Эндокринные железы имеют различное эмбриологическое происхождение, так как развивались из разных зачатков. Исходя из генетических признаков, их можно разделить на пять групп. Так, из энтодермы развиваются щитовидная, паращитовидные, вилочковая железы и эндокринная часть поджелудочной железы (рис. ); из мезодермы – корковое вещество надпочечника и эндокринная часть половых желез; из эктодермы – гипофиз, шишковидная железа, мозговое вещество надпочечника и параганглии.
Щитовидная железа относится к бранхиогенной группе. Она развивается из глоточного эпителия жаберного отдела первичной кишки, кзади от зачатка языка (см. рис. ). Слепое отверстие языка, которое является местом закладки эпителиального зачатка щитовидной железы, представляет собой остаток заросшего щитоязычного протока. Последний существует в период эмбрионального развития в пирамидальном отростке и зарастает в течение 4-й недели внутриутробной жизни. У новорожденных масса железы около 2 г, она увеличивается с ростом всего тела, причем наиболее интенсивно в период полового созревания и у взрослого достигает 40-60 г. Щитовидная железа располагается у новорожденного относительно высоко: ее перешеек достигает нижнего края перстневидного хряща вверху и 5-го трахеального кольца внизу. Форму, характерную для железы взрослого человека, она принимает только к 5-6 годам жизни.
Паращитовидные железы (бранхиогенная группа) развиваются в виде утолщений из эпителия 3-го и 4-го жаберных карманов. У новорожденных они очень близко примыкают к щитовидной железе, поэтому их трудно обнаружить. Наибольшая активность этих желез отмечается у детей в возрасте 4-7 лет. С возрастом размеры их увеличиваются и масса достигает 40-50 мг.
Вилочковая железа (бранхиогенная группа) развивается из энтодермы области 3-го жаберного кармана и представляет собой лимфоэпителиальный орган (рис. ). Наибольших размеров она достигает у новорожденных и особенно у детей в возрасте 2 лет; с этого времени до периода полового созревания она увеличивается незначительно. В дальнейшем наступает инволюция железы, в ней развивается соединительная ткань с множеством жировых клеток; паренхима железы остается в виде небольших островков. В редких случаях железа сохраняется у взрослых (так называемый status thymicolymphaticus). Масса железы у новорожденного колеблется от 10 до 15 г, а к концу периода полового созревания достигает 30 г. В период полового созревания увеличивается количество жировой и соединительной ткани, а коркового и мозгового вещества становится гораздо меньше.
Поджелудочная железа закладывается в виде двух зачатков энтодермального эпителия стенки двенадцатиперстной кишки – дорсального выпячивания и вентрального, которые к концу 2-го месяца внутриутробной жизни срастаются в единый орган. В толще зачатков эпителий образует тяжи, превращающиеся в трубочки, а из эпителия, выстилающего их, образуется железистая ткань. Эндокринная часть поджелудочной железы панкреатические островки – развиваются из энтодермы, главным образом дорсального зачатка, причем процесс образования островков продолжается и после рождения. Клетки панкреатических островков дифференцируются раньше, чем клетки экзокринной части поджелудочной железы, несмотря на то, что закладываются они одновременно. Величина островков с возрастом достигает 0,1-0,3 мм.
Надпочечники состоят из коркового и мозгового вещества. Корковое вещество развивается из мезодермы, мозговое вещество появляется позднее и является производным эктодермы. У ребенка первого года жизни корковое вещество преобладает над мозговым, у взрослого и то и другое развито одинаково; у стариков, наоборот, коркового вещества почти вдвое меньше, чем мозгового. У новорожденного масса обоих надпочечников около 7 г и увеличивается к 6-8 мес.; увеличение массы надпочечников продолжается до 30 лет.
Параганглии (хромаффинные тела) развиваются из эктодермы. У зародыша 16-17 мм они представлены в виде клеток двух видов – симпатобластов и хромаффинобластов; первые образуют симпатические узлы, вторые участвуют в образовании хромаффинных органов – параганглиев. Наибольшего развития они достигают к 1-1,5 годам жизни. К 10-13 годам почти все параганглии претерпевают обратное развитие.
Половые железы – яички и яичники – первоначально закладываются как индифферентные зачатки половых желез. Они закладываются из мезодермального эпителия в области зародышевой полости тела на внутренней поверхности первичной почки. В дальнейшем эти железы начинают вырабатывать гормоны, влияющие на постепенное формирование вторичных половых признаков.
В мужской половой железе – яичке – гормоны вырабатываются интерстициальными клетками, число которых в первой половине внутриутробной жизни значительно увеличивается, а затем несколько уменьшается. В период половой зрелости их количество вновь возрастает.
В женской половой железе – яичнике – гормоны вырабатываются не только интерстициальными клетками, но и зернистым слоем созревающих фолликулов. Рост последних начинается еще до наступления половой зрелости под влиянием гонадотропных гормонов, вырабатываемых передней долей гипофиза.
Передняя доля гипофиза (неврогенная группа) развивается из эпителиального выпячивания дорсальной стенки ротовой бухты в виде кармана по направлению к нижней поверхности головного мозга, в области нижней стенки III желудочка, где присоединяется к будущей задней доле гипофиза. Задняя доля развивается позже передней из отростка воронки, processus infundibuli , промежуточного мозга и в дальнейшем присоединяется к передней доле. У новорожденного гипофиз чаще треугольный. Его вертикальный размер 4 мм, продольный – 7,5 мм, поперечный – 8,5 мм; масса 0,125 г; задняя доля в возрасте до 10 лет значительно уступает по величине передней доле. Масса гипофиза взрослого достигает 0,5-0,6 г.
Шишковидная железа (неврогенная группа) развивается из промежуточного мозга в области эпиталамуса, epithalamus , в виде небольшого выпячивания, в которое в дальнейшем врастают сосуды, а внутри организуется система трубочек, окруженных элементами мезенхимы. К 7 годам жизни дифференцировка эпифиза заканчивается. У новорожденного размеры эпифиза следующие: длина 3 мм, ширина 2,5 мм, толщина 2 мм; масса при рождении 0,7 г; к 6 годам жизни его масса становится равной массе эпифиза взрослого человека; максимального развития железа достигает к 14 годам жизни.
Эндокринная система организма человека представлена железами внутренней секреции, вырабатывающих определенные соединения (гормоны) и выделяют их непосредственно (без протоков, выводящих) в кровь. В этом эндокринные железы отличаются от других (экзокринных) желез, которые продукт своей деятельности выделяют лишь во внешнюю среду через специальные протоки или без них. Железами внешней секреции является, например, слюнные, желудочные, потовые железы и др. В организме существуют и смешанные железы, которые одновременно являются экзокринными и эндокринными. К смешанным желез относятся поджелудочная и половые железы.
Гормоны эндокринных желез с током крови разносятся по всему организму и выполняют важные регулирующие функции: влияют на обмен веществ, регулируют клеточную активность, рост и развитие организма, обусловливают смену возрастных периодов, влияют на работу органов дыхания, кровообращения, пищеварения, выделения и размножения. Под действием и контролем гормонов (в оптимальных внешних условиях) реализуется также вся генетическая программа жизни человека.
Железы с топографией расположены в разных местах организма: в области головы находятся гипофиз и эпифиз, в области шеи и грудной клетки расположены щитовидная, пара щитовидная и вилочковая (тимус) железы. В области живота находятся надпочечники и поджелудочная железы, в области малого таза - половые железы. В разных частях тела, преимущественно по ходу крупных кровеносных сосудов, расположены небольшие аналоги эндокринных желез - параганглии.
Функции и строение желез внутренней секреции значительно меняются с возрастом.
Гипофиз считается железой всех желез так как своими гормонами влияет на работу многих из них. Эта железа расположена у основания головного мозга в углублении турецкого седла клиновидной (основной) кости черепа. V новорожденного масса гипофиза 0,1-0,2 г, в 10 лет он достигает массы 0,3 г, а у взрослых - 0,7-0,9 г. Во время беременности у женщин масса гипофиза может достигать 1,65 г. Железу условно делят на три части: переднюю (аденогипофиз), заднюю (неґирогипофиз) и промежуточную. В области аденогипофиза и промежуточного отдела гипофиза синтезируется большинство гормонов железы, а именно соматотропный гормон (гормон роста), а также адренокортикотропного (АКТА), тиреотропные (ТГГ), гонадотропные (ГТГ), лютеотропный (ЛТГ) гормоны и пролактин. В области нейрогипофиза приобретают активной формы гормоны гипоталамуса: окситоцин, вазопрессин, меланотропин и Мизин-фактор.
