Эндокринные железы
Эндокринные железы – это лишенные выводных протоков железы, которые вырабатывают гормоны (от греч. hormao – побуждаю, привожу в движение) и выделяют их в кровь или лимфу. Кровь переносит гормоны и доставляет их в органы, ткани, клетки. Гормоны регулируют обмен веществ, размножение клеток, ответную реакцию организма на постоянные изменения условий внешней среды. Основная функция гормонов – регуляция гомеостаза. Гомеостаз – процесс поддержания внутренней среды организма, при котором различные параметры (например, кровяное давление, температура тела, кислотно-щелочное равновесие и др.) поддерживаются в равновесии, несмотря на изменение условий окружающей среды. Без этого невозможна жизнь организма.
Эндокринные железы разобщены (рис. 1.28). Все они подразделяются на две группы: гипофизозависимые, функция которых зависит от передней доли гипофиза, и независимые от гипофиза. Гипофизозависимые железы – щитовидная, корковое вещество гипофиза и половые. Не зависят от гипофиза паращитовидные, эпифиз, островки поджелудочной железы, мозговое вещество надпочечников.
Рис. 1.28.
Центральная нервная система и, в первую очередь, кора больших полушарий головного мозга регулируют функции эндокринных желез. Это осуществляется двумя путями: непосредственной иннервацией желез и опосредованной регуляцией гипоталамусом функции гипофиза.
Гипоталамус – структура головного мозга (промежуточного мозга), который является высшим центром регуляции эндокринных функций. Он образует с гипофизом единый функциональный комплекс, в котором сам гипоталамус является регулятором, а гипофиз – исполнителем (рис. 24 на цв. вклейке).
Гипоталамус осуществляет контроль над чувством жажды, голода, аппетитом, температурой тела, водным балансом, половой функцией. В гипоталамусе залегают центры, регулирующие эмоции и поведение человека, сон и бодрствование, температуру тела и т. д. Центры коры большого мозга, в свою очередь, корректируют реакции гипоталамуса, которые возникают в ответ на изменения внутренней среды организма. В последние годы из гипоталамуса выделены обладающие морфиноподобным действием энкефалины и эндорфины. Считают, что они влияют на поведение (оборонительные, пищевые, половые реакции) и вегетативные процессы, обеспечивающие выживание человека.
Итак, гипоталамус регулирует все функции организма, кроме ритма сердца, кровяного давления и спонтанных дыхательных движений, которые регулируются продолговатым мозгом.
Гипофиз – важнейшая железа, напоминающая горошину весом около 0,5 г у мужчин (у женщин 0,6–0,7 г), скрытая под мозгом и надежно защищенная клиновидной костью черепа. Крохотный гипофиз подразделяется на две доли: переднюю – аденогипофиз и заднюю – нейрогипофиз. Гипофиз регулирует деятельность многих эндокринных желез, но и сам зависит от гипоталамуса, который вырабатывает вещества, воздействующие на клетки передней доли: либерины, стимулирующие образование гипофизом гормонов, влияющих на зависимые от него железы, и статины, тормозящие выработку этих гормонов.
Передняя доля гипофиза. Один из важнейших гормонов – гормон роста, или соматотропный гормон (СТГ), стимулирующий рост костей, мышц, органов, организма. Гормон пролактин, или лактотропный гормон (ЛТГ), у мужчин стимулирует рост яичек, простаты, созревание сперматозоидов (у женщин способствует образованию молока во время кормления грудью). Гонадотропные гормоны – фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ) – влияют на половые железы: ФСГ у мужчин стимулирует сперматогенез (у женщин – созревание фолликулов в яичнике); ЛГ у мужчин способствует образованию мужского полового гормона тестостерона (у женщин стимулирует овуляцию, образование желтого тела и выделение половых гормонов). Тиреотропный гормон (ТТГ) способствует образованию гормонов щитовидной железы. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) воздействует на синтез глюкокортикоидных гормонов коры надпочечников.
Снижение функции передней доли гипофиза зависит от вовлечения в процесс тех или иных клеток, вырабатывающих гормоны. Так, уменьшение продукции СТГ в детстве приводит к карликовости, увеличение – к гигантизму или акромегалии (чрезмерному росту отдельных частей тела, например носа, подбородка, пальцев рук или ног, увеличению языка, губ, некоторых внутренних органов). Уменьшение выделения гонадотропных гормонов вызывает серьезные сексуальные нарушения у мужчин (импотенцию), у женщин – прекращение менструаций, овуляции. Недостаток ТТГ приводит к гипотиреозу, избыток – к гипертиреозу. Нарушение синтеза АКТГ вызывает болезнь Аддисона, усиление синтеза АКТГ приводит к развитию болезни Кушинга.
