Органы внутренней секреции

Курский государственный  медицинский университет

         Кафедра анатомии  человека 

ЖЕЛЕЗЫ  ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ (эндокринные  железы)

     В организме  человека имеется две системы  желез. Одни железы, например, пищеварительные, имеют протоки, которые открываются  в полость пищеварительного тракта, куда изливается секрет этих желез. Другие железы не имеют выводных протоков. Их секрет поступает непосредственно  в кровь. Поэтому первые называют железами внешней секреции, а вторые — внутренней секреции, или эндокринными железами (рис. 366).

     Важное  значение в жизнедеятельности человека и животных имеют биологически активные вещества — гормоны. Они вырабатываются особыми железами, которые богато снабжены кровеносными сосудами. Эти  железы не имеют выводных протоков, и их гормоны поступают непосредственно  в кровь, а затем разносятся по всему телу, осуществляя гуморальную  регуляцию всех функций: они возбуждают или угнетают деятельность организма, влияют на его рост и развитие, изменяют интенсивность обмена веществ. В  связи с отсутствием выводных протоков эти железы называются железами внутренней секреции, или эндокринными, в отличие от пищеварительных, потовых, сальных желез внешней секреции, имеющих выводные протоки.

     По  строению и физиологическому действию гормоны специфичны: каждый гормон оказывает мощное влияние на определенные процессы обмена веществ или работу, органа, вызывая замедление или, наоборот, усиление его функции. К железам  внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, околощитовидные  железы, надпочечники, островковая  часть поджелудочной железы, внутрисекреторная  часть половых желез. Все они функционально взаимосвязаны между собой: гормоны, вырабатываемые одними железами, оказывают влияние на деятельность других желез, что обеспечивает единую систему координации между ними, которая осуществляется по принципу обратной связи. Главенствующая роль в этой системе принадлежит гипофизу, гормоны которого стимулируют деятельность других желез внутренней секреции. Нервная и эндокринная системы связаны теснейшим образом, и их можно рассматривать как часть единой системы, координирующей органические функции и поддерживающей постоянство внутренней среды. Первая воспринимает внешние раздражители и генерирует ряд

     ответных  реакций. Вторая представляет собой  систему внутреннего контроля и  регуляции, компенсирующую изменения, внесенные извне. Обе используют химические агенты: нервная система  использует нейромедиаторы — молекулярные сигналы, идущие от одной нервной  клетки к другой благодаря электроимпульсу; эндокринная состоит из ряда клеток, организованных в железы, выделяющие гормоны в кровь для доставки в места, где они должны выполнять  свои функции.

     Гормональная  система — система медленного действия, в то время как нервная  система обладает намного более  быстрой ответной реакцией. Многие насекомые и рыбы выделяют гормоны, адресованные особям своего вида. Эти  химические послания, отправляемые во внешнюю среду, — феромоны — вызывают различные ответные реакции у  адресата: действуют как призыв к  спариванию, сигнал тревоги. Например, пчелиные матки выделяют феромон, который, будучи поглощенным рабочими пчелами, препятствует тому, чтобы какая-либо из них могла произвести другую матку.

     Другие  феромоны могут служить следом, направляющим особей какого-либо сообщества туда, где  есть пища, что характерно для муравьев. Один из самых сильных феромонов  у бабочки шелкопряда — он действует  как призыв к спариванию, и достаточно нескольких сотен его молекул, чтобы  вызвать ответную реакцию самца.

Гормоны, вырабатываемые эндокринными железами, выделяются в  кровоток и поступают во все части  организма, но каждый из них действует  только в одном месте или в  определенном органе тела, именуемом  органом-мишенью.

Полагают, что гормоны  опознают свой орган-мишень благодаря  наличию неких белков-рецепторов. Гормоны обнаруживают их и соединяются  с ними для влияния на клетки и  ткани. Это влияние может проявляться  в разных формах. Некоторые гормоны, такие, как инсулин и глюкагон, побуждают клетки на выработку определенных соединений — это то, что известно как динамическое влияние.

Другие оказывают  метаболическое влияние: ускоряют или  замедляют обмен веществ в  определенных клетках.