Гипофиз тесно связан нейронными структурами с гипоталамусом промежуточного мозга, благодаря чему осуществляется взаимосвязь и координация нервной и эндокринной регулирующих систем. Гипоталамно - гипофизарный нервный путь (канатик, соединяющий гипофиз с гипоталамусом) насчитывает до 100 000 нервных отростков нейронов гипоталамуса, которые способны создавать нейросекрет (медиатор) возбуждающего или тормозного характера. Отростки нейронов гипоталамуса имеют конечные окончания (синапсы) на поверхности кровеносных капилляров задней доли гипофиза (нейрогипофиза). Попадая в кровь, медиатор далее транспортируется в переднюю долю гипофиза (аденогипофиз). Кровеносные сосуды на уровне аденогипофиза снова разделяются на капилляры, оплетает островки секреторных клеток и, таким образом, через кровь оказывают влияние на активность образования гормонов (ускоряют или замедляют). По схеме, которая описана, и осуществляется взаимосвязь в работе нервной и эндокринной регулирующих систем. Помимо связи с гипоталамусом, в гипофиза поступают отростки нейронов от серого бугорка пидьзгирнои части больших полушарий, от клеток таламуса, что на дне 111 желудочка стволовой части головного мозга и от солнечного сплетения вегетативной нервной системы, которые также способны влиять на активность образования гормонов гипофиза.
Основным гормоном гипофиза является соматотропный гормон (СТГ) или гормон роста, который регулирует рост костей, увеличение длины и массы тела. При недостаточном количестве соматотропного гормона (гипофункция железы) наблюдается карликовость (длина тела до 90-100 ом., Малая масса тела, хотя умственное развитие может проходить нормально). Избыток соматотропного гормона в детском возрасте (гиперфункции железы) приводит к гипофизарного гигантизма (длина тела может достигать 2,5 и более метров, умственное развитие зачастую страдает). Гипофиз вырабатывает, как указывалось выше, АКТГ (АКТГ), гонадотропные гормоны (ГТГ) и тиреотропного гормона (ТГТ). Большее или меньшее количество указанных выше гормонов (урегулированных от нервной системы), через кровь влияет на активность, соответственно, надпочечников, половых желез и щитовидной железы, меняя, в свою очередь, их гормональную активность, а поэтому и воздействуя на активность тех процессов, которыми регулируются. В гипофизе также производятся меланофорний гормон, влияющий на цвет кожи, волос и на другие структуры организма, вазопрессин, регулирует кровяное давление и водный обмен и окситоцин, который влияет на процессы выделения молока, тонус стенок матки и др.
Гормоны гипофиза влияют также на высшую нервную деятельность человека. В период полового созревания особенно активны гонадотропные гормоны гипофиза, которые влияют на развитие половых желез. Появление в крови половых гормонов в свою очередь тормозит активность гипофиза (обратная связь). Функция гипофиза стабилизируется в после пубертатный период (в 16 - 18 лет). Если активность соматотропного гормона сохраняется и после завершения роста организма (после 20 - 24 лет), то развивается акромегалия, когда непропорционально большими становятся отдельные части тела, в которых еще не завершились процессы окостенения (например, значительно увеличиваются кисти рук, стопы ног, голова, уши и др. части тела). За период роста ребенка гипофиз увеличивается по массе в два раза (с 0,3 до 0,7 г).
Эпифиз (масса к ОД г) наиболее активно функционирует до 7 лет, а дальше перерождается в неактивную форму. Эпифиз считается железой детства, так как эта железа вырабатывает гормон гонадолиберина, тормозящий до определенного времени развитие половых желез. Кроме этого эпифиз регулирует водно-солевой обмен, образуя вещества, подобные гормонам: мелатонин, серотонин, норадреналин, гистамина. Существует определенная цикличность образования гормонов эпифиза в течение суток: ночью синтезируется мелатонин, а ночью - серотонин. Благодаря этому считается, что эпифиз выполняет роль своеобразного хронометра организма, регулирует смену жизненных циклов, а также обеспечивает соотношение собственных биоритмов человека с ритмами окружающей среды.
Щитовидная железа (масса до 30 граммов) расположена впереди гортани на шее. Основными гормонами этой железы является тироксина, три-йодтиронин которые влияют на обмен воды и минеральных веществ, на ход окислительных процессов, на процессы сгорания жира, на рост, массу тела, на физическое и умственное развитие человека. Наиболее активно железа функционирует в 5-7 и в 13-15 лет. Железа производит также гормон Тирокальцитонин, который регулирует обмен кальция и фосфора в костях (тормозит их вымывание из костей и уменьшает количество кальция в крови). При гипофункции щитовидной железы дети задерживаются в росте, у них выпадают волосы, страдают зубы, нарушается психика и умственное развитие (развивается заболевание микседема), теряется разум (развивается кретинизм). При гиперфункции щитовидной железы возникает базедова болезнь признаками которой является увеличение щитовидной железы, изъятые глаза, резкое похудение и ряд вегетативных нарушений (повышенное сердцебиение, потливость и т.д.). Болезнь также сопровождается повышением раздражительности, утомляемости, снижением работоспособности и др.
Паращитовидные железы (масса до 0,5 г) расположены по заду щитовидной железы в виде небольших четырех судеб. Гормоном этих желез является паратгормон, который поддерживает количество кальция в крови на постоянном уровне (даже, если надо, за счет вымывания его из костей), а вместе с витамином Д влияет на обмен кальция и фосфора в костях, а именно, способствует накоплению этих веществ в костной ткани. Гиперфункция железы приводит к сверхсильной минерализации костей и окостенения, а также к повышенной возбудимости полушарий мозга. При гипофункции наблюдается тетания (судороги) и происходит смягчение костей.
Вилочковая железа (тимус), как и костный мозг, является центральным органом иммуногенеза. Отдельные стволовые клетки красного костного мозга попадают в тимус с током крови и в структурах железы проходят этапы созревания и дифференциации, превращаясь в Т-лимфоциты (тимус - зависимые лимфоциты). Последние снова попадают в кровеносное русло и разносятся по организму и создают тимус-зависимые зоны в периферийных органах иммуногенеза (селезенке, лимфатических узлах и др.). Тимус создает также ряд веществ (тимозин, тимопоэтина, тимусний гуморальный фактор и др.), Которые, скорее всего, влияют на процессы дифференциации Г-лимфоцитов. Процессы иммуногенеза подробно описаны в разделе 4.9.
Тимус расположенный в грудной костью и имеет две судьбы, покрытые соединительной тканью. Строма (тело) тимуса имеет ретикулярную сетчатку, в петлях которой расположены лимфоциты тимуса (тимоциты) и плазматические клетки (лейкоциты, макрофаги и др.). Тело железы условно делится на более темную (пробковый) и мозговую части. На границе коркового и мозгового частей выделяют крупные клетки с высокой активностью к делению (лимфобласты), которые считаются ростков точками, потому что именно сюда попадают на созревание стволовые клетки.
Вилочковая железа активно действует до 13-15 лет - в это время она имеет наибольшую массу (37-39г). После пубертатного периода масса тимуса постепенно уменьшается: в 20 лет она составляет в среднем 25 г, в 21-35 лет - 22 г (В. М. Жолобов, 1963), а в 50-90 лет - всего 13 г (W. Kroeman , 1976). Полностью лимфоидная ткань тимуса не исчезает до старости, но большая ее часть замещается на соединительную (жировую) ткань: если у новорожденного ребенка соединительная ткань составляет до 7% массы железы, то в 20 лет это достигает 40%, а после 50 лет - 90 %. Вилочковая железа способна также к сроку сдерживать развитие половых желез у детей, а сами гормоны половых желез в свою очередь способны вызвать редукцию тимуса.
