Регуляцию деятельности всех систем и органов нашего организма осуществляет нервная система , представляющая собой совокупность нервных клеток (нейронов), снабженных отростками.
Нервная система человека состоит из центральной части (головного и спинного мозга) и периферической (отходящих от головного и спинного мозга нервов). Нейроны взаимодействуют между собой посредством синапсов.
В сложных многоклеточных организмах все основные формы деятельности нервной системы связаны с участием определенных групп нервных клеток - нервных центров. Эти центры отвечают соответствующими реакциями на внешнее раздражение, поступившее от связанных с ними рецепторов. Для деятельности центральной нервной системы характерна упорядоченность и согласованность рефлекторных реакций, то есть их координация.
В основе всех сложных регуляторных функций организма лежит взаимодействие двух основных нервных процессов - возбуждения и торможения.
Согласно учению И. II. Павлова, нервная система оказывает следующие типы воздействий на органы:
–– пусковое , вызывающее либо прекращающее функцию органа (сокращение мышцы, секрецию железы и т. д.);
–– сосудодвигательное , вызывающее расширение или сужение сосудов и тем самым регулирующее приток к органу крови (нейрогуморальная регуляция),
–– трофическое , оказывающее влияние на обмен веществ (нейроэндокринная регуляция).
Регуляция деятельности внутренних органов осуществляется нервной системой через специальный ее отдел - вегетативную нервную систему .
Совместно с центральной нервной системой гормоны принимают участие в обеспечении эмоциональных реакций и психической деятельности человека.
Эндокринная секреция способствует нормальному функционированию иммунной и нервной систем, которые, в свою очередь, оказывают влияние на работу эндокринной системы (нейро-эндокринно-иммунная регуляция).
Тесная взаимосвязь работы нервной и эндокринной систем объясняется наличием в организме нейросекреторных клеток. Нейросекреция (от лат. secretio - отделение) - свойство некоторых нервных клеток вырабатывать и выделять особые активные продукты - нейрогормоны .
Распространяясь (подобно гормонам эндокринных желез) по организму с током крови, нейрогормоны способны оказывать влияние на деятельность различных органов и систем. Они регулируют функции эндокринных желез, которые, в свою очередь, выбрасывают гормоны в кровь и осуществляют регуляцию активности других органов.
Нейросекреторные клетки , как и обычные нервные клетки, воспринимают сигналы, поступающие к ним от других отделов нервной системы, но далее передают полученную информацию уже гуморальным путем (не по аксонам, а по сосудам) - посредством нейрогормонов.
Таким образом, совмещая свойства нервных и эндокринных клеток, нейросекреторные клетки объединяют нервные и эндокринные регуляторные механизмы в единую нейроэндокринную систему. Этим обеспечивается, в частности, способность организма адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды. Объединение нервных и эндокринных механизмов регуляции осуществляется на уровне гипоталамуса и гипофиза.
Жировой обмен
Быстрее всего в организме перевариваются жиры, медленнее всего - белки. Регуляция углеводного обмена в основном осуществляется гормонами и центральной нервной системой. Поскольку в организме все взаимосвязано, любые нарушения в работе одной системы вызывают соответствующие изменения в других системах и органах.
О состоянии жирового обмена косвенно может свидетельствовать уровень сахара в крови , указывающий на активность углеводного обмена. В норме этот показатель составляет 70-120 мг%.
Регуляция жирового обмена
Регуляция жирового обмена осуществляется центральной нервной системой, в частности гипоталамусом. Синтез жиров в тканях организма происходит не только из продуктов жирового обмена, но также из продуктов углеводного и белкового обмена. В отличие от углеводов, жиры могут храниться в организме в концентрированном виде долгое время, поэтому избыточное количество сахара, поступившее в организм и не израсходованное им сразу же на получение энергии, превращается в жир и откладывается в жировых депо: у человека развивается ожирение. Более подробно о данном заболевании будет рассказано в следующем разделе этой книги.
Основная часть пищевых жиров подвергается перевариванию в верхних отделах кишечника при участии фермента липазы, который выделяется поджелудочной железой и слизистой оболочкой желудка.
Норма липазы сыворотки крови - 0,2-1,5 ед. (менее 150 Е/л). Содержание липазы в циркулирующей крови повышается при панкреатите и некоторых других заболеваниях. При ожирении отмечается снижение активности тканевых и плазменных липаз.
Ведущую роль в обмене веществ выполняет печень , являющаяся одновременно и эндокринным, и экзокринным органом. Именно в ней происходит окисление жирных кислот и вырабатывается холестерин, из которого синтезируются желчные кислоты . Соответственно, в первую очередь уровень холестерина зависит от работы печени.
