Эндокринная система человека строение и функции презентация: Презентация лекции «Эндокринная система человека».

Основные железы женской и мужской эндокринной системы человека.

Отслеживание гормонов эндокринной системы от желез до их химических рецепторов в клетке или внутри нее

Эндокринная система — это сложная система желез, которые секретируют гормоны по всему телу.

Важно различать эндокринную железу, которая выделяет гормоны в кровоток, и экзокринную железу, которая выделяет вещества через проток в железе на внешнюю поверхность. или внутренняя поверхность тела.Слюнные железы и потовые железы являются примерами экзокринных желез. И слюна, выделяемая слюнными железами, и пот, выделяемый потовыми железами, действуют на местные ткани возле отверстий протоков. Напротив, гормоны, секретируемые железами внутренней секреции, переносятся кровообращением, чтобы оказывать свое действие на ткани, удаленные от места их секреции.

Еще в 3000 году до нашей эры древние китайцы могли диагностировать и предлагать эффективное лечение некоторых эндокринологических заболеваний.Например, водоросли, богатые йодом, были прописаны для лечения зоба (увеличения щитовидной железы). Возможно, самой ранней демонстрацией прямого эндокринологического вмешательства у людей была кастрация мужчин, на которых можно было положиться, более или менее, в защите целомудрия женщин, живущих в гаремах. В средние века и позже, практика сохранялась вплоть до XIX века, мальчиков препубертатного возраста иногда кастрировали, чтобы сохранить чистоту их высоких голосов.Кастрация установила, что семенники (яички) являются источником веществ, ответственных за развитие и поддержание «мужественности».

Это знание привело к постоянному интересу к восстановлению или усилению мужской сексуальной силы. В 18 веке лондонский шотландский хирург, анатом и физиолог Джон Хантер успешно пересадил яичко петуха в брюшную полость курицы. Пересаженный орган обеспечил кровоснабжение курицы, хотя было неясно, произошла ли маскулинизация.В 1849 году немецкий физиолог Арнольд Адольф Бертольд провел аналогичный эксперимент, за исключением того, что вместо кур он пересадил петушиные семенники каплунам (кастрированным петухам). Впоследствии каплуны восстановили вторичные половые признаки, демонстрируя, что семенники были источником маскулинизирующего вещества. В том же 19 веке французский невролог и физиолог Шарль-Эдуард Браун-Секар утверждал, что в семенниках содержится бодрящее, омолаживающее вещество. Его выводы были частично основаны на наблюдениях, полученных после того, как он сделал себе инъекцию экстракта яичка собаки или морской свинки.Эти эксперименты привели к широкому использованию экстрактов органов для лечения эндокринных состояний (органотерапия).

Однако современная эндокринология зародилась в основном в 20 веке. Его научное происхождение уходит корнями в исследования французского физиолога Клода Бернара (1813–1878), который сделал ключевое наблюдение о том, что сложные организмы, такие как человек, делают все возможное, чтобы сохранить постоянство того, что он назвал «окружающей средой» (внутренней средой ).Позже американский физиолог Уолтер Брэдфорд Кэннон (1871–1945) использовал термин гомеостаз для описания этого внутреннего постоянства.

Эндокринная система вместе с нервной системой и иммунной системой регулирует внутреннюю деятельность организма и взаимодействие организма с внешней средой для сохранения внутренней среды. Эта система управления позволяет основным функциям живых организмов — росту, развитию и воспроизводству — протекать упорядоченным и стабильным образом; он прекрасно саморегулируется, так что любому нарушению нормальной внутренней среды внутренними или внешними событиями противодействуют мощные контрмеры.Когда это сопротивление преодолевается, наступает болезнь.

Эндокринные железы

Железы эндокринной системы выделяют гормоны в кровоток для поддержания гомеостаза и регулирования метаболизма. Гипоталамус и гипофиз являются центрами управления и контроля, направляя гормоны в другие железы и по всему телу. Другие первичные эндокринные железы, в том числе щитовидная и паращитовидная железы, надпочечники и шишковидная железа, регулируют уровни различных веществ в крови и регулируют обмен веществ, рост, цикл сна и другие процессы.Такие органы, как поджелудочная железа, также выделяют гормоны как часть эндокринной системы. Вторичные эндокринные органы включают гонады, почки и тимус.

1. Командные центры: гипоталамус и гипофиз управляют эндокринной системой

Гипоталамус и гипофиз являются частью промежуточного мозга головного мозга. Гипоталамус соединяет нервную систему с эндокринной системой. Он принимает и обрабатывает сигналы от других областей мозга и проводящих путей и переводит их в гормоны, химические посредники эндокринной системы.Эти гормоны поступают в гипофиз, который связан с гипоталамусом воронкой. Некоторые гормоны гипоталамуса хранятся в гипофизе для последующего высвобождения; другие побуждают его выделять собственные гормоны. Гормоны, выделяемые гипофизом и гипоталамусом, контролируют другие эндокринные железы и регулируют все основные внутренние функции.

2. Шишковидная железа ведет ежедневные биологические часы

Шишковидная железа небольшого размера, имеет форму шишки, расположена в задней части промежуточного мозга в головном мозге.Шишковидная железа, казалось бы, уникальная непарная структура, расположенная недалеко от центра мозга, была объектом исторического восхищения. Французский философ XVII века Рене Декарт считал, что это должно быть «вместилище души». Возможно, эта мысль возникла из-за роли шишковидной железы во сне. Ночью при отсутствии света шишковидная железа выделяет гормон мелатонин. Мелатонин регулирует режим сна организма как в циркадном (дневном), так и в сезонном режиме. Утром, когда свет попадает в глаз, фоторецепторы сетчатки посылают сигналы в шишковидную железу, которая затем снижает выработку мелатонина.

3. Щитовидная и паращитовидная железы повышают метаболизм и регулируют уровень кальция.

Щитовидная железа расположена в области горла, чуть ниже гортани, обслуживается крупными артериями с множеством ответвлений и густой сетью капилляров. Гормоны щитовидной железы, которые он выделяет, тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), перемещаются с кровотоком по всему телу, увеличивая метаболизм, использование глюкозы, синтез белка и развитие нервной системы. Щитовидная железа также выделяет кальцитонин, который помогает поддерживать гомеостаз кальция в крови, вызывая удаление кальция из крови и его депонирование в костях, когда уровень (кальция) в крови слишком высок.На задней поверхности щитовидной железы располагаются отдельные железы гораздо меньшего размера: паращитовидные железы. Обычно есть четыре паращитовидных железы, верхняя и нижняя пара на левой и правой сторонах щитовидной железы. Они выделяют паратиреоидный гормон (ПТГ или паратгормон), который стимулирует кости выделять кальций в кровь при низком уровне (кальция) в крови. ПТГ также заставляет почки снижать секрецию кальция с мочой, чтобы еще больше повысить уровень кальция в крови. Вместе кальцитонин и ПТГ дополняют друг друга, поддерживая гомеостаз кальция в крови, который является одним из наиболее строго контролируемых физиологических параметров в организме.

4. Надпочечники регулируют уровень веществ в крови и выделяют гормоны «сражайся или беги».

Надпочечники — это органы пирамидальной формы, расположенные в верхней части каждой почки. Каждый надпочечник состоит из двух структур: внешней коры надпочечников и внутреннего мозгового вещества надпочечников. Кора надпочечников представляет собой сеть тонких соединительных тканей, составляющих большую часть железы. Он выделяет ряд стероидных гормонов. Глюкокортикоиды, такие как кортизол, регулируют уровень белка и глюкозы.Минералокортикоиды, включая альдостерон, регулируют уровень воды и соли. Гонадокортикоиды (андрогены и эстрогены) секретируются корой надпочечников в небольших количествах у обоих полов. Мозговое вещество надпочечников вырабатывает адреналин и норадреналин (NE). Эти химические вещества способствуют первоначальной реакции организма на стресс «борись или беги».