Надпочечники расположены над почками и имеют массу при рождении ребенка 6-8 г, а у взрослых - до 15 г каждая. Наиболее активно эти железы растут в период полового созревания, а окончательно созревают в 20-25 лет. Каждая надпочечников имеет два слоя тканей внешний (пробковый) и внутренний (мозговой). Эти железы вырабатывают много гормонов, регулирующих различные процессы в организме. В коре желез образуются кортикостероиды: минералокортикоиды и глюкокортикоиды, регулирующих белковый, углеводный, минеральный и водно - солевой обмен, влияют на скорость размножения клеток, регулируют активизацию обмена веществ при мышечной деятельности и регулируют состав форменных элементов крови (лейкоцитов). Производятся также гонадокортикощы (аналоги андрогенов и эстрогенов), влияющие на активность половой функции и на развитие вторичных половых признаков (особенно в детском и в пожилом возрасте). В мозговой ткани надпочечников образуются гормоны адреналин и норадреналин, которые способны активизировать работу всего организма (аналогично действию симпатического отдела вегетативной нервной системы). Эти гормоны имеют исключительно важное значение для мобилизации физических резервов организма во время стрессов, при исполнении физических упражнений, особенно в период тяжелой работы, напряженных спортивных тренировок или соревнований. При чрезмерных волнениях во время спортивных выступлений у детей иногда может происходить ослабление мышц, угнетение рефлексов поддержки положения тела, по причине перевозбуждения симпатической нервной системы, а также вследствие чрезмерного выброса адреналина в кровь. В этих обстоятельствах может также наблюдаться усиление пластического тонуса мышц с последующим оцепенением этих мышц или даже оцепенение пространственной позы (явление каталепсии).
Важно баланс образования ГКС и минералокортикоидов. Когда недостаточно образуется глюкокортикоидов, то гормональный баланс смещается в сторону минералокортикоидов и это, между прочим, может снижать противодействие организма что к развитию ревматических воспалений в сердце и суставах, к развитию бронхиальной астмы. Избыток глюкокортикоидов подавляет воспалительные процессы, но, если это превышение значительно, то может способствовать росту кровяного давления, содержания сахара в крови (развития так называемого стероидного диабета) и даже может способствовать разрушению тканей сердечной мышцы, возникновению язвы стенок желудка и др.
Поджелудочная железа. Эта железа, как и половые железы, считается смешанной, так как выполняет экзогенную (производство пищеварительных ферментов) и эндогенную функции. Как эндогенная, поджелудочная железа производит в основном гормоны глюкагон и инсулин, которые влияют на углеводный обмен в организме. Инсулин уменьшает содержание сахара в крови, стимулирует синтез гликогена в печени и мышцах, способствует усвоению мышцами глюкозы, задерживает воду в тканях, активизирует синтез белков и уменьшает образование углеводов из белков и жиров. Инсулин также тормозит образование гормона глюкагона. Роль глюкагона противоположно действию инсулина, а именно: глюкагон повышает содержание сахара в крови, в том числе за счет перехода гликогена тканей в глюкозу. При гипофункции железы уменьшается образование инсулина и это может вызвать опасную болезнь - сахарный диабет. Развитие функции поджелудочной железы продолжается примерно до 12 лет жизни детей и, таким образом, врожденные нарушения в ее работе чаще всего проявляются именно в этот период. Среди других гормонов поджелудочной железы следует выделить липокаин (способствует утилизации жиров), ваготонин (активизирует парасимпатический отдел вегетативной нервной системы, стимулирует образование эритроцитов крови), центропеин (улучшает применение клетками организма кислорода).
В организме человека в разных частях тела могут встречаться отдельные островки железистых клеток, образующих аналоги эндокринных желез и называются параганглии. Эти железы обычно образуют гормоны местного назначения, влияющие на ход тех или иных функциональных процессов. Например, ентероензимни клетки стенок желудка вырабатывают гормоны (инкреты) Гастрин, секретин, холецистокинин, регулирующих процессы переваривания пищи; эндокард сердца продуцирует гормон атриопептид, действующий снижая на объем и давление крови. В стенках почек образуются гормоны эритропоэтин (стимулирует продукцию эритроцитов) и ренин (действует на кровяное давление и влияет на обмен воды и солей).
Половые железы как в женском так и в мужском организме являются смешанными железами, потому способны производить половые гормоны (эндогенная функция) и половые клетки (экзогенная функция). С деятельностью половых желез связана одна из важнейших функций организма - физиология пола и размножения.
Размножение является одной из важнейших качеств живой материи, которая предназначена обеспечить сохранение и приумножение жизни на земле К сложной функции размножения у людей относятся следующие процессы:
Образование половых гормонов и половых клеток;
Половой акт, ведет к оплодотворению;
Развитие зародыша и плода в утробе матери;
После родильное выращивания ребенка.
Регуляцию прохождения и чередование указанных процессов обеспечивают гонадотропные гормоны гипофиза, половые гормоны, а также гормоны надпочечников. Главным условием реализации функции размножения является наличие половых желез и половых органов мужского и женского типа, достаточно развитые, нормально функционируют и здоровы. Эти железы и органы обусловливают первичные половые признаки. Развитие мужских и женских желез и органов размножения сопровождается значительными общими изменениями во всем организме и приводит к проявлению вторичных половых признаков.
Половые железы закладываются еще во внутриутробном периоде, формируются в течение всего периода детства и определяют половое развитие ребенка. Половые железы относятся к смешанным желез. их внешняя секреция заключается в образовании и выделении наружу половых или зародышевых клеток, а именно сперматозоидов (у мужчин) и яйцеклеток (у женщин). Внутренняя же секреция половых желез связана с образованием и выделением в кровь половых гормонов: мужских - андрогенов и женских - эстрогенов. По функциональному значению мужские и женские половые гормоны существенно отличаются друг от друга, хотя в их основе лежат близкие химические структуры. Кроме того следует отметить, что мужские и женские половые гормоны постоянно образуются в половых железах как мужчин, так и женщин, а решающее значение для определения пола имеет только их количественное соотношение. У мужчин половые железы в сутки образуют от 3 до 10 мкг1 андрогенов и 5-15 мкг эстрогенов у женщин соответственно от 3 до 10 мкг андрогенов, но 18-36 мкг эстрогенов.
Роль половых гормонов легко проверить при повреждении или удалении половых желез, называется кастрацией. Если кастрация проведена в детском возрасте, то половое созревание и развитие вторичных половых признаков вообще не происходит, а половое влечение позже даже не появляется. Кастрация, проведенной после полового созревания, приводит к обратному развитию первичных половых признаков и к частичной потере вторичных половых признаков (меняется характер оволосения, деградируют молочные железы и т.д.). Если в раннем возрасте вырабатывается недостаточное количество гормона эпифиза ганадолиберину (что до определенного периода должен сдерживать половое созревание детей), или имеет место гиперфункция половых желез, то происходит преждевременное половое созревание, быстрый рост тела и ускоренное развитие вторичных половых признаков. Нарушение функции половых желез может приводить также к ряду заболеваний, среди которых выделяют: бесплодие евнухоидизм (недостаточность у мужчин мужских половых гормонов) интерсексуальность (появление в мужском организме признаков женского организма и наоборот); гермафродизм (одновременное развитие в одном организме мужских и женских половых желез и соответствующих первичных и вторичных половых признаков).
Половая система мужского и женского организма имеет внутренние и внешние половые органы.
У мужчин к внутренним половым органам относятся: половые железы (семенники), представленных парными яичками с придатка яичка; семь "явивидни пролива; семь пьяные пузырьки (пухирьци) пидмихурова железа (простата) луковичное железа и семявыносящих (мочевой) канал.
Наружными половыми органами мужского организма является половой член и мошонка. Последняя масс форму мешочка - термоса, внутри которого расположены яички и придатки яичек и предназначена поддерживать в своей полости температуру ниже чем в организме на 1,5-3 ° С (необходимое условие сперматогенеза).
В яичках развиваются половые клетки (сперматозоиды) и образуются (в так называемых клетках Лейдига) половые гормоны (андрогены), к числу которых относятся: тестостерон (синтезируется с ацетил холестерина), андростандион (изомер тестостерона, но в б раз менее активен от него) , андростерон (имеет свойства мужских и женских половых гормонов, в 100 раз менее активен тестостерона) и эстрогены. Тестостерон действует на обмен веществ, обусловливает развитие вторичных половых признаков и тормозит действие эстрогенов.
Развитие половых клеток у мужчин (сперматогенез) идет непрерывный, но для каждой отдельной половой клетки можно условно выделить мужской половой цикл, происходит в семенниках по схеме: сперматогоний, сперматоциты, сперматиды, сперматозоиды (последние созревают в придатках яичек в течение 62- 64 суток). Образование сперматозоидов начинается с периода полового созревания (15-17 лет) и заканчивается с атрофией половых желез в возрасте 50-60 лет, когда наступает мужской климактерический период. Если учесть, что 1 мм 3 семенной жидкости (спермы) содержит до 100 млн. Сперматозоидов, а лишь за один половой акт выделяется до 3 мм 3 спермы, то понятно, что за весь период жизни у мужчин образуется астрономическое количество половых клеток. Каждый сперматозоид человека имеет головку с акросомой, шейку и хвостик (жгутик) и несет одинарный (гаплоидный) набор хромосом (генетической информации). Сперматозоиды с помощью жгутика способны к самостоятельному движению со скоростью до 3,5 мм / сек. (за час могут пройти путь до 20 см!). В полости половых органов женщины сперматозоиды сохраняют способность к движению в течение 6-7 дней. Акросома содержит фермент гиалуронидазу, который способен розчинюваты оболочку женской яйцеклетки, нужно для оплодотворения.
