Основы иерархии гормонов в организме человека

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА

Определение

Эндокринная система – совокупность структур: органов, частей органов, отдельных клеток, секретирующих в кровь, лимфу и межклеточную жидкость высокоактивные регуляторные факторы – гормоны.

Взаимосвязь между нервной и эндокринной системами

Биохимические и физиологические процессы в различных органах и тканях протекают строго упорядоченно и согласовано между собой благодаря наличию регуляторных систем, которые эти процессы координируют. Особенно важную роль регуляторные системы играют в поддержании метаболического гомеостаза при мышечной деятельности, когда повышается интенсивность использования веществ и изменяется их обмен.

Метаболизм (обмен веществ) – комплекс биохимических и физиологических процессов, который обеспечивает поступление в организм веществ из окружающей среды, усвоение их, превращение в тканях, а также выведение продуктов обмена (метаболитов) из организма во внешнюю среду.

О взаимосвязи гормонов и мышечной массы можно прочесть в моей книге «Гормоны и гипертрофия скелетных мышц человека»

Состав эндокринной системы

Эндокринная система состоит из специализированных эндокринных желёз, или желёз внутренней секреции. Основными эндокринными железами являются: гипоталамус, гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, тимус, поджелудочная железа, надпочечники, гонады (яички, яичники) (рис.1).

Тонизирующие напитки негативно влияют на состояние желез внутренней секреции.

Гипофиз и гипоталамус:

• Эти эндокринные железы руководят работой всех органов, синтезирующих биологически активные вещества.
• Тиреотропный гормон гипофиза регулирует синтез биологически активных веществ щитовидной железы.
• Если этот орган активен, уровень гормона щитовидки в организме понижен.
• Когда щитовидная железа работает плохо, уровень ТТГ повышен.

Щитовидная железа:

• Она использует тирозин — заменимую аминокислоту. На основе этого вещества и йода щитовидка вырабатывает гормоны: тироксин, кальцитонин, трийодтиронин.
• Ее главная функция — энергетический обмен. Она стимулирует синтез, выработку энергии, ее усвоение клетками.
• Если функция щитовидной железы повышена, то ее гормонов в организме будет слишком много.
• Если щитовидка работает в пониженном режиме, развивается гипотиреоз, гормонов в организме становится недостаточно.
• Щитовидная железа отвечает за метаболизм — правильный энергообмен в организме. Поэтому все процессы, которые происходят в щитовидке, сказываются на обменных процессах.

Гипоталамус

5. Гипоталамус является базальной частью промежуточного мозга.  Промежуточный мозг является частью переднего мозга.  

6. Эндокринная система связана с нервной посредством гипоталамуса.. 

7. Клетки гипоталамуса называются нейросекреторными клетками.  Эти клетки образуют ядра, которые производят гормоны.

8. Эти клетки выделяют два типа гормонов. Первый тип — стимулирует гормональную секрецию гипофиза, а второй тип — подавляет гормональную секрецию гипофиза.

9. Гипофиз соединяется с гипоталамусом через гипоталамо-гипофизарный портальный кровеносный сосуд. 

10. Функциями гипоталамуса являются поддержание кровяного давления, гомеостаза, температуры тела, жидкостного и электролитного баланса организма.

ПРОФИЛАКТИКА ЭНДОКРИННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Заболевание эндокринной системы, возможно, предотвратить при соблюдении профилактических мер. Профилактика эндокринных заболеваний включает в себя:

• соблюдение правильного питания – употребление каш, фруктов и овощей. Прием пищи должен проходить часто и в маленьких количествах. Стоит отказать от приема жирной и жареной пищи. Положительное влияние будет оказывать исключение продуктов с повышенным содержанием сахара;
• активный образ жизни – выполнение легких физических упражнений. Стоит избегать повышенной утомляемости;
• избавление от вредных привычек – отказ от алкоголя и курения;
• избегать вредных факторов окружающей среды – долгое воздействие солнечных лучей на организм оказывает пагубное влияние;
• посещение врача эндокринолога – сдача анализов для определения гормонального фона;
• предотвращение стрессовых ситуаций – зачастую стрессовое состояние дает серьезные гормональные сбои;
• применение фитотерапии – употребление отваров и настоек из лекарственных трав и растений. Будет полезным употребления настоек и отваров из: шалфея, гусиной лапчатки, душицы;
• соблюдение полноценного сна.

Медикаментозные препараты для профилактики заболеваний эндокринной системы должны содержать в своем составе йод, витамины и полезные микроэлементы.

Профилактика заболеваний эндокринной системы должна осуществляться независимо от наследственной предрасположенности, так, как нарушения в образовании гормонов могут проявиться у любого человека. Ранее выявление нарушений эндокринной системы поможет избежать долгого лечения и предостережет от развития опасных заболеваний.

Регуляция секреции гормонов

В организме для нормального функционирования должен быть баланс между потребностью и образованием гормонов. Это достигается путем активации или подавления синтеза в зависимости от их концентрации в крови. Гипофизарно-гипоталамическая область головного мозга является своеобразным дирижером для эндокринной системы.

На примере гормона щитовидной железы – тироксина это происходит таким образом:

• гипоталамус анализирует состав крови и устанавливает, что тиреоидных гормонов меньше, чем нужно;
• гипоталамические ядра вырабатывают тиролиберин и направляют его через воронку в гипофиз;
• клетками аденогипофиз синтезируется тиреотропный гормон;
• при поступлении тиреотропина фолликулы щитовидной железы активно образуют тироксин для восстановления гормонального равновесия.

Такая схема действует и в отношении других гормонов.

Установлено, что не только конечные гормоны (в данном примере тироксин) могут действовать на гипоталамус, но и кора головного мозга, а также степень активности гипофиза. Поэтому нарушение работы эндокринной системы представляет собой сложный процесс взаимосвязанных реакций. Для того, чтобы правильно в него вмешаться (при лечении), нужно точно знать уровень «поломки».

Эпифиз (шишковидное тело)

Развитие. У зародыша человека эпифиз закладывается на 5-6-й неделе внутриутробного периода в виде выпячива­ния промежу­точного мозга.

Строение. Снаружи эпифиз окружен тонкой соедини­тельнотканной капсулой, от которой внутрь железы отходят разветвляющиеся перегородки, образующие ее строму и раз­деляющие паренхиму на дольки. В паренхиме органа разли­чаются клетки двух типов:

А) секретообразующие пинеалоциты располагаются в центральной части долек. Это относительно крупные клетки с отходящими от их тела длинными отростками, которые бу­лавовидно расширяясь, направляются к капиллярам и кон­тактируют с ними. Среди пинеалоцитов различают:

• светлые пинеалоциты, характеризующиеся светлой гомо­генной цито­плазмой;
• темные пинеалоциты, меньшего размера с ацидофиль­ными (а иногда базофильными) включениями в цито­плазме.

Обе названные формы не являются самостоятельными разновидностями, а представляют собой клетки, находя­щиеся в различных функциональных состояниях, или  под­вергающиеся возрастным изменениям.

Б) глиальные клетки преобладают на периферии долек. Их цитоплазма скудна, ядра уплотнены, а отростки направ­ляются к междольковым соединительнотканным перегород­кам, образуя своего рода краевую кайму дольки.

Функции эпифиза:

1) участвует в регуляции процессов, протекающих в ор­ганизме ритмически, циклически (например овариально-менструального цикла) или закономерно изменяющихся на про­тяжении суток (смена дня и ночи);

2) замедляет развитие половой системы;

3) вырабатывает серотонин, который пре­вращается в мелатонин. Этот нейроамин, по-видимому, ос­лабляет или угнетает секрецию гонадолиберина гипоталамусом и гонадо­тропинов передней доли гипофиза;

4) продуцируeт ряд белковых гормонов и в их числе:

• антигонадотропин, ослабляющий секрецию лютропина передней доли гипофиза.
• гормон, повышающий уровень калия в крови;

5) секретирует около 40 регуляторных пептидов (ти­роли6ерин, люлиберин и др.)

Иннервация. Симпатические нервные волокна.

Щитовидная железа

Щитовидная железа лежит по обеим сторонам трахеи и состоит из 2 долей и перешейка. Разделение органа перегородками неполное, поэтому железа псевдодольчатая. Внутри находится белок тиреоглобулин, иодирование которого приводит к образованию гормонов.

Гормоны этого органа делятся на:

• йодсодержащие (трийодтиронин, Т3, и тироксин (тетрайодтиронин, Т4));
• неиодированные (кальцитонин (тиреокальцитонин)).

Биосинтез тиреоидных гормонов

Йодированные гормоны интенсифицируют синтез белка, распад жиров и углеводов, поглощение кислорода, энергетические процессы, работу нервной системы, сердечный выброс и сокращения, повышают чувствительность клеток к катехоламинам, энергозатратный транспорт веществ, электролитный обмен, возбудимость, физическое и интеллектуальное развитие.

Тирокальцитонин сберегает кальций и фосфор.