5. Ключевой фактор: поджелудочная железа регулирует уровень сахара в крови

Некоторые органы других систем организма также выделяют гормоны и поэтому считаются «вторичными органами» эндокринной системы.Например, поджелудочная железа является частью пищеварительной системы. Он выводит панкреатический сок в тонкий кишечник через проток поджелудочной железы. Но внутри поджелудочной железы разбросаны также крошечные кластеры клеток, называемые островками поджелудочной железы (или островками Лангерганса), которые выделяют гормоны в кровоток. Эти островки составляют менее 2% ткани поджелудочной железы, но их специализированные клетки регулируют уровень глюкозы в крови (или сахара в крови). Когда уровень сахара в крови низкий, альфа-клетки островков выделяют глюкагон.Глюкагон побуждает печень расщеплять гликоген и выделять больше глюкозы в кровь. Когда уровень сахара в крови высок, бета-клетки островков выделяют инсулин, который увеличивает обратный захват глюкозы.

Эндокринная система: факты, функции и заболевания

Эндокринная система — это совокупность желез, вырабатывающих гормоны, регулирующие обмен веществ, рост и развитие, функцию тканей, половую функцию, репродуктивную функцию, сон и настроение, среди прочего.

Функция

По данным клиники Майо, эндокринная система состоит из гипофиза, щитовидной железы, паращитовидных желез, надпочечников, поджелудочной железы, яичников (у женщин) и яичек (у мужчин).

Слово эндокрин происходит от греческих слов «эндо», что означает «внутри», и «кринис», что означает «секретировать», согласно Health Mentor Online. Как правило, железа отбирает и удаляет материалы из крови, обрабатывает их и выделяет готовый химический продукт для использования где-нибудь в организме. Согласно Руководству Merck, эндокринная система влияет почти на все органы и клетки в организме.

Несмотря на то, что гормоны циркулируют по всему телу, каждый тип гормона нацелен на определенные органы и ткани, отмечается в Руководстве Merck.Эндокринная система получает некоторую помощь от таких органов, как почки, печень, сердце и гонады, которые выполняют вторичные эндокринные функции. Например, почки выделяют гормоны, такие как эритропоэтин и ренин.

Щитовидная железа также выделяет ряд гормонов, влияющих на все тело. «Гормоны щитовидной железы влияют на множество жизненно важных функций организма, включая частоту сердечных сокращений, поддержание состояния кожи, рост, регулирование температуры, фертильность и пищеварение», — сказал д-р Джером М. Хершман, профессор медицины в Медицинской школе Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и Автор разделов Руководства Merck по щитовидной железе.

«Таким образом, щитовидная железа является главным центром метаболического контроля организма», — сказала Синди Самет, профессор химии в колледже Дикинсон в Карлайле, штат Пенсильвания. «Функции мозга, сердца и почек, а также температура тела, рост и мышечная сила — и многое другое — зависят от функции щитовидной железы».

Заболевания эндокринной системы

Слишком высокий или слишком низкий уровень гормонов указывает на проблемы с эндокринной системой. Гормональные заболевания также возникают, если ваш организм не реагирует на гормоны должным образом.По данным Национального института здоровья, стресс, инфекции и изменения баланса жидкости и электролитов в крови также могут влиять на уровень гормонов.

Самым распространенным эндокринным заболеванием в Соединенных Штатах является диабет, состояние, при котором организм неправильно перерабатывает глюкозу, простой сахар. По словам доктора Дженнифер Ло, начальника отделения эндокринологии Kaiser Permanente на Гавайях, это происходит из-за нехватки инсулина или, если организм вырабатывает инсулин, из-за того, что организм не работает эффективно.

Диабет может быть связан с ожирением, диетой и семейным анамнезом, согласно доктору Элисон Майерс из системы здравоохранения North Shore-LIJ. «Чтобы диагностировать диабет, мы делаем пероральный тест на толерантность к глюкозе натощак».

Также важно понимать историю болезни пациента, а также семейный анамнез, отметил Майерс. Инфекции и лекарства, такие как антикоагулянты, также могут вызывать недостаточность надпочечников.

Диабет лечится с помощью таблеток или инъекций инсулина. Лечение других эндокринных заболеваний обычно включает стабилизацию уровня гормона с помощью лекарств или, если опухоль вызывает перепроизводство гормона, удаление опухоли.По словам Майерса, лечение эндокринных заболеваний требует очень осторожного и индивидуального подхода, поскольку регулировка уровня одного гормона может повлиять на баланс других гормонов.

Гормональный дисбаланс может иметь значительное влияние на репродуктивную систему, особенно у женщин, объяснила Ло.

Другое заболевание, гипотиреоз, паращитовидное заболевание, возникает, когда щитовидная железа не производит достаточного количества гормонов щитовидной железы для удовлетворения потребностей организма. Ло отметила, что недостаток гормона щитовидной железы может вызвать замедление или полное отключение многих функций организма.Однако с этим легко справиться. «Паращитовидная железа — излечимая причина образования камней в почках», — сказала доктор Мелани Голдфарб, эндокринный хирург и директор программы по эндокринным опухолям в Центре здоровья Провиденс Сент-Джон в Санта-Монике, Калифорния, и доцент кафедры хирургии в клинике Джона Уэйна. Институт рака в Санта-Монике. Поврежденная часть железы удаляется хирургическим путем.

Рак щитовидной железы начинается в щитовидной железе и начинается, когда клетки щитовидной железы начинают изменяться, бесконтрольно расти и в конечном итоге образуют опухоль, согласно Ло.По словам Майерса, опухоли — как доброкачественные, так и злокачественные — также могут нарушать функции эндокринной системы. Согласно исследованию 2017 года, опубликованному в Журнале Американской медицинской ассоциации (JAMA), с 1975 по 2013 год ежегодно диагностируемый рак щитовидной железы увеличился более чем в три раза. «Хотя гипердиагностика может быть важным компонентом этой наблюдаемой эпидемии, она явно не объясняет всей истории», — сказала доктор Джули Соса, один из авторов нового исследования и руководитель отделения эндокринной хирургии в Университете Дьюка в Северной Каролине.Американское онкологическое общество прогнозирует, что в 2018 году будет около 53990 новых случаев рака щитовидной железы и около 2060 случаев смерти от рака щитовидной железы.

Гипогликемия, также называемая низким уровнем глюкозы в крови или низким уровнем сахара в крови, возникает, когда уровень глюкозы в крови падает ниже нормального уровня. Обычно это происходит в результате лечения диабета, когда принимается слишком много инсулина. Хотя Ло отметила, что это состояние может возникать у людей, не проходящих лечение от диабета, такое явление встречается довольно редко.

Кто такой эндокринолог?

После четырех лет обучения в медицинской школе люди, которые хотят стать эндокринологами, затем проводят три или четыре года в интернатуре и программе ординатуры. По данным Американского совета по внутренней медицине, эти специализированные программы охватывают внутреннюю медицину, педиатрию или акушерство и гинекологию.

Эндокринологи-стажеры затем проводят еще два или три года, изучая, как диагностировать и лечить гормональные состояния. В целом обучение эндокринолога займет более 10 лет после получения степени бакалавра.Они сертифицированы Американским советом по внутренней медицине. Эндокринологи обычно специализируются в одной или двух областях эндокринологии, таких как диабет или бесплодие. Эти специалисты лечат пациентов с проблемами фертильности, а также оценивают и лечат пациентов с проблемами со здоровьем, связанными с менструацией и менопаузой, отметила Ло.

Основные этапы изучения эндокринной системы

200 г. до н. Э. : Китайцы начинают выделять половые гормоны и гормоны гипофиза из мочи человека и использовать их в лечебных целях

1025 : В средневековой Персии писатель Авиценна (980-1037) дает подробный отчет о сахарном диабете в «Каноне медицины» «(c.1025), описывая ненормальный аппетит, нарушение половых функций и сладкий вкус диабетической мочи.

1835 : Ирландский врач Роберт Джеймс Грейвс описывает случай зоба с выпученными глазами (экзофтальм). Заболевание щитовидной железы позже было названо в честь доктора.

1902 : Уильям Бейлисс и Эрнест Старлинг проводят эксперимент, в котором они наблюдают, что кислота, введенная в двенадцатиперстную кишку (часть тонкой кишки), заставляет поджелудочную железу начать секрецию, даже после того, как они удалили все нервные связи между двумя органами. .

