Железы внутренней секреции, их функционирование в различные возрастные периоды

Гипофиз является одной из самых важных желез внутренней секреции. Он находится в гипофизарной ямке турецкого седла клиновидной кости. Его вес у взрослого человека составляет около 0,6 г. Гипофиз включает три доли: переднюю, среднюю и заднюю, гормоны разных долей имеют разное функциональное назначение.

В передней доле гипофиза происходит выработка нескольких гормонов: соматотропина (соматотропный гормон, или гормон роста), адренокортикотронного гормона, тиреотропина (тиреотропный гормон), гонадотропных гормонов (фолликулотропин, лютеотропин), лактогенного гормона (пролактин), меланоцитостимулирующего гормона (меланоцитотропин). Все эти гормоны оказывают регулирующее влияние на секрецию гормонов гипофизозависимых желез по механизму обратной связи. В случае снижения концентрации в крови определенного гормона соответствующие клетки передней доли гипофиза выделяют гормон, оказывающий стимулирующее влияние именно на ту железу, которая выделяет недостающий гормон. И наоборот, при повышении содержания гормона в крови возникает сигнал, направленный к клеткам гипофиза, которые в ответ замедляют секрецию стимулирующих гормонов.

Промежуточная часть передней доли гипофиза ответственна за выработку липотропных факторов гипофиза, которые оказывают влияние на процессы мобилизации и утилизации жиров в организме. Задняя доля гипофиза находится под влиянием гипоталамуса. В ядрах гипоталамуса располагаются нейросекреторные клетки, вырабатывающие вазопрессин и окситоцин, поступающие по разветвлениям аксонов клеток в заднюю долю гипофиза, а далее в кровь.

Масса гипофиза у новорожденного – 0,12 г, в 10 лет – 0,25 г, а к 15 годам – 0,4 г. Максимально гипофиз развивается к 20 годам, а после 60 лет его масса уменьшается.

Гормон роста (соматотропный гормон – СТГ) выделяется не постоянно, а периодически, около 3–4 раз в день. Его секреция усиливается во время тяжелой мышечной работы, голодания, глубокого сна (что подтверждает выражение "дети растут во сне"). Выделение данного гормона уменьшается с возрастом, но вместе с тем сохраняется в течение всей жизни. Гормон роста оказывает два вида воздействий на клетки организма: с одной стороны, он усиливает в клетках распад накопленных углеводов и жиров, с другой – стимулирует рост костей, деление клеток и синтез белков. Недостаток СТГ приводит к замедлению роста, избыточная секреция – к гигантизму. В тех случаях, когда гиперсекреция возникает после окончания процесса роста, уже у взрослого человека, то развивается акромегалия – непропорциональное удлинение конечностей, кистей и стопы, носа, подбородка, языка.

Гормон роста начинает синтезироваться на 12-й неделе внутриутробного развития, а после 30-й недели его концентрация в крови плода в 40 раз выше, чем у взрослого человека. К моменту рождения концентрация СТГ падает в 10 раз, хотя все равно остается достаточно высокой. В дошкольный период содержание гормона роста в два раза выше, чем у взрослого, по затем начинается его снижение. Следующее повышение концентрации гормона роста возникает в пубертатный период – после 13 лет, и достигает максимума к 15 годам; после 20 лет она постепенно снижается и устанавливается на уровне взрослого человека.

Адренокортикотропный гормон (АКТГ) активирует функции клеток коркового вещества надпочечников и стимулирует выделение кортикостероидов. Секреция АКТГ усиливается при действии всех чрезвычайных раздражителей и способствует повышению сопротивляемости неблагоприятным факторам; этот гормон участвует в процессах адаптации и стрессовых реакциях организма. Интенсивность синтеза АКТГ в гипофизе у детей выше, чем у взрослых, и снижается в дальнейшем с возрастом, в пожилом возрасте ее снижение обусловливает снижение защитных функций.

Тиреотропный гормон (ТТГ) стимулирует выделение гормонов щитовидной железы.