Желчные, или холевые кислоты представляют собой конечные продукты обмена холестерина. По своему химическому составу это стероиды. Они играют важную роль в процессах переваривания и всасывания жиров, способствуют росту и функционированию нормальной кишечной микрофлоры.
Желчные кислоты входят в состав желчи и выделяются печенью в просвет тонкой кишки. Вместе с желчными кислотами в тонкий кишечник выделяется небольшое количество свободного холестерина, который частично выводится с калом, а оставшаяся его часть растворяется и вместе с желчными кислотами и фосфолипидами всасывается в тонкой кишке.
Продуктами внутренней секреции печени являются метаболиты - глюкоза, необходимая, в частности, для мозгового обмена и нормального функционирования нервной системы, и триацил-глицериды.
Процессы обмена жиров в печени и жировой клетчатке неразрывно связаны между собой. Свободный холестерин, находящийся в организме, тормозит по принципу обратной связи собственный биосинтез. Скорость превращения холестерина в желчные кислоты пропорциональна его концентрации в крови, а также зависит от активности соответствующих ферментов. Транспортировка и запасание холестерина контролируется различными механизмами. Транспортной формой холестерина являются, как уже было отмечено ранее, липоиротеиды .
Двустороннее действие нервной и эндокринной систем
Каждая ткань и орган человека функционируют под двойным контролем: автономной нервной системы и гуморальных факторов, в частности гормонов. Этот двойной контроль - основа «надёжности» регуляторных влияний, заданием которых является поддерживать определённый уровень отдельных физических и химических параметров внутренней среды.
Эти системы возбуждают или тормозят различные физиологические функции, чтобы свести к минимуму отклонения этих параметров вопреки значительным колебаниям во внешней среде. Эта деятельность согласовывается с активностью систем, обеспечивающих взаимодействие организма с условиями окружающей среды, которая постоянно изменяется.
Органы человека имеют большое количество рецепторов, раздражение которых вызывает различные физиологические реакции. Вместе с тем к органам подходит много нервных окончаний от центральной нервной системы. Значит, существует двусторонняя связь органов человека с нервной системой: они получают сигналы от центральной нервной системы и, в свою очередь, являются источником рефлексов, которые изменяют состояние их самих и организма в целом.
Эндокринные железы и гормоны, которые они вырабатывают, находятся в тесной взаимосвязи с нервной системой, образуя общий интегральный механизм регуляции.
Связь эндокринных желез с нервной системой является двояконаправленной: железы плотно иннервированы со стороны вегетативной нервной системы, а секрет желез через кровь действует на нервные центры.
Замечание 1
Для поддержания гомеостаза и осуществления основных жизненных функций эволюционно возникли две основные системы: нервная и гуморальная, которые работают взаимосогласованно.
Гуморальная регуляция осуществляется путём образования в эндокринных железах или группах клеток, выполняющих эндокринную функцию (в железах смешанной секреции), и поступления в циркулирующие жидкости биологически активных веществ - гормонов. Для гормонов характерно дистантное действие и способность к влиянию в очень низких концентрациях.
Интеграция нервной и гуморальной регуляции в организме особенно ярко проявляется во время действия стрессовых факторов.
Клетки тела человека объединены в ткани, а те, в свою очередь, в системы органов. В целом всё это представляет единую надсистему организма. Всё огромное количество клеточных элементов при отсутствии в организме сложного механизма регуляции не имело бы возможности функционировать как единое целое.
Система желез внутренней секреции и нервная система играют особенную роль в регуляции. Именно состояние эндокринной регуляции определяет характер всех протекающих в нервной системе процессов.
Пример 1
Под действием андрогенов и эстрогенов формируется инстинктивное поведение, половые инстинкты. Очевидно, что гуморальная система контролирует и нейроны, так же как и другие клетки нашего организма.
Эволюционно нервная система возникла позднее, чем эндокринная. Эти две системы регуляции дополняют друг друга, образуя единый функциональный механизм, который обеспечивает высокоэффективную нейрогуморальную регуляцию, ставя её во главе всех систем, которые согласовывают все жизненные процессы многоклеточного организма.
Это регулирование постоянства внутренней среды в организме, которая происходит по принципу обратной связи, не может выполнять все задания адаптации организма, но очень эффективна для поддержания гомеостаза,.
Пример 2
Кора надпочечников вырабатывает стероидные гормоны в ответ на эмоциональное возбуждение, заболевания, голод и т.п.
