Внутренней секреции. Их роль в мышечной деятельности

 

Регуляция всех жизненно важных функций организма осуществляется эндокринной и нервной системами за счет веществ высокой биологической активности – гормонов, которые выделяются специальными клетками эндокринной системы (железами внутренней секреции) в кровоток. Несмотря на чрезвычайно малые концентрации в крови, эти вещества способны вызвать значительные изменения в состоянии организма, в частности в обмене веществ.

Железы внутренней секреции,или эндокринные железы, вырабатывают особые биологические вещества - гормоны. Термин «гормон» происходит от греческого hormo - побуждаю, возбуждаю). Гормоны, попадая во все органы и ткани, обеспечивают гуморальную (через кровь, лимфу, интерстициальную жидкость) регуляцию физиологических процессов в организме.

Часть гормонов продуцируется только в определенный период, большинство же - на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т. д.

К железам внутренней секреции относят:

- щитовидную железу вырабатывающую гормон тираксин, трийодтиронин и др., которые регулируют процессы, связанные с ростом и развитием ребенка, оказывают влияние на минеральный обмен и сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям;

- околощитовидные (паращитовидные) железы,вырабатывающие паратгормон, или паратин, или паратиреоидныйй гормон, и тирокальциотонин, которые регулируют обмен кальция и фосфора в организме;

- надпочечники – парную железу состоящую из коркового и мозгового слоя и вырабатывающую гормоны коркового слоя – кортикостероиды (минералкортикоиды, глюкокортикоиды, половые гормоны, преимущественно андрогены), которые регулируют

 

 

минеральный и углеводный обмен и влияют на половые функции и пр. (известно более 40 гормонов) и гормоны мозгового слоя – катехоламины   (адреналин и норадреналин), физиологические эффекты которых аналогичны активации симпатической нервной системы, но гормональный эффект более длительный;

- гипофиз вырабатывающий более 20 гормонов, влияние которых делает его ведущей железой внутренней секреции, оказывающей воздействие не только на функции организма вообще, но и на функцию почти всех желез внутренней секреции;

-   половые железы, или гонады (семенники), -  яички у яичники у женщин, которые относятся к железам со смешанной секрецией и продуцируют мужские половые гормоны (андрогены) и женские половые органы (эстрогены), необходимые для полового созревания и появления вторичных половых признаков;

- вилочковую (тимус) железу, вырабатывающую тимозин, участвующий в иммунологических реакциях и процессах, а также в реализации воздействия некоторых гормонов и влияющий на рост и развитие организма и обмен кальция;

- шишковидную железу (эпифиз), вырабатывающую серотонин и мелатонин, а также норадреналин и гистамин; угнетает развитие половых желез, тем самым предотвращая преждевременное половое созревание, и участвует в регуляции углеводного и водно-солевого (электролитного) обмена и в управлении рядом важнейших функций организма;

- плаценту, гормоны которой обеспечивают нормальное протекание беременности.

Некоторые из перечисленных желез вырабатывают кроме гормонов еще и секреторные вещества. Например, поджелудочная железа участвует в процессе пищеварения, выделяя секреты в двенадцатиперстную кишку; продуктом внешней секреции мужских половых желез являются сперматозоиды, а женских – яйцеклетка.

Гормональная регуляция представляет собой высшую форму гуморальной регуляции. Гормоны как вещества высокой биологической активности, несмотря на чрезвычайно малые концентрации крови, способны вызывать значительные изменения в состоянии организма, в частности в осуществлении обмена веществ и энергии. Они обладают дистанционных действием, характеризуются специфичностью, которая выражается в двух формах: одни гормоны (например, половые) влияют только на функцию некоторых органов и тканей, другие управляют лишь определенными изменениями в цепи обменных процессов и в активности регулирующих эти процессы ферментов.

 

Гормоны классифицируются по ряду основных признаков: во-первых, по химической природе, во-вторых, по знаку процесса воздействия (возбуждение или торможение), в-третьих, по локализации, месту воздействия и по другим специфическим функциональным особенностям.

