Для нормальной жизнедеятельности человеку нужно множество веществ, которые поступают из внешней среды (пища, воздух, вода) или синтезируются внутри организма. При недостатке этих веществ в организме возникают различные нарушения, которые могут приводить к серьезным заболеваниям. К числу таких веществ, синтезируемых эндокринными железами внутри организма, относятся гормоны.
Прежде всего следует отметить, что у человека и животных есть два типа желез. Железы одного типа – слезные, слюнные, потовые и другие – выделяют вырабатываемый ими секрет наружу и называются экзокринными (от греческого exo – вне, снаружи, krino – выделять). Железы же второго типа выбрасывают синтезируемые в них вещества в омывающую их кровь. Эти железы назвали эндокринными (от греческого endon – внутри), а вещества, выбрасываемые в кровь, – гормонами.
Таким образом, гормоны (от греческого hormaino – приводить в движение, побуждать) – биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами (смотри рисунок) или специальными клетками в тканях. Такие клетки можно обнаружить в сердце, желудке, кишечнике, слюнных железах, почках, печени и в других органах. Гормоны высвобождаются в кровоток и оказывают действие на клетки органов-мишеней, находящихся на удалении, либо непосредственно на месте их образования (местные гормоны).
Гормоны вырабатываются в небольших количествах, но длительное время сохраняются в активном состоянии и с током крови разносятся по всему организму. Основные функции гормонов это:
– поддержание внутренней среды организма;
– участие в обменных процессах;
– регуляция роста и развития организма.
СМ.ВЛОЖЕНИЕ - ОСНОВНОЙ ПЕРЕЧЕНЬ ГОРМОНОВ И ИХ ФУНКЦИИ.
Строение эндокринной системы
На представленном рисунке изображены железы, которые вырабатывают гормоны: гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, поджелудочная железа, яичники (у женщин) и яички (у мужчин). Все железы и клетки, выделяющие гормоны, объединены в эндокринную систему.
Эндокринная система работает под контролем центральной нервной системы и совместно с ней осуществляет регуляцию и координацию функций организма. Общим для нервных и эндокринных клеток является выработка регулирующих факторов.
С помощью выделения гормонов эндокринная система, вместе с нервной, обеспечивает существование организма как единого целого. Рассмотрим такой пример. Если бы не было эндокринной системы, то весь организм представлял бы собой бесконечно запутанную цепь «проводов» – нервных волокон. При этом по множеству «проводов» пришлось бы последовательно отдавать одну-единственную команду, которую можно передать в виде одной «команды», переданной «по радио», сразу многим клеткам.
Эндокринные клетки производят гормоны и выделяют их в кровь, а клетки нервной системы (нейроны) вырабатывают биологически активные вещества (нейромедиаторы – норадреналин, ацетилхолин, серотонин и другие), выделяющиеся в синаптические щели.
Связующим звеном между эндокринной и нервной системами служит гипоталамус, являющийся одновременно и нервным образованием, и эндокринной железой.
Гипоталамус – высший центр эндокринной системы
Гипоталамус контролирует и объединяет эндокринные механизмы регуляции с нервными, являясь также мозговым центром вегетативной нервной системы. В гипоталамусе находятся нейроны, способные вырабатывать особые вещества – нейрогормоны, регулирующие выделение гормонов другими эндокринными железами. Центральным органом эндокринной системы является также гипофиз. Остальные эндокринные железы относят к периферическим органам эндокринной системы /см. Флеш F, L/.
Как видно из рисунка, в ответ на информацию, поступающую от центральной и вегетативной нервной системы, гипоталамус выделяет специальные вещества – нейрогормоны, которые «дают команду» гипофизу ускорить или замедлить выработку стимулирующих гормонов.
Гипоталамо-гипофизарная система эндокринной регуляции:
ТТГ - тиреотропный гормон;
АКТГ - адренокортикотропный гормон;
ФСГ - фолликулостимулирующий гормон;
ЛГ - лютенизирующий гормон;
СТГ - соматотропный гормон;
ЛТГ - лютеотропный гормон (пролактин);
АДГ - антидиуретический гормон (вазопрессин)
К основным стимулирующим гормонам гипофиза относятся тиреотропный, адренокортикотропный, фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и соматотропный.
Тиреотропный гормон действует на щитовидную и паращитовидные железы. Он активизирует синтез и выделение тиреоидных гормонов (тироксина и трийодтиронина), а также гормона кальцитонина (который участвует в кальциевом обмене и вызывает снижение содержания кальция в крови) щитовидной железой.
Паращитовидные железы вырабатывают паратгормон, который участвует в регуляции обмена кальция и фосфора.
Адренокортикотропный гормон стимулирует выработку кортикостероидов (глюкокортикоидов и минералокортикоидов) корковым веществом надпочечников. Кроме того, клетки коркового вещества надпочечника вырабатывают андрогены, эстрогены и прогестерон (в небольших количествах), ответственные, наряду с аналогичными гормонами половых желез, за развитие вторичных половых признаков. Клетки мозгового вещества надпочечника синтезируют адреналин, норадреналин и дофамин.
Фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны стимулируют половые функции и выработку гормонов половыми железами. Яичники женщин продуцируют эстрогены, прогестерон, андрогены, а яички мужчин – андрогены.
