Соловкова Д.А.

Эндокринная система

Эндокринная система образована железами внутренней (гипофиз, эпифиз, вилочковая железа, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники) и смешанной секреции (поджелудочная и половые железы). Она регулирует работу
органов и систем органов (рис. 3.16). Изучением желез внутренней секреции занимается эндокринология.

Рис. 3.16. Железы эндокринной системы

Железы, образующие эндокринную систему, выделяют биологически активные вещества — гормоны. Гормоны образуются и действуют в малых количествах, характеризуются высокой биологической активностью и специфичностью. Они не являются источниками энергии и не выполняют структурные функции. По химической природе гормоны бывают производными аминокислот (тироксин, адреналин), пептидами (вазопрессин, окситоцин, кальцитонин, паратгормон), белками (инсулин, соматотропин) и стероидами (кортикостероиды, половые гормоны).

Гормоны разносятся кровью по всему организму и попадают на клетки органов-мишеней (это орган, на который действует данный гормон). Далее действие гормона зависит от его природы: стероидный гормон воспринимается рецепторами мембраны, проходит сквозь нее и взаимодействует с внутриклеточными рецепторными белками цитоплазмы. При этом формируется комплекс «рецептор — гормон»,
который проникает в ядро клетки и воздействует на определенный участок ДНК. Гормон белковой или аминокислотной природы воздействует на клетку-мишень через систему циклических мононуклеотидов.

Также существуют тканевые гормоны, которые выделяют отдельные эндокринные клетки, расположенные в других органах организма человека. В качестве примера можно привести следующие гормоны:

• гастрин — стимулирует секрецию соляной кислоты в желудке;
• секретин — стимулирует экзокринную секрецию поджелудочной железы;
• гистамин — вызывает аллергические реакции, расширяет сосуды и усиливает секрецию желудочного сока;
• простагландины — это производные ненасыщенных жирных кислот с 20-ю атомами углерода; участвуют в развитии воспалительных и аллергических реакций;
• кинины — регулируют сокращение гладких мышц, участвуют в воспалительных реакциях.

Гипоталамус

Гипоталамус состоит из нейронов и нейросекреторных клеток. Нейросекреторные клетки гипоталамуса состоят из серого вещества и образуют скопления — крупноклеточные и мелкоклеточные ядра. Нейросекреторные клетки выполняют две функции: образуют гормоны и передают нервный импульс. Синтез гормонов контролируется нейронами.

Нейрогормоны гипоталамуса:

• вазопрессин и окситоцин образуются в клетках крупноклеточных ядер. Эти гормоны по отросткам нейросекреторных клеток перемещаются в заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз) и накапливаются в ней. В дальнейшем они поступают в кровь. Вазопрессин (антидиуретический гормон) сужает просвет сосудов, повышает давление, регулирует водный обмен, усиливает реабсорбцию воды в почках. Окситоцин стимулирует гладкие мышцы матки и миоэпителий молочной железы;
• рилизинг-гормоны (тропные гормоны) образуются в клетках мелкоклеточных ядер. Затем они поступают в капилляры и далее направляются в гипофиз, где усиливают или замедляют выработку гормонов в аденогипофизе.

Гипофиз

Гипофиз расположен в клиновидной кости черепа, имеет бобовидную форму и очень небольшую массу (0,5—0,7 г). Снаружи он покрыт соединительнотканной капсулой. Гипофиз состоит из 3-х долей: передней и средней (они образуют аденогипофиз) и задней (нейрогипофиз). Аденогипофиз образован эпителиальной
тканью, а нейрогипофиз — нервной тканью.

Передняя доля гипофиза построена из аденоцитов (эпителиальные клетки), формирующих тяжи. Аденоциты вырабатывают следующие гормоны:

• соматотропин (гормон роста) регулирует рост человека. При его недостатке в детском возрасте развивается карликовость, при избытке — гигантизм. При избытке этого гормона у взрослых людей развивается акромегалия, проявляющаяся в увеличении кистей, стоп и лицевой части черепа;
• тиреотропный гормон регулирует работу щитовидной железы;
• адренокортикотропный гормон регулирует работу мозгового слоя надпочечников;
• гонадотропные гормоны воздействуют на половую систему;
• пролактин влияет на работу молочной железы во время беременности и на лактацию после родов.