Эндокринная железа – это анатомическое образование, лишенное выводных протоков, единственной или основной функцией которого является внутренняя секреция гормонов. Существуют и экзокринные железы, внешняя секреция которых осуществляется через выводные протоки во внешнюю среду. В некоторых органах могут присутствовать одновременно оба типа секреции (например, как в поджелудочной и половых железах). Одна и та же железа внутренней секреции может продуцировать различные по своему действию гормоны. Одни и те же гормоны, в свою очередь могут вырабатываться разными эндокринными железами (например, половые гормоны продуцируются и половыми железами, и надпочечниками).

Продукция биологически активных гормоноподобных веществ может производиться и другими органами (почками, желудочно-кишечным трактом, сердцем). Известно, что регуляторные гипоталамические гормоны могут выполнять и медиаторную функцию. Медиаторы – это химические вещества, образующиеся в нервной ткани, посредством которых осуществляется перенос возбуждения в синапсах как периферической, так и центральной нервной системы. Поэтому, говоря о гормонах, следует иметь в виду эндокринную систему в целом, объединяющую все железы, ткани и клетки организма, выделяющие во внутреннюю среду специфические регуляторные вещества.

Практически все расстройства деятельности желез внутренней секреции вызывают понижение общей работоспособности человека. Функция эндокринных желез регулируется центральной системой через гипоталамус. Нервное и гуморальное (через кровь и другие жидкие среды) воздействие на различные органы и ткани представляет собой проявление единой системы нейрогуморальной регуляции функций организма.

Роль гормонов в осуществлении мышечной активности чрезвычайно велика. Вот несколько подтверждающих примеров. При мышечной активности усиливаются деятельность щитовидной железы и тканевое расщепление ее гормонов – тираксина, трийодтиронина и тирокальциотонина. Гормон эпифиза – мелатонин под влиянием света в дневное время продуцируется в меньшем количестве, чем ночью, что обусловливают цикличность активности эпифиза соответственно периодам дня и ночи. Таким образом, эпифиз является своего рода биологическими часами организма, обеспечивающими естественный уровень работоспособности.

 

Под влиянием адреналина, гормона мозгового слоя надпочечников, ускоряется и усиливается деятельность сердечно - сосудистой и дыхательной систем.

Важное значение при мышечных нагрузках имеет сокращение мышц стенок кровеносных сосудов в органах, которые являются кровяными депо, а также расслабление гладких мышц бронхов, что способствует уменьшению сопротивления движению воздуха при форсированном дыхании и, естественно, увеличивает транспорт кислорода к активно работающим тканям, органам и системам. С действием адреналина на обмен веществ связан известный факт восстановления работоспособности утомленных мышц при его введении в организм. Во время выполнения физических нагрузок, сопровождающихся усиленным потоотделением, продукция гормона коркового слоя надпочечников – альдостерона усиливается, в результате чего выделение с мочой натрия и калия замедляется. Таким образом компенсируется большая потеря этих веществ при потоотделении. Усиленное выделение альдостерона предохраняет организм от существенных изменений содержания натрия и калия в плазме крови, что имеет важное значение при длительных нагрузках на выносливость (например, при длительном беге).

Приведенные примеры свидетельствуют о важности и высокой степени биологической активности гормонов, являющихся продуктом деятельности эндокринной системы.

 

Репродуктивная система

Репродуктивная система человека является одним из сложных биологических образований в организме, важнейшая функция которого связана с воспроизводством себе подобных. Репродуктивные функции – это комплекс процессов, связанных с дифференцированием и созреванием половых клеток, формированием половых мотиваций и поведения, половым актом и процессом оплодотворения, беременностью и родами, вскармливанием, последующим выращиванием и воспитанием потомства. Протекание, взаимодействие и регуляция этих процессов обеспечиваются особой морфофункциональной системой, центром которой является так называемый нейроэндокринный (нервно-гормональный) комплекс «половые железы – гипоталамус – гипофиз».