Гонадотропные гормоны (ГТГ) активизируют работу половых желез. Фолликулотропин в женском организме оказывает влияние на развитие фолликулов в яичниках, а в мужском организме влияет на развитие предстательной железы и образование сперматозоидов. Лютеотропин способствует секреции андрогенов и эстрогенов, а также выходу зрелой яйцеклетки из яичников у женщины. В первые годы после рождения гонадотропные гормоны в гипофизе как у мальчиков, так и у девочек почти отсутствуют. С возрастом происходит повышение концентрации гонадотропинов в гипофизе – в большей степени у женщин и в меньшей у мужчин. Гонадотропины выделяются в гипофизе и после наступления менопаузы.

Пролактин стимулирует выработку прогестерона в желтом теле яичника п активизирует лактацию (продукцию грудного молока).

Меланоцитотропин обусловливает окраску кожи. Под влиянием данного гормона зерна меланина равномерно распределяются по всему объему кожных клеток. Появление пигментных пятен во время беременности и усиленная пигментация кожи у стариков связаны с гиперфункцией передней доли гипофиза.

Вазопрессин, или антидиуретический гормон (АДГ), регулирует водно-солевой баланс организма. Он участвует в регуляции мочеобразования, способствуя увеличению обратного всасывания воды из первичной мочи. При недостатке этого гормона в крови возникает заболевание, которое получило название несахарного диабета. При этом заболевании человек теряет большое количество воды (до 20 л в сутки), что приводит к обезвоживанию организма.

Окситоцин играет важную роль во время родов, стимулируя гладкую мускулатуру матки, а также отвечает за секрецию грудного молока.

Щитовидная железа располагается на шее кпереди от гортани и как бы охватывает гортань спереди и с боков. В ней выделяют две доли и перешеек, лежащий на уровне дуги перстневидного хряща или I–III хрящей трахеи.

Щитовидная железа вырабатывает гормоны, которые содержат большое количество йода. Это тетрайодтиронин (тироксин) и трийодтиронин. Они стимулируют в клетке процессы окисления и оказывают влияние на минеральный, углеводный, белковый, жировой и водный обмен, а также на развитие, рост и дифференцировку тканей. Еще один гормон, который продуцирует щитовидная железа – тиреокальцитонин. Он участвует в регуляции обмена кальция и фосфора, способствуя усвоению кальция костной тканью.

Масса щитовидной железы к концу первого года жизни достигает 1 г, к периоду полового созревания она весит 14 г, в 20 лет – примерно 30 г, а в пожилом возрасте ее масса несколько снижается.

При гипертиреозе – заболевании, связанном с гиперфункцией щитовидной железы, – происходит увеличение расщепления белков, жиров и углеводов, в результате человек худеет, несмотря на потребление большого количества пищи. Этот патологический процесс требует большого количества энергии, что обусловливает высокую утомляемость и истощение организма. При гипотиреозе – недостаточности функционирования щитовидной железы – у детей отмечается выраженная задержка физического и психического развития, снижаются умственные способности, задерживается половое созревание. Если снижение функции щитовидной железы возникает во взрослом возрасте, оно приводит к вялости, слабости, снижении температуры тела.

Йод, входящий в состав гормонов щитовидной железы, является важным элементом для возможности ее нормального функционирования. При недостатке йода в пище и воде происходит разрастание ткани щитовидной железы и развивается так называемый эндемический зоб. Данное название возникло в связи с тем, что на шее видна увеличенная железа – "зоб". По при этом продукция гормонов не увеличивается, так как для их синтеза не хватает йода, и развивается состояние, характерное для гипотиреоза.

В раннем возрасте гормоны щитовидной железы играют очень важную роль в развитии ребенка, так как обеспечивают его умственное, физическое и половое развитие. Их недостаток может привести к слабоумию, сочетающемуся с низким ростом и специфическим внешним видом – кретинизмом. В период полового созревания происходит увеличение активности щитовидной железы, что приводит к повышенной возбудимости нервной системы. Снижение активности щитовидной железы наблюдается после 20 лет и к 30 годам постепенно достигает физиологического уровня, характерного для взрослого возраста.