Соматотропный гормон стимулирует рост организма в целом и его отдельных органов (в том числе рост скелета) и выработку одного из гормонов поджелудочной железы – соматостатина, подавляющего выделение поджелудочной железой инсулина, глюкагона и пищеварительных ферментов. В поджелудочной железе имеются 2 вида специализированных клеток, сгруппированных в виде мельчайших островков (островки Лангерганса). Это альфа-клетки, которые синтезируют гормон глюкагон, и бета-клетки, продуцирующие гормон инсулин. Инсулин и глюкагон регулируют углеводный обмен (то есть уровень глюкозы в крови).
Стимулирующие гормоны активизируют функции периферических эндокринных желез, побуждая их к выделению гормонов, участвующих в регуляции основных процессов жизнедеятельности организма.
Интересно, что избыток гормонов, вырабатываемых периферическими эндокринными железами, подавляет выделение соответствующего «тропного» гормона гипофиза. Это яркая иллюстрация универсального регулирующего механизма в живых организмах, обозначаемого как отрицательная обратная связь.
Помимо стимулирующих гормонов, гипофиз вырабатывает также гормоны, непосредственно участвующие в контроле жизненных функций организма. К таким гормонам относятся: соматотропный гормон (о котором мы уже упоминали выше), лютеотропный гормон, антидиуретический гормон, окситоцин и другие.
Лютеотропный гормон (пролактин) контролирует выработку молока в молочных железах.
Антидиуретический гормон (вазопрессин) задерживает выведение жидкости из организма и повышает артериальное давление крови.
Окситоцин вызывает сокращение матки и стимулирует выделение молока молочными железами.
Уровень некоторых гормонов, контролируемых гипофизом, подвержен циклическим колебаниям. Так, менструальный цикл у женщин определяется месячными колебаниями уровня лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов, которые вырабатываются в гипофизе и воздействуют на яичники. Соответственно уровень гормонов яичников – эстрогенов и прогестерона – колеблется в таком же ритме. Каким образом гипоталамус и гипофиз управляют этими биоритмами – до конца не ясно.
Механизм действия гормонов
Гормон связывается рецепторами в клетках-мишенях, при этом активируются внутриклеточные ферменты, что приводит клетку-мишень в состояние функционального возбуждения. Избыточное количество гормона действует на вырабатывающую его железу или через вегетативную нервную систему на гипоталамус, побуждая их к снижению выработки этого гормона (отрицательная обратная связь!).
Дружная и слаженная работа всех органов эндокринной системы является залогом нормальной жизнедеятельности нашего организма.
Наоборот, любой сбой в синтезе гормонов или нарушение функций эндокринной системы приводит к неприятным для здоровья последствиям. Например, при недостатке соматотропина, выделяемого гипофизом, ребенок остается карликом.
Всемирной организацией здравоохранения установлен рост среднего человека – 160 см (у женщин) и 170 см (у мужчин). Человек ниже 140 см или выше 195 см считается уже очень низким или очень высоким. Известно, что римский император Максимилиан имел рост 2,5 м, а египетская карлица Агибе была ростом всего 38 см!
Недостаток гормонов щитовидной железы у детей приводит к развитию умственной отсталости, а у взрослых – к замедлению обмена веществ, снижению температуры тела, появлению отеков.
При стрессе увеличивается выработка кортикостероидов и развивается «синдром недомогания». Возможности организма приспосабливаться (адаптироваться) к стрессу во многом зависят от способности эндокринной системы быстро отвечать снижением выработки кортикостероидов.
При недостатке инсулина, производимого поджелудочной железой, возникает тяжелое заболевание – диабет.
Во время беременности яичники и плацента вырабатывают большое количество женских половых гормонов — эстрогенов и прогестерона.
Гипоталамус и гипофиз выделяют окситоцин (инициирующий процесс родов), пролактин (стимулирующий деятельность молочных желез) и эндорфины (облегчающие родовые боли).
Криодинамика, воздействуя на гипофиз, нормализует выработку «гормонов счастья» – эндорфинов.
Половые гормоны
Существуют два вида половых гормонов – мужские (андрогены) и женские (эстрогены). В организме и у мужчин, и у женщин присутствуют оба вида. От их соотношения зависит развитие половых органов и формирование вторичных половых признаков в подростковый период (увеличение грудных желез у девочек, появление волос на лице и огрубение голоса у мальчиков и тому подобное).
Иногда встречаются на улице или в транспорте старушек с грубым голосом, усиками и даже бородкой. Объясняется это достаточно просто. С возрастом у женщин снижается выработка эстрогенов (женских половых гормонов), и может случиться, что мужские половые гормоны (андрогены) станут преобладать над женскими. Отсюда – и огрубение голоса, и избыточное оволосение (гирсутизм).
Как известно мужчины, больные алкоголизмом страдают выраженной феминизацией (вплоть до увеличения грудных желез) и импотенцией. Это тоже результат протекания гормональных процессов. Многократный прием алкоголя мужчинами приводит к подавлению функции яичек и снижению в крови концентрации мужского полового гормона – тестостерона. Одновременно надпочечники увеличивают выработку веществ, близких по строению к тестостерону, но не оказывающих на мужскую половую систему активирующего (андрогенного) действия. Это обманывает гипофиз, и он уменьшает свое стимулирующее влияние на надпочечники. В результате выработка тестостерона еще более уменьшается. При этом введение тестостерона мало помогает, так как в организме алкоголика печень превращает его в женский половой гормон (эстрон). Получается, что лечение только ухудшит результат. Так что мужчинам приходится выбирать, что для них важнее: секс или алкоголь.
Трудно переоценить роль гормонов. Их работу можно сравнить с игрой оркестра, когда любой сбой или фальшивая нота нарушают гармонию.