8.2. Физиологическое значение желез внутренней секреции и их развитие в процессе онтогенеза

8.2.1. Щитовидная железа. Это самая крупная железа эндокринной системы. У новорожденного она весит около 1 г, в 5—10 лет ее масса увеличивается до 10 г. Особенно интенсивный рост щитовидной железы наблюдается в 11 — 15 лет, в этот период ее масса составляет 25—35 г, т.е. практически достигает уровня взрослого человека (в среднем составляет 30—40 г). Параллельно морфологи­ческим преобразованиям происходят и функциональные преобразования. Таким образом, в процессе онтогенеза щитовидная железа претерпевает большие морфофункциональные изменения. Особенно быстрый рост железы отме­чается в первые годы жизни ребенка и в пубертатном возрасте.

Щитовидная железа расположена по бокам щитовид­ного хряща гортани и состоит из двух долей, соединенных между собой перешейком. В железистой ткани щитовидной железы синтезируются гормоны (тироксин, трийодтиронин, тиреокальцитонин), оказывающие сильнейшее влия­ние на многие стороны обмена веществ и энергии. Они повышают иммунные качества организма и определяют в значительной степени уровень возбудимости нервной системы. Особое значение имеет тироксин. Введение в ор­ганизм всего 1 мг тироксина повышает обмен энергии более чем в два раза. При гиперфункции щитовидной железы развивается базедова болезнь, при которой наблюдается повышение основного обмена, что приводит к истощению организма, повышается также возбудимость нервной системы. Больные отличаются высокой эмоциональностью и раздражительностью, у них отмечается быстрая утомляе­мость, часто повышается температура, учащается сердеч­ный ритм до 180—200 ударов/мин, нарушается деятель­ность системы кровообращения. У детей встречается временная небольшая гиперфункция щитовидной железы, что характеризуется их повышенной возбудимостью и эмо­циональностью. Наблюдается также значительное ускоре­ние их физического и умственного развития. При гипо­функции щитовидной железы резко снижается обмен ве­ществ, возбудимость нервной системы и работоспо­собность, появляется отечность тканей, ухудшается па­мять, наблюдаются расстройства психической деятельно­сти. Это заболевание называют микседемой (от лат. mix-edema — слизистый отек).

Гипофункция в детском возрасте может привести к серьезным нарушениям умственного развития — от незна­чительного слабоумия до идиотии. Эти нарушения сопро­вождаются задержкой роста, сниженной работоспособно­стью, сонливостью, расстройствами речи. Дети с такими значительными нарушениями физического и умственного развития, являющимися следствием гипофункции щито­видной железы, называются кретинами, а само заболева­ние — Кретинизмом.

В некоторых районах земного шара вследствие недостатка в питании йода, необходимого для синтеза гормо­ном в щитовидной железе, у населения часто наблюдается гипофункция. Это заболевание называют эндемическим зобом, так как оно сопровождается сильным разрастани­ем железистой ткани щитовидной железы и появлением на шее у больных так называемого зоба. В настоящее время разработаны эффективные меры профилактики этого забо­левания, связанные с искусственным обогащением питания йодом. В частности, в СССР эндемический зоб в последние годы практически не встречается.

8.2.2. Околощитовидные (паращитовидные) железы. Это четыре самые маленькие железы внутренней секреции. Их общая масса составляет всего 0,1 г. Они располагаются в непосредственной близости от щитовидной железы, а иногда в ее ткани.

Паратгормон — гормон околощитовидных желез игра­ет особенно важную роль в развитии скелета, так как он регулирует отложение кальция в костях и уровень его концентрации в крови. Уменьшение кальция в крови, свя­занное с гипофункцией желез, вызывает повышение возбу­димости нервной системы, многие расстройства вегета­тивных функций и формирования скелета. Редко встречаю­щаяся гиперфункция околощитовидных желез вызывает декальцинацию скелета («размягчение костей») и его де­формацию.

8.2.3. Зобная (вилочковая) железа. Зобная железа состоит из двух долей, расположенных позади грудины. Ее морфофункциональные свойства существенно меняются с возрастом. С момента рождения до половой зрелости ее масса увеличивается и достигает 35—40 г. Затем наблюда­ется процесс перерождения зобной железы в жировую ткань. Так, например, к 70 годам ее масса не превышает 6 г.

