Железы внутренней секреции

Железы внутренней секреции
Железами внутренней секреции, или эндокринными органами, называются железы, не имеющие выводных протоков. Они вырабатывают особые вещества - гормоны, поступающие непосредственно в кровь. Гормоны оказывают возбуждающее или угнетающее
влияние на деятельность различных систем органов. Они влияют на обмен веществ, на деятельность сердечно-сосудистой системы, половой системы и функционирование других
систем органов. Нарушения деятельности желез внутренней секреции сопровождается изменениями во всем организме. Повышение деятельности той или иной железы (гиперфункция) или, наоборот, ее понижение (гипофункция) могут вызвать тяжелые последствия в состоянии организма человека. Биологическая активность гормонов очень велика:
некоторые из них оказывают действие при разведении 1:1 000 000.
К железам внутренней секреции относятся: нижний придаток мозга (гипофиз),
верхний придаток мозга (эпифиз),
щитовидная железа, околощитовидные железы, вилочковая железа, островковая часть поджелудочной железы, надпочечные железы и внутресекреторная часть половых желез
(яичко у мужчин, яичники у женщин). Каждая железа состоит из железистой эпителиальной ткани, богатой кровеносными сосудами. Железа
снабжена нервными волокнами (из
вегетативной нервной системы).
Важно, что все железы внутренней
секреции связаны между собой и
представляют единую систему, в которой ведущая роль принадлежит гипофизу (а он, в свою очередь, связан
с центральной нервной системой).
Гипофиз вырабатывает особые вещества, стимулирующие деятельность
других желез внутренней секреции он выделяет так называемые тропностимулирующие гормоны.
Гормоны поступают в кровь, и их влияние называется гуморальным. Деятельность
желез регулируется нервной системой. Регуляция осуществляется как непосредственно
через подходящие к железам нервы, так и нейро-гуморальным путем (через гипофиз). Сами гормоны в свою очередь оказывают влияние на функции различных отделов нервной
системы. К настоящему времени установлена химическая природа многих гормонов, что
дало возможность получать некоторые гормоны промышленным способом.
Щитовидная железа находится на шее впереди гортани, вес ее 30-60 г. Она снабжена густой сетью кровеносных и лимфатических сосудов, иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами; состоит из трех долек: двух боковых и одной средней.
Внутри железы имеются небольшие пузырьки, или фолликулы, стенки которых
образованы железистым эпителием и
наполнены особым (коллоидным) веществом. В этом веществе содержатся гормоны щитовидной железы - тироксин, в
состав которого входит йод и трийодтиронин, действие которого в несколько раз сильнее тироксина. Оба гормона влияют на обмен веществ, рост и развитие организма, возбудимость нервной системы, деятельность сердца, кровообращение и т.д. В сутки выделяется около 0,3 мг тироксина. При введении 1 мг тироксина человек может расходовать дополнительно еще 1 000 больших калорий, поэтому важнейшим показателем деятельности
щитовидной железы служит уровень основного обмена. Повышенный или пониженный
основной обмен человека является важнейшим показателем для диагностики патологии в
деятельности щитовидной железы. При гиперфункции щитовидной железы развивается
заболевание, называемое базедовой болезнью (по имени врача, описавшего эту болезнь).
При базедовой болезни увеличивается обмен веществ, повышается возбудимость нервной
системы и утомляемость. Симптомы: увеличение щитовидной железы (зоб), пучеглазие,
учащение сердцебиения - тахикардия, снижение веса, дрожание рук, резкая потливость и
др. Гипофункция щитовидной железы также приводит к различным изменениям во всем
организме. Так, у больных микседемой понижен обмен веществ, наблюдаются задержка
роста и развития, нарушается психика, наблюдается специфическая отечность кожи и др.
Другой пример гипофункции щитовидной железы - кретинизм (слабоумие). Кретинизм
развивается и при полной атрофии щитовидной железы в детском возрасте: больные характеризуются карликовым ростом, непропорциональным строением тела (большая голова, короткие конечности), нарушением умственных способностей, недоразвитием вторичных половых признаков и др.