Задняя доля гипофиза не синтезирует гормоны. В гипоталамусе образуются гормоны окситоцин и вазопрессин, которые поступают в заднюю долю гипофиза, где хранятся до момента их освобождения. У мужчин окситоцин стимулирует деятельность гладких мышц семявыносящих протоков и продвижение спермы (у женщин вызывает сокращение матки во время родов и выделение молока во время кормления грудью). И у мужчин, и у женщин окситоцин усиливает чувствительность во время полового акта и чувство удовольствия, удовлетворения, укрепляет привязанность партнеров друг к другу. Вазопрессин способствует обратному всасыванию воды из первичной мочи в почках и тем самым повышает артериальное давление. Недостаток вазопрессина приводит к развитию несахарного диабета, при котором ежедневно человек выделяет огромное количество мочи (до 30 л в сутки!). При усилении функции задней доли повышается артериальное давление.
Щитовидная железа – крупная эндокринная железа, расположенная на шее впереди гортани, состоит из большого количества фолликулов (около 30 млн). Стенка фолликула образована одним слоем клеток тироцитов, синтезирующих белок тиреоглобулин, который поступает в полость фолликула и входит в состав желеобразного коллоида, содержащего гормоны щитовидной железы (рис. 1.29). Секреция гормонов щитовидной железы регулируется тиреотропным гормоном гипофиза. Гормоны щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин) обеспечивают рост, умственное и физическое развитие, регулируют скорость течения обменных процессов. Для нормальной деятельности щитовидной железы необходим йод.
Рис. 1.29.
Усиление функции щитовидной железы приводит к гипертиреозу, или базедовой болезни, что проявляется потерей веса, повышением температуры тела, ускорением пульса, пучеглазием, повышенной возбудимостью. Снижение функции (гипотиреоз) замедляет обменные процессы и нарушает деятельность головного мозга. При врожденном заболевании наблюдается кретинизм; если заболевание развивается у взрослых, возникает психическая и физическая заторможенность, пониженная чувствительность к воздействию холода, замедление пульса, значительное увеличение веса и огрубение кожи (микседема). Как правило, гипотиреоз связан с недостатком йода в пище и воде. У таких больных образуется зоб.
Обратите внимание! Использование йодированной соли для профилактики гипотиреоза опасно, т. к. невозможно точно дозировать йод из-за различия в количестве потребляемой соли.
Кроме фолликулов, вырабатывающих тироксин и трийодтиронин, в щитовидной железе имеются околофолликулярные клетки, вырабатывающие гормон тиреокальцитинин, который участвует в регуляции обмена кальция и фосфора.
Надпочечники – парные эндокринные железы треугольной формы расположены над верхними полюсами почек. Каждый надпочечник состоит из двух частей: мозгового вещества и коркового вещества. Мозговое вещество состоит главным образом из хромаффинной ткани и под действием симпатической нервной системы вырабатывает адреналин и норадреналин. В корковом веществе четко видны три зоны. Снаружи расположена клубочковая зона, вырабатывающая минералокортикоидный гормон альдостерон, который влияет на обмен воды. Это осуществляется благодаря выведению калия из почек и обратному всасыванию в канальцах почек натрия. Средняя зона (пучковая) образует глюкокортикоиды (кортизол), которые регулируют белковый, жировой и углеводный обмены, оказывают противовоспалительное и противоаллергическое действие, участвуют в реакциях стресса, повышают устойчивость организма к инфекции. Во внутренней, наиболее близкой к мозговому веществу сетчатой зоне вырабатываются у обоих полов половые гормоны – мужские (андрогены), стимулирующие белковый обмен и массу мышц (такое действие называют анаболическими), и женские эстрогены. Синтез и выделение глюкокортикоидов и андрогенов регулируется АКТГ, вырабатываемого передней долей гипофиза. Мозговое вещество образовано хромаффинными клетками, которые по своему происхождению и функции близки к симпатическим нейронам (см. разд. «Вегетативная нервная система» далее в этой главе). Клетки мозгового вещества продуцируют небольшое количество адреналина и норадреналина, и лишь при воздействии на организм сильных раздражителей секреция резко усиливается под влиянием симпатической нервной системы. Эти гормоны вызывают сужение мелких кровеносных сосудов, благодаря чему повышается артериальное давление; усиливается кровоток чрез коронарные артерии, ускоряется и усиливается частота сердечных сокращений; увеличивается частота и глубина дыхательных движений, усиливается вентиляция легких, расширяются бронхи, а также расслабляются гладкие мышцы кишечника и ослабляются движения кишечника. Кроме того, гормоны усиливают распад гликогена и жиров.