Каждый придаток яичка представляет собой накопление завитых канальцев длиной до 6 м, двигаясь по которым в течение 62-64 дней каждый из сперматозоидов проходит окончательное формирование и созревание. Семявыводящие пролива имеют длину до 15-20 см и соединяют придатка яичка с семенной пузырьками (пузырями), расположенными под нижним краем мочевого пузыря и где накапливаются сперматозоиды к их выбрасывания из организма. Стенки семенных пузырьков производят белковый секрет и слизь, является растворителем для сперматозоидов и вместе с остальными образует семенную жидкость - сперму и служит для самих половых клеток источником питания. Пидмихурова железа (простата) является залозисто- мышечным образованием, по своей функции напоминает трехходовой кран, который способен переключать мочевыделительную или семявыносящий пролива на общий мочевой канал полового члена. Пидмихурова железа образует также секрет простогландинов, что активизирует сперматозоиды спермы и стимулирует возбуждение половых органов во время полового акта. Луковичное железа вырабатывает секрет, что смазывает мочевой канал и облегчает выброс спермы во время полового акта.
К внутришних половых органов женщин относятся: парные половые железы (яичники) маточные трубы; матка; и влагалище. Наружными половыми органами женского организма является переддвер "я влагалища, клитор, большие и малые срамные губы и лобок.
В яичнике развиваются половые клетки (яйцеклетки) и образуются половые гормоны (эстрогены), к числу которых относятся: эстрон, эстриол, эстрадиол и андрогены (последние к определенному периоду отдаляет начало менструации у женщин). Сам яичник парное образование, расположенный в полости малого таза и имеет корковый и мозговой слои. В корковом слое находятся фолликулы (пузырьки) с недозрелыми яйцеклетками. В обоих яичниках здоровой женщины насчитывается до 600 тыс. Первичных фолликулов, однако за весь период половой активности только в 200-550 фолликулах созревают способны к оплодотворению яйцеклетки. В мозговом слое размещено большое количество кровеносных сосудов и нервов.
Женские половые гормоны являются производными холистерину и дезоксикор-тикостерону и синтезируются в зернистом слое фолликулов. Кроме этого, в желтых телах яичника, образующихся на месте выхода из фолликула зрелой яйцеклетки, образуется гормон беременности - прогестерон. Фолликулярные гормоны влияют на развитие половых органов и вторичных половых признаков. их действием обусловлена периодическое появление менструации, а также развитие и рост молочных желез. Прогестерон Осуществляет влияние на процессы, связанные с наступлением и нормальным протеканием беременности. Если в начале беременности разрушить желтое тело, то беременность обрывается и плод удаляется из организма. Под влиянием прогестерона стенки матки разрыхляются и готовящихся к поступлению оплодотворенной яйцеклетки, которая затем может легко закрепиться в ее взрыхленной стенке. Наличие прогестерона в крови (при наступлении беременности) препятствует дальнейшему созреванию фолликулов, а следовательно, и созреванию новой яйцеклетки. В период беременности прогестерон также активизирует дополнительный рост молочных желез, способствует подготовке организма к кормлению будущего ребенка. Действуя на мышцы стенок матки, прогестерон препятствует их сокращению, что имеет важное значение для нормального протекания беременности, поскольку сокращение стенок матки, вызванное различными причинами (например, гормоном задней доли гипофиза окситоцином ведет к прекращению беременности и выкидышу.
Развитие половых клеток у женщин (оогенез) называется женского полового цикла и представляет собой процесс периодического созревания и выхода в матку способной к оплодотворению яйцеклетки. Такие периодические циклы у здоровой женщины в период половой активности (с 13-15 лет до 45-55 лет) повторяются через каждые 24-28 дней. Женский половой цикл (овуляция) делится на следующие периоды:
Передовуляцийний, во время которого в организме женщины идет подготовка к беременности. Этот процесс запускается интенсивным образованием фолликуло гормонов гипофиза, действующих на железы яичника, вшивая повышенное образование эстрогенов. Эстрогены в свою очередь вызывают увеличение размера матки, способствуют разрастанию ее слизистой (миометрия), запускают периодические сокращения маточных труб, а самое главное, стимулируют созревание одного или нескольких фолликулов, наиболее крупный и зрелый из которых получает название граафова пузырька (прозрачного образования, наполненного жидкостью). Созревания фолликула продолжается в среднем 28 дней и к концу этого срока он перемещается к поверхности яичника. За счет увеличения жидкости внутри граафова пузырька, стенки его не выдерживают, лопаются и из него созревшая яйцеклетка током жидкости выбрасывается в полость живота - начинается овуляция.
Овуляцийцний период характеризуется тем, что b полости живота яйцеклетка током жидкости направляется в маточную (фаллопиевых) трубу (маточная) и сначала начинает быстро двигаться вдоль нее под действием сокращений мышц стенок и мерцание ворсинок эпителия (этот процесс управляется повышенным количеством эстрогенов). В этот момент на месте граафова пузырька лопнувшего образуется желтое тело, которое начинает интенсивно вырабатывать гормон прогестерон. Насыщение крови прогестероном начинает тормозить действие эстрогенов, от чего падает активность яйцеводов и яйцеклетка начинает двигаться замедленно и дальше весь путь к матке (12-16 см) проходит примерно за 3 суток. Если в маточной трубе яйцеклетка встретится со сперматозоидами то происходит ЕЕ оплодотворения и такое оплодотворенное яйцо при попадании в матку закрепляется (имплантируется) в ее стенке -наступае беременность. В этом случае половой цикл прерывается, желтое тело сохраняется и тормозит следующую овуляцию, а слизистая матки еще больше разрыхляется. Если же оплодотворения не произошло, то желтое тело исчезает, а яйцеклетка выводится из организма и создаются условия для созревания следующего фолликула - наступает писляовуляцийний период.
Писляовуляцийний период у женщин проявляется удалением из организма неоплодотворенные яйцеклетки, слизистой матки и истечением крови, называется менструацией. Менструации наступают с момента половой зрелости и регулярно повторяется до 45-55 лет, когда заканчивается половую жизнь женщины и наступает женский климактерический период.
Неоплодотворенная яйцеклетка, попала в матку, живет в ней 2-3 дня, а потом не закрепляясь в стенку матки погибает. В это время еще продолжается активная деятельность желтого тела и прогестерон активно действует на гипофиз, тормозя этим образование фолликуло гормонов, автоматически снижает синтез эстрогенов в яичниках. Так как нервных импульсов от стенок матки об имплантации яйцеклетки в гипоталамус не попадает, то это уменьшает образование лютеинезуючих гормонов гипофиза и, как результат, начинаются атрофия (рассасывание, перерождение) желтого тела, прекращается образование прогестерона и начинается регресс передовуляцийних перестроек (уменьшается кровозабеспечення матки, отмирают слои миометрия и т.д.). Малое количество эстрогенов приводит к появлению тонических сокращений стенок матки, ведет к отторжению слизистой, которая вместе с кровью образует менструальные выделения. Менструация в среднем длится 3-5 дней при каждой менструации теряется от 50 до 250 мл крови.
После менструации наступает период мижовуляцийного спокию, который при 27-28 дня половом цикле длится 12-14 дней, после чего все периоды полового цикла снова повторяется.