Роль тиреокальцитонина особенно значима в периоды усиленного роста скелета – в раннем возрасте, периодах первого и второго ростового скачка. В пожилом возрасте секреция этого гормона снижается. Это является одной из важных причин повышения хрупкости костей (остеопороза).

Паращитовидные железы в количестве 2–8 находятся на задней поверхности щитовидной железы. Сверху каждая железа покрыта соединительнотканной капсулой, внутрь от нее отходят прослойки. Клетки железы секретируют паратгормон, который регулирует уровень кальция и фосфора в крови, усвоение их костной тканью, а также влияет на возбудимость нервной и мышечной системы.

Масса паращитовидных желез у новорожденного составляет около 6–9 мг, к году она увеличивается в 3–4 раза, к 5 годам увеличивается еще приблизительно в 2 раза, к 10 годам утраивается. К 20 годам масса желез может достигать 120–140 мг, при этом у мужчин она всегда меньше, чем у женщин. Максимальная активность паращитовидных желез отмечается в первые два года и сохраняется особенно высокой до 7 лет.

При снижении функции паращитовидных желез происходит уменьшение содержания кальция в крови и увеличение количества калия, что приводит к повышенной возбудимости нервной системы вплоть до появления судорог. При недостаточности кальция в крови происходит его вымывание из костей, кости размягчаются, становятся более гибкими и хрупкими. При повышении функционирования паращитовидных желез кальций начинает откладываться не только в костях, но и в стенках кровеносных сосудов, почках, других внутренних органах. Гипофункция этой железы у детей сопровождается также разрушением зубов, выпадением волос, а гиперфункция приводит к повышенному окостенению, отложению солей и кальция в тканях (так называемые кальцификаты).

Надпочечник включает в себя две самостоятельные железы, соответственно состоящие из коркового и мозгового веществ, имеющих разное происхождение. Корковое вещество развивается из мезодермы, мозговое вещество из эктодермы. Зачаток мозгового вещества внедряется в зачаток коркового, и в итоге образуется единый надпочечник. Надпочечники расположены в толще околопочечного жирового тела за брюшиной на уровне XI–XII грудных позвонков. Правый надпочечник находится несколько ниже левого, каждый из них у взрослого человека весит примерно 12–13 г.

В корковом веществе надпочечника различают несколько зон: клубочковую (наружную) зону, пучковую (среднюю) и сетчатую зону, расположенную на границе с мозговым веществом. Они не только достаточно четко отделены друг от друга, но и вырабатывают различные гормоны. Клубочковая зона синтезирует минералокортикоиды (альдостерон), пучковая продуцирует глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортизон и кортикостерон), а сетчатая вырабатывает андрогены, эстрогены и прогестерон.

Минералокортикоиды принимают участие в регуляции натриевого и водного обмена. Альдостерон задерживает натрий в организме путем усиления его обратного всасывания в почках, желудочно-кишечном тракте и слюнных железах. Кроме того, альдостерон способствует изменению проницаемости клеточных мембран для калия и натрия. При недостаточном продуцировании этого гормона из-за повышенного выведения натрия организм теряет большое количество воды, что приводит к обезвоживанию.

Глюкокортикоиды оказывают влияние на белковый и углеводный обмен, способствуют повышению уровня глюкозы в крови, а также гликогена в печени, миокарде и скелетных мышцах. Данные гормоны активизируют процессы расщепления белков, так что расщепление начинает преобладать над их синтезом. Глюкокортикоиды ускоряют образование первичной мочи в почечных клубочках, уменьшают выраженность воспалительных и аллергических реакций, повышают стрессоустойчивость организма. Недостаток глюкокортикоидов приводит к снижению сопротивляемости организма к различным заболеваниям, способствуя их более тяжелому течению. Основной глюкокортикоидный гормон – кортизол.

