Эндокринная система человека: что такое, за что отвечает

Эндокринная система как явление природы

Эндокринная система, она же система нейрогуморальной регуляции (досл. «нервно-жидкостного управления»), чрезвычайно сложна. Ее структура, состав и функционирование находятся, по всей видимости, на пределе того, что в принципе может исследовать и постичь современная наука, вооруженная могучим (как ей кажется) инструментальным, лабораторно-аналитическим и вычислительным арсеналом. Целый раздел медицины, называемый эндокринологией, занимается изучением этой системы, ее нормальной работы, различных ее дисфункций и заболеваний, а также способов лечения последних. Целый сектор фармакологии занят разработкой, синтезом и совершенствованием т.н. гормонсодержащих препаратов; несмотря на хроническую проблему побочных эффектов, обойтись без этой группы лекарственных средств сегодня уже невозможно.

Относящиеся к эндокринной системе органы (железы), ткани или клетки определенного типа, – к примеру, клетки Кульчицкого в слизистой кишечника, – вырабатывают особые органические соединения, которые обычно называют биоактивными регуляторами, нейромедиаторами, сигнальными биохимическими веществами, но чаще всего просто гормонами. Это слово в переводе с греческого означает «возбуждать», «побуждать» или, более современным языком, «активировать». Гормоны поступают непосредственно в кровоток; малейшие колебания их концентрации в живых тканях улавливаются специфическими клетками-рецепторами, чувствительными к той или иной группе гормонов и способными реагировать на гормональные «команды», – например, повышением температуры тела, снижением кровяного давления в сосудах, интенсивным лактогенезом в молочных железах, и мн.др. Таким способом запускаются, форсируются, тормозятся или полностью подавляются, – словом, контролируются, – практически все физиологические и психические процессы в организме. При этом каждая железа секретирует, как правило, несколько гормонов, а каждый гормон в свою очередь влияет на несколько взаимосвязанных процессов.

Синонимический термин «нейрогуморальная регуляция» не случайно содержит корень «нейро-». Согласно современным представлениям, эндокринная система играет важнейшую, исключительную роль в жизнедеятельности организма, но все же не является по отношению к нему «верховной властью». Иерархическое главенство принадлежит центральной нервной системе (ЦНС), т.е. головному и спинному мозгу. Гормоны отвечают за всё, однако секреторной активностью самих эндокринных желез управляют особые церебральные образования и придатки, – прежде всего, связка гипоталамус-гипофиз в нижней области головного мозга, в т.н. промежуточном мозге, – используя для этого сигнальные электрохимические импульсы и целую паутину нейронных каналов связи (в IT такую внутреннюю сеть назвали бы интранетом). Учитывая сказанное, эндокринологию сегодня все чаще отождествляют с нейроэндокринологией (которая полвека назад считалась отдельным направлением), а группу расстройств, ранее традиционно называемых гормональными, интерпретируют как нейроэндокринные заболевания или дисфункции.

Трудно сказать, почему у эволюционирующих млекопитающих возникла столь сложная, многоступенчатая и многоэлементная нейроэндокринная система. Как известно, природа больше всего заботится о целесообразности, и меньше всего – о том, чтобы человеку было удобно ее изучать. Возможных путей и вариантов у природы всегда очень много; скорее всего, бесконечно много. Регулировать жизнедеятельность высших организмов наверняка можно было бы как-нибудь иначе, и желательно – попроще. Однако нельзя отрицать следующее. Человек современный, разумный и технологический, пока еще очень далек от создания искусственной системы, подобной ему самому, – системы столь же компактной, энергетически экономной и эффективной, обладающей сразу пятью автономными сенсорными блоками и двумя универсальными манипуляторами; системы, оптимально сочетающей силу, гибкость и подвижность, безусловные и условные рефлексы, сознание и бессознательное; вдобавок системы самовоспроизводящейся, в какой-то степени самообучающейся и, главное, сохраняющей гомеостаз (постоянство внутренних условий), т.е. самонастраивающейся практически под любые внешние условия. Поэтому сегодня нам остается только восхититься, поблагодарить природу за нашу удивительную эндокринную систему – и продолжить упорное исследование ее бесчисленных загадок.

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.