Двустороннее снижение функции пучковой зоны коркового слоя приводит к развитию болезни Аддисона (бронзовая болезнь) вследствие дефицита глюкокортикоидов. Это проявляется слабостью, появлением на кожи темных (бронзовых) пятен, снижением уровня сахара в крови. Усиление функции пучковой зоны вследствие опухоли вызывает болезнь Кушинга. У больных лунообразное лицо, ожирение туловища. Усиление функции сетчатой зоны у мужчин приводит к преждевременному половому созреванию, снижение функции – к импотенции (у женщин развиваются вторичные мужские половые признаки, оволосение по мужскому типу).
Половые железы описаны в разд. «Мужская половая система» ранее в этой главе.
Паращитовидные железы. Четыре мелкие железы, расположенные на задней поверхности щитовидной железы, вырабатывают паратиреоидный гормон, который участвует в обмене кальция и опосредованно фосфора в крови. Гормон способствует вымыванию кальция из костей (деминерализация) и его выделению в кровь. При этом из костей выделяется и избыток фосфора, который выделяется почками. В то же время гормон препятствует выделению кальция почками и усиливает его всасывание в кишечнике. Тиреокальцитонин, вырабатываемый околофолликулярными клетками щитовидной железы, является антагонистом паратиреоидного гормона. Уровень кальция в крови регулируется обоими гормонами. Уменьшение содержания кальция в крови является сигналом для синтеза и выделения паратиреоидного гормона, который способствует увеличению содержания кальция в крови. И наоборот, увеличение содержания кальция в крови является для околофолликулярных клеток стимулом к синтезу и выделению тиреокальцитонина, который усиливает фиксацию кальция в кости, снижая его уровень в крови. Усиление функции паращитовидных желез ведет к разрушению костей и увеличению его содержания в крови и откладыванию кальция в стенках кровеносных сосудов. Снижение функции паращитовидных желез вызывает дефицит кальция в крови, что повышает возбудимость нервной системы. Наступают судороги. Это состояние носит название тетанус и выражается в спазме и судорожных подергиваниях мышц, особенно мышц лица, кистей и стоп.
Панкреатические островки (островки Лангерганса). Повторю: поджелудочная железа состоит из двух желез – экзокринной (она описана в разд. «Пищеварительная система» ранее в этой главе) и эндокринной (островков Лангерганса), состоящей из небольших скоплений клеток, рассеянных по поджелудочной железе, которые секретируют гормоны инсулин, глюкагон и соматостатин. В поджелудочной железе человека количество островков от 1 до 2 млн. Островки содержат клетки трех типов: около 60–80 % – это В-клетки, которые синтезируют инсулин; 10–30 %– А-клетки, синтезирующие глюкагон; примерно 10 % клеток синтезируют соматостатин.
Инсулин имеет огромное значение для регуляции содержания сахара (глюкозы) в крови. Он снижает уровень сахара в крови. Секреция инсулина стимулируется за счет повышения содержания сахара в крови. Кроме того, инсулин стимулирует образование гликогена, жиров и белка. Недостаток этого гормона в организме приводит к развитию у человека сахарного диабета; при этом в крови и моче больного содержится большое количество сахара. Диабет – весьма распространенное заболевание. О диабете мы подробно расскажем в разд. «Некоторые заболевания эндокринных желез» главы 3. Глюкагон повышает содержание сахара в крови, оказывая таким образом действие, противоположное действию инсулина. Он способствует распаду гликогена и жиров. Соматостатин угнетает выработку гормона роста передней долей гипофиза и выделение инсулина и глюкагона.
Эпифиз (шишковидное тело) очень мал, не более зерна, но его роль в организме велика. Эпифиз – часть промежуточного мозга (см. разд. «Нервная система» далее в этой главе). Функция эпифиза имеет четкий суточный ритм: ночью клетки синтезируют мелатонин, днем – серотонин. Этот ритм связан с освещенностью, при этом свет угнетает синтез мелатонина. Воздействие осуществляется при участии гипоталамуса. В настоящее время считают, что эпифиз регулирует функцию половых желез, в первую очередь половое созревание, а также выполняет роль «биологических часов», которые регулируют ритм сна и бодрствования и другие околосуточные ритмы (период которых составляет 20–28 ч). Эпифиз моделирует активность гипофиза, панкреатических островков, паращитовидных желез, надпочечников, половых желез и щитовидной железы. Снижение функции эпифиза приводит к преждевременному половому созреванию.
