Анатомия для ищущих свой пупок

Эндокринная система образована железами внутренней секреции, то есть такими, которые не имеют выводящих протоков и выделяют свои секреты непосредственно в кровь. Секретом желез внутренней секреции являются физиологически активные вещества — гормоны. Среди эндокринных желез есть железы, которые выполняют двойную функцию — являются железами как внутренней, так и внешней секреции, поскольку имеют выводящие протоки. К смешанным железам относятся поджелудочная железа, которая синтезирует пищеварительные ферменты, поступающие по протоку в двенадцатиперстную кишку и половые железы. Кроме них в состав эндокринной системы входят — щитовидная железа, околощитовидные железы, вилочковая железа (тимус), гипофиз, гипоталамус, эпифиз, надпочечники и параганглии.

По иерархическому принципу эндокринные железы подразделяются на центральные (гипоталамус, эпифиз и гипофиз) и периферические (все прочие). Центральные эндокринные железы являются главными, они осуществляют контроль за деятельностью периферических эндокринных желез.

Эндокринная система

Функции эндокринной системы:

1. Принимает участие в гормональной (химической) регуляции функций организма и координирует деятельность всех органов и систем.

2. Обеспечивает сохранение гомеостаза организма при меняющихся условиях внешней среды.

3. Совместно с нервной и иммунной системами регулирует рост и развитие организма, его пол и репродуктивную функцию.

4. Участвует в процессах образования, использования и сохранения энергии.

5. В месте с нервной системой принимает участие в обеспечении психической (высшей нервной) деятельности человека, его эмоциональных реакций.

Гипоталамо-гипофизарная система

Гипоталамус является высшим центром регуляции эндокринных функций организма.

Расположение гипоталамуса в головном мозге

В гипоталамусе находится более 30 так называемых «ядер гипоталамуса», представляющих собой скопления нейронов, регулирующих функции нервной и эндокринной систем, необходимые для поддержания гомеостаза.

Нейроны ядер гипоталамуса отличаются от прочих нейронов способностью вырабатывать особые вещества — либерины и статины, которые стимулируют или угнетают выработку гормонов гипофизом. Поэтому мы и рассматриваем гипоталамус с гипофизом как единую, гипоталамо-гипофизарную систему.

Гипофиз — железа внутренней секреции, расположенная у основания головного мозга и оказывающая влияние на рост, развитие и обмен веществ организма.

Гипофиз мал, его масса составляет 0,4–0,5 грамм, но это как раз тот случай, когда можно сказать «мал, да удал». Гипофиз является связующим звеном между гипоталамусом и железами эндокринной системы. В гипофизе вырабатываются десятки гормонов. Все разбирать мы не станем, поговорим только о самых важных.

Соматотропин или гормон роста обеспечивает рост и развитие организма. Если в период роста и развития организма соматотропина вырабатывается больше нормы, то развивается гигантизм, а если меньше — то карликовость. Повышенная секреция соматотропина у взрослых людей приводит не к гигантизму, а к заболеванию, называемому «акромегалией», при котором увеличиваются нос, губы, челюсти, кисти и стопы.

Расположение гипофиза

Тиреотропин стимулирует секрецию тиреотропного гормона в щитовидной железе.

Гонадотропины стимулируют секреторную деятельность половых желез.

Вазопрессин вызывает сокращение кровеносных сосудов и повышение артериального давления.

Кортикотропин стимулирует секрецию гормонов надпочечниками и повышает чувствительность периферических тканей к действию.

Эпифиз

Эпифиз или «шишковидное тело» — небольшая (длиной около 1 см) железа, расположенная в области среднего мозга. «Шишковидным телом» эпифиз назвали из-за его эллипсоидной формы, напоминающей елочную шишку.

Схема расположения эпифиза

Гормоны эпифиза оказывают тормозящее действие на развитие половых желез и их секрецию и на секрецию некоторых гормонов в надпочечниках. Также в эпифизе вырабатывается гормон мелатонин, регулятор суточных ритмов.

