Лекция: Функциональная анатомия желез внутренней секреции
По типу секреции железы организма делятся на 3 группы:
а) Экзокринные,
б) Эндокринные,
в) Смешанной секреции.
Железы внешней секреции (или экзокринные) – это железы, имеющие выводные протоки и выделяющие секрет на поверхность тела или в полости органов.
Железы внутренней секреции или эндокринные железы (лат. glandulae sine ductibus seu glandulae endocrinae) – железы, не имеющие выводных протоков, продуцирующие биологически активные вещества (гормоны) и выделяющие их непосредственно во внутреннюю среду организма (кровь).
Железы смешанной секреции - это железы, в состав которых входят клетки, выполняющие и эндокринную, и экзокринную функцию (поджелудочная железа, яичко, яичник).
Железы внутренней секреции имеют ряд отличий по сравнению с другими железами.
Особенности желез внутренней секреции:
1. Не имеют выводных протоков (лат. glandulae sine ductibus - железы без протоков).
2. Выделяют незначительное количество биологически активных веществ - гормонов (греч. hormao - возбуждаю) в кровь или лимфу.
3. Имеют обильное кровоснабжение из нескольких источников (несколько артерий).
4. Эндокринная система включает не только железы внутренней секреции, но и ряд других тканей и клеток, которые вырабатывают гормоны и регулируются нейроэндокринной системой или действуют автономно.
Гормо́ны (др.-греч. ὁρμάω [hormao] — двигаю, побуждаю) — биологически активные вещества, вырабатывающиеся в специализированных клетках (эндокриноцитах), поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ, гомеостаз и функции различных органов.
Основные свойства гормонов:
1) дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования);
2) строгая специфичность действия (ответные реакции на действие гормона строго специфичны);
3) высокая биологическая активность (гормоны вырабатываются железами в малых количествах, эффективны в очень небольших концентрациях, и вызывают значительные эффекты).
4) определенный уровень гормонов, который требуется для жизнедеятельности организма. Недостаток гормона свидетельствует о снижении активности (гипофункции) данной железы, избыток - о повышении активности (гиперфункции).
Нарушение функции одной из желез внутренней секреции вызывает нарушение эндокринного баланса всего организма.
Гипофункция - недостаточная функция железы. Сопровождается снижением количества синтезируемых гормонов.
Гиперфункция - избыточная функции железы. Сопровождается увеличением количества синтезируемых гормонов.
При гипо- или гиперфункции желез возникают эндокринные заболевания.
Гормоны принимают участие во всех важных процессах жизнедеятельности организма:
- обмен веществ;
- рост и развитие;
- адаптация, например, при стрессах
- размножение;
- оказывают выраженное влияние на эмоциональную сферу, интеллектуальную и физическую активность, выносливость организма, половое поведение.
СОСТАВ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ:
1) эндокринные железы:
· гипофиз, эпифиз
· щитовидная железа, паращитовидная железа
· надпочечники
2) эндокринные части органов:
· островки Лангерганса поджелудочной железы
· эндокринные части половых желез
3) одиночные гормонпродуцирующие клетки – диффузная эндокринная система (ДЭС):
· эндокриноциты желудка, кишечника и др.
В организме человека транспорт гормонов осуществляется по 3 путям:
по кровеносной системе – гемокриния,
по лимфатическому руслу – лимфокриния,
по пространствам в нервных волокнах – неврокриния.
Классификация эндокринных желез по генезу:
Все эндокринные железы по происхождению делятся на 3 группы:
1.Эктодермальные железы:
Эктодермально-ротовые (передняя доля гипофиза).
Эктодермально-неврогенные (задняя доля гипофиза, эпифиз).
Эктодермально-адреналовые (мозговое вещество надпочечников, параганглии).
2.Мезодермальные железы:
Мезодермально-межпочечные (корковое вещество надпочечников).