Необходима связь между нервной системой и эндокринными железами, чтобы эндокринная система могла реагировать на эмоции, свет, запахи, звуки и т.д.
Регулирующая роль гипоталамуса
Регулирующее влияние ЦНС на физиологическую активность желез осуществляется через гипоталамус.
Гипоталамус афферентным путём связан с другими частями ЦНС, прежде всего со спинным, продолговатым и средним мозгом, таламусом, базальными ганглиями (подкорковые образования, расположенные в белом веществе полушарий большого мозга), гипокампом (центральной структурой лимбической системы), отдельными полями коры больших полушарий и др. Благодаря этому в гипоталамус поступает информация со всего организма; сигналы от экстеро- и интерорецепторов, которые попадают в ЦНС через гипоталамус, передаются эндокринными железами.
Таким образом, нейросекреторные клетки гипоталамуса трансформируют афферентные нервные стимулы в гуморальные факторы с физиологической активностью (в частности у рилизинг - гормоны).
Гипофиз как регулятор биологических процессов
Гипофиз получает сигналы, которые оповещают обо всём происходящем в организме, но прямой связи с внешней средой не имеет. Но для того, чтобы жизнедеятельность организма не нарушалась постоянно факторами внешней среды, должно происходить приспособление организма к изменчивым внешним условиям. О внешних влияниях организм узнаёт получая информацию от органов чувств, передающих её к центральной нервной системе.
Выполняя роль верховной железы внутренней секреции , гипофиз сам управляется центральной нервной системой и, в частности, гипоталамусом. Этот высший вегетативный центр и занимается постоянной координацией и регуляцией деятельности различных отделов мозга и всех внутренних органов.
Замечание 2
Существование всего организма, постоянство его внутренней среды контролируется именно гипоталамусом: обмен белков, углеводов, жиров и минеральных солей, количество воды в тканях, тонус сосудов, частота сердечных сокращений, температура тела и т. п.
Единая нейроэндокринная регуляторная система в организме образуется в результате объединения на уровне гипоталамуса большинства гуморальных и нервных путей регуляции.
Аксоны от расположенных в коре больших полушарий и подкорковых ганглиях нейронов подходят к клеткам гипоталамуса. Они секретируют нейромедиаторы, которые как активируют секреторную активность гипоталамуса, так и тормозят. Нервные импульсы, поступившие из мозга, под влиянием гипоталамуса превращаются в эндокринные стимулы, которые в зависимости от поступающих к гипоталамусу из желез и тканей гуморальных сигналов, усиливаются или ослабевают
Руководство гипоталамусом гипофиза происходит с использованием и нервных связей, и системы кровеносных сосудов. Поступающая в переднюю долю гипофиза кровь обязательно проходит сквозь срединное поднятие гипоталамуса, где происходит её обогащение гипоталамическими нейрогормонами.
Замечание 3
Нейрогормоны имеют пептидную природу и являются частями белковых молекул.
В наше время определили семь нейрогормонов - либеринов («освободителей»), стимулирующих синтез тропных гормонов в гипофизе. А три нейрогормона наоборот, тормозят их выработку – меланостатин, пролактостатин и соматостатин.
Вазопрессин и окситоцин также являются нейрогормонами. Окситоцин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки во время родов, выработку молока молочными железами. При активном участии вазопрессина происходит регуляция транспорта воды и солей через клеточные мембраны, уменьшается просвет сосудов (повышается кровяное давление). За способность задерживать воду в организме, этот гормон часто называют антидиуретическим гормоном (АДГ). Главная точка приложения АДГ - почечные канальцы, где под его влиянием происходит стимуляция обратного всасывания воды в кровь из первичной мочи.
Нервные клетки ядер гипоталамуса вырабатывают нейрогормоны, а потом собственными аксонами транспортируют их в заднюю долю гипофиза, и уже отсюда эти гормоны способны поступать в кровь, вызывая сложное влияние на системы организма.
Однако гипофиз и гипоталамус не только посылают приказы посредством гормонов, но и сами способны осень точно анализировать сигналы, которые поступают от периферических эндокринных желез. Эндокринная система действует по принципу обратной связи. Если железа внутренней секреции вырабатывает избыток гормонов, то замедляется выделение гипофизом специфического гормона, а если гормона вырабатывается недостаточно, то усиливается выработка соответствующего тропного гормона гипофиза.
