Гипофиз возрастные особенности. Профилактика эндокринных заболеваний детей
Железы внутренней секреции, или эндокринные, не имеют выводных протоков и выделяют секрет непосредственно во внутреннюю среду – кровь, лимфу, тканевую и спинномозговою жидкости. Это отличает их от желез внешней секреции (пищеварительных) и экскреторных желез (почек и потовых), которые выделяют секрет, который образуется в них во внешнюю среду. В эндокринных железах синтезируются разнообразные химические вещества - гормоны, действующие на обмен веществ в ничтожно малых количествах. Гормоны регулируют все функции как катализаторы - через кровь и через нервную систему. Они имеют большое значение для умственного и физического развития, роста, изменений строения организма и его функций и определяют половые различия.
Многие гормоны влияют на формирование организма уже на ранних стадиях внутриутробного развития. С возрастом функции и строение желез внутренней секреции значительно изменяются. Некоторые эндокринные железы особенно интенсивно функционируют в детском, другие - в зрелом возрасте.
Щитовидная железа . Состоит из перешейка и двух боковых долей и расположена на шее впереди и по бокам трахеи. С возрастом строение железы изменяется, особенно в период полового созревания. К старости вес железы падает: больше у мужчин, чем у женщин. Железа секретирует два гормона - тироксин и трийодтиронин. Оба гормона образуются в щитовидной железе одновременно и непрерывно. У взрослых при гиперфункции железы увеличивается расщепление белков и наступает исхудание, у детей, наоборот, увеличивается синтез белка, ускоряются рост и формирование организма. Гормоны щитовидной железы повышают иммунитет.
Околощшиовидные (паращитювибиые) железы. У человека четыре железы. Они расположены на задней поверхности щитовидной железы. В этих железах образуется паратиреоидный гормон, или паратгормон и кальцитонин. Паратгормон выделяется непрерывно, он регулируетразвитие скелета и отложение кальция в костях, Кальцитонин снижает содержание кальцияв крови, секреция его усиливается при величениисодержания кальция в крови. Атрофия данных желез вызывает тетанию (судорожную болезнь), которая возникает в результатезначительного повышения возбудимости центральной нервной системы. При хронической гиперфункции желез уменьшается содержание кальция в костях, они разрушаются истановятся ломкими, расстраиваются сердечная деятельность и пищеварение, снижается сила мышечной системы.
Зобная (вилочковая) железа . Состоит из правойи левой неодинаковых долей, объединенных соединительной тканью. Железа расположена в грудной полости за грудиной. Наибольший абсолютный вес железы приходится на подростковый возраст, затем он убывает. Гормон, выделяемый вилочковой железой, неизвестен, но предполагается, что он участвуетв созревании лимфоцитов. Железа усиливаетрост организма и задерживаетсоли кальцияв костях. После се удаления резко усиливаетсяразвитие половых желез, а когда задерживается перерождение железы, то замедляется и развитие половых желез. Железа тормозит половое развитие и регулирует иммунитет.
Надпочечниковые железы . Желез две, они охватывают верхние концы каждой почки. Надпочечники состоят из двух слоев: коркового и мозгового. Оба слоя выполняют разные функции.В корковом слое образуются кортикостероиды, по химическому строению близкиек половым гормонам. В корковом слое образуются мужскиеи женские половые гормоны. У детей они участвуют в развитии половых органов до полового созревания. Количество половых гормонов коркового слоя с 20 до 40 лет наибольшее. Гормоны коры надпочечников участвуют в защитных реакциях организма на сильные неблагоприятные воздействия, которые вызывают напряжение (стресс). В период полового созревания секреция гормонов коры надпочечников наибольшая. Гипофункция вызывает бронзовую, или аддисонову болезнь.При этой тяжелой болезни появляются все возрастающая мышечная слабость и повышенная утомляемость,сильное исхудание и бронзовый цвет кожи. Гиперфункция приводит к преждевременному образованию половых гормонов, что вызывает раннее половое созревание, У мальчиков 4-6 лет появляется борода, возникает половое влечение, и развиваются половые органы, у девочек 2 лет наступает менструация. В мозговом слое непрерывно образуетсяиз тирозина очень активный гормон адреналини немного норадреналина, который секретируется быстрее адреналина и превращается в него. Адреналин усиливает и учащаетдеятельность сердца, суживает кровеносные сосуды кожи, внутренних органов, тормозит движение желудка и кишечника, резкоувеличивает обмен веществ. повышает содержание сахара в крови. В малых дозах адреналин возбуждает умственную деятельность, а в больших дозах - тормозят.
Гипофиз (нижний мозговой придаток ). Гипофиз - ведущая железа внутренней секреции, изменяющая функции всех эндокринных желез и многие функции организма. Расположен в турецком седле основной кости черепа непосредственно под головным мозгом. В гипофизе людейразличают 2 доли: более крупная передняя железистая, или аденогипофиз, и задняя - нейрогипофиз. Средняя доля увзрослых почти отсутствует и больше развита удетей. В гипофизе вырабатывается 22 гормона. Большинство из них образуется в аденогипофизе. Гормон роста ускоряет рост при относительном сохранении пропорций тела. Гонадотропные гормоны ускоряют развитие половых желез иувеличивают образование половых гормонов. Лактотропный гормон возбуждает отделение молока. Тиреотропный гормон возбуждает секрецию гормонов щитовидной железы. Паратиреотропный гормон вызывает увеличение функций околощитовидных желез и повышает содержание кальция в крови. Панкреотропный гормон оказывает влияние на развитие и функции внутрисекреторной части поджелудочной железы. Адренокортикотропный гормон увеличивает секрецию глюкокортикоидов. Гормоны белкового, жирового и углеводного обменов регулируют эти виды обмена. В нейрогипофизе образуются гормоны: вазопрессин (регулирует водно-солевой обмен, повышает кровяное давление) и окситоцин (вызывает сокращение гладкой мускулатуры матки и кишечника). Гормоны гипофиза влияют на высшую нервнуюдеятельность: в малых дозах повышают, а в больших понижают ее.
