Связь нервной и эндокринной регуляции функций организма. Взаимосвязь иммунной, нервной и эндокринной систем
Нервная система, посылая свои эфферентные импульсы по нервным волокнам прямо к иннервируемому органу, вызывает направленные локальные реакции, которые быстро наступают и столь же быстро прекращаются.
Гормональным дистантным влияниям принадлежит преимущественная роль в регуляции таких общих функций организма, как обмен веществ, соматический рост, репродуктивные функции. Совместное участие нервной и эндокринной систем в обеспечении регуляции и координации функций организма определяется тем, что регуляторные влияния, оказываемые как нервной, так и эндокринной системами, реализуются принципиально одинаковыми механизмами.
Вместе с тем все нервные клетки проявляют способность синтезировать белковые вещества, о чем свидетельствуют сильное развитие гранулярной эндоплазматической сети и обилие рибонуклеопротеидов в их перикарионах. Аксоны таких нейронов, как правило, заканчиваются на капиллярах, и синтезированные продукты, аккумулировавшиеся в терминалях, выделяются в кровь, с током которой разносятся по организму и оказывают в отличие от медиаторов не локальное, а дистантное регулирующее действие подобно гормонам эндокринных желез. Такие нервные клетки получили наименование нейросекреторных, а вырабатываемые и выделяемые ими продукты – нейрогормонов. Нейросекреторные клетки, воспринимая, как всякий нейроцит, афферентные сигналы от других отделов нервной системы, посылают свои эфферентные импульсы через кровь, т. е. гуморально (как эндокринные клетки). Поэтому нейросекреторные клетки, занимая в физиологическом отношении промежуточное положение между нервными и эндокринными, объединяют нервную и эндокринную системы в единую нейроэндокринную систему и таким образом выступают в роли нейроэндокринных трансмиттеров (переключателей).
В последние годы было установлено, что в составе нервной системы имеются пептидергические нейроны, которые, помимо медиаторов, выделяют и ряд гормонов, способных модулировать секреторную деятельность эндокринных желез. Поэтому, как уже отмечалось выше, нервная и эндокринная системы выступают как единая регулирующая нейроэндокринная система.
Классификация эндокринных желез
В начале развития эндокринологии как науки железы внутренней секреции пытались группировать по их происхождению из того или иного эмбрионального зачатка зародышевых листков. Однако дальнейшее расширение знаний о роли эндокринных функций в организме показало, что общность или близость эмбриональных закладок совершенно не предрешает совместного участия желез, развивающихся из таких зачатков, в регуляции функций организма.
Согласно современным представлениям, в эндокринной системе выделяют следующие группы желез внутренней секреции: нейроэндокринные трансмиттеры (секреторные ядра гипоталамуса, эпифиз), которые с помощью своих гормонов переключают информацию, поступающую в центральную нервную систему, на центральное звено регуляции аденогипофиззависимых желез (аденогипофиз) и нейрогемальный орган (задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз). Аденогипофиз благодаря гормонам гипоталамуса (либеринам и статинам) выделяет адекватное количество тропных гормонов, которые стимулируют функцию аденогипофиззависимых желез (коры надпочечников, щитовидной и половой желез). Взаимоотношения аденогипофиза и зависимых от него желез внутренней секреции осуществляются по принципу обратной связи (или плюс-минус). Нейрогемальный орган собственных гормонов не продуцирует, но накапливает гормоны крупноклеточных ядер гипоталамуса (окситоцин, АДГ-вазопрессин), затем выделяет их в кровяное русло и таким образом регулирует деятельность так называемых органов-мишеней (матки, почек). В функциональном отношении нейросекреторные ядра, эпифиз, аденогипофиз и нейрогемальный орган составляют центральное звено эндокринной системы, тогда как эндокринные клетки неэндокринных органов (пищеварительной системы, воздухоносных путей и легких, почек и мочеотводящих путей, вилочковой железы), аденогипофиззависимые железы (щитовидная железа, кора надпочечников, половые железы) и аденогипофизнезависимые железы (околощитовидные железы, мозговое вещество надпочечников) являются периферическими железами внутренней секреции (или железами-мишенями).
Суммируя все выше сказанное, можно сказать, что эндокринная система представлена следующими основными структурными компонентами.
1. Центральные регуляторные образования эндокринной системы:
1) гипоталамус (нейросекреторные ядра);
2) гипофиз;
3) эпифиз.
2. Периферические эндокринные железы:
1) щитовидная железа;
2) околощитовидные железы;
3) надпочечники:
а) корковое вещество;
б) мозговое вещество надпочечников.
3. Органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции:
1) гонады:
а) семенник;
б) яичник;
2) плацента;
3) поджелудочная железа.