1889 : Йозеф фон Меринг и Оскар Минковски отмечают, что хирургическое удаление поджелудочной железы приводит к повышению уровня сахара в крови, за которым следует кома и, в конечном итоге, смерть.

1921 : Отто Леви в 1921 году обнаруживает нейрогормоны, инкубируя сердце лягушки в солевой ванне.

1922 : Леонард Томпсон в возрасте 14 лет — первый человек с диабетом, получивший инсулин. Производитель лекарств Eli Lilly вскоре начинает массовое производство инсулина.

Дополнительная информация от Алины Брэдфорд, автора Live Science.

Примечание редактора: Если вам нужна дополнительная информация по этой теме, мы рекомендуем следующую книгу:

Связанные страницы

Системы человеческого тела

• Система кровообращения : Факты, функции и заболевания
• Пищеварительная система: факты, функции и заболевания
• Иммунная система: болезни, нарушения и функции
• Лимфатическая система: факты, функции и заболевания
• Мышечная система: факты, функции и заболевания
• Нервная система : Факты, функции и заболевания
• Репродуктивная система: факты, функции и заболевания
• Дыхательная система: факты, функции и заболевания
• Скелетная система: факты, функции и заболевания
• Кожа: факты, болезни и состояния
• Мочевыделительная система: Факты, функции и заболевания

Части человеческого тела

• Мочевой пузырь: факты, функции и заболевания
• Мозг человека: Проект «Факты, анатомия и картирование»
• Толстая кишка: факты, функции и заболевания
• Уши: факты, функции и заболевания
• Пищевод: факты, функции и заболевания
• Как работает человеческий глаз
• Желчный пузырь: функция, Проблемы и здоровое питание
• Сердце человека: анатомия, функции и факты
• Почки: факты, функции и заболевания
• Печень: функции, отказы и болезни
• Легкие: факты, функции и заболевания
• Нос: факты, функции и заболевания
• Поджелудочная железа: функция, расположение и заболевания
• Тонкий кишечник: функция, длина и проблемы
• Селезенка: функция, расположение и проблемы
• Желудок: факты, функции и заболевания
• Язык: факты, функции и заболевания

Дополнительные ресурсы

Откройте для себя анатомию и функцию желез

Нажмите, чтобы просмотреть большое изображение

Анатомия эндокринной системы

Гипоталамус

Гипоталамус является частью головного мозга , расположенной выше и впереди ствола мозга и ниже таламуса . Он выполняет множество различных функций в нервной системе , а также отвечает за прямой контроль над эндокринной системой через гипофиз. Гипоталамус содержит особые клетки, называемые нейросекреторными клетками — нейроны, которые секретируют гормоны:

• Тиротропин-рилизинг-гормон (TRH)
• Гормон высвобождения гормона роста (GHRH)
• Гормон, ингибирующий гормон роста (GHIH)
• Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ)
• Кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH)
• Окситоцин
• Антидиуретический гормон (АДГ)

Все гормоны высвобождения и ингибирования влияют на функцию передней доли гипофиза.TRH стимулирует переднюю долю гипофиза высвобождать тиреотропный гормон. GHRH и GHIH работают, чтобы регулировать высвобождение гормона роста — GHRH стимулирует высвобождение гормона роста, GHIH ингибирует его высвобождение. ГнРГ стимулирует высвобождение фолликулостимулирующего гормона и лютеинизирующего гормона, в то время как КРГ стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона. Два последних гормона — окситоцин и антидиуретический гормон — вырабатываются гипоталамусом и транспортируются в задний гипофиз, где они хранятся, а затем высвобождаются.

Гипофиз

Гипофиз , также известный как гипофиз, представляет собой небольшой кусок ткани размером с горошину, соединенный с нижней частью гипоталамуса головного мозга. Множество кровеносных сосудов окружают гипофиз и переносят выделяемые им гормоны по всему телу. Расположенный в небольшом углублении клиновидной кости , называемом турецким седлом, гипофиз на самом деле состоит из 2 полностью отдельных структур: задней и передней доли гипофиза.

Задний гипофиз

Задний гипофиз — это вообще не железистая ткань, а нервная ткань. Задний гипофиз — это небольшое расширение гипоталамуса, через которое проходят аксоны некоторых нейросекреторных клеток гипоталамуса. Эти нейросекреторные клетки создают в гипоталамусе 2 гормона, которые хранятся и выделяются задней долей гипофиза:

• Окситоцин вызывает сокращение матки во время родов и выделение молока во время кормления грудью.
• Антидиуретический гормон (АДГ) предотвращает потерю воды в организме за счет увеличения повторного поглощения воды почками и уменьшения притока крови к потовым железам.

Передний гипофиз

Передняя доля гипофиза — это железистая часть гипофиза. Функция передней доли гипофиза контролируется высвобождением и ингибированием гормонов гипоталамуса. Передняя доля гипофиза вырабатывает 6 важных гормонов:

• Тиреотропный гормон (ТТГ), как следует из названия, является тропическим гормоном, отвечающим за стимуляцию щитовидной железы.
• Адренокортикотропный гормон (АКТГ) стимулирует кору надпочечников, внешнюю часть надпочечника, производить свои гормоны.
• Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) стимулирует клетки фолликулов гонад производить гаметы — яйцеклетки у женщин и сперму у мужчин.
• Лютеинизирующий гормон (ЛГ) стимулирует выработку половых желез половых гормонов — эстрогенов у женщин и тестостерона у мужчин.
• Гормон роста человека (HGH) влияет на многие клетки-мишени по всему телу, стимулируя их рост, восстановление и размножение.
• Пролактин (ПРЛ) оказывает на организм множество эффектов, главным из которых является то, что он стимулирует молочных желез груди для производства молока.

Шишковидная железа

Шишковидная железа — это небольшое образование в форме шишки, состоящее из железистой ткани, расположенное кзади от таламуса головного мозга. Шишковидная железа вырабатывает гормон мелатонин, который помогает регулировать цикл сна и бодрствования человека, известный как циркадный ритм. Активность шишковидной железы подавляется стимуляцией фоторецепторов сетчатки.Эта светочувствительность вызывает выработку мелатонина только при слабом освещении или темноте. Повышенная выработка мелатонина заставляет людей чувствовать сонливость по ночам, когда шишковидная железа активна.

Щитовидная железа

Щитовидная железа — это железа в форме бабочки, расположенная у основания шеи и охватывающая боковые стороны трахеи. Щитовидная железа вырабатывает 3 основных гормона:

• Кальцитонин
• Трийодтиронин (T3)
• Тироксин (T4)

Кальцитонин высвобождается, когда уровень ионов кальция в крови поднимается выше определенного заданного значения.Кальцитонин снижает концентрацию ионов кальция в крови, способствуя абсорбции кальция в матриксе костей. Гормоны Т3 и Т4 работают вместе, регулируя скорость метаболизма в организме. Повышенные уровни T3 и T4 приводят к увеличению клеточной активности и использования энергии в организме.

Паращитовидные железы

Паращитовидные железы — это 4 небольшие образования железистой ткани, обнаруженные на задней стороне щитовидной железы. Паращитовидные железы вырабатывают гормон паратиреоидный гормон (ПТГ), который участвует в гомеостазе ионов кальция.ПТГ высвобождается из паращитовидных желез, когда уровень ионов кальция в крови падает ниже установленного значения. ПТГ стимулирует остеокласты к разрушению костного матрикса, содержащего кальций, для высвобождения свободных ионов кальция в кровоток. ПТГ также заставляет почки возвращать ионы кальция, отфильтрованные из крови, обратно в кровоток, чтобы сохранить его.

Надпочечники

Надпочечники — это пара примерно треугольных желез, расположенных непосредственно над почками.Каждый надпочечник состоит из 2 отдельных слоев, каждый со своими уникальными функциями: внешней коры надпочечников и внутреннего мозгового вещества надпочечников.

Кора надпочечников

Кора надпочечников производит множество корковых гормонов трех классов: глюкокортикоиды, минералокортикоиды и андрогены.