У детей до окончания окостенения длинных костей гиперфункция передней части аденогипофиза вызывает гигантизм, гиперфункцияпосле окончания окостенения вызывает непропорциональный рост частей тела, а гипофункция в раннем детстве - карликовый рост при нормальном умственном развитии и сохранении относительно правильных пропорций тела.
Эпифиз (верхний мозговой придаток). Расположен на заднем конце зрительныхбагров и на четверохолмии и соединен со зрительными буграми.Эпифиз развивается до 4 лет, азатем начинает атрофироваться, особенно после 7 - 8 лет. Он активно функционирует у подростков июношей. Уменьшенная секреция имеется и у взрослых. У неполовозрелых он задерживает половое развитие, а у половозрелых тормозит функцию половых желез. В нем выделяется гормон, который, действуя на гипоталамическую область, тормозит образование в гипофизе гонадотропных гормонов, что вызывает угнетение внутренней секреции половых гормонов. Гормон эпифиза мелатонин в отличие от интермедина сокращает пигментные клетки. Эпифиз влияет на углеводный обмен.
Смешанные железы . Смешанные железы являются органами как внешней, так и внутренней секреции. К ним относятся поджелудочная железа и половые железы.
В поджелудочной железе образуются гормоны глюкагон и инсулин. Инсулин уменьшает содержание сахара в крови, задерживает воду в тканях, уменьшает образование углеводов из белка и жира. Глюкагон увеличивает содержание сахара в крови, повышает переход гликогена в глюкозу. Оба гормона действуют на углеводный обмен, активизируя ферменты. Стойкое уменьшение секреции инсулина приводят к диабету – сахарному мочеизнурению. В клетках эпителия выводных протоков поджелудочной железы образуется гормон липокаин. который повышает окисление в печени высших жирных кислот и тормозит ее ожирение. Гормон поджелудочной железы ваготонин увеличивает активность парасимпатической системы, а гормон центропнеин возбуждает дыхательный центр и способствует переносу кислорода гемоглобином.
Половые железы. Семенники (яички) интенсивно растут до 1 года и с 10 до 15 лет. Период полового созревания мальчиков с 15 - 16 до 19 -20 лет.Он индивидуально колеблется. Предстательная железа окончательно развивается примерно к 17 годам. Мужские половые гормоны - андрогены образуются в интерстициальных клетках, которые названы железой половой зрелости, или пубертатной. Андрогены: тестостерон, андростандион, андрестерон и др. Женские половые железы - яичники имеют различные размеры, форму и вес в зависимости от возраста и индивидуальности. Яичник состоит из двух слоев: коркового и мозгового. В корковом слое образуются яйцевые клетки. Мозговой слой состоит из соединительной ткани, содержащей кровеносные сосуды и нервы. Период полового созревания продолжается у девочек с13 - 14 до 18 лет. Половой цикл у женщин проявляется в менструации. Эстрогены: эстрон, или фолликулярный гормон, эстриол и эстрадиол. Они образуются в яичниках, где одновременно секретируется небольшое количество андрогенов. В желтых телах и плаценте образуется прогестерон.
Половые гормоны оказывают существенное влияние на обмен веществ. Андрогены возбуждают синтез белка в организме и в мышцах, что увеличивает их массу, способствуют образованию костей и поэтому повышают массу тела. Они уменьшают синтез гликогена в печени. Эстрогены, наоборот, увеличивают синтез гликогена в печени и отложение жира в организме,Половые гормоны обусловливают количественные и качественныеособенности обмена веществ мужского и женского организмов, определяющие развитие наружных и внутренних половых органов, т.е. первичных половых признаков. Также определяют развитие и вторичных половых признаков: характерное строение тела, сравнительно высокий рост, сравнительно узкий таз, усы борода, волосистость груди, рук и ног, низкий голос у мужчин; xapaктерное строение тела, сравнительно низкий рост, сравнительно широкий таз,высокий голос. отложение жирана лобке и ягодицах, развитие грудных желез у женщин.
Половое развитие. Время наступления полового созревания зависит от наследственности, питания, условийжизни, здоровья, климата. У мальчиков половое созревание начинается с 10 - 11 лет, что проявляется в росте полового члена, яичек и предстательной железы. С 12 - 13 лет изменяется форма гортани и становится низким голос, с 13 - J4 лет начинается формирование мужского типа скелета и появляется оволосение на лобке по мужскому типу. С 15 - 16 лет усиливается рост волос в подмышечных впадинах и на лобке, начинают расти усы и борода, появляется сперматогенез, а также поллюция,или самопроизвольное извержение семени во сне.