Замечание 4
В процессе эволюционного развития механизм взаимодействия гормонов гипоталамуса, гормонов гипофиза и желез внутренней секреции отработан достаточно надёжно. Но если произойдёт сбой работы хотя бы одного звена этой сложной цепи, тут же возникнет нарушение соотношений (количественных и качественных) во всей системе, несущее различные эндокринные заболевания.
Общим для нервных и эндокринных клеток является выработка гуморальных регулирующих факторов. Эндокринные клетки синтезируют гормоны и выделяют их в кровь, а нейроны синтезируют нейротрансмиттеры, или переключатели (большинство из которых является нейроаминами): норадреналин, серотонин и другие, выделяющиеся в синаптические щели. В гипоталамусе находятся секреторные нейроны, совмещающие свойства нервных и эндокринных клеток. Они обладают способностью образовывать как нейроамины, так и олигопептидные гормоны (рис. 15.1). Нейроэндокринные клетки объединяют нервную и эндокринную системы в единую нейроэндокринную систему.
В результате новых открытий было показано большое сходство в организации и функционировании структурных элементов нервной и эндокринной систем с таковыми иммунной системы. Так, клетки иммунной системы способны экспрессировать рецепторы для сигнальных молекул, опосредующих воздействия нейроэндокринной системы, а клетки последней могут экспрессировать рецепторы для медиатора иммунной системы. Таким об-
Рис. 15.1. Строение нервных, нейросекреторных и эндокринных клеток (по Б. В. Алешину):
I - холинергический нейрон с ацетилхолиновыми пузырьками в терминалях;
II - гомориположительная нейросекреторная клетка переднего гипоталамуса (пеп-тидохолинергический нейрон), продуцирующая белковые гранулы; III - адренер-гический нейрон с гранулами в терминали, содержащими белковую сердцевину, на которой аккумулируются катехоламины; IV - нейросекреторная пептидадре-нергическая клетка медиобазального гипоталамуса; V - эндокринная клетка (хро-маффинная клетка мозговой части надпочечников) с секреторными гранулами, как в адренергических нейронах (III); VI - эндокринная клетка, вырабатывающая белковые гормоны (парафолликулярные клетки щитовидной железы, энтероциты слизистой оболочки пищеварительного тракта и панкреатические островки), содержит секреторные гранулы с белковой сердцевиной. 1 - перикарион; 2 - дендриты; 3 - аксон; 4 - терминаль аксона; 5 - зоны накопления нейросекрета; 6 - синапти-ческие пузырьки; 7 - гранулы нейрогормона; 8 - структура секреторных гранул
разом, наблюдается трансформация традиционной нейроэндокринологии в нейроиммуноэндокринологию - перспективную область науки в исследовании физиологических основ деятельности мозга и понимания механизмов, лежащих в основе различных патологических процессов.
Внутри эндокринной системы существуют сложные взаимодействия между центральными и периферическими органами этой системы.
Классификация. По происхождению, гистогенезу и гистологическим признакам эндокринные органы классифицируют на три группы: бранхиогенная группа (от греч. branchia - жабры) - железы, происшедшие из глоточных карманов - аналогов жаберных щелей (щитовидная железа, околощитовидные железы); группа надпочечников (корковое и мозговое вещество надпочечников, параганглии); группа мозговых придатков (гипоталамус, гипофиз и эпифиз). Поскольку эндокринные железы составляют единую в функциональном отношении регулирующую систему, существует классификация, в которой учтены межорганные связи и иерархическая зависимость эндокринных органов.
I. Центральные звенья эндокринного комплекса желез (регулируют деятельность большинства периферических эндокринных желез):
1) гипоталамус (нейросекреторные ядра);
2) гипофиз (аденогипофиз и нейрогипофиз);
3) эпифиз.
IIa. Периферические аденогипофиззависимые эндокринные железы и эндо-криноциты:
1) щитовидная железа (тироциты);
2) надпочечники (корковое вещество);
3) гонады (яички, яичники).
IIб. Периферические аденогипофизнезависимые эндокринные железы и эндокриноциты:
1) кальцитониноциты щитовидной железы;
2) околощитовидные железы;
3) мозговое вещество надпочечников и параганглии;
4) эндокринные клетки островков поджелудочной железы (Лангерганса);
5) нейроэндокриноциты в составе неэндокринных органов, эндокрино-циты дисперсной эндокринной системы (APUD-серия клеток).
Среди органов и образований эндокринной системы с учетом их функциональных особенностей различают четыре основные группы.
I. Нейроэндокринные трансдукторы (переключатели), выделяющие нейро-трансмиттеры (посредники) - либерины (стимуляторы) и статины (тормозящие факторы).
