островки Лангерганса образованы клетками двух типов: α-клетками и β - клетками.
- α клетки вырабатывают гормон глюкагон, повышающий уровень глюкозы в крови за счет расщепления гликогена и липидов.
- βклетки, образующие центральную часть островка, вырабатывают гормон инсулин.
Инсулин - белок, повышает скорость поглощения глюкозы из крови некоторыми клетками, особенно клетками скелетных мышц: при этом содержание глюкозы в крови понижается, накопление гликогена в печени и мышцах возрастает и ускоряется расщепление глюкозы до углекислоты и воды. При недостаточности инсулинаиспользование глюкозы понижается и наступает изменение в углеводном обмене, которое в свою очередь вызывает нарушения в обмене белков, жиров и других веществ. Недостаточное количество инсулина (сахарный диабет) влечет за собой нарушение использования глюкозы, повышение содержания глюкозы в крови и выделение больших количество глюкозы с мочой, так как концентрация ее превышает почечный порог. Выделение большого количества сахара увлекает за собой добавочное количество воды, объем мочи увеличивается, организм обезвоживается и больной испытывает резкую жажду. Ткани, не получающие достаточного количества глюкозы из крови, начинают превращать белки в углеводы. Но большая часть этих углеводов также выделяется. Запасы жиров также включаются в обмен. Больной сильно худеет.
Повышенное окисление жиров ведет к накоплению не полностью окисленных жирных кислот, так называемых кетоновых тел, которые токсичны для организма.
Надпочечники.Парная железа, расположенная над почками. Средний вес 5-8 г. Функционально состоит из двух зон (мозговое и корковое вещество). Эти части совершено различны по своему развитию клеточному строению и выделяют различные гормоны.
Мозговое вещество. Происходит из той же эмбриональной ткани, что и нервная ткань, и по своему строению напоминает нервные клетки. Секретирует два гормона: адреналин и норадреналин.
Адреналин - повышает кровяное давление, учащает ритм сердечных сокращений, повышает содержание глюкозы в крови, уменьшает количество гликогена в печени и ускоряет свертывание крови.
Норадреналин - повышает кровяное давление, вызывая сужение артериол.
Мозговое вещество надпочечников не является жизненно необходимым для организма. Так, показано, что хирургическое удаление мозгового вещества не влечет за собой гибели животного. Обычно железа непрерывно выделяет небольшое количество адреналина, что регулируется нервной системой. Адреналин - единственный гормон, секреция которого находится под контролем нервной системы.
Кора надпочечников. Железа более сложная, как в структурном отношении, так и в функциональном. Она выделяет несколько физиологически важных гормонов.
После хирургического ударения надпочечников у экспериментальных животных наступает существенный сдвиг обменных процессов. В крови снижается концентрация натрия и хлора, а концентрация калия возрастает, происходит потеря воды, приводящая к уменьшению объема крови и, как следствие, к понижению кровяного давления. Количество сахара в крови и гликогена в тканях уменьшается. Ткани теряют потребность превращать белки в углеводы и поэтому не могут использовать их в качестве источника энергии. Полное удаление надпочечников влечет за собой смерть организма через несколько дней. Это состояние, описанное как болезнь Аддисона характеризуется низким кровяным давлением, мышечной слабостью, расстройством пищеварения и своеобразной бронзовой окраской кожных покровов, вызываемой отложением пигмента.
Существуют три типа кортикальных гормонов, различающихся своим физиологическим действием и химической структурой.
Глюкокортикоиды - стимулируют превращение белков в углеводы.
Минеракортикоиды - регулируют обмен натрия и калия, предупреждают развитие воспалительных процессов.
Альдостерон - обладает некоторой активностью половых гормонов.
Можно заключить, что разнообразные гормоны коры
надпочечников выполняет в организме три главные функции:
- регулируют концентрацию натрия, калия и хлора в крови и тканях;
- регулируют углеводный обмен;
- контролируют развитие половых органов, действуя подобно мужским половым гормонам.
Семенники(яичко) у мужчин кроме половых клеток вырабатывают гормоны. Эндокринной функцией обладают железистые клетки Лейдига, которые располагаются в рыхлой соединительной ткани между извитыми семенными канальцами, рядом с кровеносными и лимфатическими сосудами. Они вырабатывают мужской половой гормон тестостерон, влияющий на развитие вторичных мужских половых признаков.
Яичники у женщин вырабатывают эстрогены, гонадотропин и прогестерон. Эндокринной функцией обладают зернистый слой созревающих фолликулов и желтое тело, а также интерстициальные клетки. Эстрогены стимулируют, а гонадотропин угнетает рост и развитие половых клеток. Эстрогены влияют на развитие вторичных женских половых признаков. Прогестерон называют гормоном беременности, а также он задерживает рост новых фолликулов.
Гипоталамус. Гипоталамус является одной из структур ствола головного мозга. Морфологически представляет собой совокупность ядерных субстанций центральной нервной системы.
Эндокринная функция гипоталамуса сводится к выработке гормонов, которые по функциональной направленности можно разделить на либерины и статины. Эти гормоны регулируют деятельность гипофиза.
При рассмотрении деятельности желез внутренней секреции необходимо иметь ввиду, что в организме в процессе жизнедеятельности наблюдается четкое взаимодействие всех желез внутренней секреции.
К классу гормонов относятся также феромоны - вещества, выделяемые экзокринными железами во внешнюю среду и влияющие на поведение других особей того же вида.
Общие замечания
По учебнику и пособиям изучите половое созревание и гигиену юноши и девушки. Изучая железы внутренней секреции необходимо понять, что в организме наблюдается координация и регуляция деятельности всех желез. Регулирующее влияние центральной нервной системы на активность желез внутренней секреции осуществляется через гипоталамус. Необходимо знать основные гормоны и их физиологическое действие.