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.
Эндокринная система - это совокупность эндокринных желез, производящих и выделяющих гормоны в кровообращение, не имеющих выводных протоков и выделяющих секрет в соответствующие органы. Гормоны могут выступать химическими посредниками для огромного числа клеток и тканей одновременно, а также регулируют почти каждую метаболическую активность организма.
Железы внутренней секреции богато васкуляризованы, обладают плотной сетью кровеносных сосудов. Клетки внутри этих органов содержат гормоны во внутриклеточных гранулах или везикулах, которые сливаются с плазматической мембраной, реагируя на соответствующий сигнал и высвобождая гормоны во внеклеточное пространство.
Эндокринная система наряду с нервной интегрирует сигналы из внутренней и внешней среды. Кроме того, она производит эффекторные молекулы в форме гормонов, которые могут вызывать соответствующую реакцию организма для поддержания гомеостаза. В то время как ЦНС реагирует мгновенно на раздражители, реакция эндокринной замедленна, но отличается продолжительностью действия. Например, долгосрочная секреция гормона роста в организме влияет на развитие костей, что способствует росту всего организма, а также увеличению размера каждого внутреннего органа. Ещё один пример: кортизол, вырабатываемый во время стресса, может оказывать влияние на аппетит и метаболические процессы в скелетной и гладкой мускулатуре в течение нескольких часов или недель.
Эндокринная система участвует во всех процессах, происходящих в теле человека. Гормоны могут влиять на отдельные органы разными способами, начиная с двигательной активности пищеварительного тракта и заканчивая всасыванием и перерабатыванием глюкозы и других веществ. Некоторые влияют на удержание кальция в костях или на поддержание мышечного сокращения. Кроме того, гормоны вовлечены в развитие и формирование адаптивной иммунной и репродуктивной функций организма. Они воздействуют на общий рост и метаболизм, изменяя способ, которым каждая клетка усваивает и использует основные питательные вещества.
Органы эндокринной системы
К эндокринной системе относятся гипофиз и шишковидная железа, находящиеся в мозге, щитовидная и паращитовидная - в шее, тимус - в грудной области, надпочечники и поджелудочная железа - в брюшной полости и гонады - в репродуктивной системе.
Начиная с мозга, гипоталамус, гипофиз и шишковидные железы участвуют в регуляции других эндокринных органов и циркадных ритмов, изменяя метаболическое состояние организма. Шишковидная железа находится в центре мозга, в области, называемой эпиталамусом. Гипофиз расположен очень близко к гипоталамусу, с которым установлен непосредственный контакт и имеются петли обратной связи для производства гормонов. Вместе гипоталамус и гипофиз могут регулировать работу ряда органов эндокринной системы, в первую очередь гонад и надпочечников. Фактически, гипоталамус является центральным звеном, объединяющим два основных пути регуляции - нервную и эндокринную системы. Гипоталамус состоит из групп нейронов, нервных клеток, собирающих информацию со всего организма и интегрирующих импульсы в переднюю и заднюю доли гипофиза.
Щитовидная и паращитовидная железы расположены в шее. Щитовидка состоит из двух симметричных долей, соединенных узким участком ткани, называемой перешейком. Ее форма напоминает бабочку. Длина каждой доли составляет 5 см, а перешейка - 1,25 см. Железа расположена на передней поверхности шеи позади щитовидного хряща. Каждая её доля обычно располагается перед паращитовидными железами. Размер паращитовидных желез составляет примерно 6x3x1 мм, а вес – от 30 до 35 гр.,к тому же их количество варьируется, так у некоторых людей может быть более двух пар.
Тимус или вилочковая железа – розовато-серый орган эндокринной системы, расположенный в грудине между легкими и состоящий из двух долей. Тимус выполняет важную роль в функционировании иммуннитета, отвечая за производство и созревание лимфоцитов (Т-клеток). Этот орган необычен тем, что пик его активности приходится на детство. После пубертатного периода тимус медленно сокращается и заменяется жировой тканью. До наступления половой зрелости вес тимуса составляет примерно 30 гр.
Надпочечники находятся над верхней частью почек. Они желтоватого цвета, окружены жировой прослойкой, расположены под самой диафрагмой и связаны с ней соединительной тканью. Надпочечники состоят из мозгового и коркового веществ, имеющих внешнюю и внутреннюю секрецию.
Поджелудочная железа – орган, выполняющий функции, как системы пищеварения, так и эндокринной. Железистый орган расположен близко к С-изгибу двенадцатиперстной кишки позади желудка. Состоит из клеток, выполняющих как экзокринные функции, производящих пищеварительные ферменты, так и эндокринные клетки в островках Лангерганса, вырабатывающие инсулин и глюкагон. Гормоны участвуют в метаболизме и поддерживают уровень глюкозы в крови и, таким образом, две разные функции органа интегрируются на определенном уровне.