Задняя доля гипофиза контактирует с клетками гипоталамуса. По отросткам этих клеток в нейрогипофиз поступают и накапливаются гормоны окситоцин и вазопрессин, а затем они выделяются в кровь и разносятся по всему организму.

Эпифиз (шишковидное тело)

Находится между большими полушариями и мозжечком. Снаружи он покрыт капсулой из соединительной ткани, от которой внутрь отходят перегородки, разделяющие железу на дольки. Эпифиз вырабатывает серотонин и мелатонин. Мелатонин по химической природе представляет собой видоизмененную аминокислоту триптофан и является антагонистом меланотропного гормона гипофиза. Он участвует в регуляции сна и угнетает функцию органов размножения. Серотонин также является производным триптофана. Он участвует в свертывании крови, усиливает выработку пролактина, уменьшает аллергические и воспалительные реакции, регулирует настроение.

Щитовидная железа

Щитовидная железа расположена в области шеи по обеим сторонам трахеи, позади щитовидного хряща. Снаружи она покрыта капсулой из соединительной ткани, от которой вглубь органа отходят перегородки, разделяющие ее на дольки, состоящие из пузырьков (фолликулов). Клетки фолликула поглощают йод из крови и образуют тироксин и трийодтиронин (оба гормона содержат йод). Тироксин повышает интенсивность основного обмена (при этом увеличивается теплопродукция), влияет на процессы роста и развития, увеличивает интенсивность окислительных реакций в клетках, повышает возбудимость нервной системы и сердечной мышцы.

Также в щитовидной железе вырабатывается гормон кальцитонин. Он не содержит йод и действует на минеральный обмен, уменьшая содержание кальция в крови. По своему действию является антагонистом гормону паращитовидных желез.

При гипофункции железы в детстве развивается болезнь кретинизм, в зрелом возрасте — микседема и зоб; при гиперфункции — базедова болезнь. Кретинизм — это болезнь, при которой сильно задерживается развитие организма (в том числе половой и нервной систем), появляется задержка роста, снижается интенсивность обменных процессов и понижается сопротивляемость болезням. Зоб — при нехватке йода в пище; ткань щитовидной железы сильно разрастается, и на шее образуется вздутие. Микседема — характерна умственная и физическая отсталость, происходит нарушение белкового, углеводного и водно-минерального обменов. Эта болезнь сопровождается утолщением кожи, т. к. в ней увеличивается объем соединительной ткани и задерживается вода. Базедова болезнь связана с гиперфункцией щитовидной железы. Человек худеет, у него повышается нервная возбудимость, часто наблюдается пучеглазие. Также нарушается углеводный и водно-минеральный обмен, усиливается распад жира в жировой ткани.

Околощитовидные (паращитовидные) железы

Это от 2 до 8 желез, расположенных на задней поверхности щитовидной железы, а иногда — внутри нее. И в том, и в другом случае они размещаются под общей со щитовидной железой капсулой. Образованы из эпителиальных клеток, которые расположены в виде тяжей, между которыми находятся тонкая прослойка рыхлой соединительной ткани. Клетки паращитовидной железы секретируют паратгормон — он повышает уровень ионов кальция в плазме крови, усиливает всасывание ионов кальция в кишечнике и реабсорбцию ионов кальция в почках.

При нехватке паратгормона или при удалении паращитовидных желез возникает заболевание, характеризующееся приступами мышечных судорог вплоть до смертельного исхода. При избытке этого гормона повышается уровень ионов кальция
в крови, усиливается выделение фосфатов с мочой, кости становятся мягкими, они часто деформируются.

Вилочковая железа (тимус)

Вилочковая железа состоит из парных шейных частей, расположенных по бокам трахеи, и непарной части, расположенной в грудной полости. Каждая часть состоит из долек, которые частично изолированы друг от друга. Снаружи — соединительнотканная капсула. Тимус вырабатывает несколько видов гормонов (например, тимозин, тимопоэтин), которые действуют на лимфоциты в лимфоузлах и селезенке: под их действием они превращаются в Т-лимфоциты.

Кроме образования гормонов, вилочковая железа участвует в кроветворении и поддержании иммунитета. Наибольшую массу эта железа имеет у новорожденных, к началу полового созревания она постепенно атрофируется, и у взрослых людей тимус практически не функционирует.

Надпочечники

Надпочечники — это парные органы овальной или вытянутой формы, расположенные над почками. Снаружи они покрыты капсулой из соединительной ткани. Надпочечники являются органом-мишенью для адренокортикотропного гормона гипофиза. Надпочечники состоят из коркового и мозгового вещества.

Корковое вещество образовано эпителиальной тканью. Его клетки выделяют следующие гормоны:

• альдостерон, регулирующий водно-минеральный обмен (он усиливает обратное всасывание Na⁺ в почках) в организме. При нехватке альдостерона может развиться бронзовая болезнь;
• глюкокортикоиды (кортизон, кортикостерон), участвующие в регуляции белкового, жирового и углеводного обмена, а также оказывающие противовоспалительное действие;
• половые гормоны (андрогены и эстрогены). Они влияют на нормальное развитие половой системы человека.

Мозговое вещество образовано видоизмененными нервными клетками и нервными волокнами. Эти клетки вырабатывают адреналин и норадреналин. При воздействии сильных раздражителей секреция этих гормонов резко увеличивается. Адреналин повышает артериальное давление, увеличивает число сокращений сердца, расширяет коронарные сосуды, увеличивает кровоток в печени и скелетных мышцах,
повышает уровень глюкозы в крови. Норадреналин оказывает аналогичное действие.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа является железой смешанной секреции. Ее эндокринная часть представлена островками Лангерганса, которые сформированы клеточными скоплениями, богатыми капиллярами. Среди этих клеток выделяют две разновидности: a-клетки (вырабатывают глюкагон) и b-клетки (их большинство, они секретируют инсулин).

Инсулин повышает проницаемость мембран для глюкозы, которая поступает в клет­ки и там либо расщепляется, либо превращается в гликоген, поэтому уровень сахара в крови снижается. Глюкагон усиливает расщепление гликогена до глюкозы и повышает уровень сахара в крови. То есть по своему действию глюкагон и инсулин являются антагонистами. При нарушении работы b-клеток снижается секреция инсулина и может возникнуть сахарный диабет — болезнь, характеризующаяся повышением уровня глюкозы в крови, нарушением углеводного и жирового обмена, ухудшением реабсорбции глюкозы в почках.

Половые железы

Половые железы (у женщин яичники; у мужчин семенники) — это железы смешанной секреции. В них образуются половые клетки и синтезируются половые гормоны. В семенниках синтезируются андрогены — мужские половые гормоны (например, тестостерон); в яичниках вырабатываются эстрогены (эстрадиол и др.) — женские половые гормоны. Работа половых желез контролируется гонадотропными гормонами гипофиза.

Под действием половых гормонов происходит развитие половой системы и вторичных половых признаков, сперматогенез и овогенез, рост и развитие опорно-двигательного аппарата и организма в целом.

Желтое тело

Это временная эндокринная железа. Она развивается только у женщин (в яичнике) после овуляции. Если беременность не наступает, то желтое тело разрушается, если она возникает, то эта железа сильно развивается. Желтое тело выделяет гормон прогестерон, регулирующий обмен веществ организма в период беременности. Также этот гормон действует на матку (эти действия направлены на создание
благоприятных условий для восприятия зиготы) и угнетает рост других фолликулов.

Плацента

Это временная эндокринная железа. Она развивается только у женщин во время беременности. Ее основная функция — осуществление связи между ребенком
и организмом матери, но в плаценте также образуются некоторые гормоны, действующие на организм беременной женщины.

В табл. 3.2 в краткой форме представлены основные железы внутренней и смешанной секреции, их гормоны и действие.

Таблица 3.2. Эндокринные железы

Нейроэндокринная регуляция

Все функции организма человека регулируются двумя способами: нервным и
эндокринным (рис. 3.17). В основе нервной регуляции лежит передача нервного импульса, в основе эндокринной — действие гормона.

Рис. 3.17. Схема нейроэндокринной регуляции

Рассмотрим нейроэндокринную регуляцию на примере. Большие полушария головного мозга с помощью нервных импульсов действуют на гипоталамус, усиливая или уменьшая выделение им тропных гормонов. Эти гормоны (либерины и статины) действуют на клетки аденогипофиза, вызывая усиление или ослабление его
работы. Гормоны аденогипофиза регулируют работу других желез внутренней секреции, гормоны которых действуют непосредственно на органы тела человека.

Секреция тропных гормонов гипоталамуса регулируется по принципу отрицательной обратной связи: при повышении в плазме крови концентрации гормонов желез внутренней секреции секреция тропных гормонов ослабевает, и наоборот.