Мезодермально-мезенхимные (внутрисекреторная часть половых желез — яичников и яичек).
3.Энтодермальные железы:
Энтодермально-бранхиогенные (лат. branchus — жабры), (щитовидная железа, паращитовидные железы, вилочковая железа).
Энтодермально-среднекишечные (внутрисекреторная часть поджелудочной железы - островки Соболева-Лангерганса).
Щитовидная железа (glandula thyroidea)
Расположена в области шеи, на уровне IV –VI шейных позвонков, впереди от щитовидного хряща гортани и до 5-6 колец трахеи.
Впереди от железы располагаются мышцы, лежащие ниже подъязычной кости.
Сзади железа доходит до глотки и пищевода, прикрывая возвратный гортанный нерв.
По бокам от долей железы располагается основной сосудисто-нервный пучок шеи.
Развитие щитовидной железы:
Энтодермального происхождения (как парный срединный вырост из 1-го жаберного кармана).
Строение: Железа состоит из двух долей и перешейка. В 30% случаев встречается добавочная - пирамидальная доля.
Щитовидная железа – паренхиматозный орган. Снаружи железа покрыта капсулой. Паренхима разделена на дольки, состоящие из фолликулов.
Структурно-функциональной единицей щитовидной железы является фолликул.
Стенка фолликула образована одним слоем клеток – тироцитов. Внутри фолликул заполнен коллоидом (йодсодержащий белок).
Тироциты синтезируют гормоны: трийодтиронин (Т3) и тироксин (тетрайодтиронин, Т4).
В межфолликулярном пространстве расположены парафолликулярные клетки, которые синтезирют гормон тиреокальцитонин.
Функции гормонов щитовидной железы:
Йодсодержащие гормоны (Т3, Т4) регулируют все виды обмена (белкового, липидного, углеводного);
вызывают повышение основного обмена и усиление энергообразования в организме;
влияют на процессы роста, физическое и умственное развитие в детском возрасте.
Кальцитонин (тиреокальцитонин) участвует в регуляции обмена кальция - снижается уровень кальция в крови (гипокальциемия, способствует отложению в тканях).
ПАРАЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ (glandulae parathyroideae)
– две пары желез (верхние и нижние), размером – 0,4-0,8 см. Располагаются на задней поверхности долей щитовидной железы между собственной и фасциальной капсулами щитовидной железы.
Развитие паращитовидных желез: из энтодермы III и IV жаберных карманов.
Паренхима желёз содержит (оксифильные) клетки, которые вырабатывают паратгормон.
Функция паратгормона:
Регулируляция обмена кальция и фосфора. Высвобождение кальция из депо (костных балок) в кровь и усиление выведения фосфора с мочой.
ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА (thymus)
Является центральным органом иммунной системы и железой внутренней секреции.
Расположена позади грудины в верхнем средостении, в верхнем межплевральном поле между верхними долями лёгких, выдается в область шеи. Позади вилочковой железы располагаются крупные сосуды.
Развитие тимуса: Развивается из энтодермы вентральных выростов III жаберных карманов
Наблюдается возрастная инволюция железы.
Масса у новорожденного - 10-14 г, в 6-10 лет - 26 г.
В 11-15 лет достигает максимального развития (37-38 г).
В 15-20 лет масса равна 21 г, в 20-25 лет - 18-20 г,
в 40 лет - 15 г, в 75 лет - 4-5 г.
В зрелом возрасте отмечается сильное разрастание соединительной и жировой ткани.
Строение: Тимус состоит из 2-х асимметричных долей, соединенных друг с другом рыхлой соединительной тканью.
Железа покрыта соединительнотканной капсулой, от которой отходят междольковые перегородки, делящие железу на дольки.
В каждой дольке выделяют корковое и мозговое вещество.
В корковом веществе находятся тимоциты (Т-лимфоциты) на разных стадиях дифференцировки.