Половые железы в процессе формирования и развития организма несут двоякую функцию: осуществляют процессы сперматогенеза и овогенеза, обеспечивая к моменту полового созревания наличие зрелых сперматозоидов и яйцеклеток; выполняют эндокринную функцию, продуцируя половые гормоны, связанные с регуляцией функции полового аппарата и оказывающие влияние

 

на все виды жизнедеятельности, имеющие отношение к репродуктивной функции и соматическому развитию. Уровнем содержания половых гормонов в крови и их утилизацией в тканях по принципу обратных связей определяется также и функциональная активность гипоталамических центров.

Гипоталамус – часть промежуточного мозга, многофункциональная система, осуществляющая важные регулирующие и интегрирующие воздействия на вегетативные функции, регуляцию деятельности эндокринной системы, теплового баланса, пищевых и половых инстинктов, биологических ритмов, поведенческих реакций, мотиваций и эмоций. Гипоталамус целенаправленно регулирует секрецию тропных гормонов гипофиза и через нее – секрецию эндокринных желез. Подобное взаимодействие обеспечивает оптимальный для возрастного периода уровень гормонов. При этом гипоталамические центры не только являются главным звеном системы регуляции выработки гормонов, но и играют ведущую роль в формировании полового поведения.

Особую роль в системе желез внутренней секреции играет гипофиз. С помощью своих гормонов он регулирует деятельность других эндокринных желез. Гипофиз состоит из передней, промежуточной и задней долей. В гипофизе человека промежуточная доля практически отсутствует. Гормоны задней доли гипофиза образуются в гипоталамусе, а затем транспортируются в гипофиз, где депонируются и в дальнейшем поступают в кровь. Это антидиуретический гормон (вазопрессин), связанный с функционированием почек и способствующий выделению излишек воды, и окситокцин, оказывающий воздействие на мышечный слой матки и миоэпителиальное образование молочной железы.

Передняя доля гипофиза выделяет семь гормонов. Четыре из них – фолликулостимулирующий, лютеинизирующий, тиреотропный и адренотертикотропный – стимулируют активность других желез и называются тропными, а три остальных – гормоны участвуют в созревании фолликулов в яичниках, сопровождают овуляцию и образование желтого тела, обеспечивают рост и развитие организма. К факторам, повышающим секрецию гормонов гипофиза, относятся определенные виды стресса и интенсивная мышечная деятельность.

Репродуктивные органы представляют собой различные морфофункциональные структуры (половые органы), обеспечивающие половой способ размножения, связанный со сменой поколений человеческих популяций. Слияние сперматозоида с яйцеклеткой называют популяцией. В процессе оплодотворения образуется зигота, способная расти, развиваться и давать начало новому организму, объединяющему отцовские и материнские гены

 

 

и наследующему их признаки. Мужская половая система образована семенниками (яичками), семявыносящими протоками, придаточными половыми железами, предстательной железой, семенными пузырьками и половым членом. Женская – яичниками, маточными трубами, маткой, влагалищем, большими и малыми половыми губами, клитором.

Действие половых гормонов проявляется на самых ранних стадиях эмбрионального развития, определяя половую дифференцировку растущего организма, формирование полового аппарата и строение ряда систем. Особенно резко влияние гормонов сказывается во время полового созревания, в процессе которого степень полового различия (диморфизма) сильно возрастает.

Принято различать три фазы полового созревания – предпубертатную, пубертатную и постпубертатную. Первая фаза имеет место за два-три года до появления вторичных признаков полового созревания, вторая фаза – от появления вторичных половых признаков до первых поллюций у мальчиков и первой менструации у девочек. Третья фаза полового созревания – половая зрелость – характеризуется общим физическим развитием и достижением морфофункционального состояния половых органов такого уровня, при котором человек может без ущерба для здоровья осуществлять половые функции. У лиц женского пола это возраст 16-18 лет, а у лиц мужского пола – 18-20 лет.

За последние 100 лет произошло ускорение полового созревания в связи с акселерацией, выражающейся в увеличении размеров тела, и более ранними сроками формирования многих функций, в том числе и половых. Считается, что акселерация является частью общей тенденции к некоторому изменению биологических особенностей современного человека. Предполагается, что в CCI в. Молодежь будет в среднем на 10 см выше, чем их сверстники 60-х гг.CC в. К признакам, определяющим половую принадлежность, следует отнеси размеры тела, различие в строении и взаимодействии отдельных систем и органов, которые устанавливаются на субклеточном, клеточном, органном, системном и организменном уровнях.