Гормон роста оказывает  морфогенетическое влияние, так  как стимулирует развитие и дифференциацию клеток в некоторых органах тела.

Химическая  природа гормонов

     Гормональные  жидкости имеют химическую природу, которая обеспечивает совершенное  взаимодействие различных органов  тела человека. Английские ученые Старлинг и Бейлисс, открывшие эти жидкости в 1906 г., назвали их гормонами, учитывая этимологию греческого слова hormao, что  значит возбуждать, стимулировать.

Гормоны могут соответствовать  нескольким типам органических молекул. 
• Белки с короткой цепью: состоят из немногих аминокислот, например, окситоцин и вазопрессин. 
• Белки с длинной цепью: состоят из многих аминокислот, например, инсулин и глюкагон. 
• Производные жирных кислот: например, простагландины. 
• Производные аминокислот: такие, как адреналин и тироксин. 
• Стероиды: такие, как половые гормоны и гормоны, выделяемые корой надпочечников.

Таблица 1 Железы внутренней секреции

     Растения, как и животные, также секретируют  свои собственные гормоны. Эти вещества вырабатываются в меристемах, расположенных  на корнях и стволе, и оказывают  свое влияние через различные  каналы, переносящие сок растений.

     У здорового  человека вырабатывается то количество гормонов, которое требуется его  организму, но иногда наблюдаются органические нарушения, приводящие к излишнему  образованию гормонов (гиперфункция) или к недостаточному образованию (гипофункция).

     Одной из этих аномалий является зоб, вызываемый гиперфункцией щитовидной железы. Эта  железа увеличивается в размере  и приводит к пучеглазию.

     Другая  болезнь, связанная с гиперфункцией, — это гигантизм, при котором  происходит избыточное производство гипофизарного  гормона. Ее симптомы — разрастание  лица, кистей рук и стоп.

     Акромегалия — это утолщения конечностей, губ, к которым приводит переизбыток  гормона роста в организме.

     Наиболее  известная болезнь, вызванная гипофункцией, — сахарный диабет, появляющийся из-за недостатка инсулина, что приводит к повышению уровня глюкозы в  крови.

     Среди других отклонений встречается кретинизм (гипофункция щитовидной железы в  детстве), болезнь Аддисона (гипофункция  коры надпочечников).

Половые железы (рис.3,4).

Влияние, которое  оказывает на организм удаление половых  желез, известно давно, так как кастрация  скота применялась еще в древности  для повышения рабочих качеств  домашнего скота и увеличения его веса. Однако только в середине XIX века было точно установлено, что  влияние половых желез на волосяной  покров, рост, телосложение и поведение  зависит от поступления в кровь  особых веществ, вырабатываемых семенниками  особей мужского пола и яичниками  особей женского пола.

     Эти вещества — мужской гормон тестостерон  и его производное андростерон  и женский гормон эстрадиол. Половые  железы выполняют две функции: они вырабатывают половые клетки и половые гормоны. В мужских половых железах — семенниках — образуются сперматозоиды, а в специальных интерстициальных клетках вырабатывается половой гормон — тестостерон. В яичниках образуются яйцеклетки и гормоны. В созревающем фолликуле развивается яйцеклетка и выделяется гормон фолликулин, или эстрадиол. На месте лопнувшего фолликула развивается желтое тело, которое вырабатывает второй гормон — прогестерон. Этот гормон иначе называют гормоном беременности. Мужской половой гормон — тестостерон — стимулирует развитие вторичных половых признаков (рост бороды, характерное распределение волос на теле, развитие мускулатуры и др.) и всего облика, свойственного мужчине.

     Андрогены обуславливают развитие полового аппарата и рост половых органов, развитие половых признаков: тембра голоса, строения гортани, скелета, мускулатуры и  др. Совместно с ФСГ гипофиза тестостерон  активирует сперматогенез. Гиперфункция семенников в раннем возрасте ведет  к раннему половому созреванию, быстрому росту тела и развитию вторичных  половых признаков. Поражение семенников или кастрация затормаживает  или останавливает эти процессы.