Диффузная эндокринная система

Основные статьи: Диффузная нейроэндокринная система, Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система

В диффузной эндокринной системе эндокринные клетки не сконцентрированы, а рассеяны.

Некоторые эндокринные функции выполняют печень (секреция соматомедина, инсулиноподобных факторов роста и др.), почки (секреция эритропоэтина, медуллинов и др.), желудок (секреция гастрина), кишечник (секреция вазоактивного интестинального пептида и др.), селезёнка (секреция спленинов) и др. Эндокринные клетки содержатся во всём организме человека.

Выделено и описано более 30 гормонов, которые секретируются в кровяное русло клетками или скоплениями клеток, расположенными в тканях желудочно-кишечного тракта. Эндокринные клетки желудочно-кишечного тракта синтезируют гастрин, гастринсвязывающий пептид, секретин, холецистокинин, соматостатин, вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП), вещество P, мотилин, галанин, пептиды гена глюкагона (глицентин, оксинтомодулин, глюкагоноподобный пептид 1 и 2), нейротензин, нейромедин N, пептид YY, панкреатический полипептид, нейропептид Y, хромогранины (хромогранин A и относящиеся к нему пептид GAWK и секретогранин II).

Лабораторные методы

Основной способ диагностики заключается в исследовании образцов крови. Анализы выполняются разными способами. Помимо общего исследования, который направлен на изучение основных показателей крови, также назначают биохимический и гормональный анализ.

При помощи таких процедур определяют:

• Содержание глюкозы

• Уровень кальция
• Количество мочевины
• Концентрацию определенных гормонов
• Вязкость крови
• Содержание жирных кислот

Вспомогательным методом диагностики эндокринных патологий является анализ мочи. Он предусматривает исследование образца для выявления определенных продуктов метаболизма. Наиболее эффективен при патологиях надпочечников, а также при сахарном диабете.

В диагностических целях применяются различные методы исследования образцов крови, а также общий анализ мочи.

Поджелудочная железа

Это — большая железа, расположенная в брюшной полости нижней задней частью ближе к животу. Поджелудочная железа считается гетерокринной железой, так как она содержит как эндокринные, так и экзокринные ткани. Эндокринные клетки поджелудочной железы составляют лишь около 1% от массы поджелудочной и встречаются в небольших группах по всей поджелудочной железе, называемых островками Лангерганса. В пределах этих островков существует 2 типа клеток — альфа и бета — клетки. Альфа — клетки производят глюкагон, который отвечает за увеличение уровня глюкозы. Глюкагон стимулирует мышечные сокращения клеток печени, чтобы расщепить полисахарид гликоген и выпустить глюкозу в кровь. Бета — клетки производят инсулин, который отвечает за снижение глюкозы в крови после еды. Инсулин вызывает всасывание глюкозы из крови в клетки, где она добавляется к молекулам гликогена для хранения.

Каковы функции органов и клеток эндокринной системы?

Ответ на этот вопрос – в таблице ниже:

1. Здесь описана «зона ответственности» основных желёз внутренней секреции, то есть органов гландулярной ЭС.
2. Органы диффузной эндокринной системы выполняют собственные функции, а попутно эндокринные клетки в них заняты выработкой гормонов. К таким органам относятся печень, желудок, селезёнка, кишечник и почки. Во всех этих органах образуются различные гормоны, которые регулируют деятельность самих «хозяев» и помогают им взаимодействовать с организмом человека в целом.

Сейчас известно, что наши железы и отдельные клетки вырабатывают около тридцати видов различных гормонов. Все они выделяются в кровь в разных количествах и с различной периодичностью. По сути, только благодаря гормонам мы живём.

Какова суточная норма витаминов у человека? Почему при диабете вопрос о витаминах стоит более остро?

Специфика строения

Система объединяет большое количество органов, сходных по своим функциям. В большинстве случаев, рассматривая какие органы относят к эндокринной системе, учитываются только внутрисекреторные железы. При этом другие органы, выполняющие такую функцию, не рассматривают. Такое представление является ошибочным, так как синтез биологически активных веществ происходит не только в железах, но и органах других системах.

В таблице вы можете увидеть, что объединяет эндокринный механизм.

Таким образом, эндокринная система состоит из органов, задача которых в большинстве случаев не ограничивается синтезом активных веществ.

Эндокринные заболевания

Дополнительные сведения: Сахарный диабет, Несахарный диабет, Тиреотоксикоз, Гипотиреоз, Акромегалия, Болезнь Кушинга, Болезнь Аддисона, и Гипогонадизм

Эндокринные заболевания — это класс заболеваний, которые возникают в результате расстройства одной или нескольких эндокринных желёз. В основе эндокринных заболеваний лежат гиперфункция, гипофункция или дисфункция желёз внутренней секреции.