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. Ее гормонам отводится особенно большая роль в регуляции белкового, жирового и особенно углеводного обмена. К их числу принадлежат:

• Глюкагон – пептидный гормон, отвечающий за повышение уровня сахара в крови за счет поступления глюкозы в кровь в результате расщепления гликогена. Он также стимулирует выработку инсулина, способствует повышению артериального давления, частоты и силы сердечных сокращений. В высоких дозах он провоцирует расслабление кишечника. Но наиболее важен гормон для обеспечения возможности мобилизации организма в стрессовых ситуациях за счет обеспечения клеток источником энергии – глюкозой.
• Инсулин – отвечает за снижение уровня глюкозы в крови, что делает его одним из наиболее важных гормонов в регуляции обмена углеводов, а также белков и липидов. При дефиците инсулина или нарушениях чувствительности клеток к нему развивается сахарный диабет.

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.

Эндокринная система и гормоны: что это

В человеческом организме ежесекундно протекает масса самых разных биохимических превращений, от которых зависит функционирование не только отдельных органов и систем, но и организма в целом. Они необходимы для правильного протекания абсолютно всех физиологических процессов, начиная от синтеза необходимых веществ, изменения настроения и заканчивая зарождением новой жизни. Все это находится под контролем эндокринной системы, основными «агентами» которой являются гормоны.

Эндокринная система представляет собой целый комплекс взаимосвязанных между собой органов и эндокринных желез, синтезирующих гормоны. Они под руководством нервной системы регулируют течение огромного количества протекающих в организме биохимических превращений и работу внутренних органов посредством тех же гормонов.

Гормоны – биологически активные вещества, синтезирующиеся организмом в незначительных количествах и отвечающие за передачу информации другим органам, не меняя своей природы и не вступая напрямую в различные биохимические превращения.

Элементами эндокринной системы являются как непосредственно железы внутренней секреции (поджелудочная, щитовидная, паращитовидные железы), так и отдельные органы, а также части головного мозга, включая гипофиз, гипоталамус, эпифиз, тимус, надпочечники, гонады (яички у мужчин и яичники у женщин). Даже жировая ткань является гормонпродуцирующим органом. Кроме того, эндокринные клетки есть и в ряде других органов, включая сердце, почки и пр.

Каждый из них ответственен за продукцию конкретного гормона, который выделяется в кровь и с ней доставляется непосредственно в органы и ткани мишени, запуская или останавливая протекание того или иного процесса. Благодаря этому не только обеспечивается выполнение важных для жизнедеятельности процессов, но и способность организма чутко подстраиваться под изменения условий внутренней и внешней среды, расти и развиваться.

Взаимодействие гормонов с тканями осуществляется главным образом по принципу обратной связи. То есть синтезированной эндокринной железой гормон доставляется к клеткам-мишеням, запускает определенный процесс, что приводит к выработке другого гормона другой железой, который воздействует на источник продукции первого, давая знать, что нужный процесс осуществлен и тем самым тормозя его синтез. Таким образом, все гормоны и, соответственно, эндокринные органы тесно взаимосвязаны между собой и чутко реагируют на изменения в работе друг друга. Поэтому при возникновении нарушений в одном из органов эндокринной системы неизбежно страдает весь организм.

Таким образом, баланс гормонов очень важен для организма, но он может нарушаться на фоне действия различных факторов, в числе которых:

• стрессовые ситуации;
• хронический недосып;
• ослабление иммунитета;
• курение и злоупотребление алкоголем;
• нерациональное использование лекарственных средств;
• заражение гельминтами и другими паразитами;
• некоторые заболевания.

К сожалению, с подобными факторами может столкнуться каждый человек, поскольку избежать их в условиях современной жизни практически невозможно. Поэтому и нарушения гормонального баланса сегодня встречаются крайне часто, что приводит к неблагоприятным цепным изменениям в работе организма, нарушению протекания множества обменных процессов и развитию самых разнообразных заболеваний, осложнения которых способны приводить даже к летальным последствиям. А потому любые изменения в гормональном фоне требуют медикаментозной коррекции.

Тем не менее мужской организм более стабилен с точки зрения поддержания нормального гормонального фона. У женщин же он может колебаться в силу физиологических изменений, в частности при наступлении беременности, во время грудного вскармливания и при наступлении менопаузы. Кроме того, женский гормональный фон регулярно изменяется в течение каждого менструального цикла, чем объясняется тот факт, что сдавать анализы на женские половые гормоны необходимо строго в определенные дни цикла. В противном случае полученные данные могут быть неинформативными.

Во избежание развития различных заболеваний, обусловленных изменениями гормонального фона, важно его своевременно корректировать, в том числе и при физиологических изменениях, обусловленных менопаузой, поскольку дефицит эстрогенов повышает риск развития не только заболеваний половых органов, но и онкологии.

Сегодня известно более 60 различных гормонов, в число которых входят и половые. Женские половые гормоны называют эстрогенами, мужские – андрогенами. Тем не менее, эта градация довольно условна, поскольку в женском организме синтезируются как эстрогены, так и андрогены, точно так же, как и в мужском. Более того андрогены выступают в качестве основы для синтеза эстрогенов у женщин и играют важную роль в поддержании гомеостаза. Рассмотрим подробнее органы эндокринной системы и их основные гормоны.

Регуляция эндокринной системы

• Эндокринный контроль можно рассматривать как цепь регуляторных эффектов, в которой результат действия гормона прямо или косвенно влияет на элемент, определяющий содержание доступного гормона.
• Взаимодействие происходит, как правило, по принципу отрицательной обратной связи: при воздействии гормона на клетки-мишени их ответ, влияя на источник секреции гормона, вызывает подавление секреции.
  • Положительная обратная связь, при которой секреция усиливается, встречается крайне редко.
• Эндокринная система также регулируется посредством нервной и иммунной систем.

Как работает эндокринная система

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.

Заболевания эндокринной системы и их симптомы

Нормальная работа эндокринной системы может нарушаться по самым разным причинам. Это может приводить к сбою процесса выработки гормонов, уменьшению или увеличению выработки отдельных гормонов, продуцированию аномального гормона, нарушению процессов транспортировки и всасывания гормонов и др.

Сложность диагностики эндокринологических заболеваний в том, что их симптоматика очень обширна и не является специфической. Так, говорить о необходимости обратиться к хорошему эндокринологу можно при следующих признаках:

• выпадение волос;
• сбой менструального цикла;
• сбой обмена веществ;
• ожирение;
• бесплодие;
• повышенное давление;
• проблемы с сердечно-сосудистой системой;
• эмоциональная нестабильность (перепады настроения, чрезмерная раздражительность);
• частое мочеиспускание;
• постоянное ощущение жажды;
• потливость.

Особенно важно следить за правильностью работы эндокринной системы у детей. От этого зависят рост, физическое и умственное развитие, половое созревание и многое другое. При подозрении на сбои необходимо обратиться к детскому эндокринологу.

Заместительная гормональная терапия: стоит ли бояться

Заместительная гормональная терапия или ЗМТ – основной способ восстановления нормального гормонального фона при недостаточном синтезе организмом собственных. Как правило, она назначается пожизненно и позволяет избежать не только серьезных, но иногда и необратимых изменений в организме.

Тем не менее в обществе сформировалось понятие, что гормоны – это нечто плохое, что обязательно вызывает набор веса и другие нежелательные последствия. В действительности при правильном подборе дозировки ожидать подобных явлений не стоит, поскольку поступающий в организм извне гормон заменяет собственные, встраиваясь в цепь биохимических превращений и никоим образом не оказывая отрицательного влияния на деятельность организма. Напротив, он заменяет собой недостающий в организме собственный гормон, чем обеспечивает правильное протекание контролируемых им процессов.

Действительно ЗМТ обычно назначается пожизненно, но это обусловлено не ее особенностями, а невозможностью устранить средствами современной медицины причину дефицита синтеза собственного гормона в организме. В частности, такая потребность существует при:

• сахарном диабете 1 типа, а иногда и 2 типа, когда в организме существует резкий дефицит гормона поджелудочной железы (инсулина);
• гипотиреозе при недостатке тиреоидных гормонов;
• климактерическом синдроме;
• удалении матки и придатков в любом возрасте;
• бесплодии и т. д.

В ряде случаев гормональная терапия назначается временно. Это показано при наличии возможности восстановить правильную работу гормонпродуцирующего органа, например, за счет удаления опухоли, устранения воспалительного процесса и т. д.

Диагностика и лечение заболеваний эндокринной системы

Основными методами диагностики заболеваний эндокринной системы являются:

• внешний осмотр;
• пальпация;
• анализ крови на сахар;
• анализ крови на гормоны;
• УЗИ.

Только использование нескольких диагностических методов позволяет установить точный диагноз и назначить адекватное лечение. Также в отдельных случаях могут потребоваться дополнительные обследования: компьютерная томография, рентген, аускультация. Важно понимать, что отсутствие своевременного лечения в случае с эндокринными заболеваниями может привести к самым неблагоприятным последствиям, в числе которых опухоли, узлы, кисты, миомы.

Методика лечения эндокринных заболеваний подбирается индивидуально. В большинстве случаев это медикаментозная гормонотерапия, направленная на восстановление гормонального баланса. Медикаментозное лечение может дополняться физиотерапией и назначением специальной диеты. В запущенных случаях может потребоваться оперативное вмешательство.