Строение и функции надпочечников и поджелудочной железы

Организм человека — сложная саморегулируемая система, каждая функция в которой только на первый взгляд может показаться автономной. На самом деле любой процесс, протекающий на клеточном уровне, чётко регулируется, обеспечивая поддержание внутреннего гомеостаза и оптимального баланса. Одним из таких регуляторных механизмов является гормональный статус, который обеспечивается эндокринной системой — комплексом клеток, тканей и органов, отвечающих за передачу «информации» посредством изменения уровня гормонов. Как устроена эта система? Каким образом она выполняет возложенные на неё функции? И чем регулируется эндокринная активность? Попробуем разобраться!

Эндокринная система человека: кратко о главном

Эндокринная система представляет собой сложную многокомпонентную структуру, включающую отдельные органы, а также клетки и группы клеток, которые способны синтезировать гормоны, регулируя тем самым деятельность других внутренних органов. Железы, отвечающие за внутреннюю секрецию, не имеют выводных протоков. Они окружены многочисленными нервными волокнами и кровеносными капиллярами, благодаря которым осуществляется перенос синтезируемых гормонов. Выделяясь, эти вещества проникают в кровь, межклеточное пространство и прилегающие ткани, воздействуя на функциональность организма.

Такая особенность является ключевой при классификации желёз. Органы, осуществляющие внешнюю секрецию, имеют выводные протоки на поверхности и внутри тела, а смешанная секреция подразумевает распространение гормонов и тем, и другим способом. Таким образом осуществляется адаптация к постоянно изменяющимся внешним условиям и поддержание относительного постоянства внутренней среды организма человека.

Эндокринная система: строение и функции

Функциональность эндокринной системы чётко разделена между органами, которые не являются взаимозаменяемыми. Каждый из них синтезирует собственный гормон или несколько, выполняя строго очерченные действия. Исходя из этого, всю эндокринную систему проще рассматривать, классифицируя по группам:

• Гландулярная — группа представлена сформированными железами, которые вырабатывают стероидные, щитовидные и некоторые пептидные гормоны.
• Диффузная — особенностью этой группы является распространение отдельных эндокринных клеток по всему организму. Они синтезируют агландулярные гормоны (пептиды).

Если гландулярные органы имеют чёткую локализацию и структуру, то диффузные клетки рассеяны практически по всем тканям и органам. Это значит, что эндокринная система охватывает весь организм целиком, точно и досконально регулируя его функции путём изменения уровня гормонов.

Функции эндокринной системы человека

Функциональность эндокринной системы во многом определена свойствами гормонов, которые она вырабатывает. Так, от нормальной деятельности желёз напрямую зависит:

• адаптация органов и систем к постоянно изменяющимся условиям внешней среды;
• химическая регуляция функций органов посредством координации их активности;
• сохранение гомеостаза;
• взаимодействие с нервной и иммунной системами в вопросах, касающихся роста и развития человека, его гендерной дифференциации и способностях к репродукции;
• регуляция энергообмена, начиная с образования энергоресурсов из имеющихся килокалорий и заканчивая формированием энергетических резервов организма;
• корректировка эмоциональной и психической сферы (совместно с нервной системой).

Органы эндокринной системы человека

Как было сказано выше, эндокринная система человека представлена как отдельными органами, так и клетками и группами клеток, локализованными по всему организму. К полноценным обособленным железам относятся:

• гипоталамо-гипофизарный комплекс,
• щитовидная и паращитовидная железы,
• надпочечники,
• эпифиз,
• поджелудочная железа,
• половые гонады (яичники и семенники),
• тимус.

Кроме того, эндокринные клетки можно встретить в центральной нервной системе, сердце, почках, лёгких, предстательной железе и десятках других органов, которые вместе образуют диффузный отдел.

Гландулярная эндокринная система

Гландулярные железы внутренней секреции образованы комплексом эндокринных клеток, способных продуцировать гормоны, регулируя тем самым деятельность организма человека. Каждая из них синтезирует собственные гормоны или группу гормонов, от состава которых зависит выполняемая функция. Рассмотрим более подробно каждую их эндокринных желёз.

Гипоталамо-гипофизарная система

Гипоталамус и гипофиз в анатомии обычно рассматривают совместно, поскольку обе эти железы выполняют совместную деятельность, регулируя жизненно важные процессы. Несмотря на крайне маленький размер гипофиза, который обычно весит не более 1 грамма, он является важнейшим координирующим центром для всего организма человека. Именно здесь вырабатываются гормоны, от концентрации которых зависит деятельность практически всех остальных желёз.

Анатомически гипофиз состоит из трёх микроскопических долей: аденогипофиза, расположенного спереди, нейрогипофиза, локализованного сзади, и срединной доли, которая, в отличие от двух других, практически не развита. Наиболее значимую роль играет аденогипофиз, синтезирующий 6 ключевых доминирующих гормонов:

• тиреотропин — влияет на деятельность щитовидки,
• адренокортикотропный гормон — отвечает за функциональность надпочечников,
• 4 гонадотропных гормона — регулируют фертильность и половую функцию.

Кроме того, передняя доля гипофиза вырабатывает соматотропин — гормон роста, от концентрации которого напрямую зависит гармоничное развитие костной системы, хрящевой и мышечной ткани, а значит, и пропорциональность тела. Переизбыток соматотропина, вызванный излишней активностью гипофиза, может приводить к возникновению акромегалии — патологическому росту конечностей и лицевых структур.

Задняя доля гипофиза не вырабатывает гормонов самостоятельно. Её функция заключается в воздействии на эпифиз и его гормональную активность. От того, насколько развита задняя доля, напрямую зависит гидробаланс в клетках и сократительная возможность гладкомышечных тканей.

В свою очередь, гипофиз является незаменимым союзником гипоталамуса, осуществляя связь между мозгом, нервной системой и кровеносными сосудами. Подобная функциональность объясняется активностью нейросекреторных клеток, которые синтезируют специальные химические вещества.

Щитовидная железа

Щитовидная железа, или щитовидка, расположена спереди от трахеи (справа и слева) и представлена двумя долями и небольшим перешейком на уровне 24-го хрящевого кольца дыхательного горла. В норме железа имеет совсем небольшие размеры и вес не более 20-30 граммов, однако при наличии эндокринных заболеваний может увеличиваться в 2 и более раз — всё зависит от степени и особенностей патологии.

Щитовидка довольно чувствительна к механическому воздействию, поэтому нуждается в дополнительной защите. Спереди её окружают крепкие мышечные волокна, сзади — трахея и гортань, к которым она прикреплена фасциальной сумкой. Тело железы состоит из соединительной ткани и многочисленных округлых пузырьков, заполненных коллоидным веществом, богатым белком и соединениями йода. Это вещество также включает важнейшие щитовидные гормоны — трийодтиронин и тироксин. От их концентрации напрямую зависит интенсивность и скорость метаболизма, восприимчивость к сахарам и глюкозе, степень расщепления липидов и, как следствие, наличие жировых отложений и излишней массы тела.

Ещё одним щитовидным гормоном является кальцитонин, который нормализует уровень кальция и фосфатов в клетках. Действие этого вещества антагонистично гормону паращитовидки — паратиреоидину, который, в свою очередь, усиливает приток кальция из костной системы в кровь.

Паращитовидная железа

Комплекс из 4 небольших желёзок, расположенных позади щитовидки, образует паращитовидную железу. Этот эндокринный орган отвечает за кальциевый статус организма, который необходим для полноценного развития организма, функционирования двигательной и нервной систем. Регуляция уровня кальция в крови достигается за счёт гиперчувствительных к нему клеток паращитовидки. Как только кальциевый статус снижается, выходя за пределы допустимого уровня, железа начинает продуцировать паратгормон, который запускает высвобождение молекул минерала из костных клеток, восполняя дефицит.

Надпочечники

Каждая из почек имеет своеобразную «шапочку» треугольной формы — надпочечник, состоящий из коркового слоя и небольшого количества (около 10 % от общей массы) мозгового вещества. Кора каждого надпочечника вырабатывает следующие стероидные вещества:

• минералокортикоиды (альдостерон и т. д.), которые регулируют клеточный ионный обмен для обеспечения электролитического баланса;
• гликокортикоиды (кортизол и т. д.), которые отвечают за образование углеводов и расщепление белков.

Кроме того, корковое вещество частично синтезирует андрогены — мужские половые гормоны, в разной концентрации присутствующие в организмах обоих полов. Впрочем, эта функция надпочечников является скорее второстепенной и не играет ключевой роли, поскольку основная часть половых гормонов вырабатывается другими железами.

На мозговое вещество надпочечников возложена абсолютно иная функция. Оно оптимизирует работу симпатической нервной системы, вырабатывая определённый уровень адреналина в ответ на внешние и внутренние раздражители. Это вещество часто называют гормоном стресса. Под его воздействием у человека учащается пульс, сужаются кровеносные сосуды, расширяются зрачки и сокращается мускулатура. В отличие от коры, деятельность которой регулируется центральной нервной системой, мозговое вещество надпочечников активизируется под воздействием периферических нервных узлов.

Эпифиз

Изучение эпифизарной области эндокринной системы ведётся учёными-анатомами по сей день, поскольку до сих пор не определён полный спектр функций, которые может выполнять эта железа. Известно лишь, что в эпифизе синтезируются мелатонин и норадреналин. Первый регулирует очерёдность фаз сна, опосредованно влияя на режим бодрствования и отдыха организма, физиологические ресурсы и возможности восстановления энергетических резервов. А второй затрагивает деятельность нервной и кровеносной систем.

Поджелудочная железа

В верхнем отделе брюшной полости располагается ещё одна эндокринная железа — поджелудочная. Эта железа представляет собой продолговатый орган, расположенный между селезёнкой и двенадцатиперстным отделом кишечника, длиной в среднем от 12 до 30 сантиметров в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей человека. В отличие от большинства эндокринных органов, поджелудочная железа вырабатывает не только гормоны. Здесь также синтезируется поджелудочный сок, необходимый для расщепления пищи и нормального метаболизма. Благодаря этому поджелудочная железа относится к смешанной группе, которая выделяет синтезируемые вещества и в кровь, и в пищеварительный тракт.

Круглые клетки эпителия (островки Лангенгарса), локализованные в поджелудочной, обеспечивают организм двумя пептидными гормонами — глюкагоном и инсулином. Эти вещества выполняют антагонистические функции: попадая в кровь, инсулин снижает уровень содержащейся в ней глюкозы, а глюкагон, наоборот, повышает его.

Половые железы

Гонады, или половые эндокринные железы, у женщин представлены яичниками, а у мужчин, соответственно, яичками, которые вырабатывают большую часть половых гормонов. В детском возрасте функция гонад незначительна, поскольку в организмах малышей уровни половых гормонов не столь велики. Однако уже к подростковому возрасту картина кардинально меняется: уровень андрогенов и эстрогенов повышается в несколько раз, благодаря чему формируются вторичные половые признаки. По мере взросления гормональный статус постепенно выравнивается, определяя репродуктивные функции человека.

Тимус

Эта эндокринная железа играет определённую роль лишь до момента полового созревания ребёнка, после чего постепенно снижает уровень функциональности, уступая место более развитым и дифференцированным органам. Функцией тимуса является синтез тимопоэтинов — растворимых гормонов, от которых зависит качество и активность иммунных клеток, их рост и адекватная реакция на патогенные процессы. Однако с возрастом ткани тимуса заменяют соединительные волокна, а сама железа понемногу редуцируется.

Диффузная эндокринная система

Диффузный отдел эндокринной системы человека неравномерно рассеян по всему организму. Выявлено огромное количество гормонов, продуцируемых железистыми клетками органов. Однако наибольшее значение в физиологии играют следующие из них:

• эндокринные клетки печени, в которых вырабатывается инсулиноподобный фактор роста и соматомедин, ускоряющий синтез белка и способствующий набору мышечной массы;
• почечный отдел, производящий эритропоэтин для нормальной выработки красных кровяных телец;
• желудочные клетки — здесь вырабатывается гастрин, необходимый для нормального пищеварения;
• железы кишечника, где формируется вазоактивный интерстинальный пептид;
• эндокринные клетки селезёнки, отвечающие за производство спленинов — гормонов, необходимых для регуляции иммунного ответа.

Этот список можно продолжать очень долго. Только в ЖКТ благодаря эндокринным клеткам вырабатывается более трёх десятков различных гормонов. Поэтому, несмотря на отсутствие чёткой локализации, роль диффузной системы в организме крайне велика. Именно от неё зависит, насколько качественным и стойким будет гомеостаз организма в ответ на раздражители.

Как работает эндокринная система человека

Гормональный баланс является основой постоянства внутренней среды организма человека, его нормальной функциональности и жизнедеятельности, и работа эндокринной системы играет в этом ключевую роль. Такую саморегуляцию можно рассматривать как цепочку взаимосвязанных механизмов, при которой уровень одного вещества вызывает изменения концентрации другого и наоборот. Например, повышенный уровень глюкозы в крови провоцирует активацию поджелудочной железы, которая в ответ вырабатывает большее количество инсулина, нивелируя имеющийся переизбыток.

Нервная регуляция работы эндокринных желёз осуществляется также за счёт деятельности гипоталамуса. Во-первых, этот орган синтезирует гормоны, которые способны оказывать непосредственное влияние на другие железы внутренней секреции — щитовидку, надпочечники, половые железы и т. д. А во-вторых, окружающие железу нервные волокна бурно реагируют на изменения тонуса прилегающих кровеносных сосудов, благодаря чему эндокринная активность может повышаться или понижаться.

Современная фармакология научилась синтезировать десятки гормоноподобных веществ, которые способны возместить недостаток того или иного гормона в организме, скорректировав определённые функции. И всё же, несмотря на высокую эффективность гормонотерапии, она не лишена высокого риска побочных эффектов, привыкания и других неприятных симптомов. Поэтому основная задача эндокринологии заключается не в подборе оптимального медпрепарата, а в поддержании здоровья и нормальной функциональности самих желёз, ведь ни одно синтетическое вещество не способно на 100 % воссоздать естественный процесс гормональной регуляции организма человека.