Щитовидная железа

Щитовидная железа расположена в шейной области под гортанью перед трахеей. Она имеет форму бабочки. Щитовидная железа взрослого человека весит от 15 до 25 грамм.

Щитовидная железа

В щитовидной железе вырабатываются два гормона — тироксин и трийодтиронин. Можно сказать, что не два, а один, потому что трийодтиронин является активной формой тироксина. Трийодтиронин стимулирует рост и развитие организма, регулирует различные процессы обмена веществ. Молекулы тироксина и трийодтиронина содержат атомы йода. Щитовидная железа способна накапливать йод, необходимый ей для выработки гормонов. Для того, чтобы щитовидная железа работала нормально, нам нужно получать с пищей достаточное количество йода. Взрослому человеку в сутки необходимо около 200 микрограмм йода. Йодом богаты такие продукты питания, как фейхоа, морская капуста, рыба, мясо кальмара. С целью профилактики гипотиреоза (заболевания, вызванного недостаточностью функции щитовидной железы) можно употреблять йодированную поваренную соль в которую добавлен йод.

Околощитовидные (паращитовидные) железы

Околощитовидные или паращитовидные железы — это 4 небольшие (до 5 мм) железы, расположенные позади щитовидной железы по две с каждой стороны. Околощитовидные железы вырабатывают паратиреоидный гормон, регулирующий содержание кальция в крови. Уровень кальция в крови имеет значение для нормального функционирования нервной, сердечнососудистой и опорно-двигательной систем организма. При недостатке кальция возникают мышечные судороги, нарушается ритм сердечных сокращений, истончаются кости, снижается память.

Тимус или вилочковая железа

Тимус или вилочковая железа, это эндокринная железа, расположенная в верхней части грудной клетки, сразу за грудиной. Она состоит из двух частей, которые могут просто прилегать друг к другу или же соединяются перемычкой. Тимус — небольшой по размерам орган (масса тимуса взрослого человека составляет 20–35 грамм). Свое название эта железа получила за внешний вид, напоминающий вилку с двумя зубцами. Тимус состоит из двух частей, которые могут срастись или просто быть плотно прижатыми друг к другу.

В тимусе вырабатываются гормоны, ответственные за выработку очень важных иммунной системы, которые называются «Т-лимфоцитами». Мы поговорим о них в соответствующем раздел. Пока скажем только то, что при угнетении функции тимуса снижается иммунитет.

Тимус

Надпочечники

Надпочечники — парные железы, расположенные над верхней частью почек. Они имеют вид неправильной сплющенной призмы. Вес надпочечников взрослого человека равен 8–12 граммам. Надпочечники играют важную роль в регуляции обмена веществ и в адаптации организма к неблагоприятным условиям.

Надпочечники состоят из наружного коркового и внутреннего мозгового вещества. Клетки коркового вещества вырабатываютс несколько стероидных гормонов, имеющих различные функции. Так, например, гормоны кортизон и кортизол стимулируют образование глюкозы из жиров и аминокислот, угнетают воспалительные, иммунные и аллергические реакции, повышают чувствительность органов чувств и возбудимость нервной системы. Гормон альдостерон регулирует водно-солевой обмен.

Клетки мозгового вещества надпочечников вырабатывают два очень важных гормона — адреналин и норадреналин, которые повышают артериальное давление, учащают работу сердца, расширяют просветы бронхов, повышают уровень сахара в крови, то есть создают условия для интенсивной мышечной работы. При стрессовых ситуациях секреция адреналина и норадреналина резко возрастает.

Параганглии

Параганглии (в переводе это слово означает: «находящиеся возле узла) — представляют собой небольшие образования, расположенные возле узлов симпатического подотдела вегетативной нервной системы. Параганглии имеют форму рисового зерна, у взрослого человека их размеры доходят в длину до 8 мм. С возрастом происходит снижение функциональной активности параганглиев и их соединительнотканное перерождение.

