Эндокринная система человека. Состав и функции

Уникальность жизнедеятельности организма заключается и в том, что функции органов регулируются не только нервной системой, но обязательно и участием различных биологически активных веществ, прежде всего гормонов. Этот чрезвычайно сложный процесс происходит в эндокринной системе.

Эндокринная система, как регулирующая система, теснейшим образом связана с нервной системой, которая управляет деятельностью всего организма. Обе системы регулируют работу любого нашего органа, но каждый по-своему. Нервная система, воспринимая внешние раздражители, генерирует ответные реакции, действуя на тот или иной орган буквально за считанные секунды. Эндокринная система, вырабатывая биологически активные вещества — гормоны, — влияет на деятельность не одного, а даже нескольких органов (при этом гормоны находятся в крови по нескольку часов).

Эндокринная система состоит из желез внутренней секреции (они были так названы потому, что выделяют вещества в кровь, не имея специальных протоков). К железам внутренней секреции относятся: гипофиз, щитовидная железа, околощитовидные железы, надпочечники, поджелудочная железа, половые железы (яичники у женщин и яички у мужчин).

Существуют также железы внешней секреции, имеющие специальные протоки, через которые вещества выделяются не в кровь, а в другую среду: это, например, слюнные железы (они выделяют слюну в ротовую полость), слезные железы (выделяют слезу, омывающую глазное яблоко) или потовые железы (выделяют пот из организма наружу).

Главная железа внутренней секреции — гипофиз — находится в области основания головного мозга. Гормоны, которые он выделяет, управляют деятельностью почти всех желез внутренней секреции — щитовидной и околощитовидными железами, надпочечниками, половыми железами. Сам же гипофиз находится под влиянием другой важной структуры головного мозга — гипоталамуса.

Гипоталамус - это важный орган головного мозга, расположенный в основании черепа над гипофизом, Его можно сравнить с диспетчером: именно он дает команду гипофизу по выработке и распределению гормонов в нужном количестве и в нужное время. Гипофиз же, несмотря на свой крохотный размер (его вес - всего 0,5 г), образует около тридцати видов гормонов

Таким образом, гипоталамус, тесно связанный с нервной системой, выделяет вещества, которые, воздействуя на гипофиз, регулируют количество выделяемых им гормонов, а они, в свою очередь, действуют на другие железы внутренней секреции. Гипофиз также выделяет гормоны, один из которых влияет на рост и развитие ребенка, определяя тем самым длину его тела, и при недостатке этого гормона человек может остаться с карликовым ростом.

Другой гормон гипофиза стимулирует развитие половых желез (яичников у девочек и яичек у мальчиков) и половое созревание подростков, при его недостатке половое развитие может надолго задержаться. Следующий гормон гипофиза способствует задержке воды в организме, регулируя количество воды, выделяемой почками; и если гипофиз производит мало этого гормона, то моча начинает выделяться в огромных количествах, и человек испытывает сильную жажду, пьет очень много воды и не может напиться.

Гипофиз - небольшая железа, расположенная в основании черепа, в костном углублении, именуемом турецким седлом. В передней доле гипофиза (аденогипофиз) клетки выделяют шесть гормонов, стимулирующих другие эндокринные железы.

1. Тиреотропный гормон стимулирует работу щитовидной железы.
2. Гонадотропный гормон стимулирует развитие яичников у женщин и созревание сперматозоидов у мужчин.

3. Лютеинизирующий гормон стимулирует овуляцию у женщин и созревание сперматозоидов у мужчин.
4. Адренокортикотропный гормон стимулирует кору надпочечников.
5. Пролактин стимулирует выработку молока молочными железами.
6. Соматотропин - гормон роста

Щитовидная железа расположена на передней стороне шеи. Она вырабатывает два вида гормонов: один из них — тироксин, он регулирует обмен веществ; другой называется кальцитонин, он уменьшает количество ионов кальция в крови. Активность выработки гормонов щитовидной железы управляется гипофизом.

Если у человека щитовидная железа вырабатывает мало гормонов, то у него снижается обмен веществ и энергии, его мышцы становятся слабыми и дряблыми, он толстеет, становится вялым и даже отстает в умственном развитии. Для нормального функционирования щитовидной железы важное значение имеет достаточное поступление в организм йода, поэтому в тех местах, в которых природное содержание йода снижено (так называемые эндемичные по йоду регионы), часто встречаются заболевания щитовидной железы.

Люди же с большим количеством гормонов щитовидной железы очень быстро худеют, у них учащается сердцебиение, они становятся нервными и раздражительными, часто у них увеличивается размер щитовидной железы.

Околощитовидные железы в количестве четырех штук (по две с каждой стороны) располагаются позади щитовидной железы. Они вырабатывают гормон (паратгормон), который увеличивает количество ионов кальция в крови, являясь отчасти антагонистом гормона кальцитонина. При избытке паратгормона у человека могут образоваться камни в почках. Если же железы вырабатывают слишком мало этого гормона, у человека появляются боли в мышцах и чувство онемения в пальцах рук и ног, а также могут начаться даже судороги.

Надпочечники расположены чуть выше почек, как бы лежат на них. Они вырабатывают целый ряд гормонов. В наружном слое вырабатываются гормоны, регулирующие обмен веществ: например, одни из них регулируют содержание в организме углеводов и белков, другие — некоторых солей. Во внутреннем слое вырабатывается гормон адреналин, который усиливает работу сердца, сужает кровеносные сосуды, его количество нарастает, когда организм находится в состоянии стресса.

Надпочечники вырабатывают несколько гормонов.
1. Кортизол оказывает регулирующее влияние на обмен углеводов, жиров и белков.
2. Альдостерон способствует задержке воды и натрия и выведению калия через почки.
3. Адреналин и норадреналин увеличивают уровень глюкозы в крови и обеспечивают мышцы энергией

Увеличение его содержания в крови вызывает повышение кровяного (артериального) давления, расширение зрачков. Кроме того, адреналин вместе с гормонами некоторых других желез внутренней секреции выполняет очень важную функцию, противоположную действию инсулина, который, как известно, уменьшает содержание сахара в крови, способствуя его превращению в так называемый гликоген, откладывающийся в печени и мышцах (это своего рода депо глюкозы в организме).

Адреналин наряду с другими гормонами, напротив, способствует выходу глюкозы из депо, поступлению ее в кровь и повышению таким образом уровня сахара в крови. Адреналин находит широкое применение в медицине. Так, к примеру, при остановке сердца введение адреналина в кровь нередко восстанавливает деятельность этого органа.

Поджелудочная железа одновременно является железой внутренней и внешней секреции. Она вырабатывает пищеварительные ферменты, которые по специальным протокам поступают в двенадцатиперстную кишку (начальную часть тонкой кишки). Так, фермент трипсин расщепляет белки, фермент липаза разлагает жиры, а фермент амилаза вызывает распад углеводов. Это и есть внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы.

Теперь о внутрисекреторной (гормональной) функции этой железы. В поджелудочной железе находятся так называемые островки, в которых вырабатываются гормоны, выделяющиеся непосредственно в кровь.

Это два гормона — инсулин и глюкагон. Оба они регулируют содержание глюкозы в крови, концентрация которой должна быть постоянной при любых условиях. Немного было уже сказано об инсулине. Инсулин уменьшает концентрацию глюкозы в крови благодаря тому, что, действуя на ткани, увеличивает их способность к ее потреблению. Глюкагон, наоборот, приводит к тому, что ткани выделяют глюкозу, увеличивая тем самым ее количество в крови.

При недостатке инсулина в крови у человека может развиться сахарный диабет. При этом заболевании глюкоза, всасывающаяся из тонких кишок в кровь, не задерживается в печени в виде гликогена. Концентрация сахара в крови повышается, а избыток его непрерывно удаляется с мочой. До открытия инсулина диабет часто приводил больных к смерти. Теперь медицина нашла действенное средство от сахарного диабета.

Околощитовидные железы выделяют паратгормон, который регулирует содержание кальция и фосфора в крови, тканевой жидкости, костной ткани. Выделен из околощитовидных желёз быка в 1925 г. канадским биохимиком Дж. Коллипом. А уже в 1961 г. был получен в чистом виде Л. Крэгом и X. Расмуссеном

Для его лечения регулярно вводят синтезированные препараты инсулина, что позволяет поддерживать нормальную жизнедеятельность организма больных. Инсулин (от лат. insula — остров) впервые был выделен канадскими учеными Ф. Бантингом и Ч. Бестом в 1921 — 1922 гг. А в 1945— 1956 гг. английский ученый Ф. Сангер выяснил структуру инсулина, т. е. последовательность расположения в нем аминокислотных остатков. Это позволило осуществить химический синтез инсулина.

При лечении диабета применяют препараты инсулина, получаемые из поджелудочных желез убойного скота и других животных. Активность инсулина определяют биологически (по способности понижать содержание сахара в крови у кроликов). За единицу действия (ЕД) — интернациональную единицу (ИЕ), или международную единицу (ME), — принимают 0,04082 мг чистого кристаллического препарата инсулина.

Для инъекций инсулин вводят подкожно или внутримышечно (при приеме через рот инсулин разрушается желудочным соком). Малые дозы инсулина (также в виде инъекций) применяют при общем истощении, отсутствии аппетита и некоторых других заболеваниях.

Однако стоит прекратить лечение инсулином, как болезнь может возобновиться.

В организме человека вырабатываются также половые гормоны, стероидные гормоны, образующиеся в половых железах и регулирующие половую дифференциацию и процесс полового размножения у позвоночных животных и человека. Хотя сам пол детерминируется генетически, эти процессы регулируются сложной и взаимосвязанной системой.

Половые железы выделяют гормоны, регулирующие развитие половых органов и появление первичных и вторичных половых признаков. Каждая половая железа вырабатывает гормоны, характерные для своего пола: эстрогены в яичниках и андрогены - в семенниках

В подростковом возрасте гипоталамус начинает стимулировать гипофиз, выделяющий, в свою очередь, фолликулостимулирующий гормон (ФСГ). Под воздействием ФСГ семенники начинают вырабатывать сперматозоиды; параллельно гипофиз выделяет лютеинстимулирующий гормон (ЛСГ), воздействующий на клетки Лейдига, которые вырабатывают мужской половой гормон — тестостерон. Под действием этого гормона голос у мужчин становится грубым, растут борода и усы.

У женщин в яичниках вырабатывается гормон эстроген. Он стимулируют развитие и функцию женских половых органов, нормальный рост молочных желез. Влияет на рост костей, определяя особенности телосложения женщин, водно-солевой обмен и др. По химической природе эстрогены являются стероидами.

Основные представители — эстрадиол и эстрон. Количество вырабатываемых эстрогенов определяет состояние кожи, ее структуру, регенерационную способность соединительной ткани. Под действием этого гормона у девочек увеличиваются молочные железы.

Это внутрисекреторная (гормональная) функция половых желез, но половые железы (и мужские и женские) являются железами и внешней секреции. Так, в женском организме яичники вырабатывают не только гормоны, но и яйцеклетки, а в мужском — сперму, содержащую половые клетки — сперматозоиды.