Нейрогемальные образования (медиальное возвышение гипоталамуса), задняя доля гипофиза, которые не вырабатывают собственных гормонов, но накапливают гормоны, продуцируемые в нейросекреторных ядрах гипоталамуса.
III. Центральный орган регуляции эндокринных желез и неэндокринных функций - аденогипофиз, осуществляющий регуляцию с помощью вырабатываемых в нем специфических тропных гормонов.
IV. Периферические эндокринные железы и структуры (аденогипофиззависимые и аденогипофизнезависимые).
Как в любой системе, центральные и периферические ее звенья имеют прямые и обратные связи. Гормоны, вырабатываемые в периферических эндокринных образованиях, могут оказывать регулирующее влияние на деятельность центральных звеньев.
Одной из особенностей строения эндокринных органов является обилие в них сосудов, особенно гемокапилляров синусоидного типа и лимфатических капилляров, в которые поступают секретируемые гормоны.
Эндокринная система - система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, либо диффундирующих через межклеточное пространство в соседние клетки.
Эндокринная система делится на гландулярную эндокринную систему (или гландулярный аппарат), в котором эндокринные клетки собраны вместе и формируют железу внутренней секреции, и диффузную эндокринную систему. Железа внутренней секреции производит гландулярные гормоны, к которым относятся все стероидные гормоны, гормоны щитовидной железы и многие пептидные гормоны. Диффузная эндокринная система представлена рассеянными по всему организму эндокринными клетками, продуцирующими гормоны, называемые агландулярными - (за исключением кальцитриола) пептиды. Практически в любой ткани организма имеются эндокринные клетки.
Эндокринная система. Главные железы внутренней секреции. (слева - мужчина, справа - женщина): 1. Эпифиз (относят к диффузной эндокринной системе) 2. Гипофиз 3. Щитовидная железа 4. Тимус 5. Надпочечник 6. Поджелудочная железа 7. Яичник 8. Яичко
Функции эндокринной системы
- Принимает участие в гуморальной (химической) регуляции функций организма и координирует деятельность всех органов и систем.
- Обеспечивает сохранение гомеостаза организма при меняющихся условиях внешней среды.
- Совместно с нервной и иммунной системами регулирует
- рост,
- развитие организма,
- его половую дифференцировку и репродуктивную функцию;
- принимает участие в процессах образования, использования и сохранения энергии.
- В совокупности с нервной системой гормоны принимают участие в обеспечении
- эмоциональных
- психической деятельности человека.
Гландулярная эндокринная система
Гландулярная эндокринная система представлена отдельными железами со сконцентрированными эндокринными клетками. Железы внутренней секреции (эндокринные железы) – органы, которые вырабатывают специфические вещества и выделяют их непосредственно в кровь или лимфу. Этими веществами являются гормоны – химические регуляторы, необходимые для жизни. Эндокринные железы могут быть как самостоятельными органами, так и производными эпителиальных (пограничных) тканей. К железам внутренней секреции относятся следующие железы:
Щитовидная железа
Щитовидная железа, вес которой колеблется от 20 до 30 г, расположена в передней части шеи и состоит из двух долей и перешейка – он расположен на уровне ΙΙ-ΙV хряща дыхательного горла и соединяет между собой обе доли. На задней поверхности двух долей парами расположены четыре околощитовидные железы. Снаружи щитовидная железа покрыта мышцами шеи, расположенными ниже подъязычной кости; своим фасциальным мешком железа прочно соединена с трахеей и гортанью, поэтому она перемещается вслед за движениями этих органов. Железа состоит из пузырьков овальной или округлой формы, которые заполнены белковым йодсодержащим веществом типа коллоида; между пузырьками располагается рыхлая соединительная ткань. Коллоид пузырьков вырабатывается эпителием и содержит гормоны, производимые щитовидной железой – тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3). Эти гормоны регулируют интенсивность обмена веществ, способствуют усвоению глюкозы клетками организма и оптимизируют расщепление жиров на кислоты и глицерин. Ещё один гормон, выделяемый щитовидной железой, – кальцитонин (по химической природе полипептид), он регулирует в организме содержание кальция и фосфатов. Действие этого гормона прямо противоположно паратиреоидину, который вырабатывается околощитовидной железой и повышает уровень кальция в крови, усиливает его приток из костей и кишечника. С этой точки действие паратиреоидина напоминает витамин D.