4. Одиночные гормонопродуцирующие клетки:
1) нейроэндокринные клетки группы ПОДПА (APUD) (нервного происхождения);
2) одиночные гормонопродуцирующие клетки (не нервного происхождения).
ГЛАВА 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕРВНОЙ И ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
Тело человека состоит из клеток, соединяющихся в ткани и системы - все это в целом представляет собой единую сверхсистему организма. Мириады клеточных элементов не смогли бы работать как единое целое, если бы в организме не существовал сложный механизм регуляции. Особую роль в регуляции играет нервная система и система эндокринных желез. Характер процессов, протекающих в центральной нервной системе, во многом определяется состоянием эндокринной регуляции. Так андрогены и эстрогены формируют половой инстинкт, многие поведенческие реакции. Очевидно, что нейроны, точно так же как и другие клетки нашего организма, находятся под контролем гуморальной системы регуляции. Нервная система, эволюционно более поздняя, имеет как управляющие, так и подчиненные связи с эндокринной системой. Эти две регуляторные системы дополняют друг друга, образуют функционально единый механизм, что обеспечивает высокую эффективность нейрогуморальной регуляции, ставит ее во главе систем, согласующих все процессы жизнедеятельности в многоклеточном организме. Регуляция постоянства внутренней среды организма, происходящая по принципу обратной связи, очень эффективна для поддержания гомеостаза, однако не может выполнять все задачи адаптации организма. Например, кора надпочечников продуцирует стеройдные гормоны в ответ на голод, болезнь, эмоциональное возбуждение и т.п. Чтобы эндокринная система могла «отвечать» на свет, звуки, запахи, эмоции и т.д. должна существовать связь между эндокринными железами и нервной системой.
1.1 Краткая характеристика системы
Автономная нервная система пронизывает все наше тело подобно тончайшей паутине. У нее есть две ветви: возбуждения и торможения. Симпатическая нервная система – это возбуждающая часть, она приводит нас в состояние готовности столкнуться с вызовом или опасностью. Нервные окончания выделяют медиаторы, стимулирующие надпочечники к выделению сильных гормонов – адреналина и норадреналина. Они в свою очередь повышают частоту сердечных сокращений и частоту дыхания, и действуют на процесс пищеварения посредством выделения кислоты в желудке. При этом возникает сосущее ощущение под ложечкой. Парасимпатические нервные окончания выделяют другие медиаторы, снижающие пульс и частоту дыхания. Парасимпатические реакции – это расслабление и восстановление баланса.
Эндокринная система организма человека объединяет небольшие по величине и различные по своему строению и функциям железы внутренней секреции, входящие в состав эндокринной системы. Это гипофиз с его независимо функционирующими передней и задней долями, половые железы, щитовидная и паращитовидные железы, кора и мозговой слой надпочечников, островковые клетки поджелудочной железы и секреторные клетки, выстилающие кишечный тракт. Все вместе взятые они весят не более 100 граммов, а количество вырабатываемых ими гормонов может исчисляться миллиардными долями грамма. И, тем не менее, сфера влияния гормонов исключительно велика. Они оказывают прямое воздействие на рост и развитие организма, на все виды обмена веществ, на половое созревание. Между железами внутренней секреции нет прямых анатомических связей, но существует взаимозависимость функций одной железы от других. Эндокринную систему здорового человека можно сравнить с хорошо сыгранным оркестром, в котором каждая железа уверенно и тонко ведет свою партию. А в роли дирижера выступает главная верховная железа внутренней секреции – гипофиз. Передняя доля гипофиза выделяет в кровь шесть тропных гормонов: соматотропный, адренокортикотропный, тиреотропный, пролактин, фолликулостимулирующий и лютеинизирующий – они направляют и регулируют деятельность других желез внутренней секреции.
1.2 Взаимодействие эндокринной и нервной системы
Гипофиз может получать сигналы, оповещающие о том, что происходит в теле, но он не имеет прямой связи с внешней средой. Между тем, для того, чтобы факторы внешней среды постоянно не нарушали жизнедеятельность организма, должно осуществятся приспособление тела к меняющимся внешним условиям. О внешних воздействиях организм узнает через органы чувств, которые передают полученную информацию в центральную нервную систему. Являясь верховной железой эндокринной системы, гипофиз сам подчиняется центральной нервной системе и в частности гипоталамусу. Этот высший вегетативный центр постоянно координирует, регулирует деятельность различных отделов мозга, всех внутренних органов. Частота сердечных сокращений, тонус кровеносных сосудов, температура тела, количество воды в крови и тканях, накопление или расход белков, жиров, углеводов, минеральных солей – словом существование нашего организма, постоянство его внутренней среды находится под контролем гипоталамуса. Большинство нервных и гуморальных путей регуляции сходится на уровне гипоталамуса и благодаря этому в организме образуется единая нейроэндокринная регуляторная система. К клеткам гипоталамуса подходят аксоны нейронов, расположенных в коре больших полушарий и подкорковых образованиях. Эти аксоны секретируют различные нейромедиаторы, оказывающие на секреторную активность гипоталамуса как активирующее, так и тормозное влияние. Поступающие из мозга нервные импульсы гипоталамус «превращает» в эндокринные стимулы, которые могут быть усилены или ослаблены в зависимости от гуморальных сигналов, поступающих в гипоталамус от желез и тканей подчиненных ему.
Гипоталамус руководит гипофизом, используя и нервные связи, и систему кровеносных сосудов. Кровь, которая поступает в переднюю долю гипофиза, обязательно проходит через серединное возвышение гипоталамуса и обогащается там гипоталамическими нейрогормонами. Нейрогормоны - это вещества пептидной природы, которые представляют собой части белковых молекул. К настоящему времени обнаружено семь нейрогормонов, так называемых либеринов (то есть освободителей), которые стимулируют в гипофизе синтез тропных гормонов. А три нейрогормона - пролактостатин, меланостатин и соматостатин,- напротив, тормозят их выработку. К нейрогормонам относят также вазопрессин и окситоцин. Окситоцин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки при родах, выработку молока молочными железами. Вазопрессин активно участвует в регуляции транспорта воды и солей через клеточные мембраны, под его влиянием уменьшается просвет кровеносных сосудов и, следовательно, повышается давление крови. За то, что этот гормон обладает способностью задерживать воду в организме, его часто называют антидиуретическим гормоном (АДГ). Главной точкой приложения АДГ являются почечные канальцы, где он стимулирует обратное всасывание воды из первичной мочи в кровь. Продуцируют нейрогормоны нервные клетки ядер гипоталамуса, а затем по собственным аксонам (нервным отросткам) транспортируют в заднюю долю гипофиза, и уже отсюда эти гормоны поступают в кровь, оказывая сложное воздействие на системы организма.
Тропины образующиеся в гипофизе не только регулируют деятельность подчиненных желез, но и выполняют самостоятельные эндокринные функции. Например, пролактин оказывает лактогенное действие, а также тормозит процессы дифференцировки клеток, повышает чувствительность половых желез к гонадотропинам, стимулирует родительский инстинкт. Кортикотропин является не только стимулятором стердогенеза но и активатором липолиза в жировой ткани, а также важнейшим участником процесса превращения в мозге кратковременной памяти в долговременную. Гормон роста может стимулировать активность иммунной системы, обмен липидов, сахаров и т.д. Также некоторые гормоны гипоталамуса и гипофиза могут образовываться не только в этих тканях. Например, соматостатин (гормон гипоталамуса, ингибирующий образование и секрецию гормона роста) обнаружен также в поджелудочной железе, где он подавляет секрецию инсулина и глюкагона. Некоторые вещества действуют в обеих системах; они могут быть и гормонами (т.е. продуктами эндокринных желез), и медиаторами (продуктами определенных нейронов). Такую двоякую роль выполняют норадреналин, соматостатин, вазопрессин и окситоцин, а также передатчики диффузной нервной системы кишечника, например холецистокинин и вазоактивный кишечный полипептид.
Однако не следует думать, что гипоталамус и гипофиз лишь отдают приказы, спуская по цепочке «руководящие» гормоны. Они и сами чутко анализируют сигналы, поступающие с периферии, от желез внутренней секреции. Деятельность эндокринной системы осуществляется на основе универсального принципа обратной связи. Избыток гормонов той или иной железы внутренней секреции тормозит выделение специфического гормона гипофиза, ответственного за работу данной железы, а недостаток побуждает гипофиз усилить выработку соответствующего тройного гормона. Механизм взаимодействия между нейрогормонами гипоталамуса, тройными гормонами гипофиза и гормонами периферических желез внутренней секреции в здоровом организме отработан длительным эволюционным развитием и весьма надежен. Однако достаточно сбоя в одном звене этой сложной цепи, чтобы произошло нарушение количественных, а порой и качественных соотношений в целой системе, влекущее за собой различные эндокринные заболевания.
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ТАЛАМУСА
2.1 Краткая анатомия
Основную массу промежуточного мозга (20г) составляет таламус. Парный орган яйцевидной формы, передняя часть которого заострена (передний бугорок), а задняя расширенная (подушка) нависает над коленчатыми телами. Левый и правый таламусы соединены межталамической спайкой. Серое вещество таламуса разделено пластинками белого вещества на переднюю, медиальную и латеральную части. Говоря о таламусе, включают также метаталамус (коленчатые тела), принадлежащий к таламической области. Таламус наиболее развит у человека. Таламус (thalamus), зрительный бугор, - ядерный комплекс, в котором происходит обработка и интеграция практически всех сигналов, идущих в кору большого мозга от спинного, среднего мозга, мозжечка, базальных ганглиев головного мозга.
На основании огромного количества фактического материала сегодня можно говорить о существовании единой регуляторной системы организма, объединяющей воедино нервную, иммунную и эндокринную системы (рис. 17).
По мнению некоторых ученых, иммунитет - это диссеминированный мобильный головной мозг.
Иммунная система, так же, как и центральная нервная система способна распознавать, запоминать и извлекать информацию из памяти. Носителями функций неврологической памяти являются нейроны анализаторной и лимбической систем мозга. Носителем функции иммунологической памяти являются определенные субпопуляции Т- и В- лимфоцитов, названные лимфоцитами памяти.
Иммунная система распознает внешние и внутренние антигенные сигналы разной природы, запоминает и передает информацию через
Рис. 17. Нейроиммуногормональные взаимодействия (по Play fair, 1998в нашей модификации)
кровоток с помощью цитокинов в центральную нервную систему. Последняя, в свою очередь, обработав сигнал, оказывает регуляторное воздействие на иммунную систему с помощью нейропептидов и гормонов гипоталамо-гипофизарно-адреналовой оси.
В настоящее время вскрыты механизмы нейроиммунных взаимодействий на уровне рецепторного аппарата мембран клеток. На мембранах лимфоцитов обнаружены рецепторы к медиаторам - бета-эн-
дорфину, метэнкефалину, белку Р, адренергическим веществам. Установлено, что иммунокомпетентные клетки способны продуцировать кортикотропин, эндорфин, энкефалин. Доказана возможность действия медиаторов иммунитета - интерлейкинов (ИЛ-1, ИЛ-2 и ИЛ-6), интерферонов, фактора некроза опухолей (ФНО) - на нейроглиальные клетки и нейроны. Под влиянием ИЛ-1 и ФНО усиливается секреция кортикотропина клетками гипофиза. В свою очередь, нейроны способны продуцировать ИЛ-2 и ИЛ-6 (см. рис. 17).
Установлено, что мембраны нейронов и лимфоцитов снабжены одинаковыми рецепторами для кортикотропина, вазопрессина и бета- эндорфина. Постулируется, что таким образом с помощью общих клеточных рецепторов и растворимых гормонов, нейтропептидов и цитокинов иммунная и центральная нервная система обмениваются информацией между собой.
Доказано, что при синдроме гиперпродукции цитокинов избыточная секреция макрофагами ИЛ-1, интерферона и ФНО является причиной депрессивных состояний, что сопровождается мышечной слабостью, длительным субфебрилитетом, панцитопенией, гепатосплено- мегалией. Это подтверждается следующими аргументами: 1) развитием депрессии у людей, которым с лечебной целью вводят цитокины; 2) изменением под влиянием ИЛ-1 гормонального статуса, приводящим к депрессии; 3) частой ассоциацией с депрессией болезней, сопровождающихся активацией макрофагов (ишемия, ревматоидный артрит и др.);
- большей частотой депрессий у женщин вследствие того, что эстрогены усиливают секрецию ИЛ-1 макрофагами.
Известно, что на мембране Т-лимфоцитов и нейронов имеется общий антиген Тх-1, что еще раз свидетельствует в пользу общности этих систем. Были проведены интересные опыты. Цыплят условно-рефлекторно обучали не склевывать гранулы красного цвета. После этого обученным птицам водили моноклональные антитела к Тх-1-антигену Т-лимфоцитов. В результате у цыплят развивалась амнезия, строго зависимая от дозы антител. Птицы начинали склевывать гранулы всех цветов. Авторы сделали вывод о том, что Т-лимфоциты принимают участие в процессе формирования памяти.
Представление о неразрывном единстве нервной, эндокринной и иммунной систем, а также неврологической и иммунологической памяти, укрепили данные о широком распространении нейропептидов вне мозга. В настоящее время описано уже более 20 нейропептитов, выявленных в крови и лимфе. Среди них нейротензин, вазоактивный нейропептид кишечника (субстанция Р), пептид-дельта сна, энкефалины, эндорфины (эндогенные опиоиды) и др. Считают, что именно нейропептидам принадлежит важная роль в интегративной деятельности нервной, эндокринной и иммунной систем за счет наличия на их клетках одинаковых рецепторов, через которые и осуществляется взаимосвязь.
Современная жизнь характеризуется стрессами и глобальным загрязнением окружающей среды, которые, воздействуя на психонейроиммуноэндокринную систему, приводят "к развитию вторичного иммунодефицита и нейропсихических нарушений.
Из числа многочисленных определений понятия "стресс" приведем формулировку Г. Н. Кассиля (1983): стресс - "общая адаптивная реакция организма, развивающаяся в ответ на угрозу нарушения гомеостаза ".
В соответствии с причинами существует следующая классификация видов стресса: 1) эмоциональный; 2) социальный; 3) производственный; 4) академический; 5) спортивный; 6) гипокинетический; 7) репродуктивный; 8) вакцинальный; 9) лекарственный; 10) инфекционный;
11) космический; 12) пищевой; 13) транспортировочный; 14) гипоксический; 15) болевой; 16) температурный; 17) световой; 18) шумовой;
19) обонятельный; 20) стресс патологических процессов; 21) экологический. Несомненно, этот список может быть продолжен.
Большой вклад в понимание механизмов развития вторичного иммунодефицита под влиянием экстремальных эмоциональных и физических факторов внесло открытие Б. Б. Першина и соавт. Ими был установлен факт исчезновения в периферической крови иммуноглобулинов всех классов у спортсменов на пике спортивной формы перед ответственными состязаниями. В последующем эти данные были подтверждены на студентах в период сдачи экзаменов.
От того, как взаимодействуют эндокринная и нервная системы зависит слаженность работы всего организма. Имея сложное устройство, организм человека достигает такой гармонии благодаря неразрывной взаимосвязи нервной и эндокринной систем. Объединяющими звеньями в этом тандеме являются гипоталамус и гипофиз.
Общая характеристика нервной и эндокринной систем
Неразрывная взаимосвязь эндокринной и нервной системы (НС) обеспечивает такие жизненно важные процессы:
- способность к размножению;
- рост и развитие человека;
- способность подстраиваться под изменяющиеся внешние условия;
- постоянство и стабильность внутренней среды человеческого организма.
В структуру нервной системы входит спинной и головной мозг, а также периферийные отделы, включающие в себя вегетативные, сенсорные и моторные нейроны. Они имеют специальные отростки, которыми воздействуют на клетки мишени. Сигналы в виде электрических импульсов передаются по нервным тканям.
Главными элементом эндокринной системы являлся гипофиз, а также она включает в себя:
- шишковидную;
- щитовидную;
- вилочковую и поджелудочную железы;
- надпочечники;
- почки;
- яичники и яички.
Органы эндокринной системы вырабатывают специальные химические соединения - гормоны. Это вещества, регулирующие множество жизненно важных функций в организме. Именно с помощью них происходит воздействие на организм. Гормоны, выделяясь в кровеносное русло, присоединяются к клеткам мишеням. Взаимодействие нервной и эндокринной систем обеспечивает нормальную деятельность организма и образуют единую нейроэндокринную регуляцию.
Гормоны являются регуляторами активности клеток организма. Под их влиянием находятся физическая подвижность и мышление, рост и особенности телосложения, тон голоса, поведение, половое влечение и многое другое. Эндокринная система обеспечивает приспособление человека к различным изменениям внешней среды.
Какая роль отводится гипоталамусу в нейрорегуляции? связан с разными частями нервной системы и относится к элементам промежуточного мозга. Такая связь осуществляется через афферентные пути.
Гипоталамус принимает сигналы из спинного и среднего мозга, базальных ганглиев и таламуса, некоторых частей больших полушарий. Гипоталамус получает информацию от всех частей организма через внутренние и внешние рецепторы. Эти сигналы и импульсы воздействуют на эндокринную систему посредством гипофиза.
Функции нервной системы
Нервная система, являясь сложным анатомическим образованием, обеспечивает адаптацию человека к постоянно меняющимся условиям внешнего мира. В структуру НС входят:
- нервы;
- спинной и головной мозг;
- нервные сплетения и узлы.
НС оперативно реагирует на всяческие изменения посредством посыла электронных сигналов. Именно так происходит коррекция работы различных органов. Регулируя работу эндокринной системы, она способствует сохранению гомеостаза.
Основные функции НС заключаются в следующем:
- передача всей информации о функционировании тела в мозг;
- координация и регуляция осознанных телодвижений;
- восприятие информации о состоянии организма в условиях внешней среды;
- координирует сердечный ритм артериальное давление, температура тела и дыхание.
Основное предназначение НС заключается в выполнении вегетативной и соматической функций. Вегетативная составляющая имеет симпатический и парасимпатический отделы.
Симпатический отвечает за реакцию на стресс и подготавливает организм к опасной ситуации. При работе этого отдела учащается дыхание и сердцебиение, останавливается или замедляется пищеварение, усиливается потоотделение и расширяются зрачки.
Парасимпатический отдел НС, напротив, призван успокоить организм. При его активизации происходит замедление дыхания и сердцебиения, возобновление пищеварения, прекращение усиленного потоотделения и приведения зрачков норму.
Вегетативная нервная система призвана регулировать работу кровеносных и лимфатических сосудов. Она обеспечивает:
- расширение и сужение просвета капилляров и артерий;
- нормальный пульс;
- сокращение гладкой мускулатуры внутренних органов.