Процессы половой дифференциации происходят в ходе онтогенеза (индивидуального развития), который охватывает эмбриональный и постэмбриональный периоды. Эмбриональный период определяет будущую генетическую программу организма и, в частности, дифференциацию половых желез. За время эмбрионального развития и внутриутробной жизни происходит не только развитие половых органов, но и формирование гормональной системы, о роли которой говорилось выше. В зависимости от особенностей развития в периоды новорожденности, раннего детства, подростковом и юношеском возрасте формируются морфофизиологические взаимоотношения в организме, которые

 

обеспечивают развитие и полное формирование репродуктивной системы.

С наступлением половой зрелости в половых органах женского организма возникают периодические изменения, называемые циклами. Как уже говорилось, их регуляция осуществляется эндокринной системой. Во время очередного цикла происходит созревание фолликулов и овуляция – выход зрелых, способных к оплодотворению яйцеклеток. Если оплодотворения не происходит, наступает период, когда на месте лопнувшего фолликула вслед за овуляцией образуется желтое тело – временная железа, продуцирующая гормон прогестерон, главная функция которого в этот момент – подготовка к обеспечению беременности. У небеременных женщин этот гормон участвует в регуляции менструального цикла. Затем желтое тело начинает рассасываться, выработка прогестерона тормозится, начинают развиваться новые фолликулы и снова усиливается секреция эстрогенных гормонов.

Менструальный цикл (в среднем его продолжительность составляет 28 дней с возможными колебаниями от 21 до 32 дней) обеспечивает интеграцию процессов, необходимых для репродуктивной функции. Различают яичниковй (3 фазы) и маточный (4 фазы) циклы. При изменении функционального состояния центральной нервной системы под влиянием различных факторов внутренней и внешней среды менструальный цикл может нарушаться. Первая менструация – наиболее достоверный признак полового созревания женского организма. Средний возраст появления первого маточного кровотечения в нашей географической зоне – 12-13 лет. Однако первые признаки полового созревания у девочек могут появиться и раньше, между 8-12 годами.

Состояние организма матери при беременности связано с механизмом развития беременности и плода. До 9-й недели внутриутробного развития формирующийся организм носит название зародыша, или эмбриона, а затем до рождения он называется плодом. В связи с перестройкой функций эндокринной и нервной систем при беременности значительным изменениям подвергаются обмен веществ и потребление кислорода, заметно изменяется белковый, углеводный, жировой, водный и минеральный обмен, повышается потребность в витаминах. У плода процессы ассимиляции преобладают над процессами диссимиляции, что обеспечивает его быстрый рост. Материнский организма создает оптимальные условия для развития плода.

Результатом законченного эмбрионального развития являются роды. Они осуществляются благодаря сокращением мускулатуры матки и брюшного пресса. Брюшной пресс необходимо подготовить к выполнению родовой функции с помощью физических упражнений задолго до родов.

 

 

Важнейшим анатомическим признаком человека являются также молочные желез, которые относятся к органам размножения. Лактация – вскармливание новорожденных молоком из молочных желез матери – одно из важнейших биологических приспособлений. Грудное молоко имеет сложный химический состав и по биологической ценности превосходит все другие продукты питания. В нем содержится огромное количество различных веществ, в том числе более 30 жирных кислот, 20 аминокислот, 17 витаминов, около 40 минеральных веществ, много ферментов и т.д. Ряд соединений (казеин, лактоза) ни в каких других продуктах питания не встречается.

Материнство и отцовство являются очень ответственными биологически и социальными функциями. Понятие «половая жизнь» объединяет целую гамму соматических, висцеральных, психических, социальных процессов и отношений, посредством которых удовлетворяется половое влечение. Это понятие предусматривает личностное объединение мужчины и женщины, духовное общение между ними. В человеческом обществе взаимоотношение полов регулируется нормами морали, при этом особое значение имеют брачные отношения.