Гонады(мужские и женские половые железы) выполняют важные функции в организме. Они влияют на правильное развитие репродуктивных органов в пубертатный период, а также сохраняют фертильность. Такие органы как сердце, почки и печень, функционируют как органы эндокринной системы, секретируя гормон эритропоэтин, который влияет на производство красных кровяных телец.
Заболевания эндокринной системы
Заболевания эндокринной системы преимущественно возникают по двум причинам: изменение уровня гормона, выделяемого железой, или изменение чувствительности рецепторов в клетках организма. По этим причинам организм не отвечает соответствующим образом на общий гомеостаз. К наиболее распространенным заболеваниям принадлежит диабет, который препятствует метаболизму глюкозы. Сахарный диабет оказывает огромное влияние на качество жизни человека, поскольку достаточный уровень глюкозы не только важен для поддержания функционирования организма, но также может препятствовать росту микроорганизмов или раковых клеток.
Дисбаланс гормонов репродуктивной системы также значителен, поскольку они могут влиять на фертильность, настроение и общее состояние человека. Щитовидка – важный компонент эндокринной системы с высоким и низким уровнем секреции, влияющая на способность организма функционировать оптимально. Выработка гормона щитовидной железы зависит от важнейшего питательного микроэлемента, йода. Дефицит этого элемента может привести к увеличению щитовидки, поскольку организм пытается компенсировать низкий уровень гормонов.
Сахарный диабет
Диабет – заболевание обмена веществ, при котором содержание глюкозы в крови превышает норму. Диабет возникает из-за дефицита гормона инсулина, продуцируемого бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Развитие заболевания связанно с недостаточным синтезом инсулина или со снижением чувствительности рецепторов клеток организма к нему.
Инсулин – анаболический гормон, стимулирующий транспорт глюкозы в мышечные клетки или жировую ткань, где она хранится в виде гликогена или превращается в жир. Инсулин ингибирует процесс синтеза глюкозы в клетках, прерывая глюконеогенез и распад гликогена. Обычно инсулин выделяется при резком скачке сахара в крови после приема пищи. Секреция инсулина защищает клетки от долгосрочного разрушительного избытка глюкозы, позволяя хранить и использовать питательные вещества. Глюкагон – гормон поджелудочной железы, секретируется альфа-клетками, в отличие от инсулина, выделяется, когда уровень сахара в крови падает. О том, как предотвратить сахарный диабет
Гипотиреоз
Гипотиреоз – состояние, возникающее вследствие недостатка гормонов щитовидки, тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3). В состав этих гормонов входит йод, а получены они из одной аминокислоты – тирозина. Дефицит йода – основная причина возникновения гипортиреоза, так как железа не может синтезировать достаточное количество гормона.
Причиной развития болезни может послужить повреждение щитовидки вследствие инфекции или воспаления. Заболевание также возникает из-за дефицита гормона гипофиза, стимулирующего работу щитовидной железы и нарушений в функционировании рецепторов гормона.
Гипогонадизм - болезнь, при которой происходит снижение уровня половых гормонов. Гонады (яички и яичники) секретируют гормоны, влияющие на развитие, созревание и функционирование половых органов, а также на появление вторичных половых признаков. Гипогонадизм может быть первичным и вторичным. Первичный возникает по причине того, что гонады продуцируют низкий уровень половых гормонов. Причиной развития вторичного гипогонадизма может стать нечувствительность органов к сигналам на производство гормонов, поступающим из мозга. В зависимости от периода возникновения гипогонадизм может иметь различные признаки.
Женские половые органы или наружные половые органы промежуточного типа могут сформироваться у мальчиков при зародышевом гипогонадизме. В пубертатный период заболевание влияет на установление менструального цикла, развитие грудных желез и овуляцию у женщин, рост полового члена и увеличение яичек у мальчиков, развитие вторичных половых признаков, изменение строения тела. В зрелом возрасте болезнь приводит к снижению полового влечения, бесплодности, синдрому хронической усталости или даже потере мышечной и костной массы.
Гипогонадизм можно выявить, сдав анализ крови. Для лечения болезни потребуется долгосрочная заместительная гормональная терапия.
Всем известно, что у каждого человека есть эндокринная система. Что это такое? Эндокринная система представляет собой совокупность некоторых органов человека (или животных), которые вырабатывают для организма необходимые гормоны. Важной особенностью эндокринной системы является то, что она контролирует работу практически всех органов, поддерживая и адаптируя человеческий организм к изменяющимся условиям.