Половое развитие девочек начинается раньше, чем мальчиков. С 8 лет начинает формироваться женский тип скелета, становится шире таз. С 10 - 12 лет формируются молочные железы, с 13 - 15 лет ускоряется рост, появляется оволосение в подмышечных впадинах и на лобке по женскому типу, начинаются менструации, а, следовательно, овуляции.Время появления первой менструации зависит от условий жизни и труда (у жительниц деревни позднее, чем в городе), питания (у питающихся преимущественно мясной пищей раньше), климата (на юге в среднем, на 1.5 года раньше, чем на севере), национальности, индивидуальных особенностей.
Умственное развитие детей при раннем половом развитии не отличается от нормального для соответствующего возраста. Щитовидная, зобная железы, эпифиз регулируют внутреннюю секрецию половых желез, а, следовательно, и половое развитие. Кастрация в раннем: детском, возрасте приводит к недоразвитию первичных половых признаков, а также к отсутствию вторичных половых признаков и появлению бесполого типа. У кастрированных отмечаются резкие нарушения психики, слабость воли и апатия. Андрогены и эстрогены секретируются в мужских и женских половых железах одновременно и влияют друг на друга.
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
Железы внутренней секреции. В регуляции функций организма важная роль принадлежит эндокринной системе. Органы этой системы – железы внутренней секреции – выделяют особые вещества, оказывающие существенное и специализированное влияние на обмен веществ, структуру и функцию органов и тканей. Железы внутренней секреции отличаются от других желез, имеющих выводные протоки (желез внешней секреции), тем, что выделяют продуцируемые ими вещества прямо в кровь. Поэтому их называют эндокринными железами (греч. еndon – внутри, krinein – выделять).
К железам внутренней секреции относятся гипофиз, эпифиз, поджелудочная железа, щитовидная железа, надпочечники, половые, паращитовидные или околощитовидные железы, вилочковая (зобная) железа.
Поджелудочная и половые железы – смешанные, так как часть их клеток выполняет внешнесекреторную функцию, другая часть – внутрисекреторную. Половые железы вырабатывают не только половые гормоны, но и половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды). Часть клеток поджелудочной железы вырабатывает гормон инсулин и глюкагон, другие ее клетки вырабатывают пищеварительный и поджелудочный сок.
Эндокринные железы человека невелики по размерам, имеют очень небольшую массу (от долей грамма до нескольких граммов), богато снабжены кровеносными сосудами. Кровь приносит к ним необходимый строительный материал и уносит химически активные секреты.
К эндокринным железам подходит разветвленная сеть нервных волокон, их деятельность постоянно контролирует нервная система.
Железы внутренней секреции функционально тесно связаны между собой, и поражение одной железы вызывает нарушение функции других желез.
Щитовидная железа. В процессе онтогенеза масса щитовидной железы значительно возрастает – с 1 г в период новорожденности до 10 г к 10 годам. С началом полового созревания рост железы особенно интенсивен, в этот же период возрастает функциональное напряжение щитовидной железы, о чем свидетельствует значительное повышение содержания суммарного белка, который входит в состав гормона щитовидной железы. Содержание тиреотропина в крови интенсивно нарастает до 7 лет.
Увеличение содержания тироидных гормонов отмечается к 10 годам и на завершающих этапах полового созревания (15-16 лет). В возрасте от 5-6 к 9-10 годам качественно изменяются гипофизарно-щитовидные взаимоотношения- снижается чувствительность щитовидной железы к тирео-тропным гормонам, наибольшая чувствительность к которым отмечена в 5-6 лет. Это свидетельствует о том, что щитовидная железа имеет особенно большое значение для развития организма в раннем возрасте.
Недостаточность функции щитовидной железы в детском возрасте приводит к кретинизму. При этом задерживается рост и нарушаются пропорции тела, задерживается половое развитие, отстает психическое развитие. Раннее выявление гипофункции щитовидной железы и соответствующее лечение оказывают значительный положительный эффект.
Надпочечники. Надпочечные железы уже с первых недель жизни характеризуются бурными структурными преобразованиями. Развитие кори надпочечников интенсивно протекает в первые годы жизни ребенка. К 7 годам ее ширина достигает 881 мкм, в 14 лет она составляет 1003,6 мкм. Мозговое вещество надпочечников к моменту рождения представлено незрелыми нервными клетками. Они быстро в течение первых лет жизни дифференцируются в зрелые клетки, называемые хромофильными, так как отличаются способностью окрашиваться в желтый цвет хромовыми солями. Эти клетки синтезируют гормоны, действие которых имеет много общего с симпатической нервной системой,- катехоламины (адреналин и норадреналин). Синтезированные катехоламины содержатся в мозговом веществе в виде гранул, из которых освобождаются под действием соответствующих стимулов и поступают в венозную кровь, оттекающую от коры надпочечников и проходящую через мозговое вещество. Стимулами поступления катехоламинов в кровь является возбуждение, раздражение симпатических нервов, физическая нагрузка, охлаждение и др. Главным гормоном мозгового вещества является адреналин, он составляет примерно 80% гормонов, синтезируемых в этом отделе надпочечников. Адреналин известен как один из самых быстродействующих гормонов. Он ускоряет кругооборот крови, усиливает и учащает сердечные сокращения; улучшает легочное дыхание, расширяет бронхи; увеличивает распад гликогена в печени, выход сахара в кровь; усиливает сокращение мышц, снижает их утомление и т. д. Все эти влияния адреналина ведут к одному общему результату – мобилизации всех сил организма для выполнения тяжелой работы.
Повышенная секреция адреналина – один из важнейших механизмов перестройки в функционировании организма в экстремальных ситуациях, при эмоциональном стрессе, внезапных физических нагрузках, при охлаждении.