Андрогены и эстрогены сетчатой зоны надпочечников сходны по действию с гормонами половых желез, но во взрослом возрасте их активность существенно ниже. Вместе с тем в процессе полового развития, пока семенники и яичники не достигли полноценного созревания, андрогены и эстрогены играют решающую роль в его гормональной регуляции.

Мозговое вещество надпочечников содержит два вида клеток: эпинефроциты, вырабатывающие адреналин, и норэнинефроциты, вырабатывающие норадреналин. Мозговое вещество постоянно продуцирует определенный небольшой уровень этих гормонов, но секреция их резко возрастает при воздействии на организм сильных раздражителей. Выработка адреналина приводит к повышению систолического артериального давления и минутного объема сердца, увеличению частоты сердечных сокращений, расширению коронарных сосудов и резкому сужению кожных, усилению кровотока в печени, скелетных мышцах и мозге, повышению уровня сахара в крови, усилению распада жиров. Кроме того, он повышает возбудимость нервной системы, органов слуха и равновесия, сетчатки глаза. При сильных эмоциях, например при внезапной радости, чрезмерном мышечном напряжении, страхе, гневе резко увеличивается выброс адреналина в кровь.

Действие норадреналина в основном совпадает с действием адреналина, но на некоторые функции он действует противоположным образом (например, происходит замедление частоты сердечных сокращений, снижается минутный объем сердца). Секреция адреналина и норадреналина обеспечивает адаптацию организма к стрессовым изменениям окружающей среды.

Надпочечник у новорожденного весит около 16–18 г, но в результате родового стресса после рождения его масса уменьшается до 3–4 г. Это происходит за счет истончения коркового слоя. Восстановление структуры надпочечников происходит к 2–3 месяцам, а к 5 годам его масса достигает уровня новорожденного. В период полового созревания наступает завершение формирования надпочечников, а к 20 годам их масса увеличивается в полтора раза. У мужчин надпочечники несколько меньше, чем у женщин, значительное увеличение надпочечников происходит во время беременности.

Гипоталамус, гипофиз и надпочечники образуют единую функциональную гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, которая регулирует процессы адаптации организма к стрессорным воздействиям и играет важное значение в жизнедеятельности организма на любом возрастном этапе.

Исследования Г. Селье (1936) показали, что от функционального состояния и работы данной системы зависит устойчивость организма к действию неблагоприятных факторов, именно она может обеспечить в стрессовых ситуациях мобилизацию защитных сил организма через возникновение так называемого общего адаптационного синдрома.

В общем адаптационном синдроме выделяют три фазы (стадии): тревоги, резистентности и истощения. Для стадии тревоги характерна активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, приводящая к усилению секреции АКТГ, адреналина и адаптивных гормонов (глюкокортикоидов). Это стимулирует мобилизацию всех энергетических резервов организма.

В стадии резистентности происходит переход от срочных адаптационных изменений к долговременным, что способствует повышению устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям. Данный процесс сопровождается функционально-структурными преобразованиями в тканях и органах, при этом устойчивость организма к неблагоприятным факторам обеспечивается не за счет усиленной секреции глюкокортикоидов и адреналина, а вследствие повышения тканевой устойчивости. Например, у спортсменов долговременная адаптация к значительным физическим нагрузкам формируется в процессе тренировок.

Третья стадия стресса – стадия истощения – развивается при длительном или часто повторяющемся воздействии стрессорных факторов, которые превышают адаптационные ресурсы организма. На этой стадии происходит резкое падение устойчивости организма к стрессу, связанное с нарушениями работы гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Функциональное состояние организма в этой стадии ухудшается, и при дальнейшем действии неблагоприятных факторов он может погибнуть.

Интересно отмстить, что в процессе онтогенеза двигательная активность детей и подростков существенно влияет на формирование гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Следовательно, занятия физической культурой и спортом являются важным фактором развития адаптационных возможностей детского организма и способствуют укреплению здоровья.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: