Перечислим их в порядке от головы к ступням. Итак, к эндокринной системе тела относятся: гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, тимус (вилочковая железа), поджелудочная железа, надпочечники, а также половые железы - яички или яичники. Скажем несколько слов о каждой из них. Но для начала уточним терминологию.
Дело в том, что типов желез в организме наука выделяет всего два - эндокринные и экзокринные . То есть железы внутренней и внешней секреции - потому что именно так переводятся с латинского языка эти названия. К экзокринным железам относятся, например, потовые железы, выходящие в поры! на поверхности кожи.
Иными словами, экзокринные железы тела выделяют произведенный секрет на поверхности, непосредственно контактирующие с окружающей средой. Как правило, продукты их производства служат для связывания, сдерживания и последующего удаления молекул потенциально опасных или бесполезных веществ. Кроме того, выполнившие свое назначение наслоения устраняются и самим организмом - в результате обновления клеток наружного покрова органа.
Что касается эндокринных желез, то они сплошь производят вещества, служащие для запуска или остановки процессов внутри организма. Продукты их секреции подлежат постоянному и полному использованию. Чаще всего с распадом исходной молекулы и превращением ее в совершенно другое вещество. Гормоны (так называются продукты секреции эндокринных желез) всегда востребованы в организме потому, что при использовании по назначению они распадаются для образования других молекул. То есть ни одна молекула гормона не может быть использована телом повторно. Поэтому эндокринные железы в норме должны работать непрерывно, часто с неравномерной нагрузкой.
Как видим, по отношению к эндокринной системе у организма существует своего рода условный рефлекс. Избыток или, напротив, дефицит каких-либо гормонов здесь недопустим. Само по себе колебание уровня гормонов в крови вполне нормально. Все зависит от того, какой процесс сейчас необходимо активизировать и насколько сильно это требуется сделать. Решение о стимулировании или подавлении какого-либо процесса принимает головной мозг. Точнее,* окружающие гипофиз нейроны гипоталамуса. Они отдают «команду» гипофизу, и тот начинает, в свою очередь, «распоряжаться» работой желез. Данная система взаимодействия гипоталамуса с гипофизом называется в медицине гипоталамо-гипофизарной .
Естественно, что ситуации в жизни человека бывают разные. И все они сказываются на состоянии и работе его организма. А за реакцию и поведение организма в тех или иных обстоятельствах отвечает головной мозг - точнее, его кора. Именно он призван обеспечивать безопасность и стабильность состояния тела при любых внешних условиях. В этом и заключается суть его ежедневной работы.
Так, в период длительного голодания головной мозг должен принять ряд биологических мер, которые позволили бы телу переждать это время с минимальными потерями. А в периоды насыщения он, наоборот, должен сделать все, чтобы пища усвоилась наиболее полно и быстро. Поэтому здоровая эндокринная система и умеет, так сказать, при необходимости выбрасывать в кровь огромные разовые дозы гормонов. А щетки тканей, в свою очередь, обладают способностью поглощать эти стимуляторы в неограниченном количестве. Без этого сочетания эффективная работа эндокринной системы теряет основной свой смысл.
Если теперь нам понятно, почему разовая передозировка гормона - явление в принципе невозможное, поговорим о самих гормонах и железах, их производящих. Внутри тканей головного мозга расположены две железы - гипофиз и эпифиз. Обе они находятся внутри среднего мозга. Эпифиз -в т эй его части, которая называется эпиталамусом, а гипофиз - в гипоталамусе.
Эпифиз вырабатывает в основном кортикостероидные гормоны. То есть гормоны, управляющие активностью коры головного мозга. Причем гормоны эпифиза регулируют степень ее активности в зависимости от времени суток. В тканях эпифиза содержатся особые клетки - пинеалоциты. Такие же клетки содержатся у нас в коже и сетчатке глаза. Основное их назначение - фиксировать и передавать в головной мозг информацию об уровне освещенности снаружи. То есть о количестве света, который попадает на них в данное время. А пинеалоциты в составе тканей эпифиза служат этой железе для того, чтобы она сама могла попеременно увеличивать синтез то серотонина, то мелатонина.
Серотонин и мелатонин являются двумя основными гормонами эпифиза. Первый отвечает за сосредоточенную, равномерную активность коры головного мозга. Он стимулирует внимание и мышление не стрессовое, а как бы обычное для мозга в период бодрствования. Что до мелатонина, то он относится к числу гормонов сна. Благодаря ему скорость прохождения импульсов по нервным окончаниям снижается, многие физиологические процессы замедляются и человека клонит в сон. Таким образом, периоды бодрствования и сна коры головного мозга зависят от того, насколько точно и правильно различает время суток эпифиз.
Гипофиз , как мы уже выяснили, выполняет гораздо больше функций, чем эпифиз. В целом эта железа сама вырабатывает более 20 гормонов различного назначения. За счет нормальной секреции гипофизом всех его веществ он может частично компенсировать функции подчиненных ему желез эндокринной системы. За исключением тимуса и островковых клеток в составе поджелудочной железы, поскольку эти два органа вырабатывают вещества, которые гипофиз синтезировать не может.
Плюс, с помощью продуктов собственного синтеза гипофиз еще успевает, так сказать, координировать деятельность остальных эндокринных желез тела. От правильной его работы зависят такие процессы, как перистальтика желудка и кишечника, чувство голода и жажды, тепла и холода, скорость обмена веществ в организме, рост и развитие скелета, половое созревание, способность к зачатию, скорость свертывания крови и т. д., и т. п.
Устойчивые нарушения функций гипофиза приводят к масштабным нарушениям во всем организме. В частности, из-за повреждения гипофиза возможно развитие сахарного диабета, который никоим образом не зависит от состояния тканей поджелудочной железы. Или хронической дисфункции пищеварения при изначально совершенно здоровом желудочно-кишечном тракте Травмы гипофиза значительно увеличивают время свертывания некоторых белков крови.
Следующая в нашем списке щитовидная железа . Она располагается в верхней передней части шеи, прямо под подбородком. Щитовидная железа по форме напоминает бабочку гораздо больше, чем щит. Потому что она образована, подобно большинству желез, двумя крупными долями, соединенными перешейком из той же ткани. Основное назначение щитовидной железы заключается в синтезе гормонов, которые регулируют скорость метаболизма веществ, а также роста клеток всех тканей тела, включая костную.
В большинстве щитовидная железа производит гормоны, образованные с участием йода. А именно, тироксин и его более активную с химической точки зрения модификацию - трийодтиронин. Кроме того, часть клеток щитовидной (паращитовидные железы) синтезирует гормон кальцитонин, служащий катализатором реакции по усвоению костями молекул кальция и фосфора.
Тимус расположен несколько ниже - за плоской грудинной костью, которая соединяет два ряда ребер, образуя нашу грудную клетку. Доли тимуса находятся под верхней частью грудины - ближе к ключицам. Вернее, там, где общая гортань начинает раздваиваться, превращаясь в трахеи правого и левого легкого. Эта эндокринная железа является незаменимой частью иммунной системы. Она вырабатывает не гормоны, а особые тельца иммунитета - лимфоциты.
Лимфоциты, в отличие от лейкоцитов, транспортируются в ткани посредством не крово-, а лимфотока. Еще одно немаловажное отличие лимфоцитов тимуса от лейкоцитов костного мозга состоит в их функциональном назначении. Лейкоциты не имеют возможности проникать внутрь самих клеток тканей. Даже если те инфицированы. Лейкоциты способны лишь распознавать и уничтожать возбудителей, тельца которых находятся в межклеточном пространстве, крови и лимфе.