Тесная связь хромофильных клеток надпочечника с симпатической нервной системой обусловливает быстрое выделение адреналина во всех случаях, когда в жизни человека возникают обстоятельства, требующие от него срочного напряжения сил. Значительное нарастание функционального напряжения надпочечников отмечается к 6 годам и в период полового созревания. В это же время значительно увеличивается содержание в крови стероидных гормонов и катехоламинов.
Поджелудочная железа. У новорожденных внутрисекреторная ткань поджелудочной железы преобладает над внешнесекреторной. Островки Лангерганса значительно увеличиваются в размерах с возрастом. Островки большого диаметра (200-240 мкм), свойственные взрослым, обнаруживаются после 10 лет. Установлено и повышение уровня инсулина в крови в период от 10 до 11 лет. Незрелость гормональной функции поджелудочной железы может явиться одной из причин того, что у детей сахарный диабет выявляется чаще всего в возрасте от 6 до 12 лет, особенно после перенесения острых инфекционных заболеваний (корь, ветряная оспа, свинка). Отмечено, что развитию заболевания способствует переедание, в особенности избыточность богатой углеводами пищи.
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, 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 , 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 по топографии 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, расположенных небольшие аналоги эндокринных желез — параганглиев.
Особенности эндокринных желез в разном возрасте
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. У 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 (негирогипофиз) и промежуточную. В области аденогипофиза и промежуточного отдела гипофиза синтезируется большинство гормонов железы, а именно соматотропный гормон (гормон роста), а также адренокортикотропный (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 тысяч 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 передней долю гипофиза (аденогипофиз). Кровеносные сосуды на уровне аденогипофиза снова разделяются на капилляры, оплитають островки секреторных клеток и, таким образом, через кровь оказывают влияние на активность образования гормонов (ускоряют или замедляют). По схеме, которая описана, как раз и осуществляется взаимосвязь в работе нервной и эндокринной регулирующих систем. Кроме 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 , 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 соматотропных гормонов 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, адренокортикотропный гормон (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 через это и влияя на активность тех процессов, которыми регулируются. В гипофизе также производятся меланофорний гормон, влияющий на цвет кожи, волос и на другие структуры организма, вазопрессин, регулирующий кровяное давление и водный обмен и окситоцина, влияющего на процессы выделения молока, тонус стенок матки и др..
Гормоны гипофиза . В период полового созревания особенно активны гонадотропные гормоны гипофиза, влияющих на развитие половых желез. Появление в крови половых гормонов в свою очередь тормозит активность гипофиза (обратная связь). Функция гипофиза стабилизируется в после пубертатный период (у 16 — 18 лет). Если активность соматотропных гормонов 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 проч. части тела). За период роста ребенка гипофиз увеличивается по массе в два раза (с 0,3 до 0,7 г).
Эпифиз (масса до 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 в ночи — серотонин. Благодаря этому считается, что эпифиз выполняет роль своеобразного хронометра организма, регулирующий изменение 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, трех-йодтиронин влияющих на обмен воды и минеральных веществ, на ход окислительных процессов, на процессы сгорания жира, на рост, массу тела, на физическом и умственном развитии человека. Наиболее активно железа функционирует в 5-7 и в 13-15 лет. Железа производит также гормон Тирокальцитонин, регулирующий 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 являются увеличение щитовидной железы, изъятые глаза, резкое похудание и ряд вегетативных нарушений (повышенное сердцебиение, потливость и прочее). Болезнь также сопровождается повышением раздражительности, утомляемости, снижением работоспособности и др..
Паращитовидных желез (масса до 0,5 г) . 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 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. Эндокринная система организма человека содержит в себе множество важнейших желез и это одна из них .
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 проч.), Которые, скорее всего, влияют на процессы дифференциации Г-лимфоцитов. Процессы иммуногенеза подробно описаны в разделе 4.9.
Тимус расположен 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 (корковую) и мозговую части. На границе коркового и мозгового частей выделяют крупные клетки с высокой активностью к делению (лимфобласты), которые считаются ростковых точками, потому что именно сюда попадают на созревание стволовые клетки.
Вилочковая железа эндокринной системы активно действует в 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 до 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 ткани: 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 детской и в преклонном 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 выполнении 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 поддержания 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 оцепенение этих мышц или, даже, оцепенение пространственной позы (явление каталепсии).
Важен 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 (развитии так называемого стероидного диабета) и даже может способствовать разрушению тканей сердечной мышцы, возникновение язвы стенок желудка и др..
. Эта железа, как и половые железы, считается смешанной, так как выполняет экзогенную (производство пищеварительных ферментов) и эндогенную функции. Как эндогенная, поджелудочная железа вырабатывает в основном гормоны глюкагон и инсулин, которые влияют на углеводный обмен в организме. Инсулин снижает 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 зачастую 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 имеют название параганглиев. Эти железы обычно образуют гормоны местного назначения, влияющие на ход тех или иных функциональных процессов. Например, ентероензимни клетки стенок желудка вырабатывают гормоны (инкреты) гастрина, секретина, 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 влияние на обмен воды и солей).
1. Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена: пособие для студентов пед. институтов. ─ М.: Просвещение, 1990.─ С. 254-256.
3. http://mezhdunami.ru/baby/skin/peculiarity/
9. Возрастные особенности эндокринной системы
Эндокринная система является главным регулятором роста и развития организма. К эндокринной системе относятся гипофиз, эпифиз, щитовидная, поджелудочная, паращитовидные, вилочковая, половые железы, надпочечники. Некоторые эндокринные железы начинают функционировать уже в период эмбрионального развития. Существенное влияние на рост и развитие ребенка оказывают гормоны материнского организм, которые он получает во внутриутробном периоде и с грудным молоком. Эндокринные железы вырабатывают специфические химические регуляторы жизненных функций – гормоны. Выделение гормонов происходит непосредственно во внутреннюю среду, в основном в кровь.
Гипофиз расположен у основания головного мозга в углублении турецкого седла кости черепа. Состоит из передней, задней и средней доли. Его масса у новорожденных составляет 100-150 мг, а размер 2,5-3 мм. На втором году жизни он начинает увеличиваться, особенно в возрасте 4-5 лет. После этого до 11 лет рост замедляется, а с 11 вновь ускоряется. К периоду полового созревания масса в среднем составляет 200-350мг, к 18-20 годам-500-650 мг, а диаметр-10-15мм. У взрослых средняя доля почти отсутствует, но хорошо развита у детей. Во время беременности гипофиз увеличивается. У девочек становление гипоталамо-гипофизарной системы в связи с надпочечниками, приспосабливающей организм к напряжения происходит позднее, чем у мальчиков.
Аденогипофиз (передняя доля) выделяет тропные гормоны. Под влиянием соматотропина (гормона роста) происходит новообразование хрящевой ткани эпифизарной зоны и увеличение длины трубчатых костей, активизируется образование мягкой соединительной ткани, что важно для обеспечения надежности соединения частей растущего скелета. Гормон оказывает также стимулирующее действие и на развитие скелетной мышечной ткани. Сомототропин определяется в гипофизе 9-недельного плода, в дальнейшем его количество растет и к концу внутриутробного периода увеличивается в 12000 раз. В крови появляется на 12-й неделе внутриутробного развития, а у 5-8 месячных плодов его примерно в 100 раз больше, чем у взрослых. Далее концентрация гормона остается высокой, хотя в течение первой недели после рождения она снижается более чем на 50%. После 3-5 лет уровень соматотропина в крови такой же, как и у взрослых.
Другой гормон аденогипофиза - лактотропин или пролактин стимулирует функцию желтого тела и способствует лактации, то есть образованию молока. В мужском организме он стимулирует рост предстательной железы и семенных пузырьков. Секреция пролактина начинается с 4-го месяца внутриутробного развития и значительно усиливается в последние месяцы беременности. У новорожденного регистрируется в больших концентрациях, однако 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.
Также аденогипофиз продуцирует тиротропин , регулирующий функцию щитовидной железы. Обнаруживается у 8-недельных эмбрионов и растет в течение всего внутриутробного развития. У 4-х месячного плода содержание гормона в 3-5 раз больше, чем у взрослого. Этот уровень сохраняется до рождения. Значительное увеличение синтеза и секреции наблюдается дважды. Первое увеличение - в первый год, жизни связано с адаптацией новорожденного к новым условиям существования. Второе повышение соответствует гормональной перестройке, включающей усиление функции половых желез. Максимум секреции наблюдается в возрасте от21 до 30 лет, в 51-85 лет ее величина уменьшается вдвое.
Адренокортикотропин (АКТГ) , регулирующий функцию надпочечников, начинает выделяться у зародыша с 9-й недели. 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 новорожденного отмечена высокая концентрация гонадотропных (стимулируют деятельность мужских и женских половых желез) гормонов. Это лютропин (лютеинизирующий гормон -вызывает овуляцию) и фолликулостимулирующий гормон (в женском организме вызывает рост фолликулов яичника, способствует образованию в них эстрогенов, в мужском - влияет на сперматогенез в семенниках). Клетки, вырабатывающие эти гормоны развиваются к 8-10-й неделе внутриутробного развития. В крови появляются с 3-месячного возраста. Максимальная их концентрация приходится на период 4,5-6,5 месяцев пренатального периода. У новорожденных концентрация гормонов в крови очень высокая, но на протяжении 1-й недели после рождения происходит их резкое снижение, и до 7-8-летнего возраста остается низкой. В препубертатный период происходит увеличение секреции гонадотропинов. К 14 годам концентрация их увеличивается в 2-2,5 раза по сравнению с 8-9 годами. К 18 годам концентрация становится такой же, как и у взрослых.
Промежуточная (средняя) доля гипофиза продуцирует интермедин, или меланоцитостимулирующий гормон, который регулирует кожную пигментацию и пигментацию волос. У плода начинает синтезироваться на 10-11 неделе. Его концентрация в гипофизе довольно стабильна как в период внутриутробного развития, так и после рождения. Однако, во время беременности в крови содержание гормона увеличивается, что вызывает усиленную пигментацию отдельных участков кожи.
Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз), вырабатывает гормоны вазопрессина и окситоцина . Вазопрессин контролирует обратное всасывание воды из почечных канальцев, при его недостатке развивается несахарный диабет. Окситоцин ─ стимулирует гладкую мускулатуру матки при родах, регулирует выработку молока в молочных железах.
Синтез гормонов начинается на 3-4 месяце внутриутробного развития. Содержание этих гормонов в крови высоко к моменту рождения, а через 2-22 часа 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. В возрасте 55 лет активность нейрогипофиза в 2 раза меньше, чем у годовалого ребенка.
Эпифиз или шишковидная железа расположен на заднем конце зрительных бугров и на четверохолмии. Железа оказывает угнетающее действие на половое развитие у неполовозрелых и тормозит функции половых желез у половозрелых. Вырабатывает гормон серотонин , который действует на гипоталамо-гипофизарную систему в условиях стресса и запускает защитные реакции организма. Гормон мелатонин сокращает пигментные клетки. Гиперфункция эпифиза уменьшает объём надпочечников и вызывает гипогликемию.
У взрослого человека эпифиз весит около 0,1-0,2г, у новорожденного всего 0,0008г. Железа обнаруживается на 5-7 неделе периода внутриутробного развития, а секреция начинается на 3-м месяце. Эпифиз развивается до 4 лет, а затем начинает атрофироваться, особенно интенсивно после 7-8 лет. Если в силу каких-либо причин отмечается ранняя инволюция (обратное развитие) железы, то это сопровождается более быстрыми темпами полового созревания. Но следует отметить, что полной атрофии эпифиза не происходит даже в глубокой старости.
Щитовидная железа располагается на передней стороне шеи поверх щитовидного хряща. Непарный орган желтовато-розового цвета состоит из правой и левой долей соединённых между собой перешейком. У новорожденных масса щитовидной железы -1г, к 3 годам 5г, в 10 лет – 10гр, с началом полового созревания рост железы усиливается и становится равным 15-18г. В связи с ускоренным ростом щитовидно железы в пубертатный период может возникнуть состояние гипертиреоза, проявляющееся в повышении возбудимости, вплоть до невроза, увеличении частоты сердцебиений и усилении основного обмена, ведущего к похуданию. У взрослого человека вес железы равен 25 – 40г. К старости вес железы падает, причём у мужчин больше, чем у женщин.
Щитовидная железа вырабатывает тиреоидные гормоны – тироксин и трийодтиронин . Они стимулируют рост и развитие во внутриутробном периоде онтогенеза. Важны для полноценного развития нервной системы. Тиреоидные гормоны увеличивают продукцию тепла, активируют обмен белков, жиров и углеводов.
В конце 3-го месяца внутриутробного развития гормоны начинают выделяться в кровь. Концентрация тиреоидных гормонов в крови у новорожденных выше, чем у взрослых, однако в течение нескольких суток их уровень в крови снижается. Значительное увеличение секреторной активности железы происходит в возрасте 7 лет и в период полового созревания. Максимальная активность щитовидной железы наблюдается с 21 до 30 лет, после этого она постепенно снижается. Это обуславливается не только падением гормонов, но и понижением с возрастом чувствительности к нему щитовидной железы.
Кроме того, в щитовидной железе С-клетками вырабатывается кальцитонин – гормон, понижающий содержание кальция в крови. Его содержание увеличивается с возрастом, наибольшая концентрация отмечается после 12 лет. У юношей 18 лет содержание кальцитонина в несколько раз выше, чем у детей 7-10 лет.
Околощитовидные железы располагаются на задней поверхности щитовидной железы. У человека четыре околощитовидных железы. Вес околощитовидных желез составляет 0,13-0,25г. Железа вырабатывает паратгормон, который регулирует развитие скелета и отложения кальция в костях.
Железы начинают развиваться на 5-6-й неделе внутриутробного развития, тогда же начинается и секреция гормона. Концентрация паратгормона у новорожденного близка к концентрации взрослого человека. активно железа функционирует до 4-7 лет, в период от 6 до 12 лет происходит уменьшение уровня гормона в крови. С возрастом наблюдается увеличение количества клеток жировой и опорной ткани, которая к 19-20 годам начинает вытеснять железистые клетки.
Надпочечники – парные плоские органы лежащие вблизи верхнего конца каждой почки. Надпочечник состоит из коркового и мозгового слоёв. Корковый слой вырабатывает гормоны глюкокортикоиды, минералкортикоиды и андрогены и эстрогены.
Глюкокортикоиды влияют на углеводный обмен. Под их воздействием образуются углеводы из продуктов распада белка, увеличивают работоспособность скелетных мышц и снижают их утомляемость, увеличивают потребление кислорода сердечной мышцей. Они обладают противовоспалительным и противоаллергическим действием.
Минералокортикоиды регулируют минеральный и водно-солевой обмен в организме. Они возвращают работоспособность утомлённым мышцам путём восстановления нормального соотношения ионов натрия и калия и нормальной клеточной проницаемости, увеличивают реабсорбцию воды в почках, повышают артериальное давление.
Андрогены и эстрогены ─аналоги женских и мужских половых гормонов, однако они менее активны, чем гормоны половых желез. Вырабатываются в незначительном количестве.
Мозговой слой надпочечников вырабатывает гормоны адреналин и норадреналин.
Адреналин ускоряет кругооборот крови, усиливает и учащает сердечные сокращения; улучшает легочное дыхание, расширяет бронхи; увеличивает распад гликогена в печени, выход сахара в кровь; усиливает сокращение мышц, снижает их утомление и т. д. Все эти влияния адреналина ведут к одному общему результату – мобилизации всех сил организма для выполнения тяжелой работы. Норадреналин в основном повышает артериальное давление.
У человека надпочечники начинают формироваться в раннем онтогенезе: зачатки коры надпочечников впервые обнаруживаются в начале 4-й недели внутриутробного развития. У месячного эмбриона надпочечники по массе равны, а иногда и превосходят почки. У 8-недельного зародыша в надпочечниках уже вырабатываются предшественники эстрогенов. Образование минералкортикоидов начинается на 4-м месяце внутриутробного развития, их концентрация в крови постоянно повышается.
Темпы роста неодинаковы в разные периоды: у новорожденных масса надпочечников составляет – 6-8г; у детей 1-5 лет -5,6г; 10 лет – 6,5 г; 11-15 лет – 8,5 г; 16-20 лет – 13 г; 21-30 лет – 13,7 г. Особенно резкое увеличение наблюдается в 6-8 месяцев и в 2-4 года. Рост продолжается до 30 лет.
Структура надпочечников при рождении изменяется. В постнатальный период центральная часть коркового вещества перерождается и замещается вновь образующейся тканью, восстановление которой идет от периферии к центру. В год у ребенка окончательно формируется клубочковая, пучковая и сетчатая зоны коры надпочечников. Раньше всех формируется пучковая зона, которая сохраняет свою активность до старости. Клубочковая зона достигает максимального развития в период полового созревания. Основные изменения в надпочечниках начинаются с 20 и продолжаются до 50 лет. В этот период происходит разрастание клубочковой и сетчатой зон коркового слоя надпочечников. После 50 лет эти зоны уменьшаются, вплоть до полного исчезновения.
О количестве гормонов коры надпочечников судят по количеству стероидов, выводимых с мочой. У новорожденных в сутки выделяется менее 1 мг стероидов, в 12 лет−5 мг, в период полового созревания − 14мг, после 30 лет количество гормонов коры надпочечников резко уменьшается, а интенсивность реакций тканей на них постепенно ослабевает.
После рождения функция коры тоже изменяется. С 10-го дня повышается продукция кортикостероидов: ко 2 –й неделе их образуется столько же, сколько и у взрослых, а на 3-й неделе устанавливается суточный ритм секреции. От года до трех лет секреция кортикостероид усиливается, а потом устанавливается на уровне ниже взрослого. До 11−12 лет этот показатель почти одинаков для обоих полов, в пубертатный период значительно увеличивается секреция половых желез, и появляются половые различия.
Для мозгового вещества характерно позднее формирование и медленное созревание в онтогенезе. В конце 3-го − начале 4-го месяцев внутриутробного развития в ткань надпочечника врастают адреналовые клетки и начинается синтез норадреналина. Адреналина у плода образуется мало. У новорожденных мозговое вещество относительно слабо. Увеличение происходит в период с 3-4 до 7-8 лет, и только к 10 годам мозговое вещество по массе превосходит корковое. Тем не менее, новорожденные с первых дней жизни способны реагировать на стрессовые воздействия. Образование адреналина и норадреналина возрастает на протяжении первого года жизни, а в возрасте от 1до 3 лет формируется его суточная и сезонная цикличность.
Поджелудочная железа имеет скопление клеток (островки Лангерганса), обладающие внутрисекреторной активностью. Масса ее у новорожденного составляет 4-5 г, к периоду полового созревания увеличивается в 15-20 раз. К моменту рождения ребенка гормональный аппарат поджелудочной железы анатомически развит и обладает достаточной секреторной активностью.
Гармоны поджелудочной железы синтезируются в островках Лангерганса: β-клетки, вырабатывают инсулин , α-клетки, продуцируют глюкагон; Д-клетки, образуют соматостатин, который тормозить секрецию инсулина и глюкагона.
Инсулин регулирует углеводный обмен и понижает уровень глюкозы в крови, а в печени и мышцах обеспечивает отложение гликогена. Увеличивает образование жира из глюкозы и тормозит его распад. Инсулин активирует синтез белка, увеличивает транспорт аминокислот через мембраны клеток.
Под влиянием глюкагона происходит распад гликогена печени и мышц до глюкозы и повышение уровня глюкозы в крови. Глюкагон стимулирует распад жира в жировой ткани.
В клетках эпителия выводных протоков поджелудочной железы образуется гормон липокаин, который повышает окисление в печени высших жирных кислот и тормозит её ожирение.
Гормон поджелудочной железы ваготонин увеличивает активность парасимпатической системы, а гормон центропнеин возбуждает дыхательный центр и способствует переносу кислорода гемоглобином.
Эндокринная часть поджелудочной железы начинает формироваться на 5-й−6-й неделе внутриутробного развития, когда ее клетки разделяются на экзо- и эндокринные. При дифференцировке клеточных элементов на 3-м месяце эмбрионального развития выделяются β-клетки, а затем и α-клетки. К концу 5-го месяца хорошо сформированы островки Лангерганса. В крови плода инсулин определяется на 12-й неделе, но до 7-го месяца его концентрация низкая. В дальнейшем она резко повышается и удерживается до рождения. Содержание глюкогона в поджелудочной железе в течение внутриутробного развития достигает уровня взрослых.
Островки Лангерганса значительно увеличиваются в размерах с возрастом. В период новорожденности они составляют 50 мкм, от 10 до 50 лет− 100-200мкм, после 50 размер островков резко уменьшается.
У детей первых 6 месяцев жизни инсулина выделяется в 2 раза больше, нежели у взрослых, затем его содержание падает. До 2-х-летнего возраста концентрация инсулина в крови составляет 66% от концентрации взрослого человека. Незрелость гормональной функции поджелудочной железы может явиться одной из причин того, что у детей сахарный диабет выявляется чаще всего в возрасте от 6 до 12 лет, особенно после перенесения острых инфекционных заболеваний (корь, ветряная оспа, свинка). В дальнейшем его концентрация возрастает, особенно в период от 10 до 11лет. После 40 лет активность поджелудочной железы падает, в соответствии с этим, уменьшается количество секретируемого гормона и может стать причиной развития в этом возрасте сахарного диабета.
Вилочковая железа (тимус) представляет собой лимфоидный орган, который состоит из правой и левой неодинаковых долей, объединённых соединительной тканью. Гормоны, вырабатываемые вилочковой железой - тимозины , стимулируют иммунологические процессы, а именно: они обеспечивают образование клеток, способных специфически распознавать антиген и отвечать на него иммунной реакцией.
С возрастом размеры сильно меняются: до года масса составляет 13г; с 1 до 5 лет – 23г; с 6 до 10 лет -26г; с 11 до 15 лет – 37,5г; с 16 до 20 лет – 25,5 г; с 21 до 25 лет – 24,75г; с 26 до 35 лет – 20 г; с 36 до 45 лет – 16 г; с 46 до 55 лет – 12,85г; с 66 до 75 лет – 6г.
Вилочковая железа закладывается на 6-й неделе и полностью формируется к 3-му месяцу внутриутробного развития. У новорожденных железа характеризуется функциональной зрелостью и продолжает развиваться далее. Параллельно с этим в вилочковой железе уже на первом году жизни начинают развиваться соединительно-тканные волокна и жировая ткань, а с наступлением половой зрелости она начинает подвергаться инволюции, то есть с возрастом железистая ткань постепенно замещается жировой. Но и у пожилых людей сохраняются отдельные островки паренхимы вилочковой железы, играющие большую роль в иммунологической защите организма.
Половые железы представлены в мужском организме семенниками, а в женском – яичниками. Половые гормоны мужского организма называются андрогенами. Истинный мужской гормон – тестостерон и его производние- андростерон. Они обуславливает развитие полового аппарата и рост половых органов, развитие вторичных половых признаков.
У взрослого мужчины вес яичка составляет 20-30г. У детей в 8-10 лет -0,8г; в 12-14 лет – 1,5 г; в 15 лет 7г. Интенсивный рост яичек идёт с 1 года и с 10-15 лет. Предстательная железа развивается у мужчин к 17 годам.
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. В период от 4,5−7 месяцев андрогены вызывают дифференцировку гипоталамуса по мужскому типу, при их отсутствии развитие гипоталамуса происходит по женскому типу. После завершения внутриутробного развития образования андрогенов в гонадах мальчиков прекращается и возобновляется вновь в период полового созревания.
В постнатальном половом развитии мальчиков можно выделить два периода: первый с 10 до 15 лет, когда развиваются половые органы и вторичные половые признаки, и второй− после 15 лет, когда начинается период спарматогенеза. У детей до пубертатного периода концентрация тестостерона в крови удерживается на невысоком уровне. В пубертатный период гормональная активность семенников значительно увеличивается, а к 16-17 годам концентрация приближается к уровню взрослых мужчин.
Первые признаки полового созревания− увеличение размеров семенников и наружных половых органов. Под влиянием андрогенов появляются и вторичные половые признаки. В пубертатный период предстательная железа начинает выделять секрет, который по составу еще отличается от секрета предстательной железы взрослого мужчины. В среднем к 14 годам уже возможно выделение спермы. Оно происходит чаще всего во время сна и называется поллюцией. Образование сперматозоидов и половых гормонов в мужском организме продолжается до 50-55 лет, затем постепенно прекращается.
Женскими половыми гормонами являются эстрогены, которые стимулируют рост и развитие половой системы женского организма, выработку яйцеклеток, подготавливают яйцеклетку оплодотворению, матку - к беременности, молочные железы- к вскармливанию. К женским гормонам относится и прогестерон -гормон беременности.
У женщины, достигшей половой зрелости, яичник имеет вид утолщённого эллипсоида весом 5-8г. Правый яичник больше левого. У новорожденной девочки вес яичника – 0,2г. В 5 лет вес каждого яичника составляет 1г, в 8 – 10 лет – 1,5г; в 16 лет – 2г.
В яичниках женщин образование фолликулов начинается на 4-м месяце внутриутробного развития. Стероидные гормоны яичников начинают синтезироваться лишь к концу внутриутробного периода. 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. Это ведет к уменьшению количества молодых фолликулов в яичниках.
В первый период жизни (первые 6-7 лет) активность яичников снижена: очень медленно растут фолликулы и находящиеся в них ооциты. В это время секреция эстрогенов незначительна.
Во второй период от 8 лет до первой менструации (препубертатный) усиливается секреция гонадотропных гормонов гипофиза, которые вызывают рост яичников. В яичниках увеличивается выработка эстрогенов, что приводит к появлению вторичных женских половых признаков: с 10 лет начинают развиваться молочные железы. С 12 лет появляется волосяной покров на половых губах и т.д. Происходит интенсивный рост скелета, тело приобретает женский силуэт.
Третий период пубертатный наступает с 12-13 лет, когда появляется первая менструация. Она свидетельствует о том, что в яичниках начали созревать яйцеклетки. Регулярный менструальный цикл устанавливается приблизительно к 18 годам. У 22-летней здоровой девушки в обоих яичниках число первичных фолликулов может доходить до 400 тыс. В течение жизни только 500 первичных фолликулов созревают и в них образуются яйцевые клетки, способные к оплодотворению, остальные фолликулы атрофируются.
Между 45 и 55 годами наступает менопауза: менструальные циклы снова становятся нерегулярными, затем исчезают насовсем.