Паращитовидны железы
Паращитовидная железа регулирует уровень кальция в организме в узких рамках, так чтобы нервная и двигательная системы функционировали нормально. Когда уровень кальция в крови падает ниже определённого уровня, паращитовидной железы, чувствительные к кальцию, активируются и секретируют гормон в кровь. Паратгормон стимулирует остеокласты, чтобы те выделяли в кровь кальций из костной ткани.
Тимус
Тимус производит растворимые тимические (или тимусные) гормоны - тимопоэтины, регулирующие процессы роста, созревания и дифференцировки Т-клеток и функциональную активность зрелых клеток . С возрастом тимус деградирует, заменяясь соединительнотканным образованием.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа - крупный (длиной 12-30см) секреторный о́рган двойного действия (секретирует панкреатический сок в просвет двенадцатиперстной кишки игормоны непосредственно в кровоток), расположен в верхней части брюшной полости, между селезёнкой и двенадцатиперстной кишкой.
Инкреторный отдел поджелудочной железы представлен островками Лангерганса, расположенными в хвосте поджелудочной железы. У человека островки представленны различными типами клеток, вырабатывающими несколько полипептидных гормонов:
- альфа-клетки - секретируют глюкагон (регулятор углеводного обмена, прямой антагонист инсулина);
- бета-клетки - секретируют инсулин (регулятор углеводного обмена, снижает уровень глюкозы в крови);
- дельта-клетки - секретируют соматостатин (угнетает секрецию многих желез);
- PP-клетки - секретируют панкреатический полипептид (подавляет секрецию поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока);
- Эпсилон-клетки - секретируют грелин («гормон голода» - возбуждает аппетит).
Надпочечники
На верхних полюсах обеих почек находятся небольшие железы треугольной формы – надпочечники. Они состоят из внешнего коркового слоя (80-90% массы всей железы) и внутреннего мозгового вещества, клетки которого лежат группами и оплетены широкими венозными синусами. Гормональная активность обеих частей надпочечников разная. Кора надпочечников вырабатывает минералокортикоиды и гликокортикоиды, имеющие стероидную структуру. Минералокортикоиды (важнейший из них – амид оох) регулируют ионный обмен в клетках и поддерживают их электролитическое равновесие; гликокортикоиды (например, кортизол) стимулируют распад белков и синтез углеводов. Мозговое вещество вырабатывает адреналин – гормон из группы катехоламина, который поддерживает тонус симпатической . Адреналин часто называют гормоном борьбы или бегства, так как его выделение резко возрастает лишь в минуты опасности. Повышение уровня адреналина в крови влечет за собой соответствующие физиологические изменения – учащается сердцебиение, сужаются кровеносные сосуды, напрягаются мышцы, расширяются зрачки. Ещё корковое вещество в небольших количествах вырабатывает мужские половые гормоны (андрогены). Если в организме возникают нарушения и андрогены начинают поступать в чрезвычайном количестве, у девочек усиливаются признаки противоположного пола. Кора и мозговое вещество надпочечников отличаются не только разных гормонов. Работа коры надпочечников активизируется центральной, а мозговое вещество – периферийной нервной системой.
ДАНИИЛ и половая активность человека были бы невозможными без работы гонад, или половых желёз, к которым относятся мужские яички и женские яичники. У маленьких детей половые гормоны вырабатываются в небольших количествах, но по мере взросления организма в определённый момент наступает быстрое увеличение уровня половых гормонов, и тогда мужские гормоны (андрогены) и женские гормоны (эстрогены) вызывают у человека появление вторичных половых признаков.
Гипоталамо-гипофизарная система
Что нужно знать о том, как устроена и работает эндокринная система наших малышей? Нервная и эндокринная система организма - очень важные элементы.
1 97153
Фотогалерея: Нервная и эндокринная система организма
Наш организм можно сравнить с мегаполисом. Клетки, его населяющие, иногда живут «семьями», образуя органы, а иногда, затерявшись среди других, отшельничают (как, например, клетки иммунной системы). Одни - домоседы и никогда не покидают своего пристанища, другие - путешественники и не сидят на одном месте. Все они разные, каждая со своими потребностями, характером и режимом. Между клетками проходят мелкие и крупные транспортные магистрали - кровеносные и лимфатические сосуды. Ежесекундно в нашем организме происходят миллионы событий: кто-то или что-то нарушает мирную жизнь клеток или некоторые из них забывают о своих обязанностях или, напротив, слишком усердствуют. И, как в любом мегаполисе, для поддержания порядка здесь требуется грамотная администрация. Мы знаем, что наш главный управляющий - нервная система. А ее правой рукой является эндокринная система (ЭС).
