Биология

Урок 28: Эндокринная система

Эндокринная система

Эндокринная система объединяет и настраивает всю работу организма. Объединение частей в одно целое – это интеграция, поэтому эндокринную систему также называют интегративной.
slide6

                 Именная карта банка для детей 
                 с крутым дизайном, +200 бонусов

Перейти

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

Перейти slide8
План урока:

Иерархия в строении эндокринной системы

Гипоталамус

Гипофиз

Эпифиз

Щитовидная железа

Паращитовидные железы

Поджелудочная железа

Что такое сахарный диабет

Надпочечники и реакция на стресс

 

Эндокринная система объединяет и настраивает всю работу организма. Объединение частей в одно целое – это интеграция, поэтому эндокринную систему также называют интегративной.

1 endokrinnaya sistema u muzhchin
Эндокринная система у мужчин

2 endokrinnaya sistema u zhenshchin
Эндокринная система у женщин

Примечание. Вилочковую железу (тимус) относят и к эндокринной и к иммунной системам. Между тимусом и другими эндокринными железами поддерживается связь с помощью гормонов. Но прежде всего о тимусе говорят как об органе иммунной системы.

 

Иерархия в строении эндокринной системы

Эндокринная система человека состоит из желёз внутренней секреции или эндокринных желёз. Также в её состав входит гипоталамус – структура мозга.

В предыдущих уроках упоминались железы внешней секреции или экзокринные железы. Экзокринные железы выделяют свой секрет по протокам наружу. «Экзо» и означает «наружу». Например, слюнные железы выделяют секрет (слюну) по протокам в ротовую полость.

Эндокринные железы выделяют свои гормоны сразу в кровеносные сосуды без помощи протоков. «Эндо» означает «внутрь». Поэтому эндокринные железы называются железами внутренней секреции.

Гормоны – это биологически активные молекулы. Действие гормонов заключается в том, что они ускоряют или замедляют рост или работу других клеток. У каждого гормона есть свои органы-мишени и клетки-мишени, жизнедеятельность которых он будет менять.

Самое главное в работе эндокринной системы – это иерархия. В ней есть «старшие» и «младшие» органы. «Старшие» органы (гипоталамус и гипофиз в головном мозге) управляют работой «младших» (остальные железы).

Клетки, которые выделяют биологически активные молекулы, есть во всех системах организма.В уроке, посвящённом пищеварительной системе, шла речь о собственной эндокринной APUD-системе (АПУД-системе) желудочно-кишечного тракта.

Некоторые органы обладают собственной эндокринной функцией, но не являются органами эндокринной системы. Например, печень и почки участвуют в обмене гормонов. В почках происходит преобразование витамина D, который сейчас называют «витамин-гормон». Также они выделяют эритропоэтин, который способствует созреванию эритроцитов в костном мозге. Ренин, выделяемый почками, участвует в регуляции артериального давления.

 

Гипоталамус

Гипоталамус – это структура головного мозга, он руководит всей эндокринной системой. Его нейроны синтезируют гормоны – нейропептиды или нейрогормоны.

3 gipotalamus i gipofiz
Гипоталамус и гипофиз

Гормоны (нейрогормоны) гипоталамуса делятся на две главные группы:

03 neirogormony gipotalamusa
Нейрогормоны гипоталамуса

 

Антидиуретический гормон

Антидиуретический гормон (АДГ) иначе называется вазопрессин. Подробнее о нём говорится в уроке по выделительной системе 

 

Окситоцин

У окситоцина два основных действия:

  • Сокращение мышц матки во время родов.
  • Сокращение гладких мышц протоков молочных желёз; они выбрасывают порции молока во время кормления младенца.

Также окситоцину приписывают участие в формировании заботы о потомстве.

 

Либерины и статины

Гипоталамус – это директор эндокринной системы. Однако напрямую с исполнителями-железами общается его заместитель – гипофиз. Гипофиз выделяет гормоны, которые регулируют активность других эндокринных желёз, например, щитовидной железы, надпочечников.