     Гиперфункция  яичников вызывает раннее половое созревание с выраженными вторичными половыми признаками и менструацией. Описаны  случаи раннего полового созревания в 4-5 лет!

     Количество  половых гормонов, обнаруживаемых в  крови, очень низкое в первые дни  жизни, и постепенно увеличивается, ускоряя темпы развития, особенно в период второго детства (8-12 лет  у мальчиков и 8-11 — у девочек), подростковом (13-16 лет мальчики, 12-15 лет девочки) и юношеском (17-21 год  юноши и 16-20 лет девушки). В данных возрастных периодах деятельность половых  желез имеет важное значение для  темпов роста, формо-образования и  интенсивности протекания обмена веществ, то есть может выступать в роли ведущего фактора развития. По мере старения организма, чаще всего к 70 годам, наблюдается падение инкреции гонад, имеющее важное значение в  процессе общего «увядания» организма.

     Как показывают данные исследований, наиболее значительные перестройки организма, и в частности, его эндокринной  системы происходят в период полового созревания. В ходе этого периода  человек достигает биологической  зрелости. Под влиянием гормонов эндокринных  желез происходит окончательное  формирование половых органов и  желез, развиваются вторичные половые  признаки, по которым один пол отличается от другого.

     Половое созревание у девочек начинается раньше, чем у мальчиков. Начиная  с 7-8 лет жировая клетчатка распределяется уже по женскому типу: жир откладывается  в молочных железах, на бедрах, отчего формы тела округляются вначале  в области бедер и туловища, а затем в области плечевого  пояса и рук. В 13-15 лет наблюдается  быстрый рост тела в длину, появляется растительность на лобке и в подмышечных впадинах. Характерные изменения происходят и в половых органах: увеличивается в размерах матка, в яичниках созревают фолликулы, начинается менструация. Для девушек 19-20 лет — время окончательного становления менструальной функции и наступления анатомической и физиологической зрелости всего организма.

     У мальчиков  половое созревание начинается с 10-11 лет, в 12-13 лет меняется форма гортани  и ломается голос, в 13-14 лет начинается формирование скелета по мужскому типу. В 15-16 лет усиленно растут волосы под  мышками и на лобке, а также  появляются на лице. В 24-25 лет заканчивается  полное окостенение скелета.

     Сложные процессы, протекающие в детском  организме в переходном периоде  нельзя, конечно, объяснить только изменениями, происходящими в половой сфере. Перестраивается весь организм. Он быстро развивается, усиленно работают внутренние органы, меняется психика.

     Период  полового созревания сравнительно продолжителен. При этом происходит неравномерное  развитие различных функциональных систем, нарушается гармония в деятельности внутренних органов. Сердце опережает  в росте кровеносные сосуды, вследствие чего повышается артериальное давление, что снижает в конечном счете  эффективность работы самого сердца и нередко приводит к головокружениям. В этом лежит причина головных болей, снижения работоспособности, периодических  приступов вялости. Нередко у  подростков возникает обморочное состояние  из-за спазмов мозговых сосудов. Все  эти нарушения, как правило, исчезают с окончанием периода полового созревания.

     У подростка  рост конечностей опережает рост туловища, в связи с этим движения становятся угловатыми, плохо скоординированными. Вместе с тем возрастает мышечная сила, особенно к концу периода. Рост мышечной массы у мальчиков приводит к потребности упражнять ее. Поэтому  очень важно разумно направить  эту энергию на нужную работу.

     Интенсивный рост, резкое усиление функций желез  внутренней секреции, структурные и  физиологические перестройки организма  повышают возбудимость ЦНС. Эмоции подростков подвижны, изменчивы, противоречивы. Повышенная чувствительность сочетается нередко  с черствостью, застенчивость —  с развязностью, проявляется чрезмерный критицизм (юношеский максимализм) и нетерпимость к опеке родителей. В этот период иногда наблюдается  невротические реакции, раздражимость, у девочек — плаксивость (в  период менструации). Возникают новые  отношения между полами. У девочек  обостряется интерес к своей  внешности. Мальчики стараются показать перед девочками свою силу, появляются первые любовные «переживания».