Физиология оплодотворения и беременности заключается в следующем. У женщины оплодотворения яйцеклетки возможно только в первые 1-2 дня после овуляции, так как с третьего дня яйцеклетка обычно покрывается белковой оболочкой, которая противодействует проникновению в ее середину сперматозоидов. Сперматозоиды в полости женских половых органов сохраняют свою жизнеспособность, как указывалось, в течение 7 дней, но их способность к оплодотворению длится всего 4-5 суток. Сперматозоиды, попавшие во влагалище во время полового акта, активизируются ее кислым среду и начинают двигаться против тока жидкости, которая выделяется из половых органов женщины со скоростью 3-4 мм / сек. Таким образом они постепенно проходят шейку матки, ее тело и проникают в верхние отделы яйцеводов где, при случае, один из них соединяется с яйцеклеткой и оплодотворяет ее (это может произойти даже на поверхности яичника). Для оплодотворения яйцеклетки надо чтобы в ее середину попал 1 сперматозоид, но это возможно только при помощи миллионов других сперматозоидов, называется полиспермии. Дело в том, что только в случае окружения яйцеклетки густым слоем большого количества сперматозоидов, каждый из которых выделяет из своей акросомы капельку фермента гиалуронидазы, им удается совместными усилиями растворить, желатиновую оболочку яйцеклетки и предоставить возможность одному из этих сперматозоидов попасть в ее полость, чем и вызвать оплодотворения. Когда головка одного из сперматозоидов входит в яйцеклетку, то последняя мгновенно покрывается плотной белковой оболочкой, изолирующий ее от остальных сперматозоидов (иногда, при проникновении в яйцеклетку двух или более сперматозоидов, возможен в дальнейшем развитие нескольких однояйцевых близнецов). Если в половых органах женщины мало спермы, то оплодотворение может вообще не состояться.
Процесс оплодотворения заключается в сливе гаплоидного набора из 23 хромосом женской и мужской половых клеток в диплоидный набор (23 + 23 = 46) хромосом будущего организма. После оплодотворения образуется зигота и начинается быстрое и непрерывного деления яйца, а вокруг него разрастается плотная ворсинчатая оболочка. С этого момента начинается развитие будущего организма (бластуляция, гаструляция, а затем все остальные этапы эмбрионального и плодного периодов жизни ребенка). Примерно на 8 день по оплодотворению яйцо опускается в полость матки, его оболочка начинает вырабатывать вещество, разрушающее слизистую матки и позволяет яйцу погрузиться в ее взрыхленную к этому моменту толщу, закрепиться в ней и начать разрастания. Этот процесс называется имплантации яйца. Иногда оплодотворенная яйцеклетка не доходит до матки и прикрепляется к стенке маточной трубы; в этом случае наступает внематочная беременность.
Если имплантация яйца состоялась, то от стенок матки до гипоталамуса и гипофиза настраивается поток соответствующих нервных импульсов, в результате чего активность образования гонадотропных гормонов гипофиза не снижается, желтое тело продолжает разрастаться, что увеличивает образование прогестерона и активизирует перестройки организма женщины, которые связаны с ЕЕ беременностью. Гормон желтого тела способствует сохранению плода в матке, препятствует созреванию очередного фолликула на протяжении всей беременности и влияет на рост молочных желез, подготавливая их к кормлению ребенка. Под действием прогестерона при первой беременности развитие молочных желез начинается с роста протоков, а затем постепенно разрастаются и железистые дольки груди, увеличивая общие размеры последних.
Во второй половине беременности, которая всего в норме длится 260-280 суток, желтое тело и плацента (оболочка вокруг плода) начинают синтезировать гормон релаксин, который действует на кости таза, способствуя их различию во время родов. Плацента плода производит также большое количество эстрогенов (до 50 мг в сутки, тогда как до беременности их общее количество в крови не превышает 0,4 мг), прогестерон и хорионический гонадотропин
(последний защищает от дегенерации желтое тело в течение всего периода беременности). Указанные гормоны совместно также блокируют до определенной поры созревания новых фолликулов, стимулируют рост размеров матки и молочных желез. После родов, когда плацента и ее гормоны исчезают, резко активизируется образование гормона гипофиза - пролактина, "включает" секрецию молока.
Молочная железа начинает действовать со дня рождения ребенка, но выделение настоящего молока наступает только на 3-й день кормления. Жидкость, выделяемая в первые 2-3 дня по составу значительно отличается от молока (май же не содержит белка казеина) и называется молозиво.
Молоко матери является необходимым и единственным продуктом для питания новорожденного, так как соотношение количественных и качественных его составляющих лучше отвечает потребностям растущего. Белый цвет и непрозрачность молока обусловлены тем, что в его составе во взвешенном состоянии находятся мелкие капельки жира (до 4-6 млн таких капель в 1 мл молока). Материнское молоко состоит из воды, органических и неорганических веществ. От общего объема в его составе содержится: жира 2-4%; белков (казеина, молочного альбумина и глобулина) - до 4-5%, углеводов (сахара лактозы) - до 3-6%, минеральных солей (фосфорнокислых, сернокислых и хлористых соединений натрия, калия, кальция и других элементов) - до 0,75%. В молоке также витамин А, витамины группы В, С и Е. Ценность материнского молока заключается еще и в том, что оно содержит антитела, предохраняющие маленьких детей от некоторых инфекционных заболеваний. С ростом ребенка состав молока матери меняется в соответствии с потребностями организма.
Эндокринная система играет очень важную роль в организме человека. Она отвечает за рост и развитие умственных способностей, контролирует функционирование органов. Однако гормональная система у взрослых и детей работает не одинаково.
Рассмотрим возрастные особенности эндокринной системы
Формирование желез и их функционирование начинается еще во время внутриутробного развития. Эндокринная система отвечает за рост эмбриона и плода. В процессе формирования тела, образовываются связи между железами. После рождения ребенка они укрепляются.
С момента появления на свет и до наступления периода полового созревания наибольшее значение имеют щитовидная железа, гипофиз, надпочечники. В пубертатном периоде возрастает роль половых гормонов. В период с 10-12 до 15-17 лет происходит активизация многих желез. В дальнейшем их работа стабилизируется. При соблюдении правильного образа жизни и отсутствии болезней в работе эндокринной системы не наблюдается существенных сбоев. Исключение составляют лишь половые гормоны.
Наибольшее значение в процессе развития человека отводится гипофизу.
Он отвечает за работу щитовидной железы, надпочечников и других периферических частей системы. Масса гипофиза у новорожденного составляет 0,1-0,2 грамма. В 10 годам жизни его вес достигает 0,3 грамма. Масса железы у взрослого человека равняется 0,7-0,9 грамм. Размеры гипофиза могут увеличиваться у женщин во время беременности. В период ожидания ребенка его вес может достигать 1,65 грамма.
Основной функцией гипофиза считается контроль роста тела . Она выполняется за счет выработки гормона роста (соматотропного). Если в раннем возрасте гипофиз работает неправильно, это может привести к чрезмерному увеличению массы и величины тела или, напротив, к небольшим размерам.
Железа значительно влияет на функции и роль эндокринной системы, поэтому при ее неправильной работе выработка гормонов щитовидной железой, надпочечниками осуществляется неверно.
В раннем юношеском возрасте (16-18 лет) гипофиз начинает работать стабильно. Если его активность не нормализуется, и соматотропные гормоны вырабатываются даже после завершения роста организма (20-24 года), это может приводить к акромегалии. Эта болезнь проявляется в чрезмерном увеличении частей тела.
Эпифиз – железа, которая функционирует наиболее активно до младшего школьного возраста (7 лет). Ее вес у новорожденного составляет 7 мг, у взрослого – 200 мг. В железе вырабатываются гормоны, которые тормозят половое развитие. К 3-7 годам активность эпифиза снижается. В период полового созревания число вырабатываемых гормонов значительно сокращается. Благодаря эпифизу поддерживаются биоритмы человека.
Еще одна важная железа в организме человека – щитовидная . Она начинает развиваться одной из первых в эндокринной системе. К моменту рождения, вес железы составляет 1-5 граммов. В 15-16 лет ее масса считается максимальной. Она составляет 14-15 грамм. Наибольшая активность этой части эндокринной системы наблюдается в 5-7 и 13-14 лет. После 21 года и до 30 лет активность щитовидной железы снижается.
Паращитовидные железы начинают формироваться на 2 месяц беременности (5-6 недель). После появления на свет ребенка, их вес составляет 5 мг. В течение жизни ее вес увеличивается в 15-17 раз. Наибольшая активность паращитовидной железы наблюдается в первые 2 года жизни. Затем до 7 лет она поддерживается на довольно высоком уровне.
Вилочковая железа или тимус наиболее активно действует в пубертатном периоде (13-15 лет). В это время его вес составляет 37-39 грамм. Его масса уменьшается с возрастом. В 20 лет вес составляет около 25 грамм, в 21-35 – 22 грамма.
Эндокринная система у пожилых работает менее интенсивно, поэтому и вилочковая железа уменьшается в размерах до 13 грамм. По мере развития лимфоидные ткани тимуса заменяются жировыми.
Надпочечники при рождении ребенка весят примерно 6-8 грамм каждый. По мере роста их масса увеличивается до 15 грамм. Формирование желез происходит до 25-30 лет. Наибольшая активность и рост надпочечников наблюдаются в 1-3 года, а также в период полового развития. Благодаря гормонам, которые вырабатывает железа, человек может контролировать стресс. Они также влияют на процесс восстановления клеток, регулируют обмен веществ, половые и другие функции.
