Эндокринная и репродуктивная системы

В результате изучения материала данной главы студент будет:

знать

• • о регулирующей функции эндокринной системы, о механизмах гормональной регуляции жизнедеятельности человека, о строении и функциях органов эндокринной и репродуктивной систем;
• • о строении и функциях эндокринной и репродуктивной систем в разные периоды онтогенеза, о факторах, влияющих на их состояние и развитие;
• • гигиенические требования к организации ухода, воспитания и обучения, обусловленные возрастными и гендерными особенностями репродуктивной и эндокринной систем ребенка и подростка;

уметь

• • анализировать возрастные и половые особенности эндокринной и репродуктивной систем в разные периоды детства;
• • учитывать обусловленные возрастными особенностями эндокринной и репродуктивной систем требования к уходу и воспитанию детей и подростков;

владеть навыками

• культурно-просветительной работы по половому воспитанию в детском и подростковом возрасте.

Гормональная регуляция функций организма

Органы, основной функцией которых является выработка биологически активных веществ, называются железами. Железы подразделяются на эндокринные (железы внутренней секреции), выделяющие свой секрет в кровь и лимфу, и экзокринные (железы внешней секреции), выделяющие свой секрет в полости органов или на поверхность кожи.

К эндокринным железам относятся надпочечники, гипофиз, поджелудочная, щитовидная, паращитовидная, половые и другие железы, они участвуют в регуляции гомеостаза и физиологических функций. Гормоны эндокринных желез действуют на клетки определенных органов, изменяя их жизнедеятельность. Во всех железах внутренней секреции хорошо развиты кровоснабжение и лимфоток, что способствует быстрому попаданию гормонов в кровь и лимфу.

К экзокринным железам относятся сальные, слюнные, потовые, молочные, слезные железы, печень, железы желудочно-кишечного тракта и др. Экзокринные железы участвуют в пищеварении, выделительных процессах, внутривидовых и межвидовых взаимоотношениях. Некоторые железы выполняют и эндокринную, и экзокринную функции (например, поджелудочная железа и половые железы).

Наука о железах внутренней секреции, вырабатывающих гормоны — биологически активные вещества различной химической природы, называется эндокринологией. Ее появление связано с работами немецкого физиолога А. Бертольда (1849), термин «гормоны» был введен английскими физиологами У. Бейлиссом и Э. Старлингом (1905).

Эндокринная система играет важную роль во всех процессах жизнедеятельности человеческого организма: от самых примитивных физиологических функций до сложных психических явлений и процессов. Гормоны участвуют в обмене веществ и энергии, регулируют процессы роста и развития организма, играют важную роль в координации всех физиологических функций, способствуют формированию биологических ритмов — периодичности функциональных процессов организма. В последние годы считается доказанным участие гормонов в молекулярных механизмах передачи наследственной информации. Таким образом, гормоны являются важнейшей составной частью гуморальной системы регуляции, которая вкупе с нервной системой обеспечивает единую систему нейрогуморальной регуляции всех функций организма.

Из известных в настоящее время более 40 гормонов многие исследованы хорошо, функция других веществ с гормональной активностью изучена в меньшей степени, некоторые гормоны могут быть синтезированы искусственно и используются в медицине для лечения.

Гормоны влияют на функции органов различными путями. Они могут выполнять роль переносчиков информации, передавая сигналы о происходящих изменениях от одного органа к другому, или регулировать некоторые показатели обмена веществ (например, инсулин, регулирующий уровень глюкозы в крови).

Центром регуляции всех эндокринных функций организма является гипоталамус, объединяющий нервные и эндокринные регуляторные механизмы в общую нейроэндокринную систему и состоящий из более 30 пар ядер.

Во внутриутробном развитии эндокринные железы формируются их трех зародышевых листков и соответственно делятся на три группы: энтодермалъные (щитовидная и паращитовидные железы, вилочковая железа, островковый аппарат поджелудочной железы), мезодермальные (корковое вещество надпочечников, половые железы), эктодермальные (гипофиз и эпифиз, мозговое вещество надпочечников, параганглии и клетки диффузной эндокринной системы). Также эндокринные железы подразделяются на зависимые и независимые от влияния передней доли гипофиза. Зависимыми являются щитовидная железа, корковое вещество надпочечников, половые железы. Остальные железы (мозговое вещество надпочечников, паращитовидные железы, панкреатические островки поджелудочной железы, параганглии) подчинены влиянию передней доли гипофиза лишь опосредованно или не подчинены совсем. Одиночные гормонообразующие клетки, разбросанные в разных органах, также относятся к эндокринной системе и составляют диффузную эндокринную систему.

Все гормоны являются органическими соединениями и по своему составу могут быть разделены на две группы: пептидные гормоны, представляющие собой белки, или полипептиды (нейрогормоны, гормоны щитовидной железы, поджелудочной железы и др.), и стероидные гормоны (гормоны коры надпочечников и половые).

Гормоны могут либо непосредственно воздействовать на ткани или органы, активизируя или тормозя их работу, либо опосредованно через нервную систему. Непосредственное действие гормонов осуществляется благодаря их способности проникать через клеточные мембраны и вступать во взаимодействие с внутриклеточными ферментными системами, меняя ход клеточных процессов. Так воздействуют на ткани и органы стероидные гормоны, гормоны щитовидной железы и др. Высокомолекулярные пептидные гормоны не могут свободно проникать через мембраны клеток, они взаимодействуют со специальными рецепторами на клеточных мембранах, посредством которых осуществляется активирование в клетке определенных метаболических процессов: синтеза циклической аденозинмоиофосфорной кислоты (цАМФ), оказывающей соответствующее воздействие на клеточные ферменты — киназы, влияющие на ход клеточных процессов обмена веществ и энергии.

Каждое мгновение клетки взаимодействуют со многими гормонами, но влияние на клеточные процессы осуществляют только те, действие которых наиболее целесообразно в текущий момент. Целесообразность определяется специальными веществами — простагландинами, которые тормозят воздействие тех гормонов, влияние которых на клетку в данный момент нежелательно.

Опосредованное действие гормонов через нервную систему также приводит к изменению активности метаболических процессов в клетках нервных центров и соответственно к изменению функционального состояния нервных центров, регулирующих те или иные функции организма. Исследования последних лет показали механизмы влияния гормонов на деятельность наследственного аппарата клеток: некоторые гормоны (например, некоторые гормоны надпочечников и половых желез) участвуют в регуляции синтеза РНК и клеточных белков, влияя таким образом на избирательное воспроизведение информации, записанной в генокоде.

В процессе работы железы внутренней секреции активно взаимодействуют друг с другом. Это осуществляется как посредством влияния гормонов на функциональную активность самих эндокринных желез, так и с действием гормонов на нервные центры, влияющие на деятельность желез. Взаимное влияние эндокринных желез и подверженность контролю со стороны нервной системы способствует поддержанию определенного гормонального баланса, при котором количество секретируемых гормонов обеспечивает оптимальный уровень адаптации организма к текущей ситуации.

Длительное время регулирующие функции эндокринной системы считали автономными, не зависящими от регулирующего действия нервной системы. Предполагалось, что ведущую роль в регуляции деятельности самих эндокринных желез выполняет гипофиз путем выделения в кровь так называемых тройных гормонов, оказывающих контролирующее влияние на секрецию других гормонов. Однако в 1940;х гг. Э. Шаррером было открыто явление нейросекреции и экспериментально доказана регулирующая роль нервной системы на функционирование эндокринных желез.

Данные современных исследований говорят о том, что некоторые нейроны способны помимо своих основных функций секретировать физиологически активные вещества — нейропептиды. Например, ведущую роль в нейросекреции играют нейроны гипоталамуса, которые морфологически и функционально тесно связаны с гипофизом. Нейросекреция гипоталамуса влияет на секреторную активность гипофиза, а через него и на все остальные эндокринные железы. Нейросекреты гипоталамуса называют рилизинг-гормонами, выделяя среди них те, которые стимулируют секрецию тройных (чувствительных к ним) гормонов гипофиза — либерины; и ингибирующее (угнетающие) секрецию гормонов — статины.

Таким образом, получая информацию о внешних воздействиях и состоянии внутренней среды, гипоталамус как высший нейрогуморальный регулирующий центр выполняет важнейшие функции, но обеспечению гомеостаза: координацию всех вегетативных процессов нашего организма и регуляцию деятельности эндокринных желез. Последняя осуществляется посредством трансформации нервных импульсов в гуморальные сигналы, поступающие затем в соответствующие ткани и органы и изменяющие их функциональную деятельность.

Под влиянием патологических процессов функции эндокринных желез могут существенно изменяться. Усиление секреции эндокринных желез получило название гиперфункции, уменьшение секреции — гипофункции. Нарушения функций эндокринной системы оказывают существенное влияние на процессы жизнедеятельности организма. Особенно в детском и подростковом возрасте последствия этих нарушений значительны, они могут приводить к физической неполноценности ребенка, наносить вред его психическому развитию.

В организме человека гормональный баланс оказывает значительное влияние на особенности его высшей нервной деятельности. Эндокринные железы находятся под регулирующим влиянием нервной системы, однако при этом большинство гормонов может изменять функциональное состояние нервных клеток в разных отделах нервной системы. К примеру, гормоны надпочечников способны значительно влиять на интенсивность (силу) нервных процессов. Удаление определенных частей надпочечников у животных приводит к ослаблению процессов возбуждения и внутреннего торможения, и в результате к глубоким нарушениям всей высшей нервной деятельности. Гормоны гипофиза в малых дозах активизируют высшую нервную деятельность, а в больших — угнетают. Недостаточная или избыточная функция щитовидной железы вызывает заметные нарушения высшей нервной деятельности человека.

Временный гормональный дисбаланс возможен и при нормальном развитии. Самые существенные эндокринные перестройки наблюдаются в подростковом возрасте при половом созревании. Гормональные изменения у подростков накладывают существенный отпечаток на характер их высшей нервной деятельности и во многом определяют поведение.

На работоспособность нервных клеток значительное влияние оказывают половые гормоны, воздействующие на процессы возбуждения и торможения. Например, во время наступления менструации у девочек снижаются процессы внутреннего торможения, уменьшается уровень работоспособности, ухудшается школьная успеваемость. При удалении половых желез у человека или при их патологическом недоразвитии возникает ослабление нервных процессов, возможны существенные изменения психики, вплоть до возникновения умственной неполноценности в тех случаях, когда функция половых желез грубо нарушена с раннего возраста.

Таким образом, гормональная регуляция функций организма играет колоссальную роль в его жизнедеятельности, особенно при интенсивном развитии и росте. Гармоничная взаимосвязь между нервной и эндокринной регуляторными системами является важным условием нормального психического и физического развития детей и подростков. Поэтому для оптимальной организации педагогической работы с детьми и подростками полезно знание возрастных особенностей эндокринной системы и специфического значения составляющих ее органов.