     В этот период не стоит привлекать внимание подростков к сложным изменениям в их организме, психике, но объяснять  закономерности и биологический  смысл этих изменений необходимо. Искусство педагога, воспитателя  в этот период заключается в том, чтобы найти такие формы и  методы работы, которые бы переключали  внимание детей с сексуальных  переживаний на разнообразные виды деятельности. Вилочковая железа, или  тимус расположен в верхнем отделе переднего средостения. Закладывается  на 6 неделе эмбрионального развития. При  рождении масса железы равна 10-15 г, максимального  значения она достигает к 11-13 годам (35-40 г). После 13 лет постепенно происходит возрастная эволюция вилочковой железы и к 75 годам ее масса составляет в среднем всего 6 г.

     Тимусу  принадлежит важная роль в иммунологической защите организма, в частности в  образовании иммунокомпетентных клеток. Под влиянием гормона тимозина, стволовые  клетки превращаются в Т-лимфоциты, которые затем поступают в  лимфатические узлы. У детей с  врожденным недоразвитием тимуса возникает  лимфопения (снижение количества иммунных тел). С деятельностью железы связан период наиболее интенсивного роста  организма. До сих пор не получен  гормон вилочковой железы в чистом виде.

     Гипофиз (рис.5,6) — одна из центральных желез внутренней секреции, расположена под основанием головного мозга в углублении турецкого седла черепа и имеет массу 0,5-0,7 г.

     Гипофиз состоит из трех долей: передней, средней  и задней, окруженных общей капсулой из соединительной ткани. Один из гормонов передней доли оказывает влияние на рост (рис. 5,6.) Избыток этого гормона в молодом возрасте сопровождается резким усилением роста — гигантизм, а при повышенной функции гипофиза у взрослого, когда рост тела прекращается, наступает усиленный рост коротких костей: предплюсны, плюсны, фаланг пальцев, а также мягких тканей (языка, носа). Такая болезнь называется акромегалией. Пониженная функция передней доли гипофиза приводит к карликовому росту. Гипофизарные карлики пропорционально сложены и нормально умственно развиты. В передней доле гипофиза образуются также гормоны, влияющие на обмен жиров, белков, углеводов. В задней доле гипофиза вырабатывается антидиуретический гормон, который снижает скорость образования мочи и изменяет водный обмен в организме.

     В передней доле гипофиза, или аденогипофизе, железистые клетки выделяют шесть тропных гормонов, то есть гормонов, стимулирующих другие эндокринные железы. 
• Тиреотропный гормон, или гормон, стимулирующий щитовидную железу (ТТГ): стимулирует секрецию щитовидной железы. 
• Гонадотропный, или фолликулостимулирующий гормон (ФСГ): стимулирует развитие фолликула яичника у женщин и созревание сперматозоидов у мужчин. 
• Лютеинизирующий гормон (ЛГ): стимулирует овуляцию у женщин и выработку тестостерона у мужчин. 
• Адренокортикотропный гормон (АКТГ): стимулирует кору надпочечников с целью выработки кортикостероидных гормонов. 
• Пролактин: стимулирует секрецию молока молочными железами. 
• Гормон роста (СТГ) (соматотропин): стимулирует рост костей и мышц, усиливая митоз и поступление в клетки аминокислот.

     Промежуточная доля гипофиза секретирует один-единственный гормон — меланостимулирующий гормон (МСГ), помогающий синтезировать меланин. Задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз, выполняет функцию депо гормонов, синтезированных в гипоталамусе.

     Деятельность  всех желез внутренней секреции взаимосвязана: гормоны передней доли гипофиза способствуют развитию коркового вещества надпочечников, усиливают секрецию инсулина, влияют на поступление в кровь тироксина  и на функцию половых желез. Работу всех желез внутренней секреции регулирует центральная нервная система, в  которой находится ряд центров, связанных с функцией желез.

     В свою очередь гормоны влияют на деятельность нервной системы. Нарушение взаимодействия этих двух систем сопровождается серьезными расстройствами функций органов  и организма в целом.

     Гипоталамус, расположенный над гипофизом  головного мозга, является центральным  органом гормональной системы (рис. 8): он регулирует выделение и распределение гормонов в нужных количествах и в нужное время.

     Это место, куда поступают все сигналы, идущие от всех нервных клеток головного  мозга. Затем он на основе этой информации передает необходимые команды в  гипофиз.

     Кроме своих функций, связанных с нервной  системой, гипоталамус выполняет  также эндокринную функцию, так  как его нервные клетки высвобождают нейрогормоны, вырабатываемые не собственно эндокринной железой. Два из них  хранятся в гипофизе: окситоцин, регулирующий сокращения матки во время родов, и вазопрессин, или антидиуретический гормон, регулирующий водный обмен и стимулирующий обратную резорбцию воды в почках и сужающий сосуды.

     АКТГ  вызывает раздражение пучковой и  сетчатой зон надпочечников и  усиливает синтез их гормонов. При  удалении гипофиза у животного указанные  зоны надпочечников подверглись  атрофии вследствие отсутствия АКТГ. Секреция АКТГ усиливается при воздействии  всех чрезвычайных раздражителей, вызывающих стресс, это вызывает усиление выработки  глюкокортикоидов (способствующих повышению  сопротивляемости организма неблагоприятным  факторам).

     Интенсивность синтеза АКТГ в гипофизе у детей  больше, чем у взрослых, и снижается  в дальнейшем с возрастом, что  может объяснять снижение барьерной (защитной) функции организма к  заболеваниям в стареющем организме.

     В передней доле гипофиза продуцируются гормоны, общее название которых гонадотропные  гормоны (ФСГ, ЛГ). Фолликулостимулирующий гормон стимулирует рост и развитие фолликулов яичников и выход из них  эстрогенов, а также рост яичек  и сперматогенез.

     ЛГ  вызывает периодический выход яйцеклетки из яичника (овуляцию), а также развитие после этого желтого тела, способствует росту и развитию яичка, выработке  андрогенов.

     В первые годы после рождения в гипофизе мальчиков  и девочек гонадотропные гормоны  почти отсутствуют. С возрастом  в гипофизе женщин, и в меньшей  степени — мужчин, происходит повышение  концентрации гонадотропинов, которое  длится и после наступления менопаузы. 

     Об  инкреции гонадотропинов можно судить по выведению их с мочой. На рис.9 показано, что у детей обеих полов до периода полового созревания сколь либо существенного количества этих гормонов не обнаружено. Женщины до менопаузы выделяют все увеличивающиеся с возрастом количество гормонов, возрастающее в 4 раза в период от 10 до 50 лет. В старческом возрасте величина гонадотропинов продолжает увеличиваться. У мужчин происходит небольшое возрастное увеличение выделения этого гормона с мочой.

     Щитовидная  железа (рис. 10) расположена в передней области шеи, весит 30-60 г и состоит из двух долей, соединенных перешейком.

     Щитовидная  железа вырабатывает и секретирует  в кровь тиреоидные гормоны —  тироксин и трийодтиронин, оказывающие  мощное регулирующее влияние на основные функции организма — его рост, развитие и обмен веществ (ускоряет катаболические процессы, что ведет  к повышению температуры, высокому расходу питательных веществ). Недостаточная  функция щитовидной железы в детском  возрасте приводит, как известно, к  развитию кретинизма (задержке роста, нарушению пропорций тела при  задержке полового и умственного  развития). У взрослых гипофункция  вызывает развитие микседемы (снижение основного обмена на 30-40%, что ведет  к увеличению веса тела за счет жира, отекам).

     Гиперфункция  в данном случае приводит к Базедовой  болезни, или тиреотоксикозу. Болезнь  сопровождается сильным похудением, пучеглазостью.

     В первые недели после рождения инкреция железы еще низка, но затем она возрастает к периоду половой зрелости и  в последующем онтогенезе меняется мало, несколько снижаясь к старости. Гистологические изменения в пожилом и старческом возрасте заключаются в понижении диаметра фолликулов, атрофии секреторного эпителия. В старости же в большинстве случаев понижается поглощение радиоактивного йода. С возрастом изменяется не только количество выработанного гормона, но и восприимчивость тканей к его действию.