Гипоталамус отдаёт команды гипофизу с помощью статинов и либеринов. Либерины (рилизинг-гормоны, рилизинг-факторы) повышают активность клеток гипофиза, а статины – снижают (гормоны-ингибиторы).

 

Гипофиз

Гипоталамус и гипофиз связаны друг с другом, главные связи заключаются в следующем:

  • Отростки нейронов гипоталамуса (аксоны) спускаются в заднюю часть гипофиза и там выделяют свои гормоны. Задняя часть гипофиза – нейрогипофиз – произошла от нервной ткани (как и гипоталамус).
  • Гипофиз и гипоталамус связаны с помощью сети капилляров.

Передняя часть гипофиза (аденогипофиз) синтезирует 6 основных гормонов.

У двух гормонов нет одной главной мишени в виде эндокринной железы. Это гормон роста (соматотропин) и пролактин.

Другие 4 гормона гипофиза управляют работой «младших» эндокринных желёз.Это адренокортикотропный гормон (АКТГ), тиреотропный гормон (ТТГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ).

04 gormony adenogipofiza
Гормоны аденогипофиза 

 

Гормон роста

Гормон роста (соматотропный гормон, соматотропин) отвечает за рост организма. Он крайне важен для детей. Благодаря ему кости растут в длину, увеличивается масса мышечной ткани.

Очень важно то, что много гормона роста вырабатывается ночью во время сна. Поэтому детям и подросткам очень важно вовремя ложиться спать и спать всю ночь.

Бывает, что во взрослом возрасте развивается доброкачественная опухоль из клеток гипофиза, которые продуцируют гормон роста. У взрослых кости уже не растут, зато разрастаются хрящи. Поэтому при избытке гормона роста увеличиваются нос, уши, черты лица становятся грубыми. Такое нарушение работы гипофиза называется акромегалия. Сейчас это состояние лечится, но уже появившиеся изменения остаются навсегда.

Мэри Энн Вебстер в молодости была красивой женщиной и работала медсестрой. Выйдя замуж, она сменила фамилию на Беван. В первые годы после замужества её внешность стала меняться.

4 mary ann webster do i vo vremya bolezni
Мэри Энн Вебстер до и во время болезни

Через 11 лет брака её муж умер, она осталась одна с четырьмя детьми. Её нужно было искать заработок, чтобы кормить их. Тогда в Англии проводился конкурс на звание «самой уродливой женщины в мире». К сожалению, в то время нравы были не такими мягкими, как сейчас. Победа в конкурсе досталась ей. Теперь с помощью своей необычной внешности она могла участвовать в цирковых представлениях и зарабатывать этим деньги.

Мэри героически приняла «титул» самой некрасивой женщины в мире на потеху публике, чтобы вырастить своих детей.

 

Пролактин

Пролактин отвечает за грудное вскармливание. Под его действием в конце беременности и после родов молочные железы вырабатывают молоко.Пролактин вырабатывается не только во время грудного вскармливания, но и в течение всей жизни. Пролактин есть и у мужчин. Молочная железа – не единственная мишень пролактина.

 

Эпифиз

Эпифиз является самой загадочной железой внутренней секреции.

5 epifiz
Эпифиз

Эпифиз расположен в мозге. Древние мистические учения называли его «третьим глазом». У некоторых животных он действительно улавливает свет. У человека свет воспринимает сетчатка глаза и передаёт сигналы в гипоталамус. И уже под влиянием гипоталамуса запускается или подавляется активность эпифиза.

В темноте эпифиз выделяет гормон мелатонин.Ни эпифиз, ни мелатонин до конца не изучены. Считается, что они отвечают за биологические ритмы организма.

 

Щитовидная железа

Щитовидная железа расположена на передней поверхности шеи немного ниже гортани. Она состоит из двух долей, которые связаны между собой узким перешейком.

6 shchitovidka
Щитовидная железа

Щитовидная железа находится под управлением гипоталамуса и гипофиза. Все вместе они образуют гипоталамо-гипофизарно-тиреоидную ось. Это сложное название запоминать не надо. Важно понимать, что в эндокринной системе есть строгая система управления.

Гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось:

  • Гипоталамус выделяет специальный либерин для тиреоидной оси – тиролиберин (тиротропин-рилизинг гормон).
  • Под его действием гипофиз вырабатывает тиреотропный гормон (ТТГ).
  • ТТГ активирует щитовидную железу:
  • усиливает кровоснабжение щитовидной железы;
  • стимулирует поглощение йода щитовидной железой (он нужен для синтеза гормонов);
  • стимулирует синтез и выделение гормонов щитовидной железы.

Гормоны щитовидной железы или тиреоидные гормоны – трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (Т4 или тироксин). Если гормонов щитовидной железы становится слишком много, то гипофиз выделяет мало ТТГ, это тормозит активность щитовидной железы. Если тиреоидных гормонов не хватает, гипофиз активирует щитовидную железу.

Действие гормонов щитовидной железы на организм очень фундаментально. Они влияют на синтез белков. Также они контролируют активность ферментов – белков, благодаря которым протекают почти все биохимические реакции в организме.

Основные эффекты Т3 и Т4:

  • Рост костей и всего организма.
  • Нормальное развитие нервной системы у детей.
  • Ускорение обмена веществ и выработка энергии.

Т3 и Т4 необходимы для формирования нервной системы у плода, новорождённого и в первые годы жизни. Дефицит Т3 и Т4 в этот период приводит к необратимому недоразвитию коры головного мозга. Эти дети медленно растут, у них сохраняется карликовость, плохо формируется скелет и внутренние органы, развивается умственная отсталость. Обычно это бывает в регионах с крайне низким содержанием йода - ключевого составляющего гормонов щитовидной железы.

 

Йод и щитовидная железа

В Т3 и Т4 обязательно присутствует йод. Он поступает в организм человека с пищей. Вблизи моря его много, в горной местности мало. У щитовидной железы есть несколько механизмов экономии йода:

  • Щитовидная железа делает запасы йода.
  • Щитовидная железа может извлечь из крови максимальное количество йода.
  • Когда гормоны щитовидной железы разрушаются, их атомы йода используются для синтеза новых гормонов.

Благодаря этому щитовидная железа может обходиться без новых порций йода примерно 2 месяца.

 

Болезни щитовидной железы

Заболевания щитовидной железы в 10 раз чаще встречаются у женщин. Часто они приводят к двум основным эффектам – повышенному или пониженному содержанию тиреоидных гормонов.

Например, при болезни Грейвса или базедовой болезни щитовидная железа вырабатывает слишком много гормонов. Это явление называется гипертиреоз. В основе болезни Грейвса лежит агрессия иммунной системы на щитовидную железу. Антитела действуют на щитовидную железу, как тиреотропный гормон (ТТГ). Под их влиянием она вырабатывает всё больше гормонов, но ни гипофиз, ни гипоталамус не могут её остановить.

У больных усиливается обмен веществ, повышается температура тела, они быстро худеют. Появляются бессонница, перевозбуждение, тревожность. Их сердце слишком часто бьётся, что может быть опасным.

Болезнью Грейвса страдали Анна Ахматова, Надежда Константиновна Крупская.

Самый знаменитый симптом болезни Грейвса – выпученные глаза – экзофтальм. Экзофтальм возникает из-за того, что в жировую клетчатку глазницы проникает много иммунных клеток. Она воспаляется и набухает. При лечении экзофтальм проходит, но не всегда.

7 krupskaya v molodosti
Надежда Константиновна Крупская в молодости

8 krupskaya v pozhilom vozraste
Надежда Константиновна Крупская в пожилом возрасте. Заметно, что глаза у неё словно стали больше и выдвинулись вперёд (экзофтальм).

Болезнь Грейвса возникает у тех, кто имеет генетическую предрасположенность к этой болезни. Курение повышает риск развития болезни почти в 2 раза. А у тех, кто уже заболел, курение повышает риск появления экзофтальма почти в 8 раз.