Развитие поджелудочной железы происходит до 12 лет. Нарушения в ее работе обнаруживаются преимущественно в период до начала полового созревания.
Женские и мужские половые железы формируются во время внутриутробного развития. Однако после рождения ребенка их активность сдерживается до 10-12 лет, то есть до начала пубертатного кризиса.
Мужские половые железы – яички . При рождении их вес равен примерно 0,3 грамма. С 12-13 лет железа начинает работать более активно под влиянием гонадолиберина.
У мальчиков ускоряется рост, появляются вторичные половые признаки. В 15 лет активизируется сперматогенез. К 16-17 годам завершается процесс развития мужских половых желез, и они начинают работать также, как и у взрослого.
Женские половые железы – яичники . Их вес в момент рождения составляет 5-6 грамм. Масса яичников у взрослых женщин равна 6-8 грамм. Развитие половых желез происходит в 3 этапа. От рождения до 6-7 лет наблюдается нейтральная стадия. В этот период формируется гипоталамус по женскому типу. С 8 лет до начала подросткового возраста длится предпубертатный период. От первой менструации и до начала менопаузы наблюдается пубертатный период. На этом этапе происходит активный рост, развитие вторичных половых признаков, становление менструального цикла.
Эндокринная система у детей более активна, в сравнении с взрослыми. Основные изменения желез происходят в раннем возрасте, младшем и старшем школьном возрасте.
Чтобы формирование и функционирование желез осуществлялось правильно, очень важно заниматься профилактикой нарушений их работы. В этом может помочь тренажёр ТДИ-01 «Третье дыхание». Использовать это устройство можно, начиная с 4 летнего возраста и на протяжении всей жизни. С его помощью человек осваивает технику эндогенного дыхания. Благодаря этому он имеет возможность сохранять здоровье всего организма, в том числе и эндокринной системы.
Занятие 5.
Становление эндокринной функции в онтогенезе
Железы внутренней секреции начинают функционировать в эмбриональном периоде. Большинство гормонов начинают синтезироваться на 2-м месяце внутриутробного развития, но такие гормоны, как вазопрессин и окситоцин , обнаруживаются в железах внутренней секреции плода на 4-5 месяце. Функциональные возможности эндокринных желез гетерохронно развиваются в периоды детства и достигают уровня взрослого человека в период юношества (18-21 год ) и затем медленно и неравномерно для каждой железы снижаются к старости. Однако в пожилом возрасте может наблюдаться увеличение продукции некоторых гормонов , в частности, гормонов передней доли гипофиза (ТТГ, СТГ, АКТГ и др.).
В целом в онтогенезе эндокринной регуляции могут изменяться четыре основных параметра:
1) уровень и качество инкреции самих эндокринных желез, как следствие их собственного старения;
2) коррелятивные соотношения между функционированием отдельных желез;
3) регуляция эндокринных желез;
4) восприимчивость тканей к действию гормонов.
Гипофиз
Гипофиз делится на три доли: переднюю (аденогипофиз), среднюю и заднюю (нейрогипофиз).
Передняя доля вырабатывает гонадотропные гормоны, адренокортикотропный, тиреотропный, соматотропный гормоны и пролактин.
Соматотропин (СТГ) является гормоном роста Его основная функция - усиление процессов роста и физического развития. При избытке гормона в детском возрасте развивается гигантизм, при недостатке - карликовость. При избытке гормона у взрослых наблюдается акромегалия (увеличение костей лицевого черепа, пальцев, языка, желудка, кишечника).
СТГ начинает вырабатываться передней долей гипофиза на 10 неделе эмбрионального развития. В первые дни и годы жизни концентрация СТГ наибольшая. В период от 2 до 7 лет содержание гормона роста в крови детей сохраняется примерно на постоянном уровне , который в 2–3 раза превышает уровень взрослых . Показательно, что в этот же период завершаются наиболее бурные ростовые процессы до начала пубертата . Затем наступает период значительного уменьшения уровня гормона - и рост тормозится.
Новое повышение уровня гормона роста отмечается после 13 лет, причем его максимум отмечается в 15 лет , т.е. как раз в момент наиболее интенсивного увеличения размеров тела у подростков.
К 20 годам содержание гормона роста в крови устанавливается на типичном для взрослых уровне . С возрастом секреция гормона роста уменьшается, но тем не менее не прекращается в течение всей жизни, так как у взрослого человека процессы роста продолжаются, только они уже не приводят к нарастанию массы и числа клеток, а обеспечивают замену отработавших клеток новыми.
Пролактин ускоряет рост молочных желез и усиливает процессы образования молока. Пролактинрегистрируется в больших концентрациях у новорожденного. В течение 1-го года его концентрация в крови снижается и остается низкой до подросткового возраста. В период полового созревания концентрация его вновь возрастает, причем у девочек сильнее, чем у мальчиков.
Тиреотропный гормон (ТТГ) стимулирует функцию щитовидной железы. Значительное усиление секреции ТТГ отмечается сразу после рождения и перед половым созреванием. Первоеувеличение связано с адаптацией новорожденного к новым условиям существования. Второе повышение соответствует гормональной перестройке, включающей усиление функции половых желез .
Адренокортикотропный гормон (АКТГ), регулирующий функцию коры надпочечников, в крови новорожденного содержится в таких же концентрациях, как и у взрослого человека. В возрасте 10 лет его концентрация становится в два раза ниже и вновь достигает величин взрослого человека после периода полового созревания. У девочек становление связи гипоталамо-гипофизарной системы с надпочечниками, приспосабливающей организм к стрессовым воздействиям, происходит позднее, чем у мальчиков .
К гонадотропным гормонам относятся фолликулостимулирующий гормон (у женщинстимулирует рост фолликулов в яичнике; у мужчин - процессы сперматогенеза) и лютеинизирующий гормон (у женщинстимулирует развитие желтого тела и синтез прогестерона, у мужчин усиливает выработку тестостерона),
Концентрация гонадотропных гормонов у новорожденного высокая. На протяжении 1-й недели после рождения происходит резкое снижение концентрации данных гормонов, и до 7–8-летнего возраста она остается низкой . В препубертатный период происходит увеличение секреции гонадотропинов. К 18 годам концентрация становится такой же, как и у взрослых . С возрастом в гипофизе женщин, и в меньшей степени - мужчин, происходит повышение концентрации гонадотропинов, которое длится и после наступления менопаузы.
Промежуточная доля гипофиза продуцирует меланоцитостимулирующий гормон (интермедин ), стимулирующий образование меланина и регулирующий кожную пигментацию и пигментацию волос. Его концентрация в гипофизе довольно стабильна как в период внутриутробного развития, так и после рождения.
Задняя доля гипофиза является депо гормонов возопрессина (антидиуретический гормон ) и окситоцина .
Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды в почках, снижает выделение мочи, вызывает сужение сосудов.
Окситоцин усиливает сокращения матки при родах, а также способствует выделению молока.
Содержание этих гормонов в крови высоко к моменту рождения, через несколько часов после рождения их концентрация резко снижается. У детей в течение первых месяцев после рождения антидиуритическая функция вазопрессина несущественна, а с возрастом его роль в удержании воды в организме увеличивается. Органы-мишени для окситоцина - матка и молочные железы начинают реагировать на него только после завершения периода полового созревания.
Эпифиз
Эпифиз обнаруживается на 5–7 неделе периода внутриутробного развития. Секреция начинается на 3-м месяце. Эпифиз развивается до 4 лет , а затем начинает атрофироваться , особенно интенсивно после 7–8 лет .
Основным гормоном эпифиза является мелатонин - ингибитор развития и функционирования половых желез. Действует на гипоталамическую область и тормозит образование в гипофизе гонадотропных гормонов, что вызывает угнетение внутренней секреции половых желез. Мелатонин также участвует в регуляции пигментного обмена, суточных и сезонных ритмов, смены сна и бодрствования.
В грудном возрасте функциональная активность железы высокая . Максимальная активность наблюдается в раннем детстве (5–7 лет ) и именно к этому периоду относится максимальное сдерживающее влияние на развитие половых желез. Далее с возрастом функциональная активность эпифиза снижается. Если в силу каких-либо причину детей отмечается ранняя инволюция железы, то это сопровождается преждевременным половым созреванием. Следует отметить, что полной атрофии эпифиза не происходит даже в глубокой старости.