Кроме того, в ее задачи входит выработка эндокринными и экзокринными железами особых гормонов. А также она регулирует обменные процессы, происходящие в организме. Вегетативная система автономна и не зависит от соматической, которая, в свою очередь, отвечает за восприятие различных раздражителей и реакцию на них.
Функционирование органов чувств и скелетных мышц находится под контролем соматического отдела НС. Центр управления находится в головном мозге, куда поступает информация от различных органов чувств. Изменение поведения и адаптация к социальной среде тоже находится под контролем соматической части НС.
Нервная система и надпочечники
То как нервная система регулирует работу эндокринной можно проследить по функционированию надпочечников. Они являются важной частью эндокринной системы организма и в своей структуре имеют корковый и мозговой слой.
Кора надпочечников выполняет функции поджелудочной , а мозговой слой является своеобразным переходным элементом между эндокринной и нервной системой. Именно в нем вырабатываются так называемые катехоламины, к которым относятся и адреналин. Они обеспечивают выживание организма в сложных условиях.
Помимо этого, эти гормоны выполняют ряд других важных функций, в частности, благодаря им происходит:
- учащение сердечного пульса;
- расширение зрачков;
- усиление потоотделения;
- повышение тонуса сосудов;
- расширение просвета бронхов;
- увеличение показателей артериального давления;
- подавление моторики ЖКТ;
- усиление сократимости миокарда;
- снижение выработки секреции пищеварительных желез.
Непосредственная связь надпочечников и нервной системы прослеживается в следующем: раздражение НС вызывает стимуляцию выработки адреналина и норадреналина. Кроме того, ткани мозгового слоя надпочечников формируются из зачатков, которые также лежат в основе симпатической НС. Поэтому их дальнейшее функционирование напоминает работу этой части ЦНС.
Мозговой слой надпочечников реагирует на такие факторы:
- болевые ощущения;
- раздражение кожи;
- мышечная работа;
- переохлаждение;
- сильные эмоции;
- психическое перенапряжение;
- снижение сахара в крови.
Как происходит взаимодействие?
Гипофиз, не имея прямой связи с внешним миром организма, получает информацию, сигнализирующую о том, какие изменения происходят в теле. Эти сведенья организм получает посредством органов чувств и центральной НС.
Гипофиз является ключевым элементом эндокринной системы. Он подчиняется гипоталамусу, который координирует всю вегетативную систему. Под его контролем находится и деятельность некоторых отделов мозга, а также внутренние органы. Гипоталамус регулирует:
- частоту сердечных сокращений;
- температура тела;
- белковый, жировой и углеводный обмен;
- количество минеральных солей;
- объем воды в тканях и крови.
Деятельность гипоталамуса осуществляется на основе нервных связей и кровеносных сосудов. Именно через них происходит руководство гипофизом. Нервные импульсы, поступающие из мозга, преобразуется гипоталамусом в эндокринные стимулы. Они усиливаются или ослабляются под воздействием гуморальных сигналов, которые, в свою очередь, поступают в гипоталамус из желез, находящихся в его подчинении.
Через гипофиз кровь поступает в гипоталамус и насыщается там особыми нейрогормонами. Это вещества, имеющие пептидную природу происхождения, являются частью молекул белка. Существует 7 таких нейрогормонов, иначе их называют либеринами. Их основное предназначение заключается в синтезе тропных гормонов, влияющих на многие жизненно важные функции организма. Эти тропины выполняют определенные функций. К их числу, помимо прочего, относятся следующие:
- стимулирование активности иммунитета;
- регуляция липидного обмена;
- повышение чувствительности половых желез;
- стимуляция родительского инстинкта;
- приостановление и дифференциации клеток;
- преобразование кратковременной памяти в долговременную.
Наряду с леберинами выделяются гормоны - подавляющие статины. Их функция заключается в подавлении выработки тропных гормонов. К их числу относятся соматостатин, пролактостатин и меланостатин. Эндокринная система осуществляет свою деятельность по принципу обратной связи.
Если какая-то железа внутренней секреции продуцирует гормоны в избыточном количестве, то происходит замедление синтеза собственных , которые регулируют работу этой железы.
И наоборот, недостаток соответствующих гормонов вызывает усиленную выработку. Этот сложный процесс взаимодействия обработан на протяжении всей эволюции, поэтому он очень надежен. Но при возникновении в нем сбоя, реагирует вся цепочка связей, что выражается в развитии эндокринных патологий.
Наш организм можно сравнить с мегаполисом. Клетки, его населяющие, иногда живут «семьями», образуя органы, а иногда, затерявшись среди других, отшельничают (как, например, клетки иммунной системы). Одни - домоседы и никогда не покидают своего пристанища, другие - путешественники и не сидят на одном месте. Все они разные, каждая со своими потребностями, характером и режимом. Между клетками проходят мелкие и крупные транспортные магистрали - кровеносные и лимфатические сосуды. Ежесекундно в нашем организме происходят миллионы событий: кто-то или что-то нарушает мирную жизнь клеток или некоторые из них забывают о своих обязанностях или, напротив, слишком усердствуют. И, как в любом мегаполисе, для поддержания порядка здесь требуется грамотная администрация. Мы знаем, что наш главный управляющий - нервная система. А ее правой рукой является эндокринная система (ЭС).
По порядку
ЭС - одна из самых сложных и загадочных систем организма. Сложных потому, что она состоит из множества желез, каждая из которых может вырабатывать от одного до десятков разных гормонов, и регулирует работу огромного числа органов, в том числе самих эндокринных желез. Внутри системы существует особая иерархия, позволяющая строго контролировать ее работу. Загадочность ЭС связана со сложностью механизмов регуляции и состава гормонов. Чтобы исследовать ее работу, требуются сверхсовременные технологии. Роль многих гормонов до сих пор неясна. А о существовании некоторых мы только догадываемся, притом, что определить их состав и клетки, их выделяющие, пока невозможно. Именно поэтому эндокринологию - науку, изучающую гормоны и органы, которые их вырабатывают, - считают одной из самых сложных среди медицинских специальностей и самой перспективной. Поняв точное предназначение и механизмы работы тех или иных веществ, мы сможем воздействовать на процессы, протекающие в нашем организме. Ведь благодаря гормонам мы появляемся на свет, именно они создают чувство притяжения между будущими родителями, определяют время образования половых клеток и момент оплодотворения. Они меняют нашу жизнь, влияя на настроение и характер. Сегодня мы знаем, что процессы старения тоже находятся в ведении ЭС.
Действующие лица...
Органы, которые составляют ЭС (щитовидная железа, надпочечники и др.), - это группы клеток, расположенные в других органах или тканях, и отдельные клетки, разбросанные по разным местам. Отличие эндокринных желез от других (их называют экзокринными) заключается в том, что первые выделяют свои продукты - гормоны - прямо в кровь или лимфу. За это их называют железами внутренней секреции. А экзокринные - в просвет того или иного органа (так, самая крупная экзокринная железа - печень - выделяет свой секрет - желчь - в просвет желчного пузыря и дальше в кишечник) или наружу (пример - слезные железы). Экзокринные железы называют железами внешней секреции. Гормоны - это вещества, способные воздействовать на чувствительные к ним клетки (их называют клетками-мишенями), меняя скорость обменных процессов. Выделение гормонов непосредственно в кровь дает ЭС огромное преимущество. Для достижения эффекта ей требуются считанные секунды. Гормоны попадают прямо в кровоток, который служит транспортом и позволяет очень быстро доставить нужное вещество ко всем тканям, в отличие от нервного сигнала, который распространяется по нервным волокнам и из-за их разрыва или повреждения может не достичь своей цели. В случае с гормонами такого не случится: жидкая кровь легко находит обходные пути, если один или несколько сосудов заблокированы. Чтобы органы и клетки, которым предназначено послание ЭС, его получили, на них расположены рецепторы, воспринимающие конкретный гормон. Особенностью работы эндокринной системы является ее способность «чувствовать» концентрацию разных гормонов и корректировать ее. А их количество зависит от возраста, пола, времени суток и года, возраста, психического и физического состояния человека и даже наших привычек. Так ЭС задает ритм и скорость нашим обменным процессам.
...и исполнители
Гипофиз - главный эндокринный орган. Он выделяет гормоны, стимулирующие или тормозящие работу остальных. Но гипофиз не является вершиной ЭС, он лишь исполняет роль управляющего. Гипоталамус - вышестоящая инстанция. Это отдел мозга, состоящий из скоплений клеток, объединяющих свойства нервных и эндокринных. Они выделяют вещества, регулирующие работу гипофиза и эндокринных желез. Под руководством гипоталамуса гипофиз вырабатывает гормоны, влияющие на чувствительные к ним ткани. Так, тиреотропный гормон регулирует работу щитовидной железы, кортикотропный - работу коры надпочечников. Соматотропный гормон (или гормон роста) не влияет на какой-то конкретный орган. Его действие распространяется на множество тканей и органов. Такая разница в действии гормонов вызвана разницей в их значимости для организма и количеством задач, которые они обеспечивают. Особенностью работы этой сложной системы является принцип обратной связи. ЭС можно без преувеличения назвать самой демократичной. И, хотя в ней есть «руководящие» органы (гипоталамус и гипофиз), подчиненные тоже влияют на работу вышестоящих желез. В гипоталамусе, гипофизе имеются рецепторы, реагирующие на концентрацию разных гормонов в крови. Если она высока, сигналы от рецепторов заблокируют их выработку" на всех уровнях. Это и есть принцип обратной связи в действии. Щитовидная железа свое название получила за форму. Она закрывает шею, окружая трахею. В состав ее гормонов входит йод, и его нехватка может приводить к нарушениям в работе органа. Гормоны железы обеспечивают баланс между образованием жировой ткани и использованием запасенных в ней жиров. Они нужны для развития скелета и благополучия костной ткани, а еще усиливают действие других гормонов (например, инсулина, ускоряя обмен углеводов). Эти вещества играют критическую роль в развитии нервной системы. Нехватка гормонов железы у малышей приводит к недоразвитию мозга, а позже - к снижению интеллекта. Поэтому у всех новорожденных обследуют на уровень содержания этих веществ (такой тест включен в программу скрининга новорожденных). Вместе с адреналином гормоны щитовидной железы влияют на работу сердца и регулируют артериальное давление.
Паращитовидные железы
Паращитовидные железы - это 4 железы, расположенные в толще жировой клетчатки позади щитовидной, за что и получили свое название. Железы вырабатывают 2 гормона: паратиреоидный и кальцитонин. Оба обеспечивают обмен кальция и фосфора в организме. В отличие от большинства эндокринных желез работу паращитовидных регулируют колебания минерального состава крови и витамина D. Поджелудочная железа контролирует обмен углеводов в организме, а еще участвует в пищеварении и вырабатывает ферменты, обеспечивающие расщепление белков, жиров и углеводов. Поэтому она располагается в области перехода желудка в тонкий кишечник. Железа выделяет 2 гормона: инсулин и глюкагон. Первый снижает уровень сахара в крови, заставляя клетки активнее поглощать его и использовать. Второй, напротив, увеличивает количество сахара, заставляя клетки печени и мышечной ткани отдавать его. Самая распространенная болезнь, связанная с нарушениями в работе поджелудочной железы, - сахарный диабет 1 -го типа (или инсулинозависимый). Она развивается из-за разрушения клеток, вырабатывающих инсулин, клетками иммунной системы. У большинства малышей, больных сахарным диабетом, имеются особенности генома, которые, вероятно, предопределяют развитие болезни. Но запускает ее чаще всего инфекция или перенесенный стресс. Надпочечники получили свое название за расположение. Человек не может жить без надпочечников и производимых ими гормонов, и эти органы относят к жизненно важным. В программу обследования всех новорожденных включен тест на нарушение их работы - настолько опасными будут последствия таких проблем. Надпочечники вырабатывают рекордное число гормонов. Самый известный из них - адреналин. Он помогает организму подготовиться и справиться с возможными опасностями. Этот гормон заставляет сердце биться быстрее и перекачивать больше крови к органам движения (если нужно спасаться бегством), увеличивает частоту дыхания, чтобы обеспечить организм кислородом, снижает чувствительность к боли. Он повышает давление, обеспечивая максимальный приток крови к мозгу и другим важным органам. Схожим действием обладает и норадреналин. Второй по важности гормон надпочечников - кортизол. Сложно назвать какой-нибудь процесс в организме, на который он не оказывал бы влияния. Он заставляет ткани выделять запасенные вещества в кровь, чтобы все клетки были обеспечены питательными веществами. Роль кортизола возрастает при воспалении. Он стимулирует выработку защитных веществ и работу клеток иммунной системы, необходимых для борьбы с воспалением, а если последние слишком активны (в т.ч. против собственных клеток), кортизол подавляет их усердие. При стрессах он блокирует деление клеток, чтобы организм не тратил силы на эту работу, а занятая наведением порядка иммунная система не пропустила бы «бракованные» образцы. Гормон альдостерон регулирует концентрацию в организме основных минеральных солей - натрия и калия. Половые железы - яички у мальчиков и яичники у девочек. Гормоны, которые они вырабатывают, способны менять обменные процессы. Так, тестостерон (главный мужской гормон) помогает росту мышечной ткани, костной системы. Он усиливает аппетит и делает мальчиков более агрессивными. И, хотя тестостерон считают мужским гормоном, он выделяется и у женщин, но в меньшей концентрации.
К врачу!
Чаще всего на прием к детскому эндокринологу приходят дети, имеющие лишний вес, и те малыши, что серьезно отстают от сверстников в росте. Родители скорее обращают внимание на то, что ребенок выделяется среди ровесников, и начинают выяснять причину. Большинство других эндокринных болезней не имеет характерных признаков, и о проблеме родители и доктора часто узнают, когда нарушение уже серьезно изменило работу какого-то органа или всего организма. Приглядитесь к малышу: телосложение. У маленьких детей голова и туловище относительно общей длины тела будут больше. С 9-10 лет ребенок начинает вытягиваться, и пропорции его тела приближаются к взрослым.