Принадлежность зобной железы к эндокринной системе до сих пор оспаривается, так как ее гормон не выделен. Однако большинство ученых предполагают его существо­вание и считают, что этот гормон влияет на процессы роста организма, формирование скелета и иммунные свойства организма. Существуют также данные о влиянии зобной железы на половое развитие подростков. Ее удаление стимулирует половое созревание, так как она, видимо, оказывает тормозящее влияние на половое развитие. До­казана также связь зобной железы с деятельностью надпо­чечников и щитовидной железы.

8.2.4. Надпочечники. Это парные железы массой около 4—7 г каждая, располагающиеся на верхних полюсах почек. Морфологически и функционально выделяют две качественно различные части надпочечников. Верхний, корковый слой, кора надпочечников, синтезирует около восьми физиологически активных гормонов — кортикостероидов: глюкокортикоидов, минералокортикоидов, половых гормонов — андрогенов (мужские гормоны) и эстро­генов (женские гормоны).

Глюкокортикоиды в организме регулируют белковый, жировой и особенно углеводный обмен, оказывают проти­вовоспалительное действие, повышают иммунную устойчи­вость организма. Как показали работы канадского патофи­зиолога Г. Селье, глюкокортикоиды имеют важное значе­ние в обеспечении устойчивости организма в состоянии стресса (см. разд. 2.9). Особенно их количество увеличива­ется в стадии резистентности организма, т. е. его адапта­ции к стрессорным воздействиям. В этой связи можно полагать, что глюкокортикоиды играют важную роль в обеспечении полноценной адаптации детей и подростков к «школьным» стрессовым ситуациям (приход в 1-й класс, переход в новую школу, экзамены, контрольные работы и т. д.).

Минералокортикоиды принимают участие в регуляции минерального и водного обмена, особенно важное значение среди этих гормонов имеет альдостерон.

Андрогены и эстрогены по своему действию близки к половым гормонам, синтезируемым в половых железах — семенниках и яичниках, но их активность существенно меньше. Однако в период до наступления полноценного созревания семенников и яичников андрогены и эстрогены играют решающую роль в гормональной регуляции поло­вого развития.

Внутренний, мозговой слой надпочечников синтезирует чрезвычайно важный гормон — адреналин, оказывающий стимулирующее действие на большинство функций орга­низма. Его действие весьма близко к действию симпатиче­ской нервной системы: учащает и усиливает деятельность сердца, стимулирует энергетические превращения в орга­низме, повышает возбудимость многих рецепторов и т. д. Все эти функциональные изменения способствуют повышению общей работоспособности организма, особен­но и «аварийных» ситуациях.

Таким образом, гормоны надпочечников в значитель­ной степени определяют ход полового созревания детей и подростков, обеспечивают необходимые иммунные свойства детского и взрослого организма, участвуют в реакци­ях стресса, регулируют белковый, жировой, углеводный, водный и минеральный обмен. Особенно сильное влияние на жизнедеятельность организма оказывает адреналин. Интересен тот факт, что содержание многих гормонов надпочечников зависит от физической тренированности организма ребенка. Обнаружена положительная корреля­ция между активностью надпочечников и физическим развитием детей и подростков. Физическая активность значительно повышает содержание гормонов, обеспечива­ющих защитные функции организма, и тем самым способ­ствует оптимальному развитию.

Нормальная жизнедеятельность организма возможна лишь при оптимальном соотношении концентраций различ­ных гормонов надпочечников в крови, которое регулиру­ется гипофизом и нервной системой. Существенное повы­шение или снижение их концентрации в патологических ситуациях характеризуется нарушениями многих функций организма.

8.2.5. Эпифиз. Обнаружено влияние гормона этой же­лезы, расположенной также вблизи гипоталамуса, на половое развитие детей и подростков. Ее повреждение вызывает преждевременное половое созревание. Допуска­ют, что тормозящее влияние эпифиза на половое развитие осуществляется через блокирование образования гонадотропных гормонов в гипофизе. У взрослого человека эта железа практически не функционирует. Однако существует гипотеза, что эпифиз имеет отношение к регуляции «биоло­гических ритмов» организма человека.