• Глюкокортикоиды выполняют множество разнообразных функций, включая расщепление белков и липидов с образованием глюкозы. Глюкокортикоиды также снижают воспаление и иммунный ответ.
• Минералокортикоиды, как следует из их названия, представляют собой группу гормонов, которые помогают регулировать концентрацию минеральных ионов в организме.
• Андрогены, такие как тестостерон, вырабатываются на низких уровнях в коре надпочечников для регулирования роста и активности клеток, восприимчивых к мужским гормонам. У взрослых мужчин количество андрогенов, продуцируемых семенниками, во много раз превышает количество, продуцируемое корой надпочечников, что приводит к появлению мужских вторичных половых признаков.

Мозговое вещество надпочечника

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает гормоны адреналин и норадреналин при стимуляции симпатическим отделом вегетативной нервной системы. Оба эти гормона помогают увеличить приток крови к мозгу и мышцам, чтобы улучшить реакцию «бей или беги» на стресс. Эти гормоны также увеличивают частоту сердечных сокращений, частоту дыхания и артериальное давление, уменьшая приток крови к органам, которые не участвуют в реагировании на чрезвычайные ситуации, и снижают их функции.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа — большая железа, расположенная в брюшной полости чуть ниже и позади желудка . Поджелудочная железа считается гетерокринной железой, поскольку она содержит как эндокринную, так и экзокринную ткань. Эндокринные клетки поджелудочной железы составляют около 1% от общей массы поджелудочной железы и обнаруживаются небольшими группами по всей поджелудочной железе, называемыми островками Лангерганса. Внутри этих островков находятся 2 типа клеток — альфа- и бета-клетки.Альфа-клетки производят гормон глюкагон, который отвечает за повышение уровня глюкозы в крови. Глюкагон побуждает клетки мышц и печени расщеплять полисахаридный гликоген, чтобы высвободить глюкозу в кровоток. Бета-клетки вырабатывают гормон инсулин, который снижает уровень глюкозы в крови после еды. Инсулин вызывает всасывание глюкозы из крови в клетки, где она добавляется к молекулам гликогена для хранения.

Гонады

Гонады — яичники у женщин и семенники у мужчин — отвечают за выработку половых гормонов тела.Эти половые гормоны определяют вторичные половые характеристики взрослых женщин и взрослых мужчин.

• Семенники : семенники — это пара эллипсовидных органов, обнаруженных в мошонке мужчин, которые вырабатывают андрогенный тестостерон у мужчин после начала полового созревания. Тестостерон влияет на многие части тела, включая мышцы, кости, половые органы и волосяные фолликулы. Этот гормон вызывает рост и увеличение силы костей и мышц, включая ускоренный рост длинных костей в подростковом возрасте.В период полового созревания тестостерон контролирует рост и развитие половых органов и волос на теле мужчин, включая волосы на лобке, груди и лице. У мужчин, унаследовавших гены облысения, тестостерон вызывает начало андрогенной алопеции, широко известной как облысение по мужскому типу. (Прочтите наш обзор Hims , чтобы получить объективный взгляд на один из способов лечения и обращения вспять облысения по мужскому типу.)
• Яичники : Яичники представляют собой пару миндалевидных желез, расположенных в тазовой полости латеральнее и выше матки у женщин.Яичники вырабатывают женские половые гормоны прогестерон и эстрогены. Прогестерон наиболее активен у женщин во время овуляции и беременности, когда он поддерживает соответствующие условия в организме человека для поддержки развивающегося плода. Эстрогены — это группа родственных гормонов, которые действуют как основные женские половые гормоны. Выделение эстрогена в период полового созревания запускает развитие вторичных половых признаков у женщин, таких как развитие матки, груди и рост волос на лобке.Эстроген также вызывает ускоренный рост костей в подростковом возрасте, что приводит к увеличению роста и пропорций взрослого человека.

Тимус

Тимус — мягкий орган треугольной формы, расположенный в грудной клетке позади грудины. Тимус вырабатывает гормоны, называемые тимозинами, которые помогают тренировать и развивать Т-лимфоциты во время внутриутробного развития и детства. Т-лимфоциты, образующиеся в тимусе, продолжают защищать организм от патогенов на протяжении всей жизни человека.В период полового созревания вилочковая железа становится неактивной и постепенно замещается жировой тканью на протяжении всей жизни человека.

Другие органы, вырабатывающие гормоны

Помимо желез эндокринной системы, многие другие негландулярные органы и ткани также производят гормоны.

• Сердце : ткань сердечной мышцы сердца способна вырабатывать гормон предсердный натрийуретический пептид (ПНП) ​​в ответ на повышенное кровяное давление на уровнях.ANP снижает кровяное давление, вызывая вазодилатацию, чтобы предоставить больше пространства для прохождения крови. ANP также снижает объем крови и давление, вызывая вывод воды и соли из крови почками.
• Почки : Почки вырабатывают гормон эритропоэтин (ЭПО) в ответ на низкий уровень кислорода в крови. ЭПО, выделяемое почками, попадает в красный костный мозг, где стимулирует повышенное производство красных кровяных телец.Количество красных кровяных телец увеличивает способность крови переносить кислород, что в конечном итоге прекращает производство ЭПО.
• Пищеварительная система : Гормоны холецистокинин (ХЦК), секретин и гастрин вырабатываются органами желудочно-кишечного тракта. ХЦК, секретин и гастрин помогают регулировать секрецию сока поджелудочной железы, желчи и желудочного сока в ответ на присутствие пищи в желудке. CCK также способствует ощущению сытости или «сытости» после еды.
• Жировая : Жировая ткань вырабатывает гормон лептин, который участвует в управлении аппетитом и потреблением энергии организмом. Лептин вырабатывается в количестве, соответствующем количеству жировой ткани в организме, что позволяет мозгу контролировать состояние накопления энергии в организме. Когда в организме содержится достаточный уровень жировых отложений для хранения энергии, уровень лептина в крови сообщает мозгу, что организм не голодает и может нормально работать. Если уровень жировой ткани или лептина снижается ниже определенного порога, организм переходит в режим голодания и пытается сохранить энергию за счет увеличения голода и потребления пищи, а также снижения потребления энергии.Жировая ткань также производит очень низкие уровни эстрогенов как у мужчин, так и у женщин. У тучных людей большой объем жировой ткани может привести к аномальному уровню эстрогена.
• Плацента : У беременных женщин плацента вырабатывает несколько гормонов, которые помогают поддерживать беременность. Прогестерон вырабатывается для расслабления матки, защиты плода от материнской иммунной системы и предотвращения преждевременных родов. Хорионический гонадотропин человека (ХГЧ) помогает прогестерону, давая сигнал яичникам поддерживать выработку эстрогена и прогестерона на протяжении всей беременности.

• Местные гормоны : Простагландины и лейкотриены вырабатываются каждой тканью тела (кроме ткани крови) в ответ на повреждающие стимулы. Эти два гормона в основном влияют на клетки, расположенные в месте расположения источника повреждения, оставляя остальную часть тела свободной для нормального функционирования.

  1. Простагландины вызывают отек, воспаление, повышенную болевую чувствительность и повышенную локальную температуру тела, чтобы помочь заблокировать поврежденные участки тела от инфекции или дальнейшего повреждения.Они действуют как естественные повязки организма, чтобы не допустить проникновения болезнетворных микроорганизмов и опухать вокруг поврежденных суставов, как естественный гипс для ограничения движений.
  2. Лейкотриены помогают организму заживать после того, как простагландины подействовали, уменьшая воспаление, помогая лейкоцитам перемещаться в этот регион, чтобы очистить от патогенов и поврежденных тканей.

Физиология эндокринной системы

Эндокринная система против функции нервной системы

Эндокринная система работает вместе с нервной системой, образуя системы управления телом.Нервная система представляет собой очень быструю и узконаправленную систему для включения определенных желез и мышц по всему телу. С другой стороны, эндокринная система действует гораздо медленнее, но имеет очень распространенные, продолжительные и мощные эффекты. Гормоны распределяются железами через кровоток по всему телу, воздействуя на любую клетку с рецептором определенного гормона. Большинство гормонов воздействуют на клетки нескольких органов или всего тела, вызывая множество разнообразных и мощных реакций.