В параганглиях находятся клетки, аналогичные клеткам мозгового вещества надпочечников, которые вырабатывают адреналин, норадреналин и серотонин.

Поджелудочная железа

В поджелудочной железе есть скопления эндокринных клеток, названных «островками Лангерганса» по имени открывшего их ученого. Островков очень много, у взрослого человека их около миллиона. Островки поджелудочной железы — это орган эндокринной системы, вырабатывающий несколько гормонов, самыми важными из которых являются инсулин и глюкагон.

Схема строения поджелудочной железы

Инсулин и глюкагон — антагонисты. Они обладают противоположным действием. Глюкагон повышает содержание глюкозы в крови, а инсулин понижает. При недостатке инсулина возникает тяжелое заболевание — сахарный диабет.

Очень важно не перегружать поджелудочную железу, не заставлять ее эндокринный аппарат работать больше обычного. Все, что слишком много работает, рано или поздно истощается. Употребление чрезмерного количества сладостей неблагоприятно сказывается на состоянии (и работе) поджелудочной железы.

Половые железы

Половые железы, или «гонады» — это яички (семенники) у мужчин и яичники у женщин. Половые железы относятся к железам со смешанной секрецией. Внешняя секреция их связана с образованием мужских и женских половых клеток — сперматозоидов и яйцеклеток. Внутренняя секреция заключается в выработке мужских и женских половых гормонов и их выделении в кровь. Мужские половые гормоны называются «андрогенами», а женские — эстрогенами.

Самым важным из андрогенов является тестостерон, который обеспечивает развитие первичных и вторичных половых признаков и участвует в выработке мужских половых клеток — сперматозоидов. Самым важным из эстрогенов является эстрадиол, обеспечивающий развитие первичных и вторичных половых признаков и участвующий в выработке женских половых клеток — яйцеклеток.

Более подробно о половых железах будет сказано в главе «Половая система».

Гормоны

По своему химическому строению гормоны подразделяются на:

— белки (например — гормоны гипофиза, гипоталамуса, поджелудочной железы).

— производные аминокислот (например — гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин, гормон мозгового вещества надпочечников адреналин, серотонин)

— стероиды, производные углеводорода стерана (например — половые гормоны, гормоны коры надпочечников).

Выделяют три главные особенности, отличающие гормоны от других биологических веществ:

1. Гормоны действуют дистанционно (на расстоянии), они могут вырабатываться далеко от клеток-мишеней.

2. Гормоны действуют специфично — каждый гормон оказывает действие только на определенные клетки в определенных органах и тканях.

3. Гормоны обладают высокой активностью, находясь в крови в ничтожно малых количествах, они оказывают выраженное действие на организм.

Существует два механизма действия гормонов — прямой и дистантный (удаленный).

К гормонам прямого действия относятся стероиды и гормоны — производные аминокислот. Образовав комплекс с молекулой белка-переносчика, гормон проникает в клетку, где отсоединяется от переносчика и связывается с другим белком — внутренним рецептором. Комплекс «гормон — рецептор» проникает в ядро где связывается с хроматином и воздействует на ДНК. Изменение активности соответствующих генов приводит к изменению клеточного метаболизма.

Комплекс «гормон — рецептор» может не проникать в ядро, а воздействовать на отдельные органеллы, например — на митохондрии.

При дистантном механизм действия гормоны связываются с рецепторами, которые находятся на поверхности клеток (наружные рецепторы). Этот процесс вызывает выработку «сигнальных» веществ клетками мембраны. «Сигнальные» вещества проникают внутрь клетки и вызывают активизацию или же торможение действия определенных клеточных структур. Образно говоря, гормон действует «стоя на пороге», не заходя внутрь клетки. Такой механизм характерен для гормонов белковой природы, молекулы которых не могут проникать через клеточные мембраны.