За своевременное обнаружение и уничтожение зараженных, старых, неверно сформированных клеток отвечают не белые тельца крови, а лимфоциты, которые производятся и проходят обучение в тимусе. Следует добавить, что каждый вид лимфоцитов имеет свою не строгую, однако очевидную «специализацию». Так, В-лимфоциты служат своеобразными индикаторами инфекции. Они обнаруживают возбудителя, определяют его тип и запускают синтез направленных именно против этой инвазии белков. Т-лимфоциты регулируют скорость и силу реакции иммунной системы на заражение. А NK-лимфоциты незаменимы в случаях, когда необходимо удалить из тканей клетки, не пораженные инфекцией, а дефектные, подвергшиеся облучению или действию отравляющих веществ.
Поджелудочная железа расположена там, где указан< в ее названии, - под сфинктером желудка, у начал а тонкого кишечника. В основном своем назначении она вырабатывает пищеварительные ферменты тонкого кишечника. Однако в массиве ее тканей имеются включения клеток другого типа, которые вырабатывают всем известный гормон инсулин. Инсулином он был назван потому, что группки производящих его клеток по виду напоминают островки. А в переводе с латинского языка слово insula и означает «остров».
Известно, что все вещества, поступившие с пищей, расщепляются в желудке и кишечнике на молекулы глюкозы - основного источника энергии для любой клетки тела.
Усвоение же глюкозы клетками возможно толь о в присутствии инсулина. Поэтому если в крови наблюдается дефицит этого гормона поджелудочной, человек ест, но его клетки эту пищу не получают. Данное явление носит названии сахарного диабета.
Далее: вниз у нас располагаются надпочечники. Если сами по себе почки выступают основными фильтрами организма и синтезируют мочу, то надпочечники полностью заняты выработкой гормонов. Притом по направленности действия гормоны, вырабатываемые надпочечниками, во многом дублируют работу гипофиза. Так, тело надпочечников является одним из основных источников гормонов стресса - дофамина, норадреналина и адреналина. А их кора - источником кортикостероидных гормонов алъдостерона, кортизола (гидрокортизона) и кортикостерона. Помимо прочего, в организме каждого человека надпочечники синтезируют номинальное количество гормонов противоположного пола. У женщин - тестостерон, а у мужчин - эстроген.
И наконец, половые железы . Их основное назначение очевидно, и состоит оно в синтезе достаточного количества половых гормонов. Достаточного для формирования организма со всеми признаками его половой принадлежности и для дальнейшей бесперебойной работы системы воспроизводства. Сложность здесь заключается в том, что в организме как мужчины, так и женщины одновременно вырабатываются гормоны не одного, а обоих полов. Только основной гормональный фон.образуется за счет работы половых желез соответствующего типа (яичники или семенники), а вторичный - за счет гораздо меньшей активности других желез.
Например, у женщин тестостерон вырабатывается в основном в надпочечниках. А эстроген у мужчин - в надпочечниках и жировых отложениях. Способность жировых клеток синтезировать вещества, по свойствам напоминающие гормоны, была открыта сравнительно поздно - в 1990-е годы. До этого времени жировые ткани считались органом, принимающим в метаболизме минимальное участие. Их роль оценивалась наукой очень просто - жир считался местом накопления и хранения женских половых гормонов эстрогенов. Тем и объяснялся высокий по сравнению с мужчинами процент жировых тканей в теле женщины.
В настоящее же время представление о биохимической роли жировых тканей в организме существенно расширилось. Произошло это благодаря открытию адипокинов - гормоноподобных веществ, которые синтезируют клетки жира. Этих веществ достаточно много, и их изучение только начато. Тем не менее уже можно с уверенностью говорить, что среди адипокинов имеются вещества, способные повышать устойчивость клеток тела к действию собственного инсулина тела.
Итак, мы уже знаем, что в эндокринную систему организма входит семь желез внутренней секреции. И, как мы сами могли убедиться, между ними существуют прочные взаимосвязи. Большая часть этих взаимосвязей образована двумя факторами. Первый состоит в том, что работа всех эндокринных желез координируется и управляется общим аналитическим центром - гипофизом. Данная железа расположена внутри тканей головного мозга, и ее работу, в свою очередь, регулирует именно этот орган. Последнее становится осуществимо за счет наличия между нейронами гипоталамуса и клетками гипофиза отдельной системы связей, которая называется гипоталамо-гипофизарной.
А второй фактор заключается в продемонстрированном нами наглядно эффекте дублирования функций многих желез друг другом. Так, например, тот же гипофиз не только регулирует активность всех элементов эндокринной системы, но и синтезирует большинство тех же веществ, что и они. Аналогично, надпочечники производят ряд гормонов, которых будет вполне достаточно для продолжения работы коры головного мозга. В том числе при полном отказе как гипофиза, так и эпифиза. Точно так же надпочечники способны изменить содержание основного гормонального фона организма в случае отказа половых желез. Это произойдет за счет их способности вырабатывать гормоны противоположного пола.
Как и было сказано выше, исключение в данной системе взаимно обусловленных связей составляют две железы - тимус и особые клетки в составе поджелудочной железы, которые производят инсулин. Однако и здесь по-настоящему строгих исключений нет. Производимые в тимусе лимфоциты составляют очень важную часть иммунной защиты организма. Тем не менее мы понимаем, что речь идет лишь о части иммунитета, а не о нем в целом. Что касается островковых клеток, то в действительности механизм усвоения сахара с помощью инсулина в организме - не единственный. Печень и головной мозг относятся к органам, которые способны усваивать глюкозу и в отсутствие данного гормона. Единственное «но» заключается в том, что печень способна перерабатывать лишь несколько иную химическую модификацию глюкозы, называемую фруктозой.
Таким образом, в случае с эндокринной системой основная сложность состоит в том, что большинство патологий и медицинских воздействий просто не могут затрагивать только один, целевой орган. Это невозможно потому, что на такое воздействие обязательно отреагируют как аналогичные клетки в составе других желез, так и гипофиз, фиксирующий уровень каждого из гормонов в крови больного.
Железы внутренней секреции называются так потому, что не имеют выводных протоков и выделяют вырабатываемый секрет непосредственно в кровь или лимфу. К ним относятся:
По джелудочная железа и половые железы относятся к железам смешанной секреции, потому что часть клеток, входящих в их состав, осуществляют внешнесекреторную функцию.
Продуктами жизнедеятельности желез внутренней секреции являются гормоны , представляющие собой биологически активные вещества, которые являются регуляторами жизненных процессов организма, роста и развития клеток и всего организма. Центром взаимодействия нервной и гуморальной систем является гипоталамус , отдел промежуточного мозга. Он расположен книзу от таламуса под гипоталамической бороздой и представляет собой скопление нервно-проводниковых и нейросекреторных клеток. Гипоталамус - это высший центр регуляции вегетативных функций организма.
Нейросекреторные клетки гипоталамуса и их скопления (ядра) вырабатывают нейрогормоны, вазопрессин, окситоцин и др. Нервные центры гипоталамуса регулируют:
Гипоталамус контролирует:
Гипоталамус вместе с гипофизом образуют единый морфофункциональный комплекс – гипоталамо-гипофизарную систему , и выполняют роль высшего подкоркового эндокринного регулятора.
Гипофиз – это ведущая железа внутренней секреции человека и позвоночных животных. Гормоны этой железы оказывают влияние на рост, обмен веществ и репродуктивную функцию. Гипофиз - это небольшое образование, расположенное у основания головного мозга. Масса гипофиза у взрослого человека составляет 0,55–0,65 г; у новорожденного – 0,1–0,15 г.
Гипофиз состоит из трех долей:
Передняя и промежуточная доли состоят из железистой ткани. Задняя доля гипофиза состоит из нервной ткани. Аденогипофиз составляет 2/3 массы железы. В его клетках вырабатываются белково-пептидные гормоны (тропные), регулирующие деятельность периферических желез внутренней секреции:
Гипофиз вырабатывает соматотропный гормон так называемый гормон роста , который влияет непосредственно на весь организм. Он ускоряет процессы роста при сохранении пропорций тела, так как он стимулирует биосинтез белков в клетках и тканях растущего организма (повышает синтез РНК, усиливает транспорт аминокислот из крови к клеткам и тканям организма). С секрецией соматотропина связан обмен веществ в целом, а нарушение его функции приводит к чрезвычайно сложным перестройкам как в растущем, так и в зрелом организме. Вырабатывается этот гормон только ночью.
Самая крупная из желез внутренней секреции – щитовидная . Она расположена на шее в области гортанных хрящей. Масса ее у новорожденного 1 г. У взрослого человека масса железы 30-50 г. С возрастом строение железы изменяется, особенно в период полового созревания. К старости масса железы уменьшается в большей степени у мужчин. Щитовидная железа состоит из двух долей, соединенными перешейком . Железа является регулятором белкового обмена. Ее гормоны увеличивают активность протеолитических ферментов, регулируют рост и развитие организма, повышают иммунитет, увеличивают продукцию тепла. Щитовидная железа иннервируется симпатической нервной системой.
Щитовидная железа продуцирует гормон тиреокальцитонин , регулятор кальциевого обмена. Этот гормон является своеобразным хранителем кальция в костной ткани, под его влиянием уровень кальция в крови уменьшается.
Надпочечники – парные железы внутренней секреции, расположенные над верхними полюсами почек на уровне XI грудного – I поясничного позвонков, забрюшинно. Правый надпочечник имеет треугольную форму, левый – полулунную; вогнутые основания надпочечников примыкают к выпуклым полюсам почек. Почки и надпочечники заключены в жировую капсулу и покрыты почечной фасцией. Средний вес обоих надпочечников 10 – 14 г, у женщин больше, чем у мужчин.
В надпочечниках находится корковое вещество , составляющее примерно 2/3 всей массы надпочечника, и мозговое вещество .
Корковое делится на:
Оно богато липидами. Гормоны коркового вещества кортикостероиды синтезируются в митохондриях секреторных клеток из холестерина.
В клубочковой зоне (минералокортикоиды ) коркового вещества синтезируется альдостерон , участвующий в регуляции водно-солевого обмена. Минералокортикоиды регулируют водный и минеральный обмен.
В пучковой зоне (глюкокортикоиды ) синтезируется преимущественно кортизон , влияющий на белковый, жировой и углеводный обмен и на обмен нуклеиновых кислот. Глюкокортикоиды регулируют углеводный обмен. Корковые стероидные гормоны стимулируют физическую работоспособность, а также снижают утомляемость скелетных мышц.
В сетчатой зоне образуются половые гормоны :
Сетчатая доля надпочечников является источником половых гормонов в детском возрасте, когда функция половых желез почти отсутствует. После наступления климактерического периода сетчатая зона надпочечников остается единственным местом, где образуются половые гормоны.
Гормоны коры надпочечников участвуют в защитных реакциях организма на сильные неблагоприятные воздействия (болевые, холод, недостаток кислорода, физические нагрузки и др.), которые вызывают стресс . В первой стадии стресса секреция глюкокортикоидов сильно увеличивается. Во второй –возрастает также секреция других гормонов коры надпочечников, и она разрастается, а в третьей – секреция истощается. Мышечная тренировка усиливает секрецию гормонов коры надпочечников, что повышает защитные силы организма.
Железистые клетки мозгового вещества секретируют катехоламины (адреналин, норадреналин и дофамин ). Адреналин иногда называют «гормоном страха», который усиливает сердечные сокращения, ускоряет пульс, повышает артериальное давление; расслабляет гладкую мускулатуру бронхов и кишечника; расширяет сосуды мышц и сердца; суживает сосуды кожи, слизистых оболочек и брюшной полости; способствует сокращению мышц матки и селезенки; играет большую роль в реакции организма на стрессовые ситуации. Норадреналин повышает артериальное давление. Катехоламины контролируют углеводный и жировой обмен, регулируют работу сердечно-сосудистой системы, влияют на свертываемость крови. Повышенная секреция адреналина и норадреналина стимулирует синтез стероидных гормонов.
Поджелудочная железа относится к железе пищеварительной системы. Она вырабатывает панкреатический сок и обладает одновременно эндокринной функцией. Поджелудочная железа расположена в верхнем отделе живота, в забрюшинном пространстве на уровне I–II поясничных позвонков и имеет форму уплощенного тяжа, в котором различают головку, тело и хвост. Большая часть паренхимы поджелудочной железы выделяет необходимые для пищеварения ферменты. Эти ферменты поступают в панкреатический проток, который, сливаясь в конечной части с общим желчным протоком, открывается в нисходящий отдел двенадцатиперстной кишки. Меньшая часть паренхимы (эндокринная часть) сгруппирована в виде мельчайших островков и вкраплена в паренхиму экзокринной части железы. Островки округлой формы, каждый отличаются размерами и частотой своего распределения в ее ткани.
Гормонами поджелудочной железы являются:
Инсулин увеличивает способность клеточных мембран пропускать углеводы. Содержание свободного сахара в крови при этом уменьшается, происходит его депонирование в виде гликогена или использование в окислительных энергетических процессах клеточного метаболизма. Инсулин повышает активность окислительных ферментов – глюкокиназ и возбуждает секрецию желудочного сока.
Глюкагон оказывает мобилизующее влияние на депонированный гликоген, при этом количество сахара в крови увеличивается (гипергликемия). Избыточное количество удаляется с мочой (глюкозурия). Соматостатин тормозит секрецию инсулина и глюкагона.
Липокаин участвует в регуляции фосфолипидного обмена, предупреждая ожирение печени, стимулируя образование лецитина.
Вилочковая железа (тимус) находится в верхнем отделе переднего средостения, регулирует формирование и функционирование системы иммунитета. Ее правая и левая доли неодинаковой величины. Вилочковая железа является паренхиматозным органом , имеющим дольчатое строение. От общей соединительнотканной оболочки – капсулы отходят перегородки (септы), которые делят паренхиму на дольки разного размера. Каждая долька состоит из коркового и мозгового вещества. Корковое вещество напоминает сеть, построенную из звездчатых эпителиальных клеток; в петлях этой сети находятся лимфоциты (тимоциты), похожие на малые лимфоциты крови. Вилочковая железа претерпевает возрастные изменения, но и в старческом возрасте она сохраняет паренхиматозную ткань.
Главной функцией вилочковой железы является регуляция дифференцировки лимфоцитов. Здесь происходит трансформация стволовых кроветворных клеток в Т-лимфоциты. Вилочковая железа участвует в регуляции как клеточного, так и гуморального иммунитета (образование антител). Из экстрактов ткани вилочковой железы получены биологически активные препараты, которые стимулируют реакции клеточного иммунитета.
Эндокринную систему образует совокупность (эндокринные железы) и группы эндокринных клеток, рассеянных по разным органам и тканям, которые синтезируют и выделяют в кровь высокоактивные биологические вещества — гормоны (от греч. hormon — привожу в движение), оказывающие стимулирующее или подавляющее влияние на функции организма: обмен веществ и энергии, рост и развитие, репродуктивные функции и адаптацию к условиям существования. Функция эндокринных желез находится под контролем нервной системы.
— совокупность эндокринных желез, различных органов и тканей, которые в тесном взаимодействии с нервной и иммунной системами осуществляют регуляцию и координацию функций организма посредством секреции физиологически активных веществ, переносимых кровью.
Эндокринные железы () — железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие секрет за счет диффузии и экзоцитоза во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа).
Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков, оплетены многочисленными нервными волокнами и обильной сетью кровеносных и лимфатических капилляров, в которые поступают . Эта особенность принципиально отличает их от желез внешней секреции, которые выделяют свои секреты через выводные протоки на поверхность тела или в полость органа. Имеются железы смешанной секреции, например поджелудочная железа и половые железы.
Эндокринная система включает в себя:
Эндокринные железы :
Органы с эндокринной тканью :
Органы с эндокринными клетками :
Рис. Эндокринная система
Отличительные свойства гормонов — их высокая биологическая активность, специфичность и дистантность действия. Гормоны циркулируют в чрезвычайно малых концентрациях (нанограммы, пикограммы в 1 мл крови). Так, 1 г адреналина достаточно, чтобы усилить работу 100 млн изолированных сердец лягушек, а 1 г инсулина способен понизить уровень сахара в крови 125 тыс. кроликов. Дефицит одного гормона не может быть полностью заменен другим, а его отсутствие, как правило, приводит к развитию патологии. Поступая в кровяное русло, гормоны могут оказывать влияние на весь организм и на органы и ткани, расположенные вдали от той железы, где они образуются, т.е. гормоны облачают дистантным действием.
Гормоны сравнительно быстро разрушаются в тканях, в частности в печени. По этой причине для поддержания достаточного количества гормонов в крови и обеспечения более длительного и непрерывного действия необходимо постоянное их выделение соответствующей железой.
Гормоны как носители информации, циркулируя в крови, взаимодействуют только с теми органами и тканями, в клетках которых на мембранах, в или ядре есть особые хеморецепторы, способные образовывать комплекс гормон — рецептор. Органы, имеющие рецепторы к определенному гормону, называются органами-мишенями. Например, для гормонов околощитовидной железы органы-мишени — кость, почки и тонкий кишечник; для женских половых гормонов органами-мишенями являются женские половые органы.
Комплекс гормон — рецептор в органах-мишенях запускает серию внутриклеточных процессов, вплоть до активации определенных генов, вследствие чего увеличивается синтез ферментов, повышается или снижается их активность, повышается проницаемость клеток для некоторых веществ.
С химической точки зрения гормоны представляют собой довольно разнообразную группу веществ:
белковые гормоны — состоят из 20 и более аминокислотных остатков. К ним относятся гормоны гипофиза (СТГ, ТТГ, АКТГ, ЛТГ), поджелудочной железы (инсулин и глюкагон) и околощитовидных желез (паратгормон). Некоторые белковые гормоны являются гликопротеинами, например гормоны гипофиза (ФСГ и ЛГ);
пептидные гормоны - содержат в своей основе от 5 до 20 аминокислотных остатков. К ним относятся гормоны гипофиза ( и ), (мелатонин), (тиреокальцитонин). Белковые и пептидные гормоны относятся к полярным веществам, которые не могут проникать через биологические мембраны. Поэтому для их секреции используется механизм экзоцитоза. По этой причине рецепторы белковых и пептидных гормонов встроены в плазматическую мембрану клетки-мишени, а передачу сигнала к внутриклеточным структурам осуществляют вторичные посредники - мессенджеры (рис. 1);
гормоны, производные аминокислот , — катехоламины (адреналин и норадреналин),тиреоидные гормоны (тироксин и трийодтиронин) — производные тирозина; серотонин — производное триптофана; гистамин — производное гистидина;
стероидные гормоны - имеют липидную основу. К ним относятся половые гормоны, кортикостероиды (кортизол, гидрокортизон, альдостерон) и активные метаболиты витамина D. Стероидные гормоны относятся к неполярным веществам, поэтому они свободно проникают через биологические мембраны. Рецепторы к ним расположены внутри клетки-мишени — в цитоплазме или ядре. В этой связи указанные гормоны обладают длительным действием, вызывая изменение процессов транскрипции и трансляции при синтезе белков. Таким же действием обладают гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин (рис. 2).
Рис. 1. Механизм действия гормонов (производные аминокислот, белково-пептидной природы)
а, 6 — два варианта действия гормона на мембранные рецепторы; ФДЭ — фосфодизетераза, ПК-А — протеинкиназа А, ПК-С протеинкиназа С; ДАГ — диацелглицерол; ТФИ — три-фосфоинозитол; Ин — 1,4, 5-Ф-инозитол 1,4, 5-фосфат
Рис. 2. Механизм действия гормонов (стероидной природы и тиреоидных)
И — ингибитор; ГР — гормон-рецептор; Гра — гормон-рецепторный комплекс активированный
Белково-пептидные гормоны обладают видовой специфичностью, а стероидные гормоны и производные аминокислот не имеют видовой специфичности и обычно оказывают однотипное действие на представителей разных видов.
Общие свойства пептидов-регуляторов:
Характеристика основных пептидов-регуляторов
Регуляция функций эндокринных желез осуществляется несколькими способами. Один из них — прямое влияние на клетки железы концентрации в крови того или иного вещества, уровень которого регулирует этот гормон. Например, повышенное содержание глюкозы в крови, протекающей через поджелудочную железу, вызывает повышение секреции инсулина, снижающего уровень сахара в крови. Другим примером может служить угнетение выработки паратгормона (повышающего уровень кальция в крови) при действии на клетки околощитовидных желез повышенных концентраций Са 2+ и стимуляция секреции этого гормона при падении уровня Са 2+ в крови.
Нервная регуляция деятельности желез внутренней секреции в основном осуществляется через гипоталамус и выделяемые им нейрогормоны. Прямых нервных влияний на секреторные клетки эндокринных желез, как правило, не наблюдается (за исключением мозгового вещества надпочечников и эпифиза). Нервные волокна, иннервирующие железу, регулируют в основном тонус кровеносных сосудов и кровоснабжение железы.
Нарушения функции желез внутренней секреции могут быть направлены как в сторону повышения активности (гиперфункция ), так и в сторону понижения активности (гипофункция).
— это система передачи информации между различными клетками и тканями организма и регуляции их функций с помощью гормонов. Эндокринная система организма человека представлена эндокринными железами ( , и , ), органами с эндокринной тканью (поджелудочная железа, половые железы) и органами с эндокринной функцией клеток (плацента, слюнные железы, печень, почки, сердце и др.). Особое место в эндокринной системе отводится гипоталамусу, который, с одной стороны, является местом образования гормонов, с другой — обеспечивает взаимодействие между нервным и эндокринным механизмами системной регуляции функций организма.
Железами внутренней секреции, или эндокринными железами, называются такие структуры или образования, которые выделяют секрет непосредственно в межклеточную жидкость, кровь, лимфу и церебральную жидкость. Совокупность эндокринных желез образует эндокринную систему, в которой можно выделить несколько составляющих.
1. Локальная эндокринная система, которая включает в себя классические железы внутренней секреции: гипофиз, надпочечники, эпифиз, щитовидную и паращитовидные железы, островковую часть поджелудочной железы, половые железы, гипоталамус (его секреторные ядра), плаценту (временная железа), вилочковую железу (тимус). Продуктами их деятельности являются гормоны.
2. Диффузная эндокринная система, в состав которой входят железистые клетки, локализующиеся в различных органах и тканях и секретирующие вещества, сходные с гормонами, образующимися в классических эндокринных железах.
3. Система захвата предшественников аминов и их декарбоксилирования, представленная железистыми клетками, вырабатывающими пептиды и биогенные амины (серотонин, гистамин, дофамин и др.). Существует точка зрения, что эта система включает в себя и диффузную эндокринную систему.
Эндокринные железы подразделяются следующим образом:
Основными функциями эндокринной системы, отражающими ее роль в организме, принято считать:
Они основаны на данных расспроса (анамнеза) и выявлении внешних признаков нарушения функций эндокринных желез, в том числе и их размеров. Например, объективными признаками нарушения функции ацидофильных клеток гипофиза в детском возрасте являются гипофизарный нанизм — карликовость (рост меньше 120 см) при недостаточном выделении гормона роста или гигантизм (рост больше 2 м) при его избыточном выделении. Важными внешними признаками нарушения функции эндокринной системы могут быть избыточная или недостаточная масса тела, избыточная пигментация кожи или ее отсутствие, характер волосяного покрова, выраженность вторичных половых признаков. Очень важными диагностическими признаками нарушений функции эндокринной системы являются выявляемые при тщательном расспросе человека симптомы жажды, полиурии, нарушения аппетита, наличие головокружений, гипотермии, нарушения месячного цикла у женщин, нарушения полового поведения. При выявлении этих и других признаков можно заподозрить наличие у человека целого ряда эндокринных нарушений (сахарного диабета, заболеваний щитовидной железы, нарушения функции половых желез, синдрома Кушинга, болезни Аддисона и др.).
Основаны на определении уровня самих гормонов и их метаболитов в крови, ликворе, моче, слюне, скорости и суточной динамики их секреции, регулируемых ими показателей, исследовании гормональных рецепторов и отдельных эффектов в тканях-мишенях, а также размеров железы и ее активности.
При проведении биохимических исследований используются химические, хроматографические, радиорецепторные и радиоиммунологические методики определения концентрации гормонов, а также тестирование эффектов гормонов на животных или на культурах клеток. Большое диагностическое значение имеет определение уровня тройных, свободных гормонов, учет циркадианных ритмов секреции, пола и возраста больных.
Радиоиммунный анализ (РИА, радиоиммунологический анализ, изотопный иммунологический анализ) — метод количественного определения физиологически активных веществ в различных средах, основанный на конкурентном связывании искомых соединений и аналогичных им меченных радионуклидом веществ со специфическими связывающими системами, с последующей детекцией на специальных счетчиках-радиоспектрометрах.
Иммунорадиометрический анализ (ИРМА) — особая разновидность РИА, в котором используются меченные радионуклидом антитела, а не меченый антиген.
Радиорецепторный анализ (РРА) - метод количественного определения физиологически активных веществ в различных средах, в котором в качестве связывающей системы используются гормональные рецепторы.
Компьютерная томография (КТ) — метод рентгеновского исследования, основанный на неодинаковой поглощаемости рентгенологического излучения различными тканями организма, который дифференцирует по плотности твердые и мягкие ткани и используется в диагностике патологии щитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников и др.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) — инструментальный метод диагностики, с помощью которого в эндокринологии проводится оценка состояния гипоталамо-гипофизар- но-надпочечниковой системы, скелета, органов брюшной полости и малого таза.
Денситометрия - рентгенологический метод, применяемый для определения плотности костной ткани и диагностики остеопороза, позволяющий выявлять уже 2-5 % потери массы кости. Применяются однофотонная и двухфотонная денситометрия.
Радиоизотопное сканирование (скенирование) - способ получения двухмерного изображения, отражающего распределение радиофармпрепарата в различных органах при помощи сканера. В эндокринологии используется для диагностики патологии щитовидной железы.
Ультразвуковое исследование (УЗИ) - метод, основанный на регистрации отраженных сигналов импульсного ультразвука, который применяется в диагностике заболеваний щитовидной железы, яичников, предстательной железы.
Глюкозотолерантный тест — нагрузочный метод исследования метаболизма глюкозы в организме, применяемый в эндокринологии для диагностики нарушения толерантности к глюкозе (преддиабет) и сахарного диабета. Измеряется уровень глюкозы натощак, затем в течение 5 мин предлагается выпить стакан теплой воды, в котором растворена глюкоза (75 г), в последующем через 1 и 2 ч вновь измеряется уровень глюкозы в крови. Уровень менее 7,8 ммоль/л (через 2 ч после нагрузки глюкозой) считается нормой. Уровень более 7,8, но менее 11,0 ммоль/л — нарушение толерантности к глюкозе. Уровень более 11,0 ммоль/л — «сахарный диабет».
Орхиометрия - измерение объема яичек при помощи прибора орхиометра (тестикулометр).
Генная инженерия - совокупность приемов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. В эндокринологии используется для синтеза гормонов. Изучается возможность генной терапии эндокринологических заболеваний.
Генная терапия — лечение наследственных, мультифакториальных и ненаследственных (инфекционных) заболеваний путем введения генов в клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефекгов или придания клеткам новых функций. В зависимости от способа введения экзогенной ДНК в геном пациента генная терапия может проводиться либо в культуре клеток, либо непосредственно в организме.
Основополагающим принципом оценки функции гипофиззависимых желез является одновременное определение уровня тропного и эффекторного гормонов, а при необходимости — дополнительного определения уровеня гипоталамичсского рилизинг-гормона. Например, одновременное определение уровня кортизола и АКТГ; половых гормонов и ФСГ с ЛГ; йодсодержащих гормонов щитовидной железы, ТТГ и ТРГ. Для выяснения секреторных возможностей железы и чувствительности се рецепторов к действию регулягорных гормонов проводятся функциональные пробы. Например, определение динамики секреции гормонов щитовидной железой на введение ТТГ или на введение ТРГ при подозрении на недостаточность ее функции.
Для определения предрасположенности к сахарному диабету или выявления его скрытых форм проводят стимуляционную пробу с введением глюкозы (оральный глюкозотолерантный тест) и определением динамики изменения ее уровня в крови.
При подозрении на гиперфункцию железы проводят супрессивные тесты. Например, для оценки секреции инсулина поджелудочной железой измеряют его концентрацию в крови в процессе длительного (до 72 ч) голодания, когда уровень глюкозы (естественного стимулятора секреции инсулина) в крови существенно снижается и в нормальных условиях это сопровождается снижением секреции гормона.
Для выявления нарушений функции эндокринных желез широко используются инструментальные ультразвуковые (наиболее часто), визуализационные методы (компьютерная томография и магииторезонансная томография), а также микроскопическое изучение биопсийного материала. Применяют также специальные методы: ангиографию с селективным забором крови, оттекающей от эндокринной железы, радиоизотопные исследования, денситометрию — определение оптической плотности костей.
Для выявления наследственной природы нарушений эндокринных функций используют молекулярно-генетические методы исследования. Например, кариотипирование является достаточно информативным методом для диагностики синдрома Клайнфельтера.
Используются для изучения функций эндокринной железы после ее частичного удаления (например, после удаления ткани щитовидной железы при тиреотоксикозе или раке). На основании данных об остаточной гормонообразующей функции железы устанавливается доза гормонов, которые должны вводиться в организм с целью заместительной гормональной терапии. Заместительная терапия с учетом суточной потребности в гормонах проводится после полного удаления некоторых эндокринных желез. В любом случае проведения гормональной терапии определяется уровень гормонов в крови для подбора оптимальной дозы вводимого гормона и предотвращения передозировки.
Правильность проводимой заместительной терапии может оцениваться также по конечным эффектам вводимых гормонов. Например, критерием правильности дозировки гормона при проведении инсулиновой терапии является поддержание физиологического уровня глюкозы в крови больного сахарным диабетом и предотвращение у него развития гипо- или гипергликемии.
Гормоны – вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и выделяемые в кровь, механизм их действия. Эндокринная система – совокупность эндокринных желез, обеспечивающих выработку гормонов. Половые гормоны.
Для нормальной жизнедеятельности человеку нужно множество веществ, которые поступают из внешней среды (пища, воздух, вода) или синтезируются внутри организма. При недостатке этих веществ в организме возникают различные нарушения, которые могут приводить к серьезным заболеваниям. К числу таких веществ, синтезируемых эндокринными железами внутри организма, относятся гормоны .
Прежде всего следует отметить, что у человека и животных есть два типа желез. Железы одного типа – слезные, слюнные, потовые и другие – выделяют вырабатываемый ими секрет наружу и называются экзокринными (от греческого exo – вне, снаружи, krino – выделять). Железы же второго типа выбрасывают синтезируемые в них вещества в омывающую их кровь. Эти железы назвали эндокринными (от греческого endon – внутри), а вещества, выбрасываемые в кровь, – гормонами.
Таким образом, гормоны (от греческого hormaino – приводить в движение, побуждать) – биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами (смотри рисунок 1.5.15) или специальными клетками в тканях. Такие клетки можно обнаружить в сердце, желудке, кишечнике, слюнных железах, почках, печени и в других органах. Гормоны высвобождаются в кровоток и оказывают действие на клетки органов-мишеней, находящихся на удалении, либо непосредственно на месте их образования (местные гормоны).
Гормоны вырабатываются в небольших количествах, но длительное время сохраняются в активном состоянии и с током крови разносятся по всему организму. Основные функции гормонов это:
– поддержание внутренней среды организма;
– участие в обменных процессах;
– регуляция роста и развития организма.
Полный перечень гормонов и их функции представлены в таблице 1.5.2.
| Гормон | Какой железой вырабатывается | Функция |
|---|---|---|
| Адренокортикотропный гормон | Гипофиз | Управляет секрецией гормонов коры надпочечников |
| Альдостерон | Надпочечники | Участвует в регуляции водно-солевого обмена: удерживает натрий и воду, выводит калий |
| Вазопрессин (антидиуретический гормон) | Гипофиз | Регулирует количество выделяемой мочи и вместе с альдостероном контролирует артериальное давление |
| Глюкагон | Поджелудочная железа | Повышает уровень глюкозы в крови |
| Гормон роста | Гипофиз | Управляет процессами роста и развития; стимулирует синтез белков |
| Инсулин | Поджелудочная железа | Понижает уровень глюкозы в крови; влияет на обмен углеводов, белков и жиров в организме |
| Кортикостероиды | Надпочечники | Оказывают действие на весь организм; обладают выраженными противовоспалительными свойствами; поддерживают уровень сахара в крови, артериальное давление и мышечный тонус; участвуют в регуляции водно-солевого обмена |
| Лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон | Гипофиз | Управляют детородными функциями, в том числе выработкой спермы у мужчин, созреванием яйцеклетки и менструальным циклом у женщин; ответственны за формирование мужских и женских вторичных половых признаков (распределение участков роста волос, объем мышечной массы, строение и толщина кожи, тембр голоса и, возможно, даже черты личности) |
| Окситоцин | Гипофиз | Вызывает сокращение мышц матки и протоков молочных желез |
| Паратгормон | Паращитовидные железы | Управляет формированием костей и регулирует выведение кальция и фосфора с мочой |
| Прогестерон | Яичники | Готовит внутреннюю оболочку матки для внедрения оплодотворенной яйцеклетки, а молочные железы - к выработке молока |
| Пролактин | Гипофиз | Вызывает и поддерживает выработку молока в молочных железах |
| Ренин и ангиотензин | Почки | Контролируют артериальное давление |
| Тиреоидные гормоны | Щитовидная железа | Регулируют процессы роста и созревания, скорость обменных процессов в организме |
| Тиреотропный гормон | Гипофиз | Стимулирует выработку и секрецию гормонов щитовидной железы |
| Эритропоэтин | Почки | Стимулирует образование эритроцитов |
| Эстрогены | Яичники | Управляют развитием женских половых органов и вторичных половых признаков |
Строение эндокринной системы. На рисунке 1.5.15 изображены железы, которые вырабатывают гормоны: гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, поджелудочная железа, яичники (у женщин) и яички (у мужчин). Все железы и клетки, выделяющие гормоны, объединены в эндокринную систему.
Связующим звеном между эндокринной и нервной системами служит гипоталамус, являющийся одновременно и нервным образованием, и эндокринной железой.
Он контролирует и объединяет эндокринные механизмы регуляции с нервными, являясь также мозговым центром вегетативной нервной системы . В гипоталамусе находятся нейроны, способные вырабатывать особые вещества – нейрогормоны , регулирующие выделение гормонов другими эндокринными железами. Центральным органом эндокринной системы является также гипофиз. Остальные эндокринные железы относят к периферическим органам эндокринной системы.
Фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны стимулируют половые функции и выработку гормонов половыми железами. Яичники женщин продуцируют эстрогены, прогестерон, андрогены, а яички мужчин – андрогены.
Эндокринная система включает в себя все железы организма и гормоны, вырабатываемые этими железами. Железы управляются непосредственно стимуляцией нервной системы, а также с помощью химических рецепторов в крови и гормонов, вырабатываемых другими железами.
Регулируя функции органов в организме, эти железы помогают поддерживать гомеостаз организма. Клеточный метаболизм, размножение, половое развитие, уровень сахара и минеральных веществ, частота сердечных сокращений и пищеварение являются одними … [Читайте ниже]
[Начало сверху] … из многих процессов, регулируемых действиями гормонов.
Он является частью мозга, расположенной выше и впереди ствола мозга, уступает таламусу. Она выполняет множество различных функций в нервной системе, а также отвечает за непосредственный контроль эндокринной системы через гипофиз. Гипоталамус содержит специальные клетки, называемые нейросекреторные клетки-нейроны, которые выделяют эндокринные гормоны: тиротропинвысвобождающий (ТРГ), гормон роста-рилизинг (ГРРГ), роста ингибирующий (ГРИГ), гонадотропин-рилизинг-гормона (ГРГ), кортикотропин-рилизинг (КРГ), окситоцин, антидиуретический (АДГ).
Все высвобождающие и ингибирующие гормоны влияют на функцию передней доли гипофиза. ТРГ стимулирует переднюю долю гипофиза, чтобы выпустить тиреотропный гормон. ГРРГ, а также ГРИГ регулируют высвобождение гормона роста, РГГР стимулирует выделение гормона роста, ГРИГ ингибирует его высвобождение. ГРГ стимулирует высвобождение фолликулостимулирующего гормона и лютеинизирующего, в то время как КРГ стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона. Последние два эндокринных гормона — окситоцин, а также антидиуретический производятся гипоталамусом, затем переносятся к задней доли гипофиза, где они находятся, а после освобождаются.
Гипофиз является небольшим, с горошину, куском ткани, соединенным с нижней частью гипоталамуса головного мозга. Многие кровеносные сосуды окружают гипофиз, разнося гормоны по всему телу. Расположенный в небольшом углублении клиновидной кости, турецком седле, гипофиз на самом деле состоит из 2 — ух совершенно разных структур: задней и передней доли желез гипофиза.
Задний гипофиз.