При недостатке гормонов щитовидной железы, развивается гипотиреоз. Интенсивность обмена веществ снижается, больные часто мёрзнут, жалуются на слабость, вялость, склонны к прибавке массы тела. Другие симптомы гипотиреоза – отёки, сниженное содержание гемоглобина, нарушение менструального цикла. Самая частая причина гипотиреоза – это недостаток йода в пище.

Гипотиреоз очень напоминает депрессию. Это психическое расстройство, при котором человек теряет способность радоваться и интерес к жизни. Он всё воспринимает в чёрных красках. Самый страшный исход депрессии – самоубийство. При подозрении на депрессию врач-психиатр назначает исследование щитовидной железы.

Также щитовидная железа выделяет гормон кальцитонин, который влияет на обмен кальция. О нём пойдёт речь ниже.

 

Паращитовидные железы

Рядом с щитовидной железой находятся маленькие паращитовидные железы. Их основная функция – регуляция обмена кальция совместно с щитовидной железой и витамином D.

9 parashchitovidnye zhelezy
Паращитовидные железы

Когда кальция в крови становится мало, паращитовидная железа вырабатывает паратгормон. Под его влиянием кальций выделяется из костной ткани и поступает в кровь.

Если кальция в крови становится много, то уже щитовидная железа вырабатывает больше гормона кальцитонина. Благодаря ему всё больше кальция остаётся в костной ткани и его количество в крови снижается.

Однако ещё один элемент регуляции обмена кальция – витамин D. По своей структуре и механизму действия он напоминает некоторые гормоны. Поэтому в последнее время его называют «витамин-гормон». Благодаря ему кальций лучше всасывается в кишечнике, без него невозможно нормальное формирование скелета ребёнка.

 

Поджелудочная железа

В уроке, посвящённом пищеварительной системе, мы рассматривали поджелудочную железу как железу внешней секреции. Она выделяет панкреатический сок и ферменты, которые необходимы для переваривания пищи в тонкой кишке.

В 1869 году студент-медик Пауль Лангерганс обнаружил в поджелудочной железе скопления клеток, которые не выделяют пищеварительных ферментов. Он предположил, что они выполняют какие-то другие функции. Позже эти скопления назвали в его честь островками Лангерганса. Клетки островков выделяют гормоны, самые важные из которых – глюкагон и инсулин. Глюкагон повышает содержание глюкозы в крови, а инсулин – снижает.

Глюкоза – это самый главный источник энергии для клеток. Она выделяется из пищи, поступает в кровь и дальше проникает в ткани. В нервную ткань она поступает свободно и без помощников. Это очень важно, ведь для головного мозга – это единственный источник энергии. Без глюкозы он погибнет в течение нескольких минут.

В печень, жировую и мышечную ткани глюкоза поступает с помощью гормона поджелудочной железы инсулина. Он играет роль ключа, который отворяет ворота для глюкозы. В этих тканях глюкоза подвергается дальнейшим преобразованиям. Например, запасается в виде гликогена в печени.

 

Что такое сахарный диабет

Если инсулина мало или его нет совсем, если клетки не воспринимают инсулин, развивается сахарный диабет (СД). Это одна из самых распространённых болезней эндокринной системы. Наверное, у каждого в семье есть бабушка или дедушка, у которых «высокий сахар».

О СД знали уже за несколько тысячелетий до нашей эры. В Папирусе Эберса, который датируется 1500 годом до н.э., описаны его симптомы: похудение, изменения кожи, жажда, частое мочеиспускание. Указывается даже, что место болезни находится у желудка, но не связано с ним.

Повышение уровня глюкозы в крови – это основное проявление сахарного диабета. Глюкоза не может попасть без инсулина в некоторые ткани и накапливается в крови. Второе проявление диабета – это появление глюкозы в моче. Об этом симптоме и других проявлениях диабета упоминалось в уроке по выделительной системе.

Однако пожилые люди, болеющие СД, отнюдь не худые. Дело в том, что существует несколько типов этой болезни. В V – VI веках н.э. Сушрута-самхита выделил два типа диабета:

  • диабет худых молодых людей, от которого они вскоре умирают;
  • диабет пожилых и тучных людей.

 

Сахарный диабет 1 типа (СД 1 типа)

Это «диабет молодых» или «диабет худых». Встречается редко, у детей и молодых людей. В его основе лежит разрушение клеток поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Чаще всего клетки поджелудочной железы разрушаются из-за агрессии собственной иммунной системы.

При СД 1 типа поджелудочная железа вырабатывает всё меньше инсулина. Многим клеткам не хватает глюкозы – важного источника энергии. В итоге люди с СД 1 типа худеют и страдают от мышечной слабости. Без инсулина эта болезнь смертельна.

 

Сахарный диабет 2 типа (СД 2 типа)

Сахарный диабет 2 типа (СД 2 типа) иначе называется «диабет тучных» или «диабет пожилых». Он встречается у людей старше 40 лет и поначалу себя никак не проявляет.

Со временем избыток глюкозы в крови поражает нервы, крупные и мелкие сосуды. Так как сосудами и нервами пронизаны все ткани, со временем страдают сетчатка глаза, сердце, почки и другие органы. Снижается сопротивляемость инфекционным болезням.

В основе СД 2 типа лежит невосприимчивость клеток к инсулину – инсулинорезистентность. Инсулин вырабатывается, но клетки не воспринимают инсулин, а значит, и глюкозу. Уровень глюкозы остаётся повышенным, это заставляет поджелудочную железу продуцировать всё больше инсулина. Через несколько лет возможности островков Лангерганса истощаются.

Другая причина СД 2 типа – ожирение. Раньше жировая ткань считалась просто хранилищем для жиров. Сейчас она рассматривается как ткань с эндокринной функцией, которая влияет на состояние организма. Например, она вырабатывает ряд своих гормонов, участвует в обмене других гормонов. Она выделяет молекулы, которые участвуют в воспалении, иммунной защите, свёртывании крови и обмене жиров.

Люди с СД 2 типа живут долго, особенно если соблюдают диету и придерживаются рекомендаций врача.

 

Надпочечники и реакция на стресс

10 nadpochechnik
Надпочечник

Надпочечники – это маленькие железы, которые лежат на почках. Они выделяют много важных гормонов. Например, альдостерон задерживает воду и натрий в организме. Кортизол влияет на обмен углеводов, белков и жиров, а также подавляет активность иммунной системы. Также надпочечники вырабатывают некоторые половые гормоны, адреналин и норадреналин.

Одна из основных функций надпочечников – реакция на стресс. Это явление глубоко изучал Ганс Селье, он и ввёл понятие «стресс». «Стресс» - это любое воздействие на организм, которое заставляет его реагировать и приспосабливаться. Стрессом могут послужить травма, инфекционное заболевание или эмоциональное потрясение.

Для живых существ жизнь без стрессовых воздействий невозможна. События, которые благотворно сказываются на жизни человека называются «эустресс». Это могут быть путешествие, свадьба, переезд, выступление на концерте или спортивном соревновании, экзамен, к которому хорошо готов.

Если человек с событием справиться не может, то у него развивается «дистресс».Поспособствовать могут подобные ситуации – провал на важном экзамене, потеря работы, расставание с близким человеком.

В реакции на стресс участвуют симпатическая нервная система и её химическое вещество норадреналин, а также гормоны надпочечников – кортизол, адреналин и тоже норадреналин. Они готовят все системы организма к реакции «бей или беги». О симпатическом влиянии на органы и команде «бей или беги» подробнее в урокеНервная система

Благодаря реакции «бей или беги» животные нападают на добычу, противника или спасаются бегством от хищника. Психика человека устроена сложнее, поэтому он предпринимает самые разные действия. Например, собирает вещи, торопится, вовремя доезжает до аэропорта и успешно переносит перелёт. Меньше спит, быстрее двигается, запоминает дорогу и здания, чтобы ориентироваться в другом городе. Другими словами, благодаря работе надпочечников человек адаптируется к новым условиям жизни.