Вы можете решить, что механизм действия гормона определяется размером его молекулы. Молекулы белков крупные и потому, мол, они не могут проникнуть внутрь клетки. На самом деле это не так. Дело не в размере молекулы, а в ее липофильности. «Липофильностью» называют сродство к жирам, способность вещества взаимодействовать с жирами, растворяться в них. Давайте вспомним, что мембраны клеток состоят из жиров (липидов). Гормоны белковой природы липофильностью не обладают и потому пройти через клеточную мембрану не могут. Белки-переносчики, участвующие в прямом механизме действия гормонов, имеют в молекулах остатки жирных кислот и потому обладают липофильностью и способны переходить через клеточные мембраны.

Нейрогуморальная (нейрогормональная) регуляция

«Гумор» в переводе с латинского означает «жидкость». Гормональную регуляцию чаще называют «гуморальной», поскольку она осуществляется за счет жидкостей (крови и лимфы), содержащих гормоны. Гуморальную регуляцию работы организма осуществляет эндокринная система.

Эндокринная система совместно с нервной системой обеспечивает приспособление организма к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Нервная система осуществляет свое воздействие практически мгновенно, поскольку нервные импульсы распространяются по отросткам нейронов с очень высокой скоростью. Скорость проведения нервного импульса составляет от 3 до 120 м/с, в первую очередь она зависит как от диаметра нервных волокон (чем толще волокно, тем скорость выше).

Эндокринная система развивает свое воздействие на организм медленнее нервной, но зато продолжительность этого воздействия, в отличие от действия нервных импульсов, может быть гораздо дольше.

Гуморальная (гормональная) регуляция деятельности организма обеспечивает взаимосвязь между органами, поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаз), приспособление организма к внешним условиям.

Гипоталамус объединяет нервную и гуморальную регуляцию в единый нейрогуморальный механизм регуляции жизнедеятельности организма.

Нервная и гуморальная регуляция организма взаимосвязаны. На нервную систему оказывают влияние приносимые с током крови гормоны, го при этом само образование гормонов контролируется нервной системой.

Все, наверное, слышали истории о том, как в минуты напряжения всех сил, обычные люди совершали нечто невероятное, то, чего они не могли совершить в обычной жизни. Погонится, скажем, за человеком в лесу медведь и человек, совершенно не умеющий лазить по деревьям, заберется на высоченную сосну. От страха. А после удивляется — как у меня это получилось? Получилось же это благодаря симпатическому подотделу вегетативной нервной системе и гормону адреналину, выделяемому надпочечниками. Страх активизировал симпатический подотдел нервной системы, который вызывал учащение сердечных сокращений, учащение дыхательных движений и увеличение содержания глюкозы в крови. Кровь, обогащенная кислородом (легкие же усилили работу) и глюкозой, быстрее потекла по сосудам. В результате скелетные мышцы начали получать больше питания и начали сокращаться энергичнее. Возникло состояние, которое в быту называют «приливом сил». Кроме того, симпатический подотдел нервной системы активизировал работу эндокринных органов. Надпочечники выбросили в кровь большое количество адреналина, который в свою очередь стал учащать работу сердца и легких и повышать уровень глюкозы в крови. Симпатические нервы сработали как пусковой механизм, как условная «система зажигания», а адреналин обеспечил работу организма в активном режиме на протяжении некоторого периода, дав возможность человеку забраться на дерево, удержаться там до тех пор, пока медведь не ушел и спуститься обратно.

Страх — это стресс. Стрессом называют физиологическую реакцию организма на внешнее воздействие, необходимую для адаптации к изменившимся условиям жизни. Стрессы возникают в ответ на сильное воздействие, когда требуется перестройка деятельности организма. В развитии любого стресса, вне зависимости от вызвавших его причин (страх, травма и др.) выделяют три стадии:

1. Стадия тревоги, возникающая под действием стрессового фактора. Активизируется симпатический подотдел нервной системы, затем активизируется эндокринная система.

2. Стадия резистентности — организм повышает свою устойчивость, чтобы противостоять действию стрессового фактора.

3. Стадия истощения — внутренние резервы организма истощаются. Если действие стрессового фактора к этому моменту не прекращается, то наступают неблагоприятные последствия, вплоть до гибели.