Мозговое вещество содержит тимические тельца (Гассаля) – образуют.
Гормоны тимуса: тимоген, тимозин, тимулин, инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1).
Основные функции гормонов тимуса:
активизируют процессы роста и развития детского организма,
формирование иммунитета.
ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА (pancreas)
- железа смешанной секреции.
Эндокринная часть железы представлена панкреатическими островками (Лангерганса - Соболева), преобладающими в хвостовой части поджелудочной железы и составляющими 1-2 % от всей массы железы.
Клеточный состав островков Лангерганса:
α–клетки (20-25%) синтезируют глюкагон, превращающий гликоген в глюкозу и повышающий её уровень в крови;
β–клетки (70-75%) синтезируют инсулин, снижающий уровень глюкозы в крови за счет отложения в депо в виде гликогена;
Недостаточная секреция инсулина приводит к заболеванию - сахарный диабет.
Δ–клетки (5-10%) - соматостатин - угнетает секрецию многих желез
РР–клетки (3-5%) - панкреатический полипептид -подавляет секрецию поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока.
ε–клетки (эпсилон) (<1%) - грелин («гормон голода» - возбуждает аппетит).
НАДПОЧЕЧНИК (glandula suprarenalis)
– парная железа. Расположена над верхним полюсом почки, забрюшинно, в околопочечной клетчатке на уровне XI – XII грудных позвонков.
В надпочечнике соединены два эндокринных образования:
корковое вещество (90% от общей массы) и мозговое вещество (10%).
Развитие надпочечников:
Клетки мозгового вещества и параганглии имеют эктодермальное происхождение, развиваются из закладок симпатического ствола (в ганглиозных валиках) из хромаффинобластов.
Клетки коркового вещества надпочечника развиваются из мезодермы, из целомического эпителия вблизи корня брыжейки.
Строение коркового вещества:
Корковое вещество состоит из 3-х зон: клубочковой, пучковой и сетчатой.
Гормоны коры надпочечников:
Общее название гормонов коры надпочечников – кортикостероиды.
В клубочковой зоне синтезируются минералокортикоиды (альдостерон), участвующие в регуляции минерального обмена.
В пучковой зоне синтезируются глюкокортикоиды (кортизол, кортизон, кортикостерон и др.), основное действие - регуляция углеводного обмена (повышают уровень глюкозы в крови).
В сетчатой зоне синтезируются половые гормоны (андрогены, являющиеся предшественниками эстрагенов). Влияют на развитие вторичных половых признаков.
Гормоны мозгового вещества:
Мозговое вещество образовано хромаффинными клетками, синтезирующие катехоламины: адреналин и норадреналин.
ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ или ГОНАДЫ: ЯИЧКИ (testes) у мужчин и ЯИЧНИКИ (ovarium) у женщин
относятся к железам смешанной секреции.
Экзокринная функция –
образование мужских и женских половых клеток - сперматозоидов и яйцеклеток.
Эндокринная функция –
синтез мужских и женских половых гормонов.
Эндокринная часть яичка представлена интерстициальными клетками (Лейдига), синтезирующими мужские половые гормоны - андрогены (тестостерон).
Эндокринная часть яичника представлена фолликулами, синтезирующими женские половые гормоны – эстрогены (эстрол, эстрадиол)
и желтым телом (непостоянный эндокринный орган), синтезирующим гестагены (прогестерон).
Функции половых гормонов:
Половые гормоны способствуют
· эмбриональной дифференцировке,
· развитию половых органов,
· появлению вторичных половых признаков,
· определяют половое созревание и поведение человека.
Параганглии (paraganglia)
Это особые органы, происходящие из зачатков вегетативной нервной системы, одни из этих органов участвуют во внутренней секреции, а другие - в хеморецепции.
ЭПИФИЗ или ШИШКОВИДНОЕ ТЕЛО (corpus pineale, epiphysis)
Относится к надталамической области промежуточного мозга, расположен между зрительными буграми и четверохолмием.