Эндокринная система (железы внутренней секреции) выполняет следующие функции:
- контролирует работу всех органов и систем человека;
- адаптирует человеческий организм к изменяющимся условиям;
- регулирует развитие, рост организма;
- помогает сохранять и правильно использовать энергию организма;
- обеспечивает репродуктивную функцию организма;
- помогает дифференцировать половые различия;
- поддерживает психическую и эмоциональную организацию человека.
Эндокринная система человека
Так что же такое эндокринная система? Биология, занимающаяся строением и функционированием животных организмов, в эндокринной системе человека выделяет гландулярный и диффузный аппарат. Гландулярный аппарат производит пептидные и стероидные гормоны, а также гормоны щитовидной железы. Эндокринные вещества гландулярного аппарата вырабатываются в пределах одного органа, выбрасываясь в лимфу или кровь.
Анатомо-физиологические особенности эндокринной системы гландулярного аппарата представлены следующими органами:
- Гипоталамус и гипофиз. Эти органы находятся в черепном отделе человека и выполняют накопительную и контролирующую функции. В частности гипофиз выполняет роль главного контролирующего органа, который регулирует работу всех других органов эндокринной системы.
- Щитовидная железа. Расположенная в передней части шеи человека, щитовидка отвечает за выработку йодосодержащих гормонов, которые необходимы для регуляции обмена веществ и роста организма. Фолликулы, составляющие железу, содержат гормоны тироксин, трийодтиронин и кальцитонин.
- Паращитовидные железы. Эта железа, расположенная около щитовидки, выполняет нервные и двигательные функции организма посредством регуляции уровня кальция в организме.
- Поджелудочная железа. Находящаяся в брюшной полости между двенадцатиперстной кишкой и селезенкой, эта железа вырабатывает панкреатический сок, а также такие гормоны как глюкагон, инсулин и грелин (гормон голода).
- Надпочечники. Расположенные сверху на почках, эти железы регулируют синтез углеводов, распад белков, а также вырабатывают адреналин.
- Гонады. Это мужские яички и женские яичники, которые вырабатывают мужские (андрогинны) и женские (эстрогены) гормоны.
- Эпифиз. Расположенный в черепной коробке, этот орган вырабатывает мелатонин (влияет на очередность фаз сна) и норадреналин (влияет на кровообращение и нервную систему).
- Тимус. Находящаяся между легкими, эта вилочковая железа производит гормоны, регулирующие развитие и созревание клеток иммунной системы.
Таким образом, это основная эндокринная система. Анатомия диффузной эндокринной системы рассеяна по всему организму, так как ее гормоны находятся практически в любой ткани организма. Основными органами, которые будут входить в список диффузного эндокринного аппарата, следует считать печень, почки, желудок, кишечник и селезенку.
Нередко у пациентов встречается патология эндокринной системы, выражающаяся в гипофункции, дисфункции или гиперфункции желез внутренней секреции. Эти патологии могут проявляться в следующих заболеваниях:
- диабете и избыточном весе (заболевания поджелудочной железы);
- гиперкальциемия, паратиреоидная остеодистрофия (заболевания паращитовидной железы);
- заболеваниях иммунной системы (болезни вилочковой железы);
- тиреотоксикозе, гипотиреозе, раке щитовидной железы, кретинизме (заболевания щитовидной железы);
- доброкачественных и злокачественных опухолях (апудомма, гастринома, глюкагонома, соматостатинома);
- гипертонии, инфаркте миокарда, сердечно-сосудистых заболеваниях (заболевания надпочечников);
- миоме, бесплодии, мастопатии, эндометриозе, кистозе, раке яичников (заболевания гонад).
Эндокринная система детей и животных
Эндокринная система у детей определяет рост и развитие, а также участвует в нейрогуморальной регуляции организма. Физиологически эндокринная система у детей представлена теми же самыми органами, что и у взрослого человека, но с той разницей, что функционирование желез не работает на полную мощность. Так система половых желез до определенного момента выделяет лишь малую часть гормонов, а в подростковый период, наоборот, их выработка носит взрывной характер. Любые отклонения в функционировании органов эндокринной системы необходимо исследовать и лечить, так как последствия могут оказаться губительными для всего организма в целом и повлиять на дальнейшую жизнь.
Эндокринная система животных представлена различной совокупностью желез внутренней секреции в зависимости от того, к какому классу животного мира они относятся. Так у насекомых эндокринные железы уже контролируют обмен веществ, а также половое созревание, рост и поведение организма. У позвоночных животных эндокринные органы принимают участие в ионном балансе, обмене веществ, выработке иммунитета и заживлении ран. Большую роль в жизни животных играют половые гормоны, которые нацелены на выработку эстрогена, прогестерона и тестостерона, отвечающих за воспроизводство потомства.