По порядку
ЭС - одна из самых сложных и загадочных систем организма. Сложных потому, что она состоит из множества желез, каждая из которых может вырабатывать от одного до десятков разных гормонов, и регулирует работу огромного числа органов, в том числе самих эндокринных желез. Внутри системы существует особая иерархия, позволяющая строго контролировать ее работу. Загадочность ЭС связана со сложностью механизмов регуляции и состава гормонов. Чтобы исследовать ее работу, требуются сверхсовременные технологии. Роль многих гормонов до сих пор неясна. А о существовании некоторых мы только догадываемся, притом, что определить их состав и клетки, их выделяющие, пока невозможно. Именно поэтому эндокринологию - науку, изучающую гормоны и органы, которые их вырабатывают, - считают одной из самых сложных среди медицинских специальностей и самой перспективной. Поняв точное предназначение и механизмы работы тех или иных веществ, мы сможем воздействовать на процессы, протекающие в нашем организме. Ведь благодаря гормонам мы появляемся на свет, именно они создают чувство притяжения между будущими родителями, определяют время образования половых клеток и момент оплодотворения. Они меняют нашу жизнь, влияя на настроение и характер. Сегодня мы знаем, что процессы старения тоже находятся в ведении ЭС.
Действующие лица...
Органы, которые составляют ЭС (щитовидная железа, надпочечники и др.), - это группы клеток, расположенные в других органах или тканях, и отдельные клетки, разбросанные по разным местам. Отличие эндокринных желез от других (их называют экзокринными) заключается в том, что первые выделяют свои продукты - гормоны - прямо в кровь или лимфу. За это их называют железами внутренней секреции. А экзокринные - в просвет того или иного органа (так, самая крупная экзокринная железа - печень - выделяет свой секрет - желчь - в просвет желчного пузыря и дальше в кишечник) или наружу (пример - слезные железы). Экзокринные железы называют железами внешней секреции. Гормоны - это вещества, способные воздействовать на чувствительные к ним клетки (их называют клетками-мишенями), меняя скорость обменных процессов. Выделение гормонов непосредственно в кровь дает ЭС огромное преимущество. Для достижения эффекта ей требуются считанные секунды. Гормоны попадают прямо в кровоток, который служит транспортом и позволяет очень быстро доставить нужное вещество ко всем тканям, в отличие от нервного сигнала, который распространяется по нервным волокнам и из-за их разрыва или повреждения может не достичь своей цели. В случае с гормонами такого не случится: жидкая кровь легко находит обходные пути, если один или несколько сосудов заблокированы. Чтобы органы и клетки, которым предназначено послание ЭС, его получили, на них расположены рецепторы, воспринимающие конкретный гормон. Особенностью работы эндокринной системы является ее способность «чувствовать» концентрацию разных гормонов и корректировать ее. А их количество зависит от возраста, пола, времени суток и года, возраста, психического и физического состояния человека и даже наших привычек. Так ЭС задает ритм и скорость нашим обменным процессам.
...и исполнители
Гипофиз - главный эндокринный орган. Он выделяет гормоны, стимулирующие или тормозящие работу остальных. Но гипофиз не является вершиной ЭС, он лишь исполняет роль управляющего. Гипоталамус - вышестоящая инстанция. Это отдел мозга, состоящий из скоплений клеток, объединяющих свойства нервных и эндокринных. Они выделяют вещества, регулирующие работу гипофиза и эндокринных желез. Под руководством гипоталамуса гипофиз вырабатывает гормоны, влияющие на чувствительные к ним ткани. Так, тиреотропный гормон регулирует работу щитовидной железы, кортикотропный - работу коры надпочечников. Соматотропный гормон (или гормон роста) не влияет на какой-то конкретный орган. Его действие распространяется на множество тканей и органов. Такая разница в действии гормонов вызвана разницей в их значимости для организма и количеством задач, которые они обеспечивают. Особенностью работы этой сложной системы является принцип обратной связи. ЭС можно без преувеличения назвать самой демократичной. И, хотя в ней есть «руководящие» органы (гипоталамус и гипофиз), подчиненные тоже влияют на работу вышестоящих желез. В гипоталамусе, гипофизе имеются рецепторы, реагирующие на концентрацию разных гормонов в крови. Если она высока, сигналы от рецепторов заблокируют их выработку" на всех уровнях. Это и есть принцип обратной связи в действии. Щитовидная железа свое название получила за форму. Она закрывает шею, окружая трахею. В состав ее гормонов входит йод, и его нехватка может приводить к нарушениям в работе органа. Гормоны железы обеспечивают баланс между образованием жировой ткани и использованием запасенных в ней жиров. Они нужны для развития скелета и благополучия костной ткани, а еще усиливают действие других гормонов (например, инсулина, ускоряя обмен углеводов). Эти вещества играют критическую роль в развитии нервной системы. Нехватка гормонов железы у малышей приводит к недоразвитию мозга, а позже - к снижению интеллекта. Поэтому у всех новорожденных обследуют на уровень содержания этих веществ (такой тест включен в программу скрининга новорожденных). Вместе с адреналином гормоны щитовидной железы влияют на работу сердца и регулируют артериальное давление.