8.2.6. Поджелудочная железа. Эта железа находится рядом с желудком и двенадцатиперстной кишкой. Она относится к смешанным железам: здесь образуется подже­лудочный сок, играющий важную роль в пищеварении, здесь же осуществляется секреция гормонов, принимаю­щих участие в регуляции углеводного обмена (инсулина и глюкагона). Одно из эндокринных заболеваний — са­харный диабет — связано с гипофункцией поджелудочной железы. Сахарный диабет характеризуется снижением со­держания в крови гормона инсулина, что приводит к нару­шению усвоения сахара организмом и повышению его концентрации в крови. У детей чаще всего проявление этого заболевания наблюдается с 6 до 12 лет. Важное значение в развитии сахарного диабета имеют наслед­ственная предрасположенность и провоцирующие факторы среды: инфекционные заболевания, нервные перенапряже­ния и переедание. Глюкагон, напротив, способствует повы­шению уровня сахара в крови и в этой связи является антагонистом инсулина.

8.2.7. Половые железы. Половые железы также явля­ются смешанными. Здесь образуются как половые клет­ки—сперматозоиды и яйцеклетки (см. разд. 3.4), так организма ребенка. Обнаружена положительная корреля­ция между активностью надпочечников и физическим развитием детей и подростков. Физическая активность значительно повышает содержание гормонов, обеспечива­ющих защитные функции организма, и тем самым способ­ствует оптимальному развитию.

Нормальная жизнедеятельность организма возможна лишь при оптимальном соотношении концентраций различ­ных гормонов надпочечников в крови, которое регулиру­ется гипофизом и нервной системой. Существенное повы­шение или снижение их концентрации в патологических ситуациях характеризуется нарушениями многих функций организма.

8.2.5. Эпифиз. Обнаружено влияние гормона этой же­лезы, расположенной также вблизи гипоталамуса, на половое развитие детей и подростков. Ее повреждение вызывает преждевременное половое созревание. Допуска­ют, что тормозящее влияние эпифиза на половое развитие осуществляется через блокирование образования гонадотропных гормонов в гипофизе. У взрослого человека эта железа практически не функционирует. Однако существует гипотеза, что эпифиз имеет отношение к регуляции «биоло­гических ритмов» организма человека.

8.2.6. Поджелудочная железа. Эта железа находится рядом с желудком и двенадцатиперстной кишкой. Она относится к смешанным железам: здесь образуется подже­лудочный сок, играющий важную роль в пищеварении, здесь же осуществляется секреция гормонов, принимаю­щих участие в регуляции углеводного обмена {инсулина и глюкагона). Одно из эндокринных заболеваний — са­харный диабет — связано с гипофункцией поджелудочной железы. Сахарный диабет характеризуется снижением со­держания в крови гормона инсулина, что приводит к нару­шению усвоения сахара организмам и повышению его концентрации в крови. У детей чаще всего проявление этого заболевания наблюдается с 6 до 12 лет. Важное значение в развитии сахарного диабета имеют наслед­ственная предрасположенность и провоцирующие факторы среды: инфекционные заболевания, нервные перенапряже­ния и переедание. Глюкагон, напротив, способствует повы­шению уровня сахара в крови и в этой связи является антагонистом инсулина.

8.2.7. Половые железы. Половые железы также явля­ются смешанными. Здесь образуются как половые клет­ки — сперматозоиды и яйцеклетки (см. разд. 3.4), так и подовые гормоны. В мужских половых железах — семенниках — образуются мужские половые гормоны — андрогены. Здесь же образуется и небольшое количество женских половых гормонов — эстрогенов. В женских поло­ны органах — яичниках — образуются женские половые гормоны и небольшое количество мужских.

Половые гормоны в значительной степени определяют специфические особенности обмена веществ в женском и мужском организмах и развитие у детей и подростков первичных и вторичных половых признаков (см. разд. 3.4.3 и 3.4.4).

8.2.8. Гипофиз. Гипофиз — важнейшая железа внут­ренней секреции. Он располагается в непосредственном соседстве с промежуточным мозгом и имеет с ним много­численные двусторонние связи. Обнаружено до 100 тыс. нервных волокон, связывающих гипофиз и промежуточный МОЗГ (гипоталамус). Это близкое соседство гипофиза и го­ловного мозга является благоприятным фактором для объединения «усилий» нервной и эндокринной систем в ре­гуляции жизнедеятельности организма.

У взрослого человека гипофиз весит примерно 0,5 г. В момент рождения его масса не превышает 0,1 г, но уже к 10 годам она увеличивается до 0,3 г и в подростковом возрасте достигает уровня взрослого. В гипофизе выделя­ют в основном две доли: переднюю — аденогипофиз, зани­мающую около 75 % от размеров всего гипофиза, и за­днюю— нейрогипофиз, составляющую около 18—23%. У детей выделяют также промежуточную долю гипофиза, то у взрослых она практически отсутствует (составляет всего 1— 2 %).