Плохо, когда стресс затягивается и становится хроническим. Например, это длительный конфликт с другим человеком, постоянные неудачи в учёбе или на работе. Тогда организм истощается, возникают сбои в работе разных систем: пищеварительной, сердечно-сосудистой, эндокринной. В такой ситуации требуется помощь врача (чаще педиатра для детей и терапевта для взрослых) и психолога (или врача-психотерапевта).

 

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос: 1
Эндокринная система
1Отвечает за гуморальную регуляцию организма
2Взаимодействует с нервной системой
3Состоит из гипоталамуса и желез внутренней секреции
4Воздействует на органы с помощью гормонов
5Все ответы правильные
Ответить
5
Вопрос: 2
Гормон
1Гормон – это молекула, которая меняет активность клеток-мишеней
2В организме человека всего 6 гормонов
3Гормоны вырабатываются только в гипофизе
4Нарушение выработки гормонов не вызывает болезнь
5Гормоны не синтезируются в головном мозге
6Все ответы правильные
Ответить
1
Вопрос: 3
Гипоталамус и гипофиз
1Координируют работу остальных желёз внутренней секреции
2«Старшие органы» эндокринной системы
3Связаны между собой
4Находятся в головном мозге
5Все ответы правильные
Ответить
5
Вопрос: 4
Гормоны щитовидной железы
1Влияют на скорость обмена веществ
2Содержат йод
3Нужны для роста и развития ребёнка
4Нарушают работу организма при болезнях щитовидной железы
5Все ответы правильные
Ответить
5
Вопрос: 5
Поджелудочная железа
1Вырабатывает тироксин и паратгормон
2Вырабатывает инсулин и глюкагон
3Вырабатывает адреналин и кортизол
4От неё не зависит уровень глюкозы в крови
5Железа только внутренней секреции (эндокринная железа)
Ответить
2
Допущено ошибок:
Оценка:
Подробнее
Ваши ответы:
1 вопрос:

Эндокринная система
1) Отвечает за гуморальную регуляцию организма 2) Взаимодействует с нервной системой 3) Состоит из гипоталамуса и желез внутренней секреции 4) Воздействует на органы с помощью гормонов 5) Все ответы правильные
2 вопрос:

Гормон
1) Гормон – это молекула, которая меняет активность клеток-мишеней 2) В организме человека всего 6 гормонов 3) Гормоны вырабатываются только в гипофизе 4) Нарушение выработки гормонов не вызывает болезнь 5) Гормоны не синтезируются в головном мозге 6) Все ответы правильные
3 вопрос:

Гипоталамус и гипофиз
1) Координируют работу остальных желёз внутренней секреции 2) «Старшие органы» эндокринной системы 3) Связаны между собой 4) Находятся в головном мозге 5) Все ответы правильные
4 вопрос:

Гормоны щитовидной железы
1) Влияют на скорость обмена веществ 2) Содержат йод 3) Нужны для роста и развития ребёнка 4) Нарушают работу организма при болезнях щитовидной железы 5) Все ответы правильные
5 вопрос:

Поджелудочная железа
1) Вырабатывает тироксин и паратгормон 2) Вырабатывает инсулин и глюкагон 3) Вырабатывает адреналин и кортизол 4) От неё не зависит уровень глюкозы в крови 5) Железа только внутренней секреции (эндокринная железа)
Посмотреть ответы
Правильные ответы:
1 вопрос: Все ответы правильные
2 вопрос: Гормон – это молекула, которая меняет активность клеток-мишеней
3 вопрос: Все ответы правильные
4 вопрос: Все ответы правильные
5 вопрос: Вырабатывает инсулин и глюкагон
slide9

По нашей ссылке лучшие условия от Тинькофф Банка

Перейти

Получи кэшбэк до 30% и процент на остаток 5%

Перейти slide8