Апудо́мы — опухоли, исходящие из клеточных элементов, расположенных в различных органах и тканях (преимущественно островковые (инкреторные) клетки поджелудочной железы, клетки других отделов ЖКТ, С-клетки щитовидной железы), продуцирующих полипептидные гормоны. В настоящее время описаны следующие виды апудом:

• ВИПома;
• Гастринома;
• Глюкагонома;
• Карциноид;
• Нейротензинома;
• ППома;
• Соматостатинома

ВИПо́ма (синдром Вернера-Моррисона, панкреатическая холера, синдром водной диареи-гипокалиемии-ахлоргидрии) — характеризуется наличием водной диареи и гипокалиемии в результате гиперплазии островковых клеток или опухоли, часто злокачественной, исходящей из островковых клеток поджелудочной железы (чаще тела и хвоста), которые секретируют вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП). В редких случаях ВИПома может приходиться на ганглионейробластомы, которые локализуются в ретроперитонеальном пространстве, лёгких, печени, тонкой кишке и надпочечниках, встречаются в детском возрасте и, как правило, доброкачественные. Размер панкреатических ВИПом 1…6 см. В 60 % случаев злокачественных новообразований на момент диагностики имеются метастазы. Заболеваемость ВИПомой очень мала (1 случай в год на 10 млн человек) или 2 % от всех эндокринных опухолей желудочно-кишечного тракта. В половине случаев опухоль злокачественная. Прогноз чаще неблагоприятный.

При гиперплазии G-клеток образуется гастрино́ма — доброкачественная или злокачественная опухоль, локализующаяся в поджелудочной железе, двенадцатиперстной или тощей кишке, или даже в перипанкреатических лимфатических узлах, в воротах селезёнки или стенке желудка. Эта опухоль вырабатывает большее количество гастрина, возникает гипергастринимия, которая, через механизм стимуляции париетальных клеток, является причиной чрезмерной продукции соляной кислоты и пепсина. В нормальной ситуации G-клетки под воздействием соляной кислоты тормозят выработку гастрина, но на G-клетки гастрино́м фактор кислотности не влияет. В результате развиваются множественные пептические язвы желудка, двенадцатиперстной или тощей кишки. Секреция гастрина гастриномами особенно резко усиливается после приёма пищи.

Клиническое проявление гипергастринимии — синдром Золлингера — Эллисона (1-го типа).

Глюкагоно́ма — опухоль, чаще злокачественная, исходящая из альфа-клеток панкреатических островков. Характеризуется мигрирующим эрозивным дерматозом, ангулярным апапахейлитом, стоматитом, глосситом, гипергликемией, нормохромной анемией. Растёт медленно, метастазирует в печень. Встречается 1 случай на 20 млн в возрасте от 48 до 70 лет, чаще у женщин.

Карциноид — злокачественная опухоль, обычно возникающая в желудочно-кишечном тракте, которая вырабатывает несколько веществ, обладающих гормоноподобным действием

ППо́ма — опухоль поджелудочной железы, секретирующая панкреатический полипептид (ПП). Клинические проявления практически отсутствуют. Чаще диагностируется после метастазирования в печень. Лечение: оперативное, химиотерапия и симптоматическое. Прогноз зависит от срока начала лечения.

Сома́тостатино́ма — злокачественная медленно растущая опухоль, характеризуется повышением уровня соматостатина. Это редкое заболевание, встречается у лиц старше 45 лет — 1 случай на 40 млн.

Различают:

• соматостатиному из дельта-клеток поджелудочной железы и
• апудому, секретирующую соматостатин — опухоль двенадцатиперстной кишки.

Диагноз на основании клиники и повышения уровня соматостатина в крови. Лечение оперативное, химиотерапия и симптоматическое. Прогноз зависит от своевременности лечения.

Паращитовидные железы

В паращитовидных железах 4 небольшие массы железистой ткани, обнаруженные на задней стороне щитовидной железы. Паращитовидные железы производят эндокринный гормон — паратгормон (ПТГ), который участвует в гомеостазе ионов кальция. РТН высвобождается из паращитовидных желез, когда уровень ионов кальция ниже заданной точки. ПТГ стимулирует остеокласты, чтобы расщепить кальций, содержащий матрицу костной ткани, чтобы освободить свободные ионы кальция в кровь. ПТГ также стимулирует почки возвращать отфильтрованные ионы кальция из крови обратно в кровоток таким образом, чтобы они сохранялись.