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.
Гипоталамус
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
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.
Шишковидная железа
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
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.
Паращитовидные железы
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
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.
Поджелудочная железа
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
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
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.
Пищеварительная система
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, взаимодействие с нервной. Функции
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.
Гормоны эндокринной системы. Свойства
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.
Гормональная регуляция в эндокринной системе
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.
Классы эндокринных гормонов
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.
ОРГАНЫ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
ОРГАНЫ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
Органы эндокринной системы, или эндокринные железы, вырабатывают биологически активные вещества - гормоны, которые выделяются ими в кровь и, разносясь с ней по всему организму, воздействуют на клетки различных органов и тканей (клетки-мишени), регулируя их рост и деятельность благодаря наличию на этих клетках специфических рецепторов гормонов.
Эндокринные железы (такие, как, например, гипофиз, шишковидная железа, надпочечники, щитовидная и околощитовидные железы) представляют собой самостоятельные органы, однако помимо них, гормоны вырабатываются также отдельными эндокринными клетками и их группами, которые разбросаны среди неэндокринных тканей, - такие клетки и их группы образуют дисперсную (диффузную) эндокринную систему. Значительное количество клеток дисперсной эндокринной системы находятся в слизистых оболочках различных органов, особенно они многочисленны в пищеварительном тракте, где их совокупность получила наименование гастро-энтеро-панкреатической (ГЭП) системы.
Эндокринныежелезы, имеющие органное строение, обычно покрыты капсулой из плотной соединительной ткани, от которой вглубь органа отходят истончающиеся трабекулы, состоящие из рыхлой волокнистой соединительной ткани и несущие сосуды и нервы. В большинстве эндокринных желез клетки образуют тяжи и тесно прилежат к капиллярам, что обеспечивает секрецию гормонов в кровоток. В отличие от остальных эндокринных желез, в щитовидной железе клетки образуют не тяжи, а организованы в мелкие пузырьки, называемые фолликулами. Капилляры в эндокринных железах формируют очень густые сети и благодаря своему строению обладают повышенной проницаемостью - они являются фенестрированными или синусоидными. Так как гормоны выделяются в кровь, а не на поверхность тела или в полость органов (как в экзокринных железах), выводные протоки у эндокринных желез отсутствуют.
Функционально ведущей (гормонпродуцирующей) тканью эндокринных желез традиционно считают эпителиальную (относящуюся к различным гистогенетическим типам). Действительно, эпителий является функционально ведущей тканью большей части эндокринных желез (щитовидной и околощитовидных желез, передней и промежуточной долей гипофиза, коркового вещества надпочечника). Эпителиальную природу имеют также и некоторые эндокринные элементы гонад - фолликулярные клетки яичника, сустентоциты яичка и др.). Однако
в настоящее время не вызывает сомнения факт, что и все другие виды тканей также способны к выработке гормонов. В частности, гормоны вырабатываются клетками мышечной ткани (гладкой в составе юкстагломерулярного аппарата почки - см. главу 15 и поперечнополосатой, включающей секреторные кардиомиоциты в предсердиях - см. главу 9).
Соединительнотканное происхождение имеют некоторые эндокринные элементы гонад (например, интерстициальные эндокриноциты - клетки Лейдига, клетки внутреннего слоя теки фолликулов яичника, хилусные клетки мозгового вещества яичника - см. главы 16 и 17). Нейральное происхождение свойственно нейроэндокринным клеткам гипоталамуса, клеткам шишковидной железы, нейрогипофиза, мозгового вещества надпочечника, некоторым элементам дисперсной эндокринной системы (например, С-клеткам щитовидной железы - см. ниже). Некоторые эндокринные железы (гипофиз, надпочечник) образованы тканями, имеющими различное эмбриональное происхождение и у низших позвоночных расположенными раздельно.
Клетки эндокринных желез характеризуются высокой секреторной активностью и значительным развитием синтетического аппарата; их строение зависит, в первую очередь, от химической природы вырабатываемых гормонов. В клетках, образующих пептидные гормоны, сильно развиты гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, в синтезирующих стероидные гормоны, - агранулярная эндоплазматическая сеть, митохондрии с тубулярно-везикулярными кристами. Накопление гормонов обычно происходит внутриклеточно в виде секреторных гранул; нейрогормоны гипоталамуса могут накапливаться в больших количествах внутри аксонов, резко растягивая их в отдельных участках (нейросекреторные тельца). Единственный пример внеклеточного накопления гормонов - в фолликулах щитовидной железы.