Паращитовидные железы
Паращитовидные железы - это 4 железы, расположенные в толще жировой клетчатки позади щитовидной, за что и получили свое название. Железы вырабатывают 2 гормона: паратиреоидный и кальцитонин. Оба обеспечивают обмен кальция и фосфора в организме. В отличие от большинства эндокринных желез работу паращитовидных регулируют колебания минерального состава крови и витамина D. Поджелудочная железа контролирует обмен углеводов в организме, а еще участвует в пищеварении и вырабатывает ферменты, обеспечивающие расщепление белков, жиров и углеводов. Поэтому она располагается в области перехода желудка в тонкий кишечник. Железа выделяет 2 гормона: инсулин и глюкагон. Первый снижает уровень сахара в крови, заставляя клетки активнее поглощать его и использовать. Второй, напротив, увеличивает количество сахара, заставляя клетки печени и мышечной ткани отдавать его. Самая распространенная болезнь, связанная с нарушениями в работе поджелудочной железы, - сахарный диабет 1 -го типа (или инсулинозависимый). Она развивается из-за разрушения клеток, вырабатывающих инсулин, клетками иммунной системы. У большинства малышей, больных сахарным диабетом, имеются особенности генома, которые, вероятно, предопределяют развитие болезни. Но запускает ее чаще всего инфекция или перенесенный стресс. Надпочечники получили свое название за расположение. Человек не может жить без надпочечников и производимых ими гормонов, и эти органы относят к жизненно важным. В программу обследования всех новорожденных включен тест на нарушение их работы - настолько опасными будут последствия таких проблем. Надпочечники вырабатывают рекордное число гормонов. Самый известный из них - адреналин. Он помогает организму подготовиться и справиться с возможными опасностями. Этот гормон заставляет сердце биться быстрее и перекачивать больше крови к органам движения (если нужно спасаться бегством), увеличивает частоту дыхания, чтобы обеспечить организм кислородом, снижает чувствительность к боли. Он повышает давление, обеспечивая максимальный приток крови к мозгу и другим важным органам. Схожим действием обладает и норадреналин. Второй по важности гормон надпочечников - кортизол. Сложно назвать какой-нибудь процесс в организме, на который он не оказывал бы влияния. Он заставляет ткани выделять запасенные вещества в кровь, чтобы все клетки были обеспечены питательными веществами. Роль кортизола возрастает при воспалении. Он стимулирует выработку защитных веществ и работу клеток иммунной системы, необходимых для борьбы с воспалением, а если последние слишком активны (в т.ч. против собственных клеток), кортизол подавляет их усердие. При стрессах он блокирует деление клеток, чтобы организм не тратил силы на эту работу, а занятая наведением порядка иммунная система не пропустила бы «бракованные» образцы. Гормон альдостерон регулирует концентрацию в организме основных минеральных солей - натрия и калия. Половые железы - яички у мальчиков и яичники у девочек. Гормоны, которые они вырабатывают, способны менять обменные процессы. Так, тестостерон (главный мужской гормон) помогает росту мышечной ткани, костной системы. Он усиливает аппетит и делает мальчиков более агрессивными. И, хотя тестостерон считают мужским гормоном, он выделяется и у женщин, но в меньшей концентрации.
К врачу!
Чаще всего на прием к детскому эндокринологу приходят дети, имеющие лишний вес, и те малыши, что серьезно отстают от сверстников в росте. Родители скорее обращают внимание на то, что ребенок выделяется среди ровесников, и начинают выяснять причину. Большинство других эндокринных болезней не имеет характерных признаков, и о проблеме родители и доктора часто узнают, когда нарушение уже серьезно изменило работу какого-то органа или всего организма. Приглядитесь к малышу: телосложение. У маленьких детей голова и туловище относительно общей длины тела будут больше. С 9-10 лет ребенок начинает вытягиваться, и пропорции его тела приближаются к взрослым.