Свойства гормонов

Когда гормоны вырабатываются железами, они распределяются по организму через кровоток. Когда гормоны проходят через тело, они проходят через клетки или вдоль плазматических мембран клеток, пока не встретят рецептор этого гормона. Гормоны могут воздействовать только на клетки-мишени, имеющие соответствующие рецепторы. Это свойство гормонов известно как специфичность. Специфика гормонов объясняет, как каждый гормон может оказывать специфическое действие на обширные части тела.

Многие гормоны, вырабатываемые эндокринной системой, классифицируются как тропические гормоны. Тропный гормон — это гормон, который может вызвать высвобождение другого гормона в другой железе. Тропические гормоны обеспечивают путь контроля выработки гормонов, а также способ контроля желез в отдаленных областях тела. Многие гормоны, вырабатываемые гипофизом, такие как ТТГ, АКТГ и ФСГ, являются тропическими гормонами.

Гормональная регуляция

Уровень гормонов в организме регулируется несколькими факторами.Нервная система может контролировать уровень гормонов за счет действия гипоталамуса и его высвобождения и ингибирования гормонов. Например, ТРГ, продуцируемый гипоталамусом, стимулирует переднюю долю гипофиза вырабатывать ТТГ. Тропические гормоны обеспечивают еще один уровень контроля над высвобождением гормонов. Например, ТТГ — это тропический гормон, который стимулирует выработку Т3 и Т4 в щитовидной железе. Питание также может контролировать уровень гормонов в организме. Например, для производства гормонов щитовидной железы Т3 и Т4 требуется 3 или 4 атома йода соответственно.У людей, в рационе которых не хватает йода, они не могут вырабатывать достаточный уровень гормонов щитовидной железы для поддержания нормального уровня метаболизма. Наконец, количество рецепторов, присутствующих в клетках, может варьироваться клетками в ответ на гормоны. Клетки, которые подвергаются воздействию высоких уровней гормонов в течение длительных периодов времени, могут начать уменьшать количество рецепторов, которые они производят, что приводит к снижению гормонального контроля клетки.

Классы гормонов

Гормоны подразделяются на 2 категории в зависимости от их химического состава и растворимости: водорастворимые и жирорастворимые гормоны.Каждый из этих классов гормонов имеет определенные механизмы своей функции, которые определяют, как они влияют на свои клетки-мишени.

• Водорастворимые гормоны : Водорастворимые гормоны включают пептидные и аминокислотные гормоны, такие как инсулин, адреналин, гормон роста и окситоцин. Как видно из названия, эти гормоны растворимы в воде. Водорастворимые гормоны не могут проходить через фосфолипидный бислой плазматической мембраны и поэтому зависят от рецепторных молекул на поверхности клеток.Когда водорастворимый гормон связывается с молекулой рецептора на поверхности клетки, он запускает реакцию внутри клетки. Эта реакция может изменить фактор внутри клетки, такой как проницаемость мембраны или активация другой молекулы. Обычной реакцией является синтез молекул циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) из аденозинтрифосфата (АТФ), присутствующего в клетке. цАМФ действует как второй посредник внутри клетки, где он связывается со вторым рецептором, чтобы изменить функцию физиологии клетки.
• Жирорастворимые гормоны : Жирорастворимые гормоны включают стероидные гормоны, такие как тестостерон, эстрогены, глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Поскольку они растворимы в липидах, эти гормоны могут проходить непосредственно через фосфолипидный бислой плазматической мембраны и напрямую связываться с рецепторами внутри ядра клетки. Жирорастворимые гормоны способны напрямую контролировать функцию клетки от этих рецепторов, часто запуская транскрипцию определенных генов в ДНК для производства «информационных РНК (мРНК)», которые используются для производства белков, влияющих на рост и функцию клетки. .

11.4 Эндокринная система — Концепции биологии — 1-е канадское издание

К концу этого раздела вы сможете:

• Перечислите различные типы гормонов и объясните их роль в поддержании гомеостаза
• Объясните, как работают гормоны
• Объясните, как регулируется выработка гормонов
• Опишите роль различных желез в эндокринной системе
• Объясните, как разные железы работают вместе для поддержания гомеостаза

Эндокринная система вырабатывает гормоны, которые контролируют и регулируют множество различных процессов в организме.Эндокринная система координируется с нервной системой, чтобы контролировать функции других систем органов. Клетки эндокринной системы производят молекулярные сигналы, называемые гормонами. Эти клетки могут составлять эндокринные железы, могут быть тканями или могут располагаться в органах или тканях, которые помимо выработки гормонов выполняют функции. Гормоны циркулируют по всему телу и стимулируют реакцию клеток, которые имеют рецепторы, способные связываться с ними. Изменения, происходящие в принимающих клетках, влияют на функционирование системы органов, к которой они принадлежат.Многие гормоны секретируются в ответ на сигналы нервной системы, таким образом, обе системы действуют согласованно, вызывая изменения в организме.

Поддержание гомеостаза в организме требует координации множества различных систем и органов. Один из механизмов связи между соседними клетками, а также между клетками и тканями в отдаленных частях тела происходит посредством высвобождения химических веществ, называемых гормонами. Гормоны выделяются в жидкости организма, обычно в кровь, которая переносит их к своим клеткам-мишеням, где они вызывают реакцию.Клетки, которые секретируют гормоны, часто расположены в определенных органах, называемых эндокринными железами, а клетки, ткани и органы, которые выделяют гормоны, составляют эндокринную систему. Примеры эндокринных органов включают поджелудочную железу, которая вырабатывает гормоны инсулин и глюкагон для регулирования уровня глюкозы в крови, надпочечники, которые вырабатывают гормоны, такие как адреналин и норадреналин, которые регулируют реакцию на стресс, и щитовидную железу, которая вырабатывает гормоны щитовидной железы, которые регулируют скорость метаболизма.

Эндокринные железы отличаются от экзокринных желез. Экзокринные железы выделяют химические вещества через протоки, выходящие за пределы железы (не в кровь). Например, пот, вырабатываемый потовыми железами, попадает в протоки, по которым пот выводится на поверхность кожи. Поджелудочная железа выполняет как эндокринную, так и экзокринную функции, потому что помимо выделения гормонов в кровь. Он также производит пищеварительные соки, которые по протокам попадают в тонкий кишечник.

Эндокринолог

Эндокринолог — врач, специализирующийся на лечении эндокринных заболеваний.Хирург-эндокринолог специализируется на хирургическом лечении эндокринных заболеваний и желез. Некоторые из болезней, которыми лечат эндокринологи, включают заболевания поджелудочной железы (сахарный диабет), заболевания гипофиза (гигантизм, акромегалия и гипофизарный нанизм), заболевания щитовидной железы (зоб и болезнь Грейвса) и заболевания надпочечники (болезнь Кушинга и болезнь Аддисона).

Эндокринологи обязаны обследовать пациентов и диагностировать эндокринные расстройства с помощью широкого использования лабораторных тестов.Многие эндокринные заболевания диагностируются с помощью тестов, которые стимулируют или подавляют работу эндокринных органов. Затем берутся образцы крови, чтобы определить влияние стимуляции или подавления эндокринного органа на выработку гормонов. Например, чтобы диагностировать сахарный диабет, пациенты должны голодать от 12 до 24 часов. Затем им дают сладкий напиток, который стимулирует поджелудочную железу вырабатывать инсулин для снижения уровня глюкозы в крови. Образец крови берется через 1-2 часа после употребления сахарного напитка.Если поджелудочная железа функционирует нормально, уровень глюкозы в крови будет в пределах нормы. Другой пример — тест A1C, который можно проводить во время скрининга крови. Тест A1C измеряет средний уровень глюкозы в крови за последние два-три месяца. Тест A1C — это показатель того, насколько хорошо контролируется уровень глюкозы в крови в течение длительного времени.

После того, как диагностировано такое заболевание, как диабет, эндокринологи могут назначить изменение образа жизни и лекарства для лечения этого заболевания.В некоторых случаях сахарного диабета можно справиться с помощью физических упражнений, потери веса и здорового питания; в других случаях могут потребоваться лекарства для усиления выработки или действия инсулина. Если заболевание невозможно контролировать этими средствами, эндокринолог может назначить инъекции инсулина.