Щитовидная железа
Щитовидная железа выделяет гормоны тироксин и трийодтиронин , которые усиливают окислительные процессы, оказывают влияние на белковый, углеводный, жировой обмен, рост, развитие и дифференцировку тканей. При гиперфункции щитовидной железы наблюдается повышение нервной возбудимости, раздражительность, мышечный тремор, повышение основного обмена, снижение массы тела, повышение артериального давления, тахикардия. Недостаточность продукции щитовидной железы развитию микседемы: замедлению метаболических процессов, снижению основного обмена, брадикардии, отечности лица и конечностей, сонливости, увеличению массы тела. Отсутствие данных гормонов в раннем детстве приводит к значительной задержке физического и умственного развития - кретинизму вплоть до полной умственной несостоятельности (идиотизму ).
Щитовидная железа начинает развиваться на 4-й неделе эмбрионального развития. Концентрация тиреоидных гормонов в крови у новорожденных выше , чем у взрослых . В течение нескольких суток уровень гормонов в крови снижается.
Секреторная функция щитовидной железы усиливается к 7 годам . Также значительное увеличение секреторной активности железы происходит в период полового созревания и в последующем онтогенезе меняется мало, несколько снижаясь к старости .
Гистологические изменения в пожилом и старческом возрасте заключаются в понижении диаметра фолликулов, атрофии секреторного эпителия . С возрастом изменяется не только количество выработанного гормона, но и восприимчивость тканей к его действию.
Необходимо отметить, что у взрослых и у детей тиреоидные гормоны оказывают различное действие на белковый обмен : у взрослых при избытке гормона увеличивается расщепление белков , у детей - увеличивается синтез белка и ускоряются рост и формирование организма.
Гормонтиреокальцитонин синтезируется парафолликулярными С-клетками щитовидной железы. Основной его функцией является снижение содержания кальция в крови за счет ткани усиления процессов минерализации в костной ткани и снижения реабсорбции кальция впочках и кишечнике. Содержание кальцитонина увеличивается с возрастом, наибольшая концентрация отмечается после 12 лет .
Околощитовидные железы
Околощитовидные железы вырабатывают паратгормон, который совместно с кальцитонином и витамином D регулирует обмен кальция в организме. Паратгормон обеспечивает увеличение уровня кальция в крови за счет стимулирования функции остеокластов и процессов деминерализации кости и увеличения реабсорбции кальция впочках и кишечнике.
Функция желез активируется на 3–4 неделе постнатальной жизни. Концентрация паратгормона у новорожденного близка к концентрации взрослого человека. Наиболее активно паращитовидные железы функционируют до 4–7 лет . С возрастом наблюдается увеличение количества клеток жировой и опорной ткани, которая к 19–20 годам начинает вытеснять железистые клетки. К 50 годам отмечается вытеснение паренхимы желез жировой тканью.
Гормоны надпочечников
Надпочечники состоят из коркового и мозгового слоёв. Корковое вещество разделяется на 3 зоны - клубочковую (синтезируются минералокортикоиды, регулирующие минеральный обмен), пучковую (синтезируются глюкокортикоиды, регулирующие белковый, жировой и углеводный обмен) и сетчатую (синтезируются половые гормоны). Гипофункция коры надпочечников приводит к развитию болезни Аддисона (бронзовой болезни), к проявлениям которой относятся гиперпигментация кожи, ослабление сердечной деятельности и снижение артериального давления, повышенная утомляемость, уменьшение массы тела. При гиперкортицизме (синдром Иценко-Кушинга) наблюдаются ожирение туловища, лунообразное лицо, остеопороз, гипертония, гипергликемия, нарушения репродуктивной функции.
Инкреция кортикостероидов корковым слоем надпочечников возникает в эмбриогенезе сравнительно рано - на 7–8 неделе внутриутробного развития. В первые дни жизни в крови новорожденного отмечается низкая концентрация гормонов коры надпочечников.
Общий уровень выработки кортикостероидов в течение всего периода детства и юношества нарастает сначала медленно, а затем быстро, достигая максимума в 20 лет , а затем снижается к старости. При этом быстрее всего к старости уменьшается выработка минералокортикоидов , несколько медленнее - половых гормонов, и еще медленнее - глюкокортикоидов .
Мозговой слой надпочечников вырабатывает гормоны адреналин и норадреналин , оказывающие влияние на сердце, мелкие артерии, кровяное давление, основной обмен, мускулатуру бронхов и желудочного тракта. Мозговое вещество надпочечников у новорожденного развито относительно слабо . Однако, активность симпатоадреналовой системы проявляется сразу после рождения. Уже при рождении уровень инкреции адреналина в надпочечниках сопоставим с уровнем взрослого человека. У детей и подростков гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система быстро истощается, поэтому способность противостоять действию неблагоприятных факторов у нее невелика.
Поджелудочная железа
Внутрисекреторная функция поджелудочной железы осуществляется скоплениями специальных клеток (островки Лангерганса), продуцирующих гормоны инсулин иглюкагон , которые влияют на преимущественно на углеводный обмен. Повышение количества инсулина ведет к увеличению потребления глюкозы клетками тканей, снижению концентрации глюкозы в крови , а также к стимуляции синтеза белка, гликогена, липидов. Глюкагон повышает концентрацию глюкозы в крови путем мобилизации гликогена печени.
У новорожденных внутрисекреторная ткань поджелудочной железы больше внешнесекреторной . С возрастом увеличивается общее количество островков Лангерганса, но при пересчете на единицу массы их количество, наоборот, значительно снижается. К 12 годам количество островков становится таким же, как у взрослых , после 25 лет число островков постепенно уменьшается .
До 2-х летнего возраста концентрация инсулина в крови составляет около 60% от концентрации взрослого человека. В дальнейшем концентрация возрастает, значительное увеличение отмечается в период интенсивного роста. При старении ухудшается кровоснабжение поджелудочной железы, уменьшается число клеток островков Лангерганса и биологическая активность вырабатываемого в них инсулина. При старении повышается уровень глюкозы в крови.
Следует отметить, что толерантность (устойчивость ) к глюкозной нагрузке у детей до 10 лет выше , а усвоение пищевой глюкозы происходит существенно быстрее , чем у взрослых (это объясняет, почему дети так любят сладкое и потребляют его в больших количествах без существенной опасности для своего здоровья). К старости этот процесс еще больше замедляется, что свидетельствует о снижении инсулярной активности поджелудочной железы.
При инсулиновой недостаточности развивается сахарный диабет, главными симптомами которого являются повышение концентрации глюкозы в крови (гипергликемия), выделение глюкозы с мочой (глюкозурия), полиурия (увеличенный диурез), жажда.
Сахарный диабет чаще всего развивается у людей после 40 лет , хотя нередки случаи и врожденного диабета, что обычно связано с наследственной предрасположенностью. У детей чаще всего это заболевание наблюдается с 6 до 12 лет и встречается почти исключительно в форме инсулинзависимого сахарного диабета. Важное значение в развитии сахарного диабета имеют наследственная предрасположенность и провоцирующие факторы среды, инфекционные заболевания, нервное перенапряжение и переедание.
Вилочковая железа
Вилочковая железа (тимус) представляет собой лимфоидный орган, хорошо развитый в детском возрасте . Гормоны, вырабатываемые вилочковой железой - тимозины , моделируют иммунные и ростовые процессы.
Вилочковая железа закладывается на 6-й неделе и полностью формируется к 3-му месяцу внутриутробного развития. С возрастом размеры и строение железы сильно меняются. При рождении масса железы равна 10-15г, максимального значения она достигает к 11-13 годам (35–40г). Наибольший относительный вес (на кг веса тела) наблюдается у новорожденных (4,2 %).
У новорожденных тимус характеризуется функциональной зрелостью и продолжает развиваться далее. Но параллельно с этим в вилочковой железе уже на первом году жизни начинают развиваться соединительно-тканные волокна и жировая ткань.
Приблизительно после 13 лет постепенно происходит возрастная эволюция вилочковой железы - уменьшение с возрастом массы паренхимы тимуса, нарастание стромы с жировой клетчаткой, снижение продукции гормонов и Т-лимфоцитов. К 75 годам масса тимуса составляет в среднем всего 6г. К пожилому возрасту почти полностью исчезает ее корковое вещество. Возрастная инволюция вилочковой железы - одна из причин падения активности клеточного иммунитета, учащения инфекционных, аутоиммунных и онкологических заболеваний у лиц пожилого возраста. Но и у пожилых людей сохраняются отдельные островки паренхимы вилочковой железы, играющие большую роль в иммунологической защите организма.