В ряде горных районов различных стран встречается заболевание - эндемический
зоб. Развитие данного заболевания связано с недостаточным содержанием в питьевой воде
йода и выделением малого количества гормонов щитовидной железой. При эндемическом
зобе происходит разрастание ткани щитовидной железы и иногда она достигает очень
больших размеров. Разрастание железы сопровождается увеличением секреции гормонов,
но она все-таки может быть недостаточной. У больных нередко наблюдается нарушение
умственных способностей и физическое недоразвитие. Для предупреждения развития болезни в таких районах к поваренной соли добавляют йод.
Околощитовидные железы располагаются на задней поверхности щитовидной
железы, их четыре и вес каждой составляет около 0,05 г. Гормон околощитовидной железы называется паратиреоидином (паратгормон). Он оказывает влияние на обмен кальция и фосфора. Удаление или перерождение околощитовидных желез ведет к тяжелому
заболеванию - тетании, сопровождающейся судорогами мышц, в том числе и дыхательных. Эти симптомы наблюдаются и при гипофункции желез: у детей, беременных женщин и кормящих матерей появляются судороги мышц конечностей, лица и глотки, при
судорогах сжимаются кисти рук; отмечается разрушение зубов, выпадение волос, потеря
веса. При гипофункции желез гликоген из печени исчезает, снижается способность печени задерживать аммиак и в ней образуется меньше мочевины, снижается содержание
кальция в крови. Введение кальция в кровь во время судорог прекращает приступ, но через некоторое время содержание кальция снова понижается и судороги возобновляются.
Действие паратиреоидина и витамина D в отношении обмена кальция сходно.
Зобная, или вилочковая, железа находится за грудиной. Вещество железы состоит из мелких долек, в которых различают корковый и мозговой слой. В корковом веществе находится большое количество лимфоцитов, в мозговом веществе их меньше, но там
располагаются тельца Гассаля, которые, вероятно, обладают секреторной деятельностью. Функция зобной железы изучена недостаточно, но существует определенная связь
между возрастом организма и его деятельностью. Наибольшего веса железа достигает в
11-15 лет, т.е. в период полового созревания. Затем вес железы убывает и ее влияние на
организм уменьшается. Существует мнение, что до периода полового созревания зобная
железа функционирует усиленно и подавляет действие половых желез. С наступлением
половой зрелости она постепенно уменьшается (ее значительная часть превращается в
жир). Однако между долями жира сохраняются участки секретирующей ткани, играющие
определенную роль в деятельности взрослого организма. Гормон зобной железы пока не
выделен, но удаление железы вызывает нарушение минерального обмена: кости становятся мягкими и хрупкими - легко ломаются, заживление переломов идет медленно, могут
проявляться мышечная слабость, неповоротливость, психические нарушения.
Поджелудочная железа представляет собой железу внешней и внутренней секреции. Кроме поджелудочного сока, поступающего в двенадцатиперстную кишку, в железе
вырабатываются гормоны инсулин ("insula" - островок) и глюкагон, поступающие в кровь.
Железистая ткань, выделяющая гормоны, образует островки Лангерганса, находящиеся в
толще поджелудочной железы. С нарушением деятельности островковой части железы
развивается тяжелое заболевание диабет. Характерной особенностью данного заболевания является пониженная способность клеток организма в большом количестве использовать (окислять) сахар. При этом нарушается способность печени образовывать гликоген.
Следствием чего является повышение сахара в крови. В нормальных условиях в крови человека содержится 0,1-0,12% сахара. Почки при этом не пропускают сахар и выделяющаяся моча не содержит его. Если же содержание сахара в крови повышается (больше 0,150,18%), то в моче появляется сахар. При диабете количество сахара в крови резко возрастает, составляя 0,3-0,8% (иногда до 1%), и почки начинают выделять сахар (развивается
глюкозурия). Выделение сахара с мочой сопровождается выделением значительного количества воды (до 8-10 л) - возникает полиурия. Больные сахарным диабетом выпивают
ежедневно 30-40 стаканов воды. Увеличение содержания сахара в крови носит название
гипергликемии.
Расстройство углеводного обмена приводит к нарушению обмена белков и жиров. При
заболевании диабетом не происходит полного окисления жиров, образуются кислые продукты распада (промежуточные), известные под названием кетоновых тел. Нарушение
обмена белков заключается в том, что почти 60% поступившего в организм белка превращается в углеводы с последующим образованием большого количества промежуточных
кислых продуктов. Кислые продукты распада белков вместе с кетоновыми телами вызывают изменение реакции крови в кислую сторону - ацидоз. Накопление кетоновых тел в
организме и последующий ацидоз вызывают отравление организма и нарушение его
функций: появляется одышка, ослабевает работа сердца, теряется сознание - развивается
диабетическая кома, которая часто приводит к смерти. Таким образом, при гипофункции
поджелудочной железы, сопровождающейся уменьшением секреции инсулина, развивается диабет (сахарная болезнь), т.е. инсулин способствует окислению углеводов в тканях
организма и отложению (синтезу) гликогена в печени и мышцах.
При опухолях поджелудочной железы и некоторых других заболеваниях наблюдается понижение сахара в крови: при этом появляются судороги, происходит снижение
температуры тела, потеря сознания и др. Такое состояние носит название инсулинового,
или гипогликемического, шока.
При введении инсулина в кровь снижается содержание сахара в крови и увеличивается содержание гликогена в печени. Получение гормона поджелудочной железы было
предложено русским врачом Л.Соболевым в 1901 г., а канадские исследователи Бантинг и
Бест в 1922 г., используя те же методы, что и Л.Соболев, открыли гормон поджелудочной
железы - инсулин. В настоящее время инсулин получают промышленным способом (извлечение из поджелудочных желез рогатого скота). Периодическое введение инсулина сохраняет жизнь больным на долгий срок. Введение инсулина должно быть строго дозировано, чтобы не вызвать резкого снижения сахара в крови (не вызвать инсулинового шока).
При инсулиновом шоке внутривенно следует ввести раствор сахара или адреналин, так
как адреналин способствует повышению содержания сахара в крови (но нельзя вводить
адреналин при высоком содержании сахара в крови!). Инсулин и адреналин действуют
противоположно на углеводный обмен.
Помимо инсулина в поджелудочной железе образуются и другие гормоны: глюкагон (является антагонистом инсулина, вызывая распад гликогена в тканях), падутин (понижает кровяное давление и вызывает расширение мелких сосудов в органах) и липокаин
(регулирует жировой обмен в печени: при отсутствии липокаина нарушается процесс сгорания жиров в печени - происходит ее ожирение).
Надпочечные железы, или надпочечники, располагаются в поясничном отделе и
прилегают к верхним частям почек. В каждом надпочечнике (их пара) различают два слоя:
наружный - корковое вещество и внутренний - мозговое вещество, каждый из которых
является самостоятельным секретирующим органом. Эти слои отличаются друг от друга
по микроскопическому строению и выделяют различные гормоны, причем наиболее важным для организма является корковое вещество (без коркового вещества животное жить
не может, а при удалении мозгового оно может существовать более или менее длительное
время). Кора надпочечников богата холестерином и аскорбиновой кислотой. В корковом
веществе вырабатывается несколько гормонов, объединяемых под общим названием коркостероиды. В настоящее время выделено более 25 активных веществ коры надпочечников. Их подразделяют на две группы: глюкокортикоиды, т.е. кортикостероиды, влияющие преимущественно на углеводный обмен, и минералокортикоиды - кортикостероиды,
влияющие преимущественно на минеральный обмен (солевой). К первым относятся кортизон, гидрокортизон, кортикостерон и др. - они способствуют отложению гликогена в
мышцах и печени и поддерживают достаточную концентрацию глюкозы в крови. При ги-
пофункции коры надпочечников понижается содержание сахара в крови и гликогена в
печени и мышцах, развивается болезнь, называемая аддисоновой. При этом заболевании
кожа приобретает бронзовую окраску, больной худеет, теряет аппетит, у него понижается
содержание сахара в крови, падает кровяное давление, иногда наступает смерть. Введение
гормона коры надпочечников повышает трудоспособность и уменьшает утомляемость при
физической нагрузке. Гормоны коркового вещества ослабляют действие ряда ядов - дифтерийного яда, никотина и стрихнина. Опухоль коры надпочечников вызывает усиленное
образование гормонов, приводящее к различным изменениям в организме, в том числе в
половой сфере (у женщин грубеет голос, появляются борода и другие вторичные половые
признаки). Глюкокортикоиды влияют не только на углеводный, но и на белковый обмен,
способствуя распаду белков и задерживая их синтез в организме.