Помимо клинической практики, эндокринологи могут также участвовать в основных исследованиях и разработках. Например, текущие исследования по трансплантации островковых клеток изучают, как здоровые островковые клетки поджелудочной железы могут быть трансплантированы пациентам с диабетом.Успешная пересадка островков может позволить пациентам отказаться от инъекций инсулина.

Гормоны вызывают изменения в клетках-мишенях за счет связывания со специфическими поверхностными или внутриклеточными рецепторами гормонов, молекулами, встроенными в клеточную мембрану или плавающими в цитоплазме с сайтом связывания, который соответствует сайту связывания на молекуле гормона. Таким образом, хотя гормоны циркулируют по всему телу и контактируют со многими различными типами клеток, они влияют только на те клетки, которые обладают необходимыми рецепторами.Рецепторы для определенного гормона могут быть обнаружены во многих различных клетках или могут быть ограничены небольшим количеством специализированных клеток. Например, гормоны щитовидной железы действуют на многие типы тканей, стимулируя метаболическую активность во всем организме. Клетки могут иметь множество рецепторов для одного и того же гормона, но часто также могут иметь рецепторы для разных типов гормонов. Количество рецепторов, которые реагируют на гормон, определяет чувствительность клетки к этому гормону и результирующий клеточный ответ.Кроме того, количество рецепторов, доступных для ответа на гормон, может со временем меняться, что приводит к повышению или снижению чувствительности клеток. При повышающей регуляции количество рецепторов увеличивается в ответ на повышение уровня гормона, что делает клетку более чувствительной к гормону и способствует большей клеточной активности. Когда количество рецепторов уменьшается в ответ на повышение уровня гормонов, называемое понижающей регуляцией, активность клеток снижается.

Эндокринные железы выделяют гормоны в окружающую интерстициальную жидкость; Затем эти гормоны диффундируют в кровь и переносятся в различные органы и ткани тела.К эндокринным железам относятся гипофиз, щитовидная железа, паращитовидная железа, надпочечники, гонады, шишковидная железа и поджелудочная железа.

Гипофиз, иногда называемый гипофизом, расположен в основании головного мозга (рис. 11.23 a ). Он прикреплен к гипоталамусу. Задняя доля хранит и выделяет окситоцин и антидиуретический гормон, вырабатываемый гипоталамусом. Передняя доля отвечает на гормоны, вырабатываемые гипоталамусом, производя свои собственные гормоны, большинство из которых регулируют другие железы, производящие гормоны.

Передняя доля гипофиза вырабатывает шесть гормонов: гормон роста, пролактин, тиреотропный гормон, адренокортикотропный гормон, фолликулостимулирующий гормон и лютеинизирующий гормон.Гормон роста стимулирует клеточную активность, такую ​​как синтез белка, способствующего росту. Пролактин стимулирует выработку молока молочными железами. Другие гормоны, вырабатываемые передней долей гипофиза, регулируют выработку гормонов другими эндокринными тканями (Таблица 11.1). Задний гипофиз по строению существенно отличается от переднего гипофиза. Это часть мозга, идущая вниз от гипоталамуса и содержащая в основном нервные волокна, которые проходят от гипоталамуса до задней доли гипофиза.

Щитовидная железа расположена на шее, чуть ниже гортани и перед трахеей (рис. 11.23 b ). Это железа в форме бабочки с двумя соединенными долями. Клетки фолликулов щитовидной железы синтезируют гормон тироксин, который также известен как Т ₄ , потому что он содержит четыре атома йода, и трийодтиронин, также известный как Т ₃ , потому что он содержит три атома йода. Т ₃ и Т ₄ выделяются щитовидной железой в ответ на тиреотропный гормон, вырабатываемый передней долей гипофиза, и оба Т3 и Т4 обладают эффектом стимуляции метаболической активности в организме и увеличения использования энергии.Третий гормон, кальцитонин, также вырабатывается щитовидной железой. Кальцитонин высвобождается в ответ на повышение концентрации ионов кальция в крови и снижает эти уровни.

У большинства людей четыре паращитовидных железы; однако число может варьироваться от двух до шести. Эти железы расположены на задней поверхности щитовидной железы (рис. 11.23 b ).

Паращитовидные железы вырабатывают паратироидный гормон. Гормон паращитовидной железы увеличивает концентрацию кальция в крови, когда уровень ионов кальция падает ниже нормы.

Надпочечники расположены на верхней части каждой почки (рис. 11.23 c ). Надпочечники состоят из внешней коры надпочечников и внутреннего мозгового вещества надпочечников. Эти области секретируют разные гормоны.

Кора надпочечников производит минералокортикоиды, глюкокортикоиды и андрогены. Основным минералокортикоидом является альдостерон, регулирующий концентрацию ионов в моче, поте и слюне. Высвобождение альдостерона корой надпочечников стимулируется снижением концентрации в крови ионов натрия, объема крови или артериального давления или увеличением уровня калия в крови.Глюкокортикоиды поддерживают необходимый уровень глюкозы в крови между приемами пищи. Они также контролируют реакцию на стресс за счет увеличения синтеза глюкозы из жиров и белков и взаимодействуют с адреналином, вызывая сужение сосудов. Андрогены — это половые гормоны, которые в небольших количествах вырабатываются корой надпочечников. Обычно они не влияют на половые признаки и могут дополнять половые гормоны, выделяемые гонадными железами. Мозговое вещество надпочечников содержит два типа секреторных клеток: один вырабатывает адреналин (адреналин), а другой вырабатывает норадреналин (норадреналин).Адреналин и норэпинефрин вызывают немедленные краткосрочные изменения в ответ на стрессоры, вызывая так называемую реакцию «бей или беги». Ответы включают учащенное сердцебиение, частоту дыхания, сокращения сердечной мышцы и уровень глюкозы в крови. Они также ускоряют расщепление глюкозы в скелетных мышцах и жировых отложений в жировой ткани, а также перенаправляют поток крови к скелетным мышцам, а не от кожи и внутренних органов. Высвобождение адреналина и норадреналина стимулируется нервными импульсами симпатической нервной системы, исходящими из гипоталамуса.

Поджелудочная железа — это удлиненный орган, расположенный между желудком и проксимальной частью тонкой кишки (рис. 11.23 d ). Он содержит как экзокринные клетки, выделяющие пищеварительные ферменты, так и эндокринные клетки, выделяющие гормоны.

Эндокринные клетки поджелудочной железы образуют кластеры, называемые островками поджелудочной железы или островками Лангерганса. Среди типов клеток в каждом островке поджелудочной железы есть альфа-клетки, которые производят гормон глюкагон, и бета-клетки, которые производят гормон инсулин.Эти гормоны регулируют уровень глюкозы в крови. Альфа-клетки выделяют глюкагон по мере снижения уровня глюкозы в крови. Когда уровень глюкозы в крови повышается, бета-клетки выделяют инсулин. Глюкагон вызывает выброс глюкозы в кровь из печени, а инсулин способствует усвоению глюкозы клетками организма.

Гонады — мужские семенники и женские яичники — производят стероидные гормоны. Яички вырабатывают андрогены, наиболее заметным из которых является тестостерон, которые способствуют развитию вторичных половых признаков и производству сперматозоидов.Яичники вырабатывают эстроген и прогестерон, которые вызывают вторичные половые признаки, регулируют выработку яиц, контролируют беременность и подготавливают организм к родам.

Есть несколько органов, основные функции которых не являются эндокринными, но они также обладают эндокринными функциями. К ним относятся сердце, почки, кишечник, тимус и жировая ткань. В стенках предсердий сердца есть эндокринные клетки, которые выделяют гормон в ответ на увеличение объема крови. Он вызывает уменьшение объема крови и артериального давления, а также снижает концентрацию Na ⁺ в крови.

В желудочно-кишечном тракте вырабатывается несколько гормонов, способствующих пищеварению. Эндокринные клетки расположены в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта по всему желудку и тонкому кишечнику. Они вызывают выделение желудочного сока, который помогает расщеплять и переваривать пищу в желудочно-кишечном тракте.