Снаружи эпифиз покрыт соединительнотканной капсулой, от которой внутрь железы отходят трабекулы, разделяющие её на дольки.
Развитие эпифиза:
Развивается как выпячивание крыши III желудочка мозга.
Масса при рождении - 7 мг, у взрослого - 100-200 мг.
Увеличение размеров и массы эпифиза продолжается до 4-7 лет, после чего он подвергается обратному развитию - инволюции. Железистые клетки замещаются соединительной тканью, в органе скапливается коллоид, содержащий соли Mg и Ca – «мозговой песок».
Несмотря на инволюцию, до старческого возраста остаются отдельные клетки, сохраняющие секреторную активность.
Клеточный состав эпифиза:
Основные клетки паренхимы – пинеалоциты.
Вырабатывают гормон мелатонин, медиатор серотонин и тд.
Эпифиз - регулятор суточных ритмов и главный источник мелатонина в организме.
Следует отметить, что в функциональном отношении железы внутренней секреции подразделяются на:
· Центральные — регулируют деятельность других (периферических) эндокринных желез (гипоталамус, эпифиз и гипофиз);
· Периферические – регулируют функции организма.
Периферические эндокринные железы по отношению к гипофизу делятся на:
1 группа — гипофиззависимые - их секреторная функция регулируется гормонами передней доли гипофиза (щитовидная железа, кора надпочечников, гонады).
2 группа — гипофизнезависимые – их секреторная функция не регулируется гормонами аденогипофиза (кальцитониноциты щитовидной железы, паращито-видная железа, мозговое вещество надпочечников, островки поджелудочной железы, тимус, эндокринные клетки ДЭС).
ГИПОФИЗ, ПИТУИТАРНАЯ ЖЕЛЕЗА (hypophysis)
Является центральным органом эндокринной системы. Тесно связан с гипоталамусом.
По строению гипофиз представляет собой округлое образование, расположенное на нижней поверхности головного мозга в турецком седле.
Гипофиз относится к гипоталамической области промежуточного мозга, воронкой соединён с гипоталамусом.
Гипофиз состоит из двух различных по происхождению, структуре и функции долей:
передней — аденогипофиз
и задней — нейрогипофиз.
Развитие гипофиза:
Аденогипофиз имеет эктодермальное происхождение, развивается из гипофизарного кармана (Ратке), из эпителия в задне-верхней части ротовой бухты.
Нейрогипофиз является производным промежуточного мозга, выпячиванием дна III желудочка.
Гормоны передней доли гипофиза - тропные гормоны, регулируют
синтез гормонов гипофиззависимых желез.
· Тиреотропный гормон (ТТГ) — главный регулятор биосинтеза и секреции гормонов щитовидной железы.
· Адренокортикотропный гормон (АКТГ) — стимулирует выработку гормонов коры надпочечников.
· Лютеотропный гормон (лактотропный, пролактин, ЛТГ) — регулирует лактацию, инстинкты заботы о потомстве.
· Гонадотропные гормоны:
o фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) - способствует
созреванию фолликулов в яичниках, стимуляция пролиферации эндометрия, регуляция стероидогенеза.
o лютеинизирующий гормон (ЛГ) - вызывает овуляцию и образование жёлтого тела, регуляция стероидогенеза.
· Соматотропный гормон (СТГ) - важнейший стимулятор синтеза белка в клетках, образования глюкозы и распада жиров, роста организма.
Промежуточная (средняя) доля.
По происхождению относится к аденогипофизу.
Клетки синтезируют меланоцитстимулирующий гормон (меланотропин).
Гормон стимулирует синтез и секрецию меланинов (меланогенез) клетками - меланоцитами кожи, волос и пигментного слоя сетчатки глаза.
Гормоны задней доли гипофиза синтезируются нейронами ядер гипоталамуса: