2. Будова і функції ендокринних залоз

Щитоподібна залоза розташована на передній поверхні шиї під шкірою і тонким шаром м’язів, трохи нижче гортані. Складається вона з двох бокових часток і перешийка. В залозі багато кровоносних і лімфатичних судин. У новонародженої дитини щитовидна залоза важить в середньому 1 г, під кінець другого року життя — 1 – 2 г, в 2 роки — 3 г, з 5 до 7 років її вага швидко збільшується з 6 до 10 г. У період статевого дозрівання вага залози продовжує збільшуватись і в дорослих чоловіків важить до 25 г, а в жінок — до 30 г.

Щитоподібна залоза виділяє два гормони: тироксин і трийодтиронін, до складу якого входить 65% йоду. Під впливом цих гормонів збуджується центральна нервова система, прискорюється скорочення серця, підсилюється обмін речовин.

Тироксин — сильний стимулятор обміну речовин в організмі, він прискорює обмін білків, жирів і вуглеводів, активізує окисні процеси в мітохондріях, що зумовлює посилення енергетичного обміну. Тироксин у невеликих дозах сприяє синтезу білка, а у великих призводить до інтенсивного розпаду білків, жирів та вуглеводів, підвищує збудливість нервової системи, прискорює рухові реакції. Особливо важлива роль гормону в розвитку плода, в процесах росту і диференціювання тканин.

При гіперфункції щитоподібної залози людина хворіє на базедову хворобу, яку вперше описав у 1840 році німецький лікар Карл Базедов (1799-1854), а при гіпофункції — на мікседему і кретинізм. Характерними ознаками захворювання на базедову хворобу є збільшення щитоподібної залози (зоб), витрішкуватись (очні яблука виступають із орбіт), підвищується обмін речовин, який супроводжується значним схудненням. У хворих на мікседему обличчя стає одутлим і набряклим, шкіра стає сухою і грубою, волосся випадає, обмін речовин різко падає. Збудливість нервової системи зменшується, психічна діяльність порушується, спостерігається розумова відсталість, працездатність різко падає. Недостатність функції щитоподібної залози у дитячому віці приводить до кретинізму. При цьому затримується ріст і порушуються пропорції тіла, затримується статевий розвиток, відстає психічний розвиток дитини.

Дві пари прищитоподібних залоз розташовані на задній поверхні щитовидної залози, часто в її тканині. Загальна їх маса — 0,1 – 0,13 г. Залози виробляють гормони - паратгормон і кальцитонін, які регулюють обмін кальцію і фосфору в організмі. Паратгормон підтримує вміст кальцію в крові на нормальному рівні, регулює відкладання кальцію в кістах і сприяє зв’язуванню кальцію білками і фосфатами.

При гіпофункції прищитоподібних залоз відбувається зниження вмісту кальцію в крові, що приводить до судорожних скорочень м’язів ніг, рук, тулуба і обличчя — тетанії. Кістки розм’якшуються, спотворюючи скелет людини. А нирки, навпаки, “кам’яніють”, бо в них кальцій відкладається у вигляді вапна. Гіперфункція спричиняє надмірне окостеніння, підвищення вмісту кальцію в крові, тимчасове підвищення збудливості великих півкуль головного мозку, а потім гальмування. В тканині нирок, у кровоносних судинах серця, слизовій оболонці шлунка і бронхіол відбувається відкладення солей кальцію.

Гіпофіз — невелике утворення овальної форми, розташоване біля основи головного мозку, в заглибині турецького сідла основної кістки черепа. У новонароджених маса гіпофіза — 0,1 – 0,15 г, до 10 років вона досягає 0,3 г. Значно збільшується маса гіпофіза в період статевого дозрівання (до 0,7 г), під час вагітності доходить до 1,65 г. Гіпофіз є провідною ендокринною залозою, оскільки в ньому виробляються гормони, які регулюють розвиток і функції інших ендокринних залоз. Гіпофіз разом з гіпоталамусом утворює гіпоталамо-нейросекреторну систему, бо вони беруть участь у процесі нейросекреції - синтезі та секреції нейрогормонів, за допомогою яких здійснюються життєво важливі функції: ріст і розвиток організму, діяльність ендокринних залоз, центральної нервової системи, координація енергетичного балансу, водно-електролітного балансу, теплового балансу, процесів неспання та сну, кровообігу і дихання, продовження роду.

Гіпофіз поділяють на три частини: передню, проміжну і задню. Більшість гормонів утворюється в передній частці гіпофіза. В задній його частці гормони не утворюються, а депонуються і набувають активної форми ті гормони, що виробляються в клітинах нейроглії гіпоталамічної ділянки.

Гормони, що виділяє гіпофіз, надходять не тільки у кров, а частково в спинномозкову рідину, через третій мозковий шлуночок.

З передньої і проміжної частки гіпофізу виділено такі гормони: соматотропін (гормон росту), адренокортикотропний (АКТГ), тиротропін, фолітропін, лютропін і пролактин (лактотропін). У задній частці гіпофізу нагромаджуються і набувають активної форми три гормони: окситоцин, вазопресин і меланотропін (інтермедин), які виникають у ядрах гіпоталамуса.

Соматотропін (гормон росту) зумовлює ріст кісток у довжину, прискорює процеси обміну речовин, що призводить до посилення росту, збільшення маси тіла, бо стимулює синтез білків. Гормон росту підвищує проникність клітинних оболонок для амінокислот, з яких синтезуються білки. Під впливом цього гормону збільшуються розміри шлунка, кишечнику, селезінки, печінки та інших внутрішніх органів. З посиленням синтезу білка соматотропін сприяє розпаду жирів і гальмує утворення його з вуглеводів. Нестача цього гормону виявляється в карликовості (зріст менше 130 см), затриманні статевого розвитку, пропорції тіла при цьому зберігаються. Психічний розвиток гіпофізарних карликів звичайно не порушений.

При надмірному розростанні передньої частки гіпофіза і посиленій секреції соматотропіна дитина росте ненормально швидко і виростає гігантом (до 260 см). Ріст відбувається в основному за рахунок нижніх кінцівок, але грудна клітка відстає в своєму розвитку, плечі вузькі, діти кволі. Через травму голови, спостерігається підвищення виділення цього гормону і виникає хвороба — акромегалія, внаслідок цього збільшуються розміри не всього тіла, а тільки окремих його частин — носа, підборіддя, язика, рук, ніг, вигляд людини спотворюється.

Адренокортикотропний гормон впливає на діяльність кори надниркових залоз. Збільшення гормону у крові зумовлює гіперфункцію кори надниркових залоз, що призводить до порушення обміну речовин, збільшення кількості цукру в крові.

Кілька гормонів передньої долі гіпофіза впливають на функцію статевих залоз. Це гонадотропні гормони. Одні з них стимулюють ріст і дозрівання фолікул у яєчниках (фолітропін), активізують сперматогенез. Під впливом лютропіна у жінок відбувається овуляція і утворення жовтого тіла; у чоловіків він стимулює вироблення тестостерону. Пролактин впливає на вироблення молока в молочних залозах. При його нестачі вироблення молока знижується.

Гормони задньої долі гіпофіза часто застосовують при пологах, коли треба посилити скорочення матки, при слабкій пологовій діяльності, для зганяння посліду і припинення маткової кровотечі. При цьому діє гормон окситоцин, який стимулює не тільки гладеньку мускулатуру матки, а й скоротливі клітини молочних залоз.

Вазопресин (антидіуретичний гормон) посилює зворотне всмоктування води із первинної сечі в канальцях нирок, внаслідок чого зменшується кількість сечі, а також впливає на сольовий склад крові. Разом з гормонами кори наднирників він регулює водно-сольовий обмін в організмі. Вазопресин викликає спазм дрібних артерій і капілярів, що призводить до підвищення кров’яного тиску.

Меланотропін регулює забарвлення шкірного покриву. Недостатність цього гормону призводить до порушення процесів розподілу пігменту в клітинах, шкіра втрачає свою пігментацію.

Шишкоподібне тіло (епіфіз) розташоване в ділянці чотиригорбкового тіла середнього мозку і пов‘язане з таламусом (зоровим горбом). Це невеличка непарна залоза вагою 0,2 г. У ньому виробляється гормон мелатонін, який зумовлює пігментацію шкіри. Функція епіфіза до кінця не з‘ясована. В останні роки виявлено, що епіфіз допомагає людині пристосовуватися до зміни дня і ночі (біологічний годинник), до інших природних ритмів. Вважають також, що епіфіз гальмує швидкий ріст скелета, розвиток статевих залоз. Пригнічення діяльності епіфіза у дітей спричиняє передчасний статевий розвиток (у 8 – 10-річних хлопчиків з’являються статеві ознаки дорослих чоловіків) і затримання росту унаслідок гальмівної дії на гіпофіз.

Надниркові залози розміщені над нирками, з якими вони зв’язані лише прошарком пухкої сполучної тканини. У новонародженої дитини вага обох залоз 6 – 8 г, у 1 – 2-річної дитини — 5 г, 3 – 5-річної — 5,5 г, 6 – 10-річної — 8,5 г, 16 – 20-річної людини — 10 г, у дорослої людини — 14 – 15 г.

Кожна надниркова залоза складається з двох шарів: зовнішнього – коркового і внутрішнього – мозкового.

Із коркового шару надниркових залоз виділено понад 40 стероїдних гормонів. Це — кортикостероїди. Виділяють три основних групи гормонів кіркового шару надниркових залоз: 1) глікокортикоїди — гормони, які діють на обмін речовин, особливо на обмін вуглеводів, контролюють використання організмом жирів, білків, вуглеводів і мінералів, допомагають послабити запальні процеси; до них належать гідрокортизон, кортизон і кортикостерон; 2) мінералокортикоїди — гормони, які регулюють переважно мінеральний і водний обмін; гормон цієї групи альдостерон, гальмує екскрецію натрію в сечі, бере участь у підтриманні об’єму крові та артеріального тиску; 3) статеві (андрогени, естрогени і прогестерон) — аналоги чоловічих і жіночих статевих гормонів, які впливають на продукцію сперми у чоловіків і розподіл волосяного покриву та менструацію у жінок. Андрогени гальмують відкладення жиру в організмі і при цьому викликають посилене утворення білка у м’язах та інших органах. Естрогени впливають на обмін білків, кальцію, фосфору, на відкладання жиру, а також викликають затримку натрію і води в організмі, посилюють процеси розмноження клітин. Введенням великих доз естрогенів можна викликати розвиток пухлин гіпофіза.

Глікокортикоїди впливають на кровотворні органи, на обмін білків, жирів, вуглеводів, солей. Вони сприяють мобілізації енергетичних ресурсів організму і зміцнюють його захисні сили. Глікокортикоїди стимулюються утворення вуглеводів з білків, яке відбувається в печінці. Білки м’язової тканини розщеплюються на амінокислоти, останні втрачають свої аміногрупи, що містять азот, і перетворюються на вуглеводи. Завдяки цьому збільшуються запаси глікогену в печінці і підвищується рівень глюкози в крові. Крім того, глікокортикоїди не тільки сприяють розпаду білкових речовин, вони перерозподіляють їх між органами. Коли утворення глікокортикоїдів недостатнє, відбувається зміщення гормонального балансу в бік мінералокортикостероїдів (альдостерону, дезоксикортикостерону), котрим властива протизапальна функція. Це сприяє розвитку ревматичного запалення у серці та суглобах, а також розвитку бронхіальної астми. Надлишок глікокортикоїдів пригнічує запальний процес, який за певних умов затримує розповсюдження інфекції, він сприяє генералізації інфекційного процесу. Підвищується кров’яний тиск, вміст цукру в крові, може виникнути гіпертонічна хвороба або так званий стероїдний діабет. Під впливом глікокортикостероїдів відбувається посилений розпад білка, що може привести до руйнування, змертвіння тканини серцевого м’яза, до виникнення виразок на слизовій оболонці шлунка та кишечнику.

Альдостерон регулює співвідношення йонів натрію і калію в організмі, а відтак і водний обмін, який невідривно пов’язаний з обміном натрію. Відхилення при зниженні секреції альдостерону призводить до втрати організмом натрію і великої кількості води (зневоднення) з одночасним накопиченням калію. Надмір мінералокортикоїдів викликає затримку натрію і води, при цьому спостерігається втрата калію з сечею, потом, слиною. Обмін води між клітинами зумовлюється і регулюється різницею осмотичного тиску в середовищах, що їх розділяє клітинна оболонка. Мінеральний склад внутрішньоклітинного і позаклітинного простору різний, але осмотичний тиск залишається однаковим. У позаклітинній рідині міститься багато калію. Функція альдостерону якраз і полягає у стимуляції переходу натрію з клітин у тканинну рідину, внаслідок чого її обсяг збільшується.

Альдостерон змінює функцію нирок таким чином, що кількість виділеної сечі зменшується. Одночасно збільшується об’єм крові в організмі за рахунок затриманої води. Внаслідок втрати іонів натрію осмотичний тиск тканинної рідини сильно падає. Прагнучи зберегти осмотичну рівновагу з обох боків клітинної оболонки, вода з тканинної рідини проникає всередину клітини. Одночасно велика кількість рідини виводиться з сечею і настає значне зневоднювання організму. Зменшується кількість циркулюючої крові, падає кров’яний тиск. А накопичення йонів калію, яке супроводжує вивід натрію, досягає такої концентрації, що викликає порушення життєвих функцій.

Гіперфункція кори надниркових залоз супроводжується передчасним утворенням статевих гормонів, що викликає ранню статеву зрілість. Крім того, змінюються вторинні статеві ознаки. У жінок може з‘явитися борода, припинитися менструація тощо. Гіпофункція кори надниркових залоз веде до розвитку бронзової (адісонової) хвороби, яка проявляється бронзовим забарвленням шкіри, підвищеною стомлюваністю, зниженням опірності організму інфекційним захворюванням.

Мозкова частина надниркових залоз виробляє гормони, дія яких має багато спільного з дією симпатичної нервової системи. Клітини, які утворюють мозкову речовину надниркових залоз, мають здатність до забарвлення в жовтий колір хромовими солями. Такі хромафінні клітини виділяють адреналін і його похідні (норадреналін).

Адреналін прискорює кругообіг крові, посилює серцеві скорочення, поліпшує легеневе дихання, розширює бронхи, збільшує розпад глікогену в крові, посилює скорочення м’язів, знижує їхню втому тощо. Адреналін пригнічує перистальтику кишечнику, а діючи на посмуговані м’язи, підвищує їх працездатність. На вуглеводний обмін адреналін справляє дію, протилежну інсуліну (гормону підшлункової залози). Цей гормон ще називають стресовим, або аварійним, оскільки він швидко збуджує симпатичну нервову систему.

Норадреналін є переносником збудження з нервових закінчень на робочий орган, тобто виконує роль медіатора.

Вилочкова залоза (тимус, або загруднинна залоза) розташована за грудниною. Вона складається з двох часток, верхні ділянки яких дещо розходяться і нагадують ніби вила (звідки походить назва). Найбільшого розвитку залоза досягає в 11 – 13 років, коли маса її дорівнює 35 – 40 г, після чого вона атрофується, і у дорослих людей зберігається серед жирової тканини лише окремі ділянки залози з ендокринною функцією. Гормон вилочкової залози у чистому вигляді поки що не вдалося виділити. Вважають, що гормон вилочкової залози бере участь у дозріванні лімфоцитів, які відповідають за клітинний імунітет. Стовбурові клітини, які утворюються кістковим мозком, мігрують у тимус, де перетворюються у Т-залежні лімфоцити. Т-клітини-кілери реагують на залишки знищених антигенів та на інші інфіковані клітини своїми сильнодіючими білками лімфокінами. Т-клітини знищують ракові клітини та пухлини, що характеризуються повільним ростом. Т-клітини-хелпери (помічники) активують В- та Т-клітини, тоді як Т-клітини-супресори пригнічують відповідь інших клітин на уражуючий антиген. Видалення залози у перші дні після народження спричиняє різке ослаблення імунних властивостей організму, антитіла не утворюються.

У дітей з природженим недорозвитком вилочкової залози розвивається різка недостатність лімфоцитів, у крові немає гамма-глобуліну, з яким пов’язано утворення антитіл. Такі діти гинуть у віці 2 – 5 місяців.

Вважають, що між вилочковою залозою і статевими залозами існує певний взаємозв’язок: вилочкова залоза гальмує активність статевих залоз, а статеві гормони спричиняють поступове зменшення маси вилочкової залози, різке зниження її функції.

Підшлункова залоза міститься позад шлунка поруч із дванадцятипалою кишкою і складається з двох видів тканин. Ендокринну функцію здійснюють клітини інсулярної тканини, розташованої у вигляді окремих острівців, які називаються острівцями Лангерганса. Острівці виділяють у кров гормони:

1) інсулін, який бере участь в обміні вуглеводів: він підсилює окиснення вуглеводів у клітинах і підтримує здатність печінки відкладати глікоген;

2) глюкагон, який розщеплює глікоген до глюкози (протилежна дія інсуліну).

Інсулін за своєю хімічною природою — білкова речовина. Під його впливом відбувається синтез глікогену з молекул цукру і відкладання запасів глікогену в клітинах печінки. Разом з тим інсулін сприяє окисненню цукру в тканинах, забезпечуючи найповніше його використання. Утворення інсуліну регулюється нервовою системою (через блукаючий нерв) і надходженням цукру в кров. Коли вміст цукру в крові збільшується, інсуліну виробляється більше, і навпаки. Крім того, інсулін бере участь у білковому (стимулює синтез білка) та жировому (сприяє утворенню вищих жирних кислот із продуктів вуглеводного обміну) обмінах.

При захворюваннях підшлункової залози, які приводять до зниження вироблення інсуліну (гіпофункція), більша частина вуглеводів, які надходять в організм, не затримуються в ньому, а виводяться з сечею. Це приводить до цукрового сечовиснаження (цукровий діабет).

Гіперфункція острівців Лангерганса, а також уведення в організм великих доз інсуліну призводить до значного зменшення концентрації глюкози в крові та гіпоглікемічного або інсулінового шоку. Явища шоку швидко знімаються введенням розчину глюкози.

Статеві залози представлені яєчками у чоловіків і яєчниками у жінок. Внутрішньосекреторна частина статевих залоз виробляє статеві гормони, які надходять у кров і лімфу. Чоловічі статеві гормони (андрогени) — виробляються особливими клітинами сім’яників. Чоловічим статевим гормоном є тестостерон і його похідна — андростерон. Вони зумовлюють розвиток статевого апарату і ріст статевих органів, розвиток вторинних статевих ознак: розвиток голосу, гортані, скелета, мускулатури, ріст волосся на обличчі і тіла. Разом із фолікулостимулюючим гормоном гіпофіза тестостерон активізує сперматогенез. При гіперфункції у ранньому віці спостерігається передчасне статеве дозрівання, швидкий ріст тіла і розвиток вторинних статевих ознак.

Жіночі статеві гормони (естрогени) синтезуються в зернистому шарі фолікулів, а також в їхній внутрішній оболонці. У жовтому тілі, яке розвивається на місці фолікула, що лопнув, виробляється гормон прогестерон. Прогестерон забезпечує нормальний перебіг вагітності. Естрогени стимулюють ріст жіночих статевих органів, зумовлюють розростання ендометрію (внутрішнього шару матки), сприяють розвитку вторинних жіночих ознак і появі статевих рефлексів. Гіперфункція яєчників спричинює раннє статеве дозрівання з вираженими вторинними статевими ознаками і менструацією.

І чоловічі, і жіночі гормони утворюються як у чоловічих, так і в жіночих статевих залозах, але не в однакових кількостях.

Гормони гіпоталамуса (задньої частки проміжного мозку) керують головною ендокринною залозою - гіпофізом, відіграють найважливішу роль у підтриманні гомеостазу організму.

Серце продукує гормон атріопептид, що знижує об’єм і тиск крові і, таким чином, допомагає регулювати водний баланс.

Гормон нирок еритропоетин стимулює продукцію червоних кров’яних тілець, а ренін — кров’яний тиск.