Почки также обладают эндокринной функцией. Два из этих гормонов регулируют концентрацию ионов и объем крови или давление. Эритропоэтин (ЭПО) выделяется почками в ответ на низкий уровень кислорода.ЭПО вызывает образование красных кровяных телец в костном мозге. ЭПО использовалось спортсменами для повышения производительности. Но допинг ЭПО имеет свои риски, поскольку он сгущает кровь и увеличивает нагрузку на сердце; это также увеличивает риск образования тромбов и, следовательно, сердечных приступов и инсульта.

Тимус находится за грудиной. Тимус вырабатывает гормоны, называемые тимозинами, которые способствуют развитию иммунного ответа у младенцев. Жировая ткань или жировая ткань вырабатывает гормон лептин в ответ на прием пищи.Лептин вызывает чувство сытости после еды, уменьшая потребность в еде.

Производство и высвобождение гормона в основном контролируется отрицательной обратной связью, как описано в обсуждении гомеостаза.Таким образом, концентрация гормонов в крови поддерживается в узком диапазоне. Например, передняя доля гипофиза сигнализирует щитовидной железе о выработке гормонов щитовидной железы. Повышение уровня этих гормонов в крови затем дает обратную связь гипоталамусу и передней доле гипофиза, чтобы подавить дальнейшую передачу сигналов в щитовидную железу (рис. 11.24).

Сводка раздела

Гормоны вызывают клеточные изменения, связываясь с рецепторами на клетках-мишенях или в них. Количество рецепторов в клетке-мишени может увеличиваться или уменьшаться в ответ на активность гормона.

Уровень гормона в основном контролируется с помощью отрицательной обратной связи, при которой повышение уровня гормона препятствует его дальнейшему высвобождению.

Гипофиз расположен в основании головного мозга. Передний гипофиз получает сигналы от гипоталамуса и вырабатывает шесть гормонов.Задний гипофиз является продолжением мозга и выделяет гормоны (антидиуретический гормон и окситоцин), вырабатываемые гипоталамусом. Щитовидная железа расположена на шее и состоит из двух долей. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин и трийодтиронин. Щитовидная железа также производит кальцитонин. Паращитовидные железы лежат на задней поверхности щитовидной железы и вырабатывают паратироидный гормон.

Надпочечники расположены над почками и состоят из коры надпочечников и мозгового вещества надпочечников.Кора надпочечников вырабатывает кортикостероиды, глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Мозговое вещество надпочечников — это внутренняя часть надпочечника, вырабатывающая адреналин и норадреналин.

Поджелудочная железа находится в брюшной полости между желудком и тонкой кишкой. Кластеры эндокринных клеток в поджелудочной железе образуют островки Лангерганса, которые содержат альфа-клетки, выделяющие глюкагон, и бета-клетки, выделяющие инсулин. Некоторые органы обладают эндокринной активностью в качестве вторичной функции, но выполняют другую первичную функцию.Сердце производит гормон предсердный натрийуретический пептид, который снижает объем крови, давление и концентрацию Na ⁺ . Желудочно-кишечный тракт вырабатывает различные гормоны, способствующие пищеварению. Почки вырабатывают эритропоэтин. Тимус вырабатывает гормоны, которые помогают в развитии иммунной системы. Гонады производят стероидные гормоны, в том числе тестостерон у мужчин и эстроген и прогестерон у женщин. Жировая ткань вырабатывает лептин, который передает в мозг сигналы о сытости.

надпочечник: эндокринная железа, связанная с почками

понижающая регуляция: уменьшение количества рецепторов гормонов в ответ на повышение уровня гормонов

эндокринная железа: железа, которая выделяет гормоны в окружающую интерстициальную жидкость, которые затем диффундируют в кровь и переносятся в различные органы и ткани в организме

экзокринная железа: железа, которая выделяет химические вещества через протоки, ведущие к поверхностям кожи, полостям тела и полостям органов.

гормон: химическое вещество, выделяемое клетками в одной области тела, которое влияет на клетки в других частях тела

рецептор внутриклеточного гормона: рецептор гормона в цитоплазме или ядре клетки

поджелудочная железа: орган, расположенный между желудком и тонкой кишкой, содержащий экзокринные и эндокринные клетки

паращитовидная железа: железа, расположенная на поверхности щитовидной железы, вырабатывающая паращитовидный гормон

гипофиз: эндокринная железа, расположенная у основания головного мозга, состоящая из передней и задней частей; также называется гипофиз

вилочковая железа: железа, расположенная за грудиной, вырабатывающая гормоны тимозина, которые способствуют развитию иммунной системы

щитовидная железа: эндокринная железа, расположенная в шее, вырабатывающая гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин

повышающая регуляция: увеличение количества рецепторов гормонов в ответ на повышение уровня гормонов

Об эндокринной системе — эндокринные железы и гормоны

Основы эндокринной системы

• Эндокринная система состоит из сети желез.
• Эти железы выделяют гормоны, регулирующие многие функции организма, включая рост и обмен веществ.
• Эндокринные заболевания распространены и обычно возникают, когда железы вырабатывают неправильное количество гормонов.

Проще говоря, эндокринная система — это сеть желез, которые выделяют химические вещества, называемые гормонами, чтобы помочь вашему организму нормально функционировать. Гормоны — это химические сигналы, которые координируют ряд функций организма.

Эндокринная система регулирует определенные внутренние процессы.(Примечание: эндокринный не следует путать с экзокринным . Экзокринные железы, такие как потовые и слюнные железы, секретируются наружу и внутрь через протоки. Гормоны внутренней секреции выделяются изнутри через кровоток.) ​​

Эндокринная система помогает контролировать следующие процессы и системы:

• Рост и развитие
• Гомеостаз (внутренний баланс систем организма)
• Обмен веществ (уровни энергии тела)
• Репродукция
• Ответ на раздражители (стресс и / или травма)

Эндокринная сеть

Эндокринная система выполняет эти задачи через сеть желез, которые представляют собой небольшие, но очень важные органы, производящие, хранящие и секретирующие гормоны.

Железы эндокринной системы:

Эти железы вырабатывают различные типы гормонов, которые вызывают определенный ответ в других клетках, тканях и / или органах, расположенных по всему телу. Гормоны достигают этих далеких целей с помощью кровотока. Как и нервная система, эндокринная система является одним из основных коммуникаторов вашего тела. Но вместо того, чтобы использовать нервы для передачи информации, эндокринная система использует кровеносные сосуды для доставки гормонов к клеткам.

Эндокринные болезни

Чтобы все работало гладко (то есть ваше тело функционировало должным образом), определенные процессы должны работать правильно:

• Эндокринные железы должны выделять правильное количество гормонов (если они выделяют слишком много или слишком мало, это называется гормональным дисбалансом).
• Ваше тело также нуждается в сильном кровоснабжении для транспортировки гормонов по всему телу.
• В ткани-мишени должно быть достаточно рецепторов (где гормоны прикрепляются и выполняют свою работу).
• Эти мишени должны уметь адекватно реагировать на гормональный сигнал. Модель здесь будет похожа на первичный гипотиреоз , где гипофиз вырабатывает ТТГ, ТТГ переносится через кровоток в щитовидную железу, щитовидная железа имеет соответствующие рецепторы, но по какой-либо причине она не может эффективно производить или секретировать щитовидную железу. гормон.

Эндокринные заболевания распространены и случаются даже тогда, когда один из этапов процесса не работает должным образом.Если у вас есть эндокринное заболевание или расстройство, вы можете проконсультироваться со специалистом, известным как эндокринолог, который эффективно диагностирует и поможет вылечить ваше состояние.

Обновлено: 18.05.21

Обзор гипоталамуса

17.1 Обзор эндокринной системы — анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Различают типы межклеточной коммуникации, их значение, механизмы и эффекты
• Определить основные органы и ткани эндокринной системы и их расположение в организме

Связь — это процесс, в котором отправитель передает сигналы одному или нескольким получателям для управления и координации действий.В человеческом организме две основные системы органов участвуют в относительно «дальних» коммуникациях: нервная система и эндокринная система. Вместе эти две системы в первую очередь отвечают за поддержание гомеостаза в организме.

Нейронные и эндокринные сигналы

Нервная система использует два типа межклеточной коммуникации — электрическую и химическую передачу сигналов — либо за счет прямого действия электрического потенциала, либо, в последнем случае, за счет действия химических нейротрансмиттеров, таких как серотонин или норэпинефрин.Нейротрансмиттеры действуют локально и быстро. Когда электрический сигнал в форме потенциала действия достигает синаптического окончания, они диффундируют через синаптическую щель (промежуток между посылающим нейроном и принимающим нейроном или мышечной клеткой). Как только нейротрансмиттеры взаимодействуют (связываются) с рецепторами на принимающей (постсинаптической) клетке, стимуляция рецептора трансформируется в ответ, такой как непрерывная передача электрического сигнала или модификация клеточного ответа. Клетка-мишень отвечает в течение миллисекунд после получения химического «сообщения»; этот ответ затем очень быстро прекращается, как только заканчивается передача нейронных сигналов.Таким образом, нейронная коммуникация обеспечивает функции тела, которые включают быстрые и короткие действия, такие как движение, ощущения и познание. В отличие от эндокринной системы, использующей только один метод коммуникации: химическую сигнализацию. Эти сигналы посылаются эндокринными органами, которые выделяют химические вещества — гормон — во внеклеточную жидкость. Гормоны транспортируются в основном через кровоток по всему телу, где они связываются с рецепторами на клетках-мишенях, вызывая характерный ответ. В результате эндокринная передача сигналов требует больше времени, чем нейронная передача сигналов, чтобы вызвать ответ в клетках-мишенях, хотя точное время варьируется в зависимости от разных гормонов.Например, гормоны, высвобождаемые при столкновении с опасной или пугающей ситуацией, называемой реакцией «бей или беги», происходят за счет высвобождения гормонов надпочечников — адреналина и норадреналина — в течение нескольких секунд. Напротив, клеткам-мишеням может потребоваться до 48 часов, чтобы отреагировать на определенные репродуктивные гормоны.

Интерактивная ссылка

Перейдите по этой ссылке, чтобы посмотреть анимацию событий, которые происходят, когда гормон связывается с рецептором клеточной мембраны. Что является вторичным мессенджером аденилатциклазы во время активации клеток печени адреналином?

Кроме того, эндокринная передача сигналов обычно менее специфична, чем нейронная передача сигналов.Один и тот же гормон может играть роль во множестве различных физиологических процессов в зависимости от задействованных клеток-мишеней. Например, гормон окситоцин способствует сокращению матки у рожениц. Это также важно при грудном вскармливании и может быть связано с сексуальной реакцией и чувством эмоциональной привязанности как у мужчин, так и у женщин.

В целом нервная система включает быстрые реакции на быстрые изменения внешней среды, а эндокринная система обычно действует медленнее — заботясь о внутренней среде тела, поддерживая гомеостаз и контролируя репродуктивную функцию (Таблица 17.1). Так как же реакция «бей или беги», о которой говорилось ранее, происходит так быстро, если гормоны обычно действуют медленнее? Это потому, что две системы связаны. Это быстрое действие нервной системы в ответ на опасность в окружающей среде, которая стимулирует надпочечники вырабатывать свои гормоны. В результате нервная система может вызывать быстрые эндокринные реакции, чтобы не отставать от внезапных изменений как внешней, так и внутренней среды, когда это необходимо.

Эндокринная и нервная системы

Таблица 17.1

Структуры эндокринной системы

Эндокринная система состоит из клеток, тканей и органов, которые выделяют гормоны в качестве основной или вторичной функции. Эндокринная железа — главный игрок в этой системе. Основная функция этих желез без протоков — выделять свои гормоны непосредственно в окружающую жидкость. Затем интерстициальная жидкость и кровеносные сосуды переносят гормоны по всему телу. Эндокринная система включает гипофиз, щитовидную железу, паращитовидную железу, надпочечники и шишковидную железу (Рисунок 17.2). Некоторые из этих желез выполняют как эндокринные, так и неэндокринные функции. Например, поджелудочная железа содержит клетки, которые участвуют в пищеварении, а также клетки, выделяющие гормоны инсулин и глюкагон, регулирующие уровень глюкозы в крови. Гипоталамус, тимус, сердце, почки, желудок, тонкий кишечник, печень, кожа, женские яичники и мужские семенники — это другие органы, содержащие клетки с эндокринной функцией. Более того, давно известно, что жировая ткань вырабатывает гормоны, и недавние исследования показали, что даже костная ткань выполняет эндокринные функции.

Рис. 17.2 Эндокринная система Эндокринные железы и клетки расположены по всему телу и играют важную роль в гомеостазе.

Эндокринные железы без протоков не следует путать с экзокринной системой организма, железы которой выделяют свои секреты через протоки. Примеры экзокринных желез включают сальные и потовые железы кожи. Как только что отмечалось, поджелудочная железа также выполняет экзокринную функцию: большинство ее клеток выделяют панкреатический сок через протоки поджелудочной железы и добавочные протоки в просвет тонкой кишки.

Другие типы химической сигнализации

При эндокринной передаче сигналов гормоны, секретируемые во внеклеточную жидкость, диффундируют в кровь или лимфу, а затем могут перемещаться на большие расстояния по всему телу. Напротив, аутокринная передача сигналов происходит в одной и той же клетке. Аутокрин (auto- = «self») — это химическое вещество, которое вызывает реакцию в той же клетке, которая его секретировала. Интерлейкин-1 или ИЛ-1 — это сигнальная молекула, играющая важную роль в воспалительной реакции. Клетки, которые секретируют IL-1, имеют на своей клеточной поверхности рецепторы, которые связывают эти молекулы, что приводит к аутокринной передаче сигналов.

Локальная межклеточная коммуникация — это область паракринного фактора, также называемого паракринным фактором, который представляет собой химическое вещество, которое вызывает реакцию в соседних клетках. Хотя паракрины могут попадать в кровоток, их концентрация, как правило, слишком мала, чтобы вызвать реакцию удаленных тканей. Знакомый пример астматикам — гистамин, паракрин, который выделяется иммунными клетками бронхиального дерева. Гистамин заставляет гладкомышечные клетки бронхов сужаться, сужая дыхательные пути.Другой пример — нейротрансмиттеры нервной системы, которые действуют только локально в синаптической щели.

Связь с карьерой

Эндокринолог

Эндокринология — это специальность в области медицины, которая специализируется на лечении нарушений эндокринной системы. Эндокринологи — врачи, специализирующиеся в этой области, — являются экспертами в лечении заболеваний, связанных с гормональными системами, от заболеваний щитовидной железы до сахарного диабета. Эндокринные хирурги лечат эндокринное заболевание путем удаления или резекции пораженной эндокринной железы.

Пациенты, направляемые к эндокринологам, могут иметь признаки и симптомы или результаты анализа крови, которые указывают на чрезмерное или нарушение функционирования эндокринной железы или эндокринных клеток. Эндокринолог может назначить дополнительные анализы крови, чтобы определить, являются ли гормональные уровни пациента ненормальными, или они могут стимулировать или подавлять функцию подозрительной эндокринной железы, а затем взять кровь на анализ. Лечение зависит от диагноза. Некоторые эндокринные расстройства, такие как диабет 2 типа, могут реагировать на изменения образа жизни, такие как умеренная потеря веса, принятие здорового питания и регулярная физическая активность.Другие расстройства могут потребовать приема лекарств, таких как заместительная гормональная терапия, и регулярного наблюдения эндокринолога. К ним относятся нарушения гипофиза, которые могут повлиять на рост, и нарушения щитовидной железы, которые могут привести к различным метаболическим проблемам.

Некоторые пациенты испытывают проблемы со здоровьем в результате нормального снижения уровня гормонов, которое может сопровождать старение. Эти пациенты могут проконсультироваться с эндокринологом, чтобы взвесить риски и преимущества заместительной гормональной терапии, направленной на повышение их естественного уровня репродуктивных гормонов.

Помимо лечения пациентов, эндокринологи могут участвовать в исследованиях, направленных на улучшение понимания нарушений эндокринной системы и разработку новых методов лечения этих заболеваний.