Задний гипофиз фактически не железистая ткань, но больше нервная ткань. Задняя доля гипофиза — небольшое расширение гипоталамуса, через которое проходят аксоны некоторых из нейросекреторных клеток гипоталамуса. Эти клетки создают 2 типа эндокринных гормонов гипоталамуса, которые хранятся, а затем выделяются задней долей гипофиза: окситоцин, антидиуритический.
Окситоцин активирует сокращение матки во время родов и стимулирует выпуск молока во время грудного вскармливания.
Антидиуретический (АДГ) в эндокринной системе предотвращает потерю воды организма за счет увеличения повторного поглощения воды почками и уменьшения притока крови к потовым желез.
Аденогипофиз.
Передняя доля гипофиза является истинной железистой частью гипофиза. Функция передней доли гипофиза контролирует рилизинговые и ингибирующие функции гипоталамуса. Передняя доля гипофиза производит 6 важных гормонов эндокринной системы: тиреотропный (ТТГ), отвечающий за стимуляцию щитовидной железы; адренокортикотропный — стимулирует внешнюю часть надпочечника — кору надпочечников, чтобы производить свои гормоны. Фолликулостимулирующий (ФСГ) — стимулирует луковицу клетки гонад для производства гамет у самок, спермы у мужчин. Лютеинизирующий (ЛГ) — стимулирует гонады производить половые гормоны — эстрогены у женщин и тестостерон у мужчин. Человеческий гормон роста (СТГ) влияет на многие клетки — мишени по всему телу, стимулируя их рост, ремонт и воспроизводство. Пролактин (ПРЛ) — имеет множество эффектов на организм, главным из которых является то, что он стимулирует молочные железы вырабатывать молоко.
Это небольшая шишко-образная масса эндокринной железистой ткани, найденная только позади таламуса головного мозга. Она вырабатывает мелатонин, помогающий регулировать цикл сна — бодрствования. Активность эпифиза угнетается стимуляцией от фоторецепторов сетчатки. Эта чувствительность к свету приводит к тому, что мелатонин будет вырабатываться только в условиях недостаточной освещенности или темноты. Усиление выработки мелатонина вызывает у людей чувство сна ночью, когда шишковидная железа активна.
Щитовидная железа — железа в форме бабочки, её расположение — у основания шеи и обернутая вокруг боковых сторон трахеи. Она вырабатывает 3 основных гормона эндокринной системы: кальцитонин, тироксин и трийодтиронин.
Кальцитонин выводится в кровь, когда уровень кальция возрастает выше заданного значения. Он служит для снижения концентрации кальция в крови, способствуя усвоению кальция в костях. Т3, Т4 работают сообща, регулируя скорость метаболизма организма. Повышение концентрации T3, T4 увеличивает потребление энергии, а также клеточную активность.
В паращитовидных железах 4 небольшие массы железистой ткани, обнаруженные на задней стороне щитовидной железы. Паращитовидные железы производят эндокринный гормон — паратгормон (ПТГ), который участвует в гомеостазе ионов кальция. РТН высвобождается из паращитовидных желез, когда уровень ионов кальция ниже заданной точки. ПТГ стимулирует остеокласты, чтобы расщепить кальций, содержащий матрицу костной ткани, чтобы освободить свободные ионы кальция в кровь. ПТГ также стимулирует почки возвращать отфильтрованные ионы кальция из крови обратно в кровоток таким образом, чтобы они сохранялись.
Надпочечники представляют собой пару примерно треугольных желез эндокринной системы, находящихся сразу выше почки. Они состоят из 2 отдельных слоев, каждого со своими уникальными функциями: внешней коры надпочечников, а также внутренней — мозгового вещества надпочечника.
Кора надпочечников:
производит много корковых эндокринных гормонов 3 -х классов: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, андрогены.
Глюкокортикоиды имеют много различных функций, в том числе расщепления белков и липидов для производства глюкозы. Глюкокортикоиды также функционируют в эндокринной системе, чтобы уменьшить воспаление и усилить иммунный ответ.
Минералокортикоиды, как следует из их названия, представляют собой группу гормонов эндокринной системы, которые помогают регулировать концентрацию минеральных ионов в организме.
Андрогены, такие как тестостерон, производятся на низких уровнях в коре надпочечников, чтобы регулировать рост и активность клеток, которые восприимчивы к мужским гормонам. У взрослых самцов, количество андрогенов, продуцируемых семенниками, во много раз больше, чем количество производимого корой надпочечников, что приводит к появлению мужских вторичных половых признаков, таких как: волосы лица, тела, а также других.
Мозговое вещество надпочечников:
оно производит адреналин и норадреналин при стимуляции симпатического отдела ВНС. Оба этих эндокринных гормона помогают увеличить приток крови к мозгу, мышцам, чтобы улучшить ответ на стресс. Они также работают, чтобы увеличить ЧСС, частоту дыхания, кровяное давление, уменьшая приток крови к органам, которые не вовлечены в реагирование на чрезвычайные происшествия.
Это — большая железа, расположенная в брюшной полости нижней задней частью ближе к животу. Поджелудочная железа считается гетерокринной железой, так как она содержит как эндокринные, так и экзокринные ткани. Эндокринные клетки поджелудочной железы составляют лишь около 1% от массы поджелудочной и встречаются в небольших группах по всей поджелудочной железе, называемых островками Лангерганса. В пределах этих островков существует 2 типа клеток — альфа и бета — клетки. Альфа — клетки производят глюкагон, который отвечает за увеличение уровня глюкозы. Глюкагон стимулирует мышечные сокращения клеток печени, чтобы расщепить полисахарид гликоген и выпустить глюкозу в кровь. Бета — клетки производят инсулин, который отвечает за снижение глюкозы в крови после еды. Инсулин вызывает всасывание глюкозы из крови в клетки, где она добавляется к молекулам гликогена для хранения.
Гонады — органы эндокринной и половой системы — яичники у самок, семенники у самцов — отвечают за выработку половых гормонов тела. Они определяют вторичные половые характеристики взрослых самок и взрослых самцов.
Семенники
являются парой эллипсоидных органов, найденных в мошонке мужчин, которые производят андроген тестостерона у мужчин после начала полового созревания. Тестостерон оказывает влияние на многие части тела, в том числе мышцы, кости, половые органы, а также волосяные фолликулы. Он вызывает рост и увеличение прочности костей, мышц, в том числе ускоренный рост длинных костей в подростковом возрасте. В период полового созревания, тестостерон контролирует рост и развитие половых органов и волос на теле мужчин, в том числе на лобке, груди и волосы на лице. У мужчин, которые унаследовали гены облысения, тестостерон вызывает начало андрогенной алопеции, широко известной как мужское облысение.
Яичники.
Яичники являются парой миндалевидных желез эндокринной и половой системы, расположенные в тазовой полости тела, превосходящих в матку у женщин. Яичники производят женские половые гормоны прогестерон и эстрогены. Прогестерон наиболее активен у женщин во время овуляции и беременности, где он обеспечивает соответствующие условия в человеческом теле, чтобы поддержать развивающийся плод. Эстрогены представляют собой группу родственных гормонов, которые функционируют в качестве основных женских половых. Выпуск эстрогена в период полового созревания вызывает развитие женских половых признаков (вторичных) — это рост волос на лобке, развитие матки и молочных желез. Эстроген также вызывает повышенный рост костей в подростковом возрасте.
Тимус — мягкий, треугольной формы орган эндокринной системы, находящийся в грудной клетке. Тимус синтезирует тимозины, обучающие и развивающие Т-лимфоциты во время внутриутробного развития. Полученные в тимусе Т-лимфоциты, защищают организм от патогенных микробов. Тимус постепенно заменяется жировой тканью.
Другие гормонпродуцирующие органы эндокринной системы
В дополнение к железам эндокринной системы, многие другие не железистые органы и ткани в организме также вырабатывают гормоны эндокринной системы.
Сердце:
мышечная ткань сердца способна вырабатывать важный эндокринный гормон предсердного натрийуретического пептида (ПНП) в ответ на высокое кровяное давление уровнях. ПНП работает, чтобы снизить кровяное давление, вызывая вазодилатацию, чтобы обеспечить больше места для прохождения крови. ПНП также уменьшает объем крови и давление, в результате чего вода и соль выделяются из крови через почки.
Почки:
производят эндокринный гормон эритропоэтин (ЕПО) в ответ на низкий уровень кислорода в крови. EПO, быв выпущен почками отправляется в красный костный мозг, где он стимулирует повышенную выработку красных кровяных телец. Количество красных кровяных клеток увеличивает пропускную способность кислорода крови, в конечном итоге прекращая производство ЭПО.
Гормоны холецистокинина (ХЦК), секретин и гастрин, все произведены органами желудочно — кишечного тракта. ХЦК, секретин и гастрин помогают регулировать секрецию панкреатического сока, желчи, а также желудочного сока в ответ на присутствие пищи в желудке. ХЦК также играет ключевую роль в ощущении сытости или «полноты» после приема пищи.
Жировая ткань:
производит эндокринный гормон лептин, который участвует в управлении аппетитом и энергетическими расходами организма. Лептин производится на уровнях относительно существующего количества жировой ткани в организме, что позволяет мозгу контролировать состояние накопления энергии в организме. Когда тело содержит достаточный уровень жировой ткани для хранения энергии, уровень лептина в крови говорит мозгу, что тело не голодает и может нормально работать. Если уровень жировой ткани или лептина снижается ниже определенного порога, тело переходит в режим голодания и пытается экономить энергию за счет увеличения чувства голода и приема пищи, а также снижения потребления энергии. Жировая ткань также производит очень низкий уровень эстрогенов у мужчин и женщин. У тучных людей большой объем жировой ткани может привести к ненормальному уровню эстрогена.
Плацента:
У беременных женщин, плацента вырабатывает несколько эндокринных гормонов, которые помогают сохранить беременность. Прогестерон производится для расслабления матки, защиты плода от иммунной системы матери, а также предотвращает преждевременные роды плода. Хорионический гонадотропин (ХГТ) помогает прогестерону, сигнализируя яичникам, поддерживать выработку эстрогена и прогестерона в течение всей беременности.
Местные эндокринный гормоны:
простагландины и лейкотриены производятся каждой тканью в организме (за исключением ткани крови) в ответ на вредных раздражителей. Эти два гормона эндокринной системы влияют на клетки, которые являются локальными по отношению к источнику повреждения, оставляя остальную часть тела свободной для того чтобы нормально функционировать.
Простагландины вызывают отек, воспаление, повышенная чувствительности к боли и повышение температуры местного органа, чтобы помочь блокировать поврежденные участки тела от инфекции или дальнейшего повреждения. Они действуют как естественные бинты организма, сдерживают патогенные микроорганизмы и набухают вокруг поврежденных суставов как естественный бинт, чтобы ограничить движение.
Лейкотриены помогают организму исцелиться после того, как простагландины вступили в действие, уменьшая воспаление, помогая белым клеткам крови перейти в область, чтобы очистить её от патогенов и поврежденных тканей.
Эндокринная система работает вместе с нервной системой для формирования системы управления организма. Нервная система обеспечивает очень быстрые и узконаправленные системы управления для регуляции конкретных желез и мышц по всему телу. Эндокринная система, с другой стороны, гораздо медленнее по действию, но имеет очень широкое распространение, длительные и мощные эффекты. Эндокринные гормоны распределяются железами через кровь по всему телу, затрагивая любую клетку с рецептором для определенного вида. Большинство влияют на клетки в нескольких органах или по всему телу, что приводит ко многим разнообразным и мощным ответным мерам.
После того, как гормоны были произведены железами, они распространяются по всему телу через кровоток. Они проходят через тело, через клетки или вдоль плазматической мембраны клеток, пока не сталкиваются с рецептором для этого конкретного эндокринного гормона. Они могут влиять только на клетки — мишени, которые имеют соответствующие рецепторы. Это свойство известно как специфичность. Специфичность объясняет, как каждый гормон может иметь специфические эффекты в распространенных частях тела.
Многие гормоны, вырабатываемые эндокринной системой, классифицируются как тропные. Тропные способны вызвать высвобождение другого гормона в другой железе. Такие обеспечивают путь управления для производства гормонов, а также определяют способ для желез, каким необходимо контролировать производство в отдаленных участках тела. Многие из вырабатываемых гипофизом, такие как ТТГ, АКТГ и ФСГ, являются тропными.
Уровни эндокринных гормонов в организме могут регулироваться несколькими факторами. Нервная система может контролировать уровень гормонов через действие гипоталамуса и его выпускающих и ингибирующих. Например, ТРГ, продуцируемый гипоталамусом, стимулирует переднюю долю гипофиза, чтобы производить ТСГ. Тропные обеспечивают дополнительный уровень контроля для высвобождения гормонов. Например, ТСГ является тропным, стимулирующим щитовидную железу производить Т3 и Т4. Питание может также контролировать их уровень в организме. Например, Т3 и Т4 требуют 3 или 4 атома йода, соответственно, тогда они будут производиться. У людей, не имеющих йода в своем рационе, они будут не в состоянии производить достаточное количество гормонов щитовидной железы для поддержания здорового метаболизма в эндокринной системе.
И, наконец, число присутствующих рецепторов в клетках может изменяться клетками в ответ на гормоны. Клетки, которые подвергаются воздействию высоких уровней гормонов в течение длительных периодов времени, могут уменьшить число рецепторов, которые они продуцируют, это приводит к снижению чувствительности клетки.
Они подразделяются на 2 категории в зависимости от их химического состава и растворимости: водорастворимые и жирорастворимые. Каждый из этих классов имеет специфические механизмы и функции, которые диктуют, как они влияют на клетки — мишени.
Водорастворимые гормоны.
Водорастворимые включают пептидные и аминокислотные, такие как инсулин, адреналин, гормон роста (соматотропин) и окситоцин. Как следует из их названия, они растворимы в воде. Водорастворимые не могут проходить через фосфолипидный двойной слой плазматической мембраны и, следовательно, зависит от молекул рецепторов на поверхности клеток. Когда водорастворимый эндокринный гормон связывается с молекулой — рецептором на поверхности клетки, это вызывает реакцию внутри клетки. Эта реакция может изменить коэффициенты внутри клетки, такие как проницаемость мембраны или активация другой молекулы. Обычная реакция является причиной образования молекул циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), чтобы синтезировать его из аденозинтрифосфата (АТФ), присутствующего в клетке. цАМФ действует в качестве вторичного мессенджера внутри клетки, где он связывается со вторым рецептором, чтобы изменить физиологические функции клетки.
Липидосодержащие эндокринные гормоны.
Жирорастворимые включают стероидные гормоны, такие как тестостерон, эстроген, глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Так как они растворимы в жирах, эти могут проходить непосредственно через фосфолипидный двойной слой плазматической мембраны и связываться непосредственно с рецепторами внутри ядра клетки. Липидосодержащие способны непосредственно контролировать функцию клетки от гормональных рецепторов, часто вызывая транскрипцию определенных генов в ДНК, чтобы произвести «матричную РНК (мРНК)», которая используется для производства белков, которые влияют на рост и функционирование клетки.