Органы эндокринной системы относятся к нескольким уровням организации. Нижний из них занимают железы, вырабатывающие гормоны, которые влияют на различные ткани организма (эффекторные, или периферические, железы). Деятельность большинства этих желез регулируется особыми тропными гормонами передней доли гипофиза (второй, более высокий, уровень). В свою очередь, выделение тропных гормонов контролируется специальными нейрогормонами гипоталамуса, который и занимает наиболее высокое положение в иерархической организации системы.
Гипоталамус
Гипоталамус - участок промежуточного мозга, содержащий особые нейросекреторные ядра, клетки которых (нейроэндокринные клетки) вырабатывают и секретируют в кровь нейрогормоны. Эти клетки получают эфферентные импульсы из других частей нервной системы, а их аксоны оканчиваются на кровеносных сосудах (нейрососудистые синапсы). Нейросекреторные ядра гипоталамуса в зависимости от размеров клеток и их функциональных особенностей разделяют на крупно- и мелкоклеточные.
Крупноклеточные ядра гипоталамуса образованы телами нейроэндокринных клеток, аксоны которых покидают гипоталамус, формируя гипоталамо-гипофизарный тракт, пересекают гемато-энцефалический барьер, проникают в заднюю долю гипофиза, где образуют терминали на капиллярах (рис. 165). К этим ядрам относятся супраоптическое и паравентрикулярное, которые секретируют антидиуретический гормон, или вазопрессин (повышает артериальное давление, обеспечивает обратное всасывание воды в почках) и окситоцин (вызывает сокращения матки во время родов, а также миоэпителиальных клеток молочной железы во время лактации).
Мелкоклеточные ядра гипоталамуса вырабатывают ряд гипофизотропных факторов, которые усиливают (рилизинг факторы, или либерины) или угнетают (ингибирующие факторы, или статины) выработку гормонов клетками передней доли, попадая к ним по воротной системе сосудов. Аксоны нейроэндокринных клеток этих ядер образуют терминали на первичной капиллярной сети в срединном возвышении, являющимся нейрогемальной контактной зоной. Эта сеть далее собирается в воротные вены, проникающие в переднюю долю гипофиза и распадающиеся на вторичную капиллярную сеть между тяжами эндокриноцитов (см. рис. 165).
Гипоталамические нейроэндокринные клетки - отростчатой формы, с крупным везикулярным ядром, хорошо заметным ядрышком и базофильной цитоплазмой, содержащей развитую гранулярную эндоплазматическую сеть и крупный комплекс Гольджи, от которого отделяются нейросекреторные гранулы (рис. 166 и 167). Гранулы транспортируются по аксону (нейросекреторному волокну) вдоль центрального пучка микротрубочек и микрофиламентов, а местами накапливаются в больших количествах, варикозно растягивая аксон - претерминальные и терминальные расширения аксона. Самые крупные из таких участков хорошо видны под световым микроскопом и называются нейросекреторными тельцами (Герринга). Терминали (нейро-гемальные синапсы) характеризуются присутствием, помимо гранул, многочисленных светлых пузырьков (осуществляют возврат мембраны после экзоцитоза).
Гипофиз
Гипофиз регулирует активность ряда желез внутренней секреции и служит местом выделения гипоталамических гормонов крупноклеточных ядер гипоталамуса. Взаимодейдствуя с гипоталамусом, гипофиз образует вместе с ним единую гипоталамо-гипофизарную нейросекреторную систему. Гипофиз состоит из двух эмбриологически, структурно и функционально различных частей - нейральной (задней) доли - части выроста промежуточного мозга (нейрогипофиза) и аденогипофиза, ведущей тканью которого служит эпителий. Аденогипофиз разделяется на более крупную переднюю долю (дистальная часть), узкую промежуточную часть (долю) и слабо развитую туберальную часть.
Гипофиз покрыт капсулой из плотной волокнистой соединительной ткани. Его строма представлена очень тонкими прослойками рыхлой соединительной ткани, связанными с сетью ретикулярных волокон, которая в аденогипофизе окружает тяжи эпителиальных клеток и мелкие сосуды.
Передняя доля (дистальная часть) гипофиз а у человека составляет большую часть его массы; она образована анастомозирующими трабекулами, или тяжами, эндокринных клеток, тесно связанными с системой синусоидных капилляров. На основании особенностей окраски их цитоплазмы выделяют: 1) хромофильные (интенсивно окрашивающиеся) и 2) хромофобные (слабо воспринимающие красители) клетки (эндокриноциты).
Хромофильные клетки в зависимости от окраски содержащих гормоны секреторных гранул подразделяют на ацидофильные и базофильные эндокриноциты (рис. 168).
Ацидофильные эндокриноциты вырабатывают соматотропный гормон, или гормон роста, который стимулирует рост, а также пролактин или лактотропный гормон, который стимулирует развитие молочных желез и лактацию.
Базофильные эндокриноциты включают гонадотропные, тиротропные и кортикотропные клетки, которые вырабатывают соответственно: фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ) - регулируют гаметогенез и выработку половых гормонов у обоих полов, тиротропный гормон - усиливает активность тироцитов, адренокортикотропный гормон - стимулирует активность коры надпочечника.
Хромофобные клетки - разнородная группа клеток, которая включает хромофильные клетки после выведения секреторных гранул, малодифференцированные камбиальные элементы, способные превращаться в базофилы или ацидофилы.
Промежуточная часть гипофиза у человека развита очень слабо и состоит из узких прерывистых тяжей базофильных и хромофобных клеток, которые окружают ряд кистозных полостей (фолликулов), содержащих коллоид (негормональное вещество). Большая часть клеток секретируют меланоцитостимулирующий гормон (регулирует деятельность меланоцитов), некоторые обладают характеристиками кортикотропов.
Задняя (нейральная) доля содержит: отростки (нейросекреторные волокна) и терминали нейросекреторных клеток крупноклеточных ядер гипоталамуса, по которым транспортируются и выделяются в кровь вазопрессин и окситоцин; расширенные участки по ходу отростков и в области терминалей - нейросекреторные тельца (Герринга); многочисленные фенестрированные капилляры; питуициты - отростчатые глиальные клетки, выполняющие поддерживающую, трофическую и регуляторную функции (рис. 169).
Щитовидная железа
Щитовидная железа - самая крупная из эндокринных желез организма - образована двумя долями, связанными перешейком. Каждая доля покрыта капсулой из плотной волокнистой соединительной ткани, от которой внутрь органа отходят прослойки (перегородки), несущие сосуды и нервы (рис. 170).
Фолликулы - морфофункциональные единицы железы - замкнутые образования округлой формы, стенка которых состоит из одного слоя эпителиальных фолликулярных клеток (тироцитов), в просвете содержится их секреторный продукт - коллоид (см. рис. 170 и 171). Фолликулярные клетки вырабатывает йодсодержащие тиреоидные гормоны (тироксин, трийодтиронин), которые регулируют активность метаболических реакций и процессы развития. Эти гормоны связываются с белковой матрицей и в составе тироглобулина запасаются внутри фолликулов. Фолликулярные клетки характеризуются крупными светлыми ядрами с хорошо заметным ядрышком, многочисленными расширенными цистернами гранулярной эндоплазматический сети и крупным комплексом Гольджи, на апикальной поверхности располагаются множественные микроворсинки (см. рис. 4 и 172). Форма фолликулярных клеток может меняться от плоской до столбчатой в зависимости от функционального состояния. Каждый фолликул окружен перифолликулярной капиллярной сетью. Между фолликулами находятся узкие прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани (строма железы) и компактные островки интерфолликулярного эпителия (см. рис. 170 и 171), который, вероятно, служит источ-
ником образования новых фолликулов, однако установлено, что фолликулы могут формироваться путем деления имеющихся.
С-клетки (парафолликулярные клетки) имеют нейральное происхождение и вырабатывают белковый гормон кальцитонин, оказывающий гипокальциемическое действие. Они выявляются только специальными способами окраски и наиболее часто лежат поодиночке или мелкими группами парафолликулярно - в стенке фолликула между тироцитами и базальной мембраной (см. рис. 172). Кальцитонин накапливается в С-клетках в плотных гранулах и выводится из клеток механизмом экзоцитоза при повышении уровня кальция в крови.
Околощитовидные железы
Околощитовидные железы вырабатывают полипептидный паратиреоидный гормон (паратгормон), который участвует в регуляции кальциевого обмена, повышая уровень кальция в крови. Каждая железа покрыта тонкой капсулой из плотной соединительной ткани, от которой отходят перегородки, разделяющие ее на дольки. Дольки образованы тяжами железистых клеток - паратироцитов, между которыми проходят тонкие прослойки соединительной ткани с сетью фенестрированных капилляров, содержащие жировые клетки, число которых существенно нарастает с возрастом (рис. 173 и 174).
Паратироциты разделяются на два ведущих типа - главные и оксифильные (см. рис. 174).
Главные паратироциты образуют основную часть паренхимы органа. Это - мелкие, полигональные клетки со слабо оксифильной цитоплазмой. Встречаются в двух вариантах (светлые и темные главные паратироциты), отражающих низкую и высокую функциональную активность соответственно.
Оксифильные паратироциты крупнее главных, их цитоплазма интенсивно окрашивается кислыми красителями и отличается очень высоким содержанием крупных митохондрий при слабом развитии других органелл и отсутствии секреторных гранул. У детей эти клетки единичны, с возрастом их число нарастает.
Надпочечники
Надпочечники - эндокринные железы, которые состоят из двух частей - коркового и мозгового вещества, обладающих различным происхождением, структурой и функцией. Каждый надпочечник покрыт толстой капсулой из плотной соединительной ткани, от которой в корковое вещество отходят тонкие трабекулы, несущие сосуды и нервы.
Корковое вещество (кора) надпочечника развивается из целомического эпителия. Оно занимает
большую часть объема органа и образовано тремя нерезко разграниченными концентрическими слоями (зонами): (1) клубочковой зоной, (2) пучковой зоной и (3) сетчатой зоной (рис. 175). Клетки коры надпочечника (кортикостероциты) вырабатывают кортикостероиды - группу гормонов стероидной природы, которые синтезируются из холестерола.
Клубочковая зона - тонкая наружная, прилежит к капсуле; образована столбчатыми клетками с равномерно окрашенной цитоплазмой, которые формируют округлые арки («клубочки»). Клетки этой зоны секретируют минералкортикоиды - гормоны, влияющие на содержание электролитов в крови и на артериальное давление (у человека наиболее важен из них альдостерон).
Пучковая зона - средняя, образует основную массу коры; состоит из крупных оксифильных вакуолизированных клеток - губчатых кортикостероцитов (спонгиоцитов), которые образуют радиально ориентированные тяжи («пучки»), разделенные синусоидными капиллярами. Для них характерно очень высокое содержание липидных капель (больше, чем в клетках клубочковой и пучковой зон), митохондрии с тубулярными кристами, мощное развитие агранулярной эндоплазматической сети и комплекса Гольджи (рис. 176). Эти клетки вырабатывают глюкокортикоиды - гормоны, оказывающие выраженное действие на различные виды обмена (особенно углеводный) и на иммунную систему (главным из них у человека является кортизол).
Сетчатая зона - узкая внутренняя, прилежащая к мозговому веществу - представлена анастомозирующими эпителиальными тяжами, идущими в различных направлениях (образующими «сеть»), между которыми располагаются кровеносные ка-
пилляры. Клетки этой зоны меньших размеров, чем в пучковой зоне; в их цитоплазме встречаются многочисленные лизосомы и липофусциновые гранулы. Они вырабатывают половые стероиды (главные из них у человека - дегидроэпиандростерон и его сульфат - имеют слабое андрогенное действие).
Мозговое вещество надпочечника имеет нейральное происхождение - оно образуется в ходе эмбриогенеза клетками, мигрирующими из нервного гребня. В его состав входят хромаффинные, ганглиозные и поддерживающие клетки.
Хромаффинные клетки мозгового вещества расположены в виде гнезд и тяжей, имеют полигональную форму, крупное ядро, мелкозернистую или вакуолизированную цитоплазму. Содержат мелкие митохондрии, ряды цистерн гранулярной эндоплазматической сети, крупный комплекс Гольджи, многочисленные секреторные гранулы. Синтезируют катехоламины - адреналин и норадреналин - и подразделяются на два типа:
1)адреналоциты (светлые хромаффинные клетки) - численно преобладают, вырабатывают адреналин, который накапливается в гранулах с умеренно плотным матриксом;
2)норадреналоциты (темные хромаффинные клетки) - вырабатывают норадреналин, который накапливается в гранулах с уплотненным в центре и светлым по периферии матриксом. Секреторные гранулы в клетках обоих типов помимо катехоламинов содержат белки, в том числе хромогранины (осмотические стабилизаторы), энкефалины, липиды и АТФ.
Ганглиозные клетки - содержатся в небольшом числе и представляют собой мультиполярные автономные нейроны.