В состав минералокортикоидов входит гормон альдостерон и промежуточный продукт при образовании альдостерона - дезоксикортикостерон. Они оказывают влияние на
водно-солевой обмен. При гипофункции из организма с мочой выводятся натрий, хлор,
вода и задерживается калий. Кроме того, кора надпочечников выделяет активные вещества (андрогены), близкие по своему действию к половым гормонам. В настоящее время
кортикостероиды широко применяются для лечения многих болезней - ревмокардита,
ревматического полиартрита, заболеваний крови и др. Часть кортикостероидов получают
путем синтеза. Система гипофиз - кора надпочечников, согласно теории Селье, играет
большую роль в организации защиты организма при действии на него особо вредных раздражителей (инфекции, ожога, травмы и т.д.). При раздражении гипофиз усиленно секретирует адренокортикотропный гормон, который через кровь оказывает влияние на кору
надпочечников - из них выделяется большое количество гормонов, способствующих адаптации (приспособление) организма. При этом усиливается также выделение гормона мозговым веществом надпочечников. Такая совместная реакция гипофиза и надпочечников,
направленная на усиление сопротивляемости организма вредным воздействиям, носит
название реакции напряжения (стресс - "stress"). Изменения в организме в ответ на вредные воздействия обусловлены не только влиянием эндокринных органов, но и нервной
системой.
Гормон мозговой ткани надпочечника - адреналин выделен в начале XX в. Известна его химическая природа, он изготавливается промышленным путем. Влияние адреналина подобно действию
симпатического нерва. Подобно симпатической системе адреналин вызывает учащение и усиление
сердечной деятельности, сокращение стенок кровеносных сосудов (за исключением сосудов сердца и
мозга), угнетение перистальтики кишечника, сокращение мышц матки и мышцы, расширяющей зрачок, расслабление мышц стенки бронхов и др. Но мышцы мочевого пузыря и желчного пузыря при введении адреналина расслабляются. При введении адреналина вследствие усиления сердечных сокращений и
сужения кровеносных сосудов повышается кровяное давление, усиливает он и работоспособность скелетных мышц. В период гнева или страха повышается секреция адреналина,
при этом наблюдается побледнение кожи, усиливается работа сердца, сокращаются мышцы корней волос и они приподнимаются (становятся дыбом). Особо важно влияние
адреналина на углеводный обмен (увеличивается содержание сахара в крови за счет распада гликогена печени); его действие противоположно действию инсулина, что способствует сохранению относительно постоянного содержания глюкозы в крови. Мозговая
часть надпочечников иннервируется симпатическим отделом нервной системы. Усиление
секреции адреналина сопровождается возбуждением симпатической системы. Адреналин
очень активен: если ввести человеку 0,35 мг адреналина, сразу же можно отметить уве-
личение кровяного давления. Помимо адреналина в
мозговом отделе надпочечников образуется другое вещество - норадреналин. Оно менее изучено, но по своему действию близко адреналину. Норадреналин, как
установлено, при возбуждении симпатической системы
выделяется окончаниями нервных волокон и участвует
в качестве медиатора при передаче нервного возбуждения с нервных окончаний на ткани органов.
Гипофиз, или нижний придаток мозга, располагается в полости черепа, имеет
овальную форму, весит 0,5 г. Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и
задней. Часть его секрета поступает в кровь, а часть - в спинномозговую жидкость. Границы между долями различимы только под микроскопом. Передняя доля вырабатывает несколько гормонов: гормон роста, влияющий на обмен веществ; тиреотропный гормон,
влияющий на щитовидную железу; адренокортикотропный гормон (АКТГ), стимулирующий функцию коры надпочечников; гонадотропный гормон, оказывающий влияние на половые железы. В гипоталамусе выделяются специальные вещества, которые регулируют
выделение гормонов гипофизом - так осуществляется нейро-гуморальная регуляция деятельности гипофиза и других эндокринных желез.
При избыточном влиянии гормона роста в детском возрасте развивается гигантизм - рост таких людей может достигать 2,5-2,6 м. У взрослого человека при избыточном
выделении этого гормона наблюдается разрастание костей лица, пальцев рук и ног, увеличиваются в размере нос, язык и некоторые другие органы. Такое заболевание называется
акромегалией. У больных гигантов слабо развита мускулатура, наблюдается недоразвитие
половых органов и т.п., а при акромегалии отмечаются мышечная слабость, половые расстройства и др. Пониженное выделение гормонов приводит к замедлению роста (карлики). Если гормоны вообще не выделяются, то происходят изменения в других железах
внутренней секреции (щитовидной, надпочечниках, половых), развивается гипофизарная
кахексия: человек резко худеет, испытывает сильную мышечную слабость, у него понижается кровяное давление, нарушаются половые функции. Гипофункция передней доли
гипофиза приостанавливает развитие полового аппарата, а при гиперфункции, наоборот,
происходит раннее половое созревание.
Задняя доля гипофиза выделяет гормоны окситоцин, вазопрессин и антидиуретический гормон. Окситоцин влияет на сокращение матки (его применяют при слабо текущих родах, активен даже при разведении в 10 млн раз). Вазопрессин вызывает сужение
сосудов. Пониженная функция гипофиза или его задней доли приводит к нарушению
водного обмена: наблюдается обильное мочеотделение (полиурия), или несахарный диабет (больные теряют до 40 л мочи в день). В такой моче сахара не содержится. При гипофункции задней доли гипофиза нарушаются обмен веществ, приводящий к ожирению (до
50% веса приходится на жировые отложения). Нарушается и половая деятельность. Под
влиянием антидиуретического гормона в почечных канальцах усиливается всасывание воды в кровь, что приводит к уменьшению диуреза. Вазопрессин, вызывая сужение кровеносных сосудов мальпигиева клубочка, способствует уменьшению фильтрации мочи. Таким образом, задняя доля гипофиза уменьшает мочеобразование двумя путями - усиливая
обратное всасывание воды в извитых канальцах и ослабляя фильтрацию первичной мочи.
В последнее время существует мнение, что гормоны, выделяемые задней долей гипофиза,
вырабатываются не в гипофизе, а в нервных ядрах гипоталамуса, и уже из него поступают
(депонируются) в заднюю долю гипофиза.
Функция эпифиза, или верхнего придатка мозга, расположенного в черепе позади
зрительных бугров над четверохолмием, изучена недостаточно. Наибольшего развития
эпифиз достигает в детском возрасте, а у взрослого организма он состоит почти из одной
соединительной ткани. Существуют данные о том, что эпифиз тормозит преждевременное
развитие половых желез.
Половые железы относятся к смешанным железам. Внешняя секреция заключается в образовании и выделении наружу половых, или зародышевых клеток - сперматозоидов и яйцеклеток. Внутренняя секреция состоит в образовании половых гормонов, поступающих в кровь. От степени развития половых желез и поступления в организм половых
гормонов зависит наступление полового созревания. Половая зрелость наступает на юге в
12-14 лет, в средней полосе - в 13-16 лет, а на севере - в 16-19 лет. Половая зрелость характеризуется развитием первичных и появлением вторичных признаков. Первичные половые признаки - половые железы (семенники и яичники) и половые органы (половой
член, предстательная железа, влагалище, матка, яйцеводы). Ко вторичным половым признакам относятся: появление волос на теле, формирование округлостей тела и развитие
молочных желез у женщин, а у мужчин - появление усов и бороды, волосяного покрова на
теле, изменение голоса, формы тела. И у женщин, и у мужчин при созревании меняются
психика и поведение. Половые гормоны влияют также на обмен веществ, причем все изменения находятся под контролем нервной системы.
Мужские половые гормоны - тестостерон и андростерон - образуются в яичках. Они оказывают влияние
на половое развитие мужчины, усиливают деятельность
половых органов и чувство полового влечения, участвуют в регуляции обмена веществ и других функциях
организма.
Женские половые гормоны - эстрадиол, или фолликулин, и прогестин (лютеин) - вырабатываются в яичниках, причем первый образуется в фолликулах, а второй - в желтом теле. Эстрадиол влияет на половое созревание женщины,
на развитие молочных желез, а также регулирует менструации. Прогестин оказывает влияние на нормальное
протекание беременности. Женские гормоны также
участвуют в регуляции обмена веществ. В возрасте 45-50
лет внутрисекреторная деятельность яичников начинает
постепенно падать, одновременно прекращается созревание фолликулов, происходит их атрофия, исчезают менструации, изменяется деятельность и других желез внутренней секреции. Наступает климакс, при этом у женщин
повышается нервная возбудимость, возникают головные
боли и другие явления.
Удаление половых желез приводит к изменениям как первичных, так и вторичных
признаков. Если кастрация сделана в детском возрасте, половые органы не развиваются, а
половое влечение в дальнейшем даже не проявляется. При этом изменяется скелет, конечности резко удлиняются в связи с тем, что окостенение хрящей запаздывает. У кастрированных более высокий рост вследствие непропорционального развития конечностей. У
женщин же скелет сохраняет детскую форму, не развиваются молочные железы. У мужчин не растут усы, борода, волосы под мышками или же они растут в небольшом количестве, голос остается детским. Если кастрация произведена в более старшем возрасте, то
первичные половые признаки подвергаются обратному развитию: перестают расти борода
и усы, граница волос на лобке становится горизонтальной, голос изменяется и приближается к детскому, а половое влечение сохраняется, снижается обмен веществ (примерно на
20%), появляется склонность к ожирению. Самое главное - кастрация вызывает глубокие
изменения психики. Особенно ярко проявляется действие гормонов при изменении пола.
Пересадка половых органов, проведенная на куриных, показала, что при пересадке петуху
яичников курицы, он теряет яркое оперение, у него уменьшается гребень, пропадает горделивая походка и петушиный задор. При пересадке курице семенников петуха она приобретает яркую окраску, у нее вырастает гребень, появляется драчливость и другие признаки. Пересадка половых желез у людей также приводит к изменению их поведения и
формированию противоположных половых признаков. Однако они не дают потомства, и
самое главное - изменение психического состояния настолько сильное, что люди с пересаженными половыми органами живут едва более 30 лет и часто кончают жизнь самоубийством.
Согласно исследованиям А.А.Богомольца, человек нормально может жить до 140 лет. Для
борьбы со старостью, преждевременно наступающей в 60-70 лет, должны быть устранены
вызывающие ее причины. Омоложение пытались производить пересадкой половых желез
молодых обезьян старикам или же перевязкой семявыводящего канала. И в первом, и во
втором случае изменялся внешний облик, появлялись бодрость и способность к половой
жизни, но через несколько месяцев все эти явления исчезали и наступала более быстро
развивающаяся дряхлость. Таким образом, проблема омоложения организма остается открытой, решения вопроса к настоящему времени пока нет.