Увеличение объема и массы тимуса выше предельных возрастных значений с сохранением нормальной гистоархитектоники органа обозначается как тимомегалия (гиперплазия тимуса). Это состояние характеризуется гипофункцией тимуса и возникает под влиянием врожденной или приобретенной дисфункции нейроэндокринной системы, сопровождаясь иммунодефицитным состоянием преимущественно Т-системы иммунитета. У таких детей повышена частота инфекционных заболеваний, атопических и аутоиммунных заболеваний. Среди этиологических факторов наибольшее значение играют генетические факторы, внутриутробные инфекции, мутагенные воздействия в фетальный период. Тимомегалия может быть стойкой, но в большом числе случаев она обратима и, по мере роста ребенка, постепенно исчезает при выравнивании дисбаланса его нейроэндокринной и иммунной систем. При благоприятных обстоятельствах размеры тимуса самопроизвольно нормализуются к 3–5-летнему возрасту.
У детей с врожденным недоразвитием тимуса возникает лимфопения , снижение продукции тимических гормонов, дефицит клеточного звена иммунитета или комбинированный иммунный дефицит.
Половые железы
Половые железыпредставлены в мужском организме семенниками , а в женском - яичниками . Мужские гормоны андрогены (тестостерон) оказывают влияние на развитие половых органов, вторичных половых признаков, опорно-двигательного аппарата. К женским половым гормонам относятся эстрогены (вырабатываются клетками фолликулярного эпителия) и прогестерон (продуцируется клетками желтого тела). Эстрогены обеспечивают развитие организма по женскому типу. Прогестерон влияет на слизистую оболочку матки, подготавливая ее к имплантации оплодотворенной яйцеклетки. Эстрогены и андрогены обеспечивают половую функцию и развитие вторичных половых признаков. При гиперфункции половых желез наблюдается преждевременное половое созревание. При гипофункции наблюдается недоразвитие первичных и вторичных половых признаков, продолжительный рост и у мальчиков евнухоидное строение тела.
Секреция тестостерона начинается на 8-й неделе эмбрионального развития, а в период между 11-й и 17-й неделями достигает уровня взрослого мужчины. Это объясняется его влиянием на реализацию генетически запрограммированного пола. Для того чтобы развились мужские половые органы, необходима гормональная стимуляция со стороны семенников. Установлено, что женский гипофиз работает циклически, что определяется гипоталамическими влияниями, а у мужчин гипофиз функционирует равномерно. В самом гипофизе нет половых различий, они заключены в нервной ткани гипоталамуса и прилежащих ядер головного мозга. Андрогены вызывают дифференцировку гипоталамуса по мужскому типу . При отсутствии андрогенов развитие гипоталамуса происходит по женскому типу.
Роль собственных эстрогенов в развитии плода женского пола не столь высока, так как в этих процессах активное участие принимают эстрогены матери и аналоги половых гормонов, вырабатываемых в надпочечниках. У новорожденных девочек на протяжении первых 5–7 дней в крови циркулируют материнские гормоны.
Количество половых гормонов, обнаруживаемых в крови, очень низкое в первые дни жизни, и постепенно увеличивается , ускоряя темпы развития, особенно в период второго детства (8 –12 лет у мальчиков и 8–11 - у девочек), подростковом (13-16 лет мальчики, 12-15 лет девочки) и юношеском (17-21 год юноши и 16-20 лет девушки). В данных возрастных периодах деятельность половых желез имеет важное значение для темпов роста, формообразования и интенсивности протекания обмена веществ, то есть может выступать в роли ведущего фактора развития.
По мере старения организма наблюдается падение инкреции гонад. У мужчин с возрастом снижается секреция тестостерона, уменьшается активность сперматогенеза, увеличивается уровень тестикулярных эстрогенов. Но сперматогенез часто продолжатся до глубокой старости. В предстательной железе соединительно-тканные и мышечные элементы преобладают над секреторными, возрастает масса и склонность к гипертрофии. К старости у женщин наблюдается менопауза (прекращение менструаций). Секреция эстрадиола при этом прекращается. В результате начинают проявлять себя андрогены, секретируемые надпочечниками, что ведет к характерным изменениям во внешнем облике женщин после менопаузы.
Занятие 5.
Тема 5. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
Мужские и женские половые железы (семенники и яичники), сформировавшись в период внутриутробного развития, подвергаются медленному морфологическому и функциональному созреванию уже после рождения.
Масса яичка у новорожденных составляет 0,3 г, в 1 год - 1 г, в 14 лет - 2 г, в 15-16 лет - 8 г, в 19 лет - 20 г. Семенные канальцы у новорожденных узкие, за весь период развития их диаметр увеличивается в 3 раза.
Яичники закладываются выше полости малого таза, и у новорожденного процесс их опускания еще не закончен. Они достигают полости малого таза в первые 3 недели после рождения, но лишь к 1-4 годам окончательно устанавливается их положение, характерное для взрослого. Масса яичника у новорожденного составляет 5-6 г, и она мало меняется на протяжении последующего развития: у взрослого масса яичника равна 6-8 г. В старости масса яичника уменьшается до 2 г. В процессе полового развития выделяют несколько периодов: детский - до 8-10 лет, отроческий - от 9-10 до 12-14 лет, юношеский - от 13-14 до 16-18 лет, период половой зрелости - до 50-60 лет и климакс - период угасания половой функции.
В период детства в яичнике девочек очень медленно растут примордиальные фолликулы, у которых в большинстве случаев оболочка еще отсутствует.
У мальчиков семенные канальцы в семенниках мало извитые. В моче вне зависимости от пола содержится небольшое количество андрогенов и эстрогенов, которые образуются в этот период в коре надпочечников. Содержание андрогена в плазме крови детей обоего пола сразу же после рождения такое же, как и у молодых женщин. Затем оно снижается до очень низких цифр (иногда до 0) и остается на таком уровне до 5-7 лет.
В период отрочества в яичниках появляются граафовы пузырьки, фолликулы быстро растут. Семенные канальцы в семенниках увеличиваются в размерах, наряду со сперматогониями появляются сперматоциты. В этот период у мальчиков возрастает в плазме крови и в моче количество андрогенов; у девочек - эстрогенов. Их количество еще больше увеличивается в юношеский период, что обусловливает развитие вторичных половых признаков. В этот период появляется свойственная женскому организму периодичность в количестве секретируемых эстрогенов, что обеспечивает женский половой цикл. Резкое повышение секреции эстрогенов совпадает по времени с овуляцией, после чего при отсутствии оплодотворения наступает менструация, которой называют выделение наружу распадающейся слизистой оболочки матки вместе с содержимым маточных желез и кровью из вскрывающихся при этом сосудов. Строгая цикличность в количестве выделяющихся эстрогенов и, соответственно, в изменениях, имеющих место в яичнике и матке, устанавливается не сразу. Первые месяцы половые циклы могут быть нерегулярными.
Возрастные особенности поджелудочной железы.
Эндокринная часть поджелудочной железы начинает формироваться на 5-6 неделе внутриутробного развития, когда происходит разделение ее клеток на экзо- и эндокринные.
При дифференцировке клеточных элементов сначала выделяются бета-клетки (на 3-м месяце эмбрионального развития), а затем становятся видимыми альфа-клетки. К концу 5-го месяца в поджелудочной железе плода оказываются хорошо сформированными островки Лангерганса. У детей первых двух месяцев жизни относительное число их больше, чем в последующие периоды развития. Они составляют 6% от массы всей железы. В конце первого года жизни на их долю приходится 1-0,8%, и такое соотношение эндокринной и экзокринной частей поджелудочной железы сохраняется до 40-50 лет. К старости процентное содержание островковой части железы несколько увеличивается (до 2-3%). С возрастом увеличиваются размеры островков от 50 мкм в период новорожденности до 100-200 мкм в возрасте от 10 до 50 лет. После 50 лет размер островков вновь уменьшается.
Характерные возрастные изменения наблюдается в содержании цинка, который входит в состав гормонов поджелудочной железы. Гранулы цинка в клетках поджелудочной железы появляются уже на 6-й неделе эмбрионального развития. В первые месяцы после рождения отмечается максимальное содержание цинка, которое сохраняется в течение периода зрелости. В старости количество цинка в гормонах резко снижается, происходит разрастание соединительной ткани и относительное увеличение числа клеток, синтезирующих глюкагон за счет уменьшения числа клеток, секретирующих инсулин.
Этими изменениями структуры обусловливаются функциональные возрастные особенности. У детей первых шести месяцев жизни инсулина выделяется в два раза больше, чем у взрослых.