ОРГАНЫ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
Рис. 165. Схема строения гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы
1 - крупноклеточные нейросекреторные ядра гипоталамуса, содержащие тела нейроэндокринных клеток: 1.1 - супраоптическое, 1.2 - паравентрикулярное; 2 - гипоталамо-гипофизарный нейросекреторный тракт, образованный аксонами нейроэндокринных клеток с варикозными расширениями (2.1), которые оканчиваются нейрососудистыми (нейрогемальными) синапсами (2.2) на капиллярах (3) в задней доле гипофиза; 4 - гемато-энцефалический барьер; 5 - мелкоклеточные нейросекреторные ядра гипоталамуса, содержащие тела нейроэндокринных клеток, аксоны которых (5.1) оканчиваются нейрогемальными синапсами (5.2) на капиллярах первичной сети (6), образованной верхней гипофизарной артерией (7); 8 - воротные вены гипофиза; 9 - вторичная сеть синусоидных капилляров в передней доле гипофиза; 10 - нижняя гипофизарная артерия; 11 - гипофизарные вены; 12 - пещеристый синус
Крупноклеточные нейросекреторные ядра гипоталамуса вырабатывают окситоцин и вазопрессин, мелкоклеточные - либерины и статины
Рис. 166. Нейроэндокринные клетки супраоптического ядра гипоталамуса
1 - нейроэндокринные клетки в разных фазах секреторного цикла: 1.1 - перинуклеарное скопление нейросекрета; 2 - отростки нейроэндокринных клеток (нейросекреторные волокна) с гранулами нейросекрета; 3 - нейросекреторное тельце (Герринга) - варикозное расширение аксона нейроэндокринной клетки; 4 - ядра глиоцитов; 5 - кровеносный капилляр
Рис. 167. Схема ультраструктурной организации гипоталамической нейроэндокринной клетки:
1 - перикарион: 1.1 - ядро, 1.2 - цистерны гранулярной эндоплазматической сети, 1.3 - комплекс Гольджи, 1.4 - нейросекреторные гранулы; 2 - начало дендритов; 3 - аксон с варикозными расширениями; 4 - нейросекреторные тельца (Герринга); 5 - нейрососудистый (нейрогемальный) синапс; 6 - кровеносный капилляр
Рис. 168. Гипофиз. Участок передней доли
Окраска: гематоксилин-эозин
1 - хромофобный эндокриноцит; 2 - ацидофильный эндокриноцит; 3 - базофильный эндокриноцит; 4 - синусоидный капилляр
Рис. 169. Гипофиз. Участок нейральной (задней) доли
Окраска: паральдегид-фуксин и азан по Гейденгайну
1 - нейросекреторные волокна; 2 - нейросекреторные тельца (Герринга); 3 - ядро питуицита; 4 - фенестрированный кровеносный капилляр
Рис. 170. Щитовидная железа (общий вид)
Окраска: гематоксилин-эозин
1 - фиброзная капсула; 2 - соединительнотканная строма: 2.1 - кровеносный сосуд; 3 - фолликулы; 4 - интерфолликулярные островки
Рис. 171. Щитовидная железа (участок)
Окраска: гематоксилин-эозин
1 - фолликул: 1.1 - фолликулярная клетка, 1.2 - базальная мембрана, 1.3 - коллоид, 1.3.1 - резорбционные вакуоли; 2 - интерфолликулярный островок; 3 - соединительная ткань (строма): 3.1 - кровеносный сосуд
Рис. 172. Ультраструктурная организация фолликулярных клеток и С-клетки щитовидной железы
Рисунок с ЭМФ
1- фолликулярная клетка: 1.1 - цистерны гранулярной эндоплазматической сети, 1.2 - микроворсинки;
2- коллоид в просвете фолликула; 3 - С-клетка (парафолликулярная): 3.1 - секреторные гранулы; 4 - базальная мембрана; 5 - кровеносный капилляр
Рис. 173. Околощитовидная железа (общий вид)
Окраска: гематоксилин-эозин
1 - капсула; 2 - тяжи паратироцитов; 3 - соединительная ткань (строма): 3.1 - адипоциты; 4 - кровеносные сосуды
Рис. 174. Околощитовидная железа (участок)
Окраска: гематоксилин-эозин
1 - главные паратироциты; 2 - оксифильный паратироцит; 3 - строма: 3.1 - адипоциты; 4 - кровеносный капилляр
Рис. 175. Надпочечник
Окраска: гематоксилин-эозин
1 - капсула; 2 - корковое вещество: 2.1 - клубочковая зона, 2.2 - пучковая зона, 2.3 - сетчатая зона; 3 - мозговое вещество; 4 - синусоидные капилляры
Рис. 176.Ультраструктурная организация клеток коркового вещества надпочечника (кортикостероцитов)
Рисунки с ЭМФ
Клетки коркового вещества (кортикостероциты): А - клубочковой, Б - пучковой, В - сетчатой зоны
1 - ядро; 2 - цитоплазма: 2.1 - цистерны агранулярной эндоплазматической сети, 2.2 - цистерны гранулярной эндоплазматической сети, 2.3 - комплекс Гольджи, 2.4 - митохондрии с тубулярно-везикулярными кристами, 2.5 - митохондрии с ламеллярными кристами, 2.6 - липидные капли, 2.7 - липофусциновые гранулы