Известно около 22 гормонов, образующихся главным образом в аденогипофизе. Эти гормоны — тройные гормо­ны — оказывают регулирующее влияние на функции дру­гих эндокринных желез: щитовидной, околощитовидных, поджелудочной, половых и надпочечников. Они оказывают влияние также на все стороны обмена веществ и энергии, процессы роста и развития детей и подростков. В частности в передней доле гипофиза синтезируется гормон роста (Соматотропный гормон), регулирующий процессы роста

детей и подростков. В этой связи гиперфункция гипофиза

может приводить к резкому увеличению роста детей, вызывая гормональный гигантизм, а гипофункция, наоборот, приводит к значительной задержке роста. Умственное развитие при этом сохраняется на нормальном уровне.

Гонадотропные гормоны гипофиза (фолликулостимулирующий гормон — ФСГ, лютеинизирующий гормон — ЛГ, пролактин) регулируют развитие и функции половых желез, поэтому усиление их секреции вызывает ускорение полового созревания детей и подростков, а гипофункция гипофиза — задержку полового развития. В частности, ФСГ у женщин регулирует созревание в яичниках яйцекле­ток, а у мужчин — сперматогенез. ЛГ стимулирует разви­тие яичников и семенников и образование в них половых гормонов. Пролактин имеет важное значение в регуляции процессов лактации у кормящих женщин. Прекращение гонадотропной функции гипофиза вследствие патологиче­ских процессов может привести к полной остановке полово­го развития.

В гипофизе синтезируется ряд гормонов, регулирующих деятельность и других эндокринных желез, например адренокортикотропный гормон (АКТГ), усиливающий секре­цию глюкокортикоидов, или тиреотропный гормон, усили­вающий секрецию гормонов щитовидной железы.

Ранее полагали, что в нейрогипофизе образуются гор­моны вазопрессин, регулирующий процессы кровообраще­ния и водный обмен, и окситоцин, усиливающий сокраще­ние матки в период родов. Однако последние данные эндокринологии свидетельствуют, что эти гормоны явля­ются продуктом нейросекреции гипоталамуса, оттуда они поступают в нейрогипофиз, играющий роль депо, а затем в кровь.

Особенно важное значение в жизнедеятельности орга­низма на любом возрастном этапе имеет взаимосвязанная деятельность гипоталамуса, гипофиза и надпочечников, образующих единую функциональную систему — гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, функцио­нальное значение которой связано с процессами адаптации организма к стрессорным воздействиям (см. разд. 2.9).

Как показали специальные исследования Г. Селье (1936), устойчивость организма к действию неблагопри­ятных факторов прежде всего зависит от функционального состояния гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой си­стемы. Именно она обеспечивает мобилизацию защит­ных сил организма в стрессорных ситуациях, что проявля­ется в развитии так называемого общего адаптационного синдрома.

В настоящее время различают три фазы, или стадии, общего адаптационного синдрома: «тревоги», «резистен­тности» и «истощения». Стадия тревоги характеризуется

активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой Системы и сопровождается усилением секреции АКТГ, адреналина и адаптивных гормонов (глюкокортикоиды), ЧТО приводит к мобилизации всех энергетических резервов организма. В стадию резистентности наблюдается повыше­ние устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям, что связано с переходом срочных адаптационных реакций в долговременные, сопровождающиеся функци­онально-структурными преобразованиями в тканях и opганах. В результате устойчивость организма к стрессорным факторам обеспечивается не усиленной секрецией глюко­кортикоидов и адреналина, а за счет повышения тканевой устойчивости. В частности, у спортсменов наблюдается в процессе тренировок такая долговременная адаптация к большим физическим нагрузкам. При длительном или частом повторном воздействии стрессорных факторов воз­можно развитие третьей фазы — фазы истощения. Эта стадия характеризуется резким падением сопротивляемо­сти организма к стрессу, что связано с нарушениями деятельности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Функциональное состояние организма в этой стадии ухудшается, и дальнейшее действие неблагопри­ятных факторов Может привести к его гибели.

Интересно отметить, что функциональное становление гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в про­цессе онтогенеза в значительной степени зависит от двига­тельной активности детей и подростков. В этой связи необходимо помнить, что занятия физической культурой и спортом способствуют развитию адаптационных воз­можностей детского организма и являются важным факто­ром сохранения и укрепления здоровья подрастающего поколения.

8.3. ПОЛОВОЕ РАЗВИТИЕ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