Лекция. ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА

Жизнь как процесс химических превращений в водной среде

Жизнь на Земле зародилась в океане — это теперь общеприз­нанно. Мировой океан миллиарды лет назад — в то время, когда формировались первые живые клетки, — был менее соленым, чем теперь, и имел слабощелочную реакцию. Межклеточная жид­кость и кровь всех существующих сегодня многоклеточных существ несут в себе свойства древнего океана: слабощелочную реакцию и сравнительно низкую концентрацию солей щелочных металлов — хлоридов, карбонатов и сульфатов натрия, калия и кальция. Клетка обособилась от океана тогда, когда внутри нее (благодаря специальному устройству клеточной мембраны) удалось поддерживать необычайно высокую концентрацию ионов калия. Это c сохраняют все без исключения потомки тех первобытных что зародились на заре эволюции жизни.

Вода составляет от 70 до 95 % массы большинства клеток. Клетка — это биохимический реактор, а это, по сути, водный раствор, в котором и происходят химические превращения, которые мы называем «жизнь» зарождаются и прекращают свое существование белки и макромолекулы, здесь организованы транспортные потоки субстратов (веществ, необходимых для биохимических реакций ферментов (биохимических катализаторов) и энергоносителей (макроэргических соединений типа АТФ). Все эти сложнейшие процессы происходят отнюдь не хаотично: здоровая клетка работает «как часы», точно и без перебоев, потому что все процессы происходящие в ней, находятся непрерывно под контролем со стороны клеточного ядра, а также со стороны высших центров управления организмом.

Способы передачи управляющей информации в многоклеточном организме

За миллиарды лет эволюции природа смогла изобрести всего лишь два способа передачи управляющего воздействия: гумораль­ный и нервный. Гуморальные (от лат. слова humor — жидкость) влияния в многоклеточном организме передаются со скоростью продвижения крови по сосудам или со скоростью диффузии ин­формационных молекул в межклеточной жидкости. Нервные — со скоростью прохождения электрического импульса по мембране нервного волокна. Ясно, что второй вариант гораздо более быст­рый и значительно более «прицельный» — это и стало причиной его широкого распространения у всех животных, находящихся на высших ступенях эволюционного развития.

Преимущества нервного способа передачи информации в мно­гоклеточном организме неоспоримы, но есть в этом способе и существенные недостатки. Нервный (электрический) импульс приводит к кратковременному изменению поляризации мембраны той клетки, на которую нацелено его воздействие. Сразу после прохождения сигнала начинаются биохимические процессы, обеспечивающие реполяризацию мембраны, и клетка вновь приобретает вид и параметры, бывшие до воздействия, как будто ничего не произошло. Поэтому, для того чтобы оказать на клетку Д⁰¹'' временное воздействие, нервные импульсы должны поступать один за другим. Это неминуемо приведет к утомлению нервных и ров, которые эти импульсы генерируют. В итоге нервное управление начнет ослабевать независимо от того, удалось ли достичь Дуемого результата.

Совершенно иная картина складывается при воздействии гуморального фактора. Информационный поток от желез внутренней секреции не направлен на конкретный орган, ткань или клетку: передаваемая гуморальным путем информация предназначена как :«всем, всем, всем!». Другое дело, что далеко не все клетки способны эту информацию как-либо использовать. Для этого требуется чтобы мембрана клетки имела специальные приспособления (рецепторы), делающие ее чувствительной именно к данному, кон­кретному виду химического вещества. Информационная молекула, достигнув клетки, которая имеет соответствующий рецептор, при­крепляется к ее мембране, изменяя свойства этой мембраны (на­пример, ее проницаемость по отношению к тому или иному виду молекул), и остается там до тех пор, пока не будет достигнут ожидаемый результат. После этого специальные клеточные (или межклеточные, тканевые) механизмы (т.е. на самом деле — дру­гие молекулы) разрушают информационную молекулу, тем са­мым прекращая ее воздействие. Таким образом, если управляю­щее влияние должно быть срочным и кратковременным — нерв­ная система имеет безусловное преимущество как путь передачи управляющей информации. Если же воздействие предполагается продолжительным — преимущество оказывается на стороне гумо­ральной регуляции. Как правило, организм использует нервные и гуморальные способы передачи управляющих сигналов параллельно в различных сочетаниях, которые зависят от конкретных условий и решаемой задачи.

Типы биологически активных веществ (БАВ)

Рекомендуемые материалы

Среди многих миллионов видов молекул, составляющих био­химическую среду организма, имеются многие тысячи, выпол­няющие информационную роль. Даже если не рассматривать те вещества, которые организм выделяет в окружающую среду, сообщая о себе другим живым существам: соплеменникам, врагам ^и Жертвам, — огромное разнообразие молекул может быть отнесено к различным классам биологически активных веществ (сокращенно— БАВ), циркулирующих в жидких средах организма и передающих ту или иную информацию от центра к периферии, от одной клетки к другой, либо от периферии к центру. Несмотря на разнообразие состава и химического строения, все эти молекулы так или иначе влияют непосредственно на обменные процессы осуществляемые конкретными клетками организма. Наиболее важными для физиологической регуляции БАВ являются медиаторы, гормоны, ферменты и витамины.

Медиаторы — это вещества небелковой природы, имеющие сравнительно простое строение и небольшой молекулярный вес. Они выделяются окончаниями нервных клеток под влиянием поступившего туда очередного нервного импульса (из специальных пузырьков, в которых они скапливаются в промежутках между нервными , импульсами). Деполяризация мембраны нервного волокна приводит к разрыву созревшего пузырька, и капли медиатора поступают в синаптическую щель. Синапс — это место соединения двух нерв ных волокон или нервного волокна с клеткой другой ткани. Хотя по нервному волокну сигнал передается в электрическом виде в отличие от обычных металлических проводов нервные волокна нельзя просто механически между собой соединить: импульс та­ким образом передаваться не может, поскольку оболочка нервного волокна не проводник, а изолятор. В этом смысле нервное волокно больше похоже не на провод, а на кабель, окруженный слоем электроизолятора. Вот почему нужен химический посредник. Эту роль как раз и выполняет молекула медиатора. Оказавшись в синаптической щели, медиатор воздействует на постсинаптическую мембрану, приводя к местному изменению ее поляризации, и таким образом зарождается электрический импульс в той клетке, на которую нужно передать возбуждение. Чаще всего в организме человека в качестве медиаторов выступают молекулы ацетилхолина, адреналина, норадреналина, дофамина и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Как только действие медиатора на постсинапти­ческую мембрану завершилось, молекула медиатора разрушается с помощью специальных ферментов, постоянно присутствующих в этом месте соединения клеток, — таким образом предотвраща­ется перевозбуждение постсинаптической мембраны и соответ­ственно клеток, на которые оказывается информационное воз­действие. Именно по этой причине один импульс, дошедший до пресинаптической мембраны, порождает единственный импульс в постсинаптической мембране. Истощение запасов медиатора в пресинаптической мембране может иногда служить причиной на­рушения проведения нервного импульса.

Гормоны — высокомолекулярные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции для управления активностью других органов и систем организма.

По своему химическому составу гормоны могут относиться к различным классам органических соединений, существенно раз­личающихся по размеру молекул (табл. 13). Химический состав гор­мона определяет механизм его взаимодействия с клетками-мишенями.

Гормоны могут быть двух типов — прямого действия либо тропные. Первые непосредственно воздействуют на соматические клетки, изменяя их метаболическое состояние и заставляя их менять свою функциональную активность. Вторые предназначены для воздействия на другие железы внутренней секреции, в которых под влиянием тропных гормонов ускоряется либо замедляется выработка собственных гормонов, которые обычно действуют уже непосредственно на соматические клетки.

Таблица 13

Масса молекул различных гормонов

Ферменты — вещества, от которых непосредственно зависит скорость биохимических реакций как внутри клеток, так и в по­лостях тела, в частности в желудочно-кишечном тракте. Большин­ство ферментов имеют белковую природу, т. е. построены из мно­жества аминокислотных мономеров и различаются первичной, вторичной и третичной структурой. Первичная структура белка - это последовательность аминокислот в полимерной цепочке. Вторичная структура — это ветвление полимерной цепочки. Третич­ная структура — эта конформация молекулы в пространстве. Буду­чи весьма крупной молекулой с огромным молекулярным весом, белковая молекула занимает в пространстве определенный объем, причем отдельные ветви этой макромолекулы могут быть причудливо переплетены и для жесткости соединены между собой с помощью так называемых «водородных мостиков». Эти связи не очень прочные: они могут изменяться — разрушаться и созда­ться вновь — под влиянием многих условий, в том числе рН, концентрации определенных солей и т. п. Изменения конформации этих связей ведет к изменению механических свойств молекулы белка, и нередко это используется в биохимических процессах для осуществления конкретных функций, для которых данная белковая молекула предназначена. В частности, каталитические свойства ферментов нередко состоят в том, что они, используя особенности своей третичной структуры, осуществляют механическое соединение двух молекул субстрата, что и приводит к осуществлению нужной для клетки биохимической реакции.

Витамины — вещества, содержащие, как правило, аминокислоты (отсюда их название) и непосредственно влияющие на множество метаболических процессов. Большая часть витаминов
выполняет в клетках роль коферментов.

Перечисленные типы БАВ, синтезируемых в организме отнюдь не исчерпывают всего их разнообразия. В последние десятилетия открыты многие новые классы молекул, обладающих вы­сокой биологической активностью и принимающих участие в ре­гуляции не только физиологических функций, но и поведения человека. К ним, в частности, относятся эндорфины — веще­ства, по своей химической структуре похожие на морфий, выра­батываемые некоторыми клетками мозга и выполняющие функ­цию «внутреннего наркотика» для создания ощущения радости и удовлетворенности (эйфории) при разных психических пере­живаниях и активной деятельности. Так, например, считается, что спортивная деятельность способствует выработке эндорфинов и этим оказывается особенно привлекательна для многих людей. Есть также данные об участии эндорфинов в формирова­нии ощущений полового удовлетворения.

Огромный класс веществ, открытый среди секретов желез внеш­ней секреции, — феромоны — обладают сильным ароматом и привлекают или отпугивают других особей. У некоторых насеко­мых чувствительность к феромонам столь велика, что самец спо­собен «учуять» самку на расстоянии нескольких километров. Од­нако и у позвоночных животных, и у человека феромоны играют немаловажную роль в межличностном общении, в том числе в половом поведении.

Кроме того, многие органы нашего тела, не будучи «истинны­ми» органами внутренней секреции, имеют в своем составе желе­зистые клетки, вырабатывающие небольшое количество гормонов, иногда играющих важную роль в изменении самочувствия. Такие гормоны вырабатываются в почках, желудке и даже в сердце, а также в ряде других органов.

Следует также отметить, что далеко не все вещества, имеющие выраженную биологическую активность, вырабатываются клетками нашего собственного организма. Говоря о витаминах, мы уже упоминали об экзогенных БАВ и подчеркивали важность их достаточного поступления с пищей. Однако не только пищевые продукты содержат экзогенные (т. е. попадающие в организм из вне) БАВ. Небезразличны для организма многие токсины, в том числе выхлопные газы современного автотранспорта. Все лекарства, используемые в классической, народной или любой другой медицине, обязательно содержат БАВ, иначе они бы не оказывали на организм вовсе никакого действия. На том же основании к БAB следует отнести алкоголь, никотин и наркотические вещества. Кстати, алкоголь и никотин — естественные продукты метаболизма непрерывно синтезируются в организме человека, хотя и в очень малых количествах, которое не оказывает негативного воздействия на функции.

Информационные потоки БАВ

Для того чтобы выполнить свою информационную роль, БАВ должно быть доставлено от места своего синтеза до места своего действия. В случае с медиаторами и ферментами эти места обычно разделены промежутками в несколько микрон, тогда как гормо­ны должны преодолевать порой значительные расстояния, иног­да измеряемые метрами (особенно у крупных животных), прежде чем они окажутся в зоне своего действия. В большинстве случаев протоки желез, синтезирующих гормоны, а именно гормоны и составляют большую часть информационных БАВ дистантного дей­ствия, открываются в кровяное русло. С током крови молекулы гормонов разносятся по всему телу, но действие оказывают лишь на те клетки, которые для этого предназначены.

Гормоны гипофиза в большинстве случаев являются тропными и их действие направлено на ткань других желез внутренней сек­реции. Гормоны щитовидной железы, надпочечников и других же­лез доставляются с током крови к тем органам, на которые они должны оказать свое действие.

Существует еще один класс БАВ, вырабатываемых нежелези­стыми клетками большинства органов. Иногда их называют ткане­выми гормонами, хотя в отличие от настоящих гормонов они выделяются не в кровяное русло, а в межклеточную жидкость. Эти БАВ передают соседним клеткам и тканям информацию о состоянии тех клеток, где они синтезированы. Такой взаимный обмен информацией между клетками и тканями позволяет им согласовывать метаболическую активность и поддерживать гомео­патическое единство организма.

Соотношение межклеточных и внутриклеточных информационных потоков

Межклеточные, в том числе межорганные взаимодействия осуществляются путем воздействия вырабатываемых одними клетками БАВ на мембраны или на генетический аппарат других клеток. При этом меняется состояние клетки-реципиента - и это является пусковым механизмом для включения целой цепи внутриклеточных метаболических превращений. В ответ на та воздействие внутри клетки вырабатываются собственные информационные молекулы, которые тормозят или ускоряют определенные циклы биохимических реакций, иногда — непосредственно, иногда — воздействуя на клеточное ядро, которое управляет синтезом ферментов и регулирует активность генов. По-видимому, внутриклеточные информационные системы эволюционно наиболее древние. С этим связана их сравнительно низкая специ­фичность и избирательность. Исследования внутриклеточных ин­формационных систем — очень молодое направление биохими­ческих и биофизических исследований, но уже полученные ре­зультаты свидетельствует о тонкой организации внутриклеточного информационного пространства. В частности, показано, что бла­годаря активности внутриклеточных информационных БАВ клет­ка, получив информацию о неблагоприятных изменениях внеш­ней среды (например, о резком изменении давления или кон­центрации солей в окружающей среде и т.п.), становится на некоторое время нечувствительной к дальнейшим влияниям из­вне — так, в полном соответствии с принципом Ле-Шателье, осуществляется ее защитная реакция, обеспечивающая возмож­ность пережить неблагоприятную ситуацию в ожидании грядущих изменений к лучшему. Если же ситуация в окружающей клетку среде не выходит за рамки обычной, то внутриклеточные регуля­торы обеспечивают тонкую подстройку метаболизма в соответ­ствии с теми новыми требованиями, которые предъявляет вне­шняя среда.

Способы воздействия БАВ на клетки и ткани организма

Различные БАВ по-разному воздействуют на клетки и ткани организма, причем это во многом зависит от химической приро­ды их молекул. Гормоны из группы тиреоидов, например, легко проникают через клеточную мембрану и направляются непосред­ственно в клеточное ядро, где включаются в регуляцию активно­сти генов. Стероидные гормоны также проникают внутрь клетки, но не самостоятельно, а благодаря взаимодействию с мембран­ными рецепторами, которые позволяют этим жироподобным ве­ществам проникнуть через липопротеиновые слои клеточной мем­браны. Катехоламины внутрь клетки не проникают, а химически связываются с мембранными рецепторами, и механизм их действия обусловлен сложными процессами, рассмотренными выше при описании воздействия адреналина на клетки печени. Многие гормоны представляют собой очень крупные пептидные и белковые молекулы, которые не могут проникнуть внутрь клетки. Они прикрепляются к клеточным мембранам, изменяя их проницаемость и другие свойства, и таким образом влияют на внутриклеточный метаболизм.

Витамины в большинстве случаев представляют собой молекулы небольшого размера, которые успешно проникают через клеточную оболочку и непосредственно встраиваются во внутриклеточные биохимические процессы. Ферменты, циркулирующие в крови или выделяемые в межклеточную жидкость, как правило, там и оказывают свое каталитическое действие — они, как и мно­гие другие гормоны, не способны проникать внутрь клеток. Вооб­ще клеточная мембрана обладает избирательной проницаемостью, вход для крупных молекул внутрь клетки затруднен либо вовсе исключен. Поэтому БАВ, имеющие крупные молекулярные раз­меры, прикрепляются к внешней поверхности мембран и тем са­мым оказывают воздействие на клетку. Другие БАВ, молекулы которых способны проникать в клетку, могут принимать участие в биохимических процессах, идущих внутри клетки, и непосред­ственно влиять на скорость их протекания или направление, на­пример, за счет активации побочных циклов реакций или за счет изменения активности тех или иных участков генома.

Судьба молекул БАВ в организме

Поскольку все БАВ — органические молекулы, каждая из них имеет определенный срок жизни, после которого она должна быть утилизирована. Речь не идет о том, что кто-то в организме специально отслеживает возраст каждой молекулы и отдает рас­поряжение: все, срок вышел — под нож! Разумеется, это про­цесс стохастический (случайный) и статистический (вероятно­стный). Однако в итоге получается, что все крупные информа­ционные макромолекулы существуют от нескольких минут до нескольких часов, молекулы промежуточного размера могут со­хранять свою целостность в течение суток, а мелкие молекулы сохраняются иногда несколько суток. Это справедливо не только Для молекул БАВ, такова судьба всех молекул, из которых со­стоит живое вещество: наш организм постоянно обновляется, в нем непрерывно идут процессы синтеза (анаболизма) одних молекул и распада (катаболизма) других. Непрерывно обновля­ются также и все без исключения клетки нашего организма. До недавнего времени считалось, что нервные клетки не восстанавливаются, не регенерируют и не обновляются. В последние годы получены убедительные доказательства того, что это совсем не так, даже нервные клетки постоянно обновляются, не говоря обо всех остальных.

В этой связи судьба молекул БАВ в организме не кажется исключительной. Быстрее всего распадаются молекулы медиаторов , о чем уже говорилось выше. Продукты распада молекул БАВ могут включаться в дальнейшие метаболические превращения, они сами обладают информационной значимостью, но могут и выводиться из организма — чаще всего с мочой. Также с выводятся иногда и некоторые некрупные молекулы БАВ концентрация которых в крови оказывается повышенной. По причине для определения уровня некоторых гормонов в организме нередко исследуют не только кровь, но и мочу. Некоторые гормоны способны проникать даже в слюну и так выделяться организма. Это позволяет следить за их содержанием по там биохимического анализа слюны.

Понятие о клетках (органах)-мишенях

Гормональная регуляция физиологических процессов была бы невозможной, если бы выработанные эндокринными железами гормоны одинаково воздействовали на все ткани, с которыми соприкасается содержащая их кровь. Поэтому в ходе миллионов лет эволюции выработались специальные приспособления, обес­печивающие «прицельность» попадания гормонов именно на те клетки, состояние которых они призваны регулировать. Эти клет­ки и состоящие из них органы называют «мишенями», поскольку именно на их поверхности должны прикрепляться молекулы гор­монов. Для этого на мембранах клеток-мишеней формируются специальные активные места (рецепторы), механически и хими­чески приспособленные к тому, чтобы прочно соединиться с мо­лекулой гормона и удерживать ее до тех пор, пока в этом будет нужда. Если такие рецепторы не сформированы, то гормон не может прикрепиться к мембране и никакого действия на метабо­лизм клетки оказать не в состоянии. Таким образом, гормональ­ная регуляция функций требует активного участия в этом процес­се с обеих сторон. Железа и должна вырабатывать необходимое количество молекул гормона, а ткань должна подготовиться к тому, чтобы эти молекулы принять. Формирование рецепторов для при­крепления гормонов происходит под управлением генетического аппарата клетки. Сам по себе этот аппарат также может менять свою работу под влиянием других гормонов. В результате получается, что гуморальная регуляция функций — это сложнейший процесс, в организацию которого включены самые разнообраз­ные химические, механические, генетические и молекулярные механизмы.

активность продукции гормонов и чувствительность к ним органов-мишеней

Скорость образования гормонов зависит от влияния других желез внутренней секреции и нервных центров, управляющих соответствующей железой. Кроме того, по мере возрастного развития ско-рость секреции многих гормонов может меняться в соответствии с разворачиванием генетической программы. Например, гормон роста вырабатывается гипофизом в разных количествах на разных этапах онтогенеза. Наибольшее количество гормона роста наблю­дается у детей в период интенсивного роста костей.

Следует отметить, что одни гормоны являются как бы страте­гическими, т. е. их продукция меняется достаточно плавно и по­долгу (многие часы или даже дни) остается на одном уровне. Та­кие гормоны определяют уровень метаболических процессов в дол­говременном плане. К таким гормонам относятся упомянутый гор­мон роста, а также тироксин (гормон щитовидной железы, влияющий на интенсивность энергетического обмена), паратгормон (гормон паращитовидных желез, от которого зависит утили­зация кальция костной тканью), половые гормоны и многие дру­гие. Но есть и другой тип гормонов — их можно назвать адаптив­ными, или гормонами быстрого реагирования. Их выброс в кровь происходит вследствие резкого изменения ситуации, в течение нескольких минут или даже секунд. Примером такого гормона может служить адреналин — гормон мозгового вещества надпо­чечников (это же вещество является медиатором проведения нерв­ного импульса). Адреналин широко распространен в симпатиче­ских нервных волокнах. Он резко активирует работу сердца, дыха­ния, интенсивность энергетического обмена, а также сосудо-двигательные реакции.

Недостаток или избыток многих гормонов приводит к возник­новению ряда весьма тяжелых и трудноподдающихся лечению заболеваний.

Наряду с изменением скорости продукции того или иного гор­мона, в организме может меняться и способность той или иной ткани к взаимодействию с данным гормоном, т.е. чувствительность органов-мишеней. Чем большее количество активных мест для прикрепления молекул гормона образуется на мембранах клеток-мишеней, тем выше чувствительность данной ткани к этому гормону. Известны случаи, когда уровень гормона в крови может бьггь и весьма высоким, однако из-за сниженной чувствительности к нему тканей органов-мишеней реальное физиологическое действие гормона почти не проявляется. Так, у детей 1-го года жизни довольно высок уровень половых гормонов, но клетки их половых желез еще не приспособлены к взаимодействию с молекулами гормонов, поэтому процесс полового созревания в этом возрасте не происходит.

Железы внешней и внутренней секреции

В организме человека довольно много органов, вырабатывающих БАВ, которые в дальнейшем используются либо внутри oрганизма, либо вне него. Органы, специально предназначенные для выработки БАВ, называются железами. Клетки железистой ткани группируются вокруг специальных протоков, куда собирается вырабатываемый ими секрет. Далее эти протоки могут открываться либо в кровеносное русло — тогда этот орган называется желе­зой внутренней секреции; либо на поверхность кожи — тогда это железа внешней секреции; либо в одну из полостей тела или в желудочно-кишечный тракт (пищеварительные железы).

Железы внутренней секреции (эндокринные) участвуют в ре­гуляции физиологических функций и гомеостаза, поскольку они влияют на метаболические процессы в органах-мишенях. Точкой приложения секретов этих желез (гормонов) являются клетки других тканей организма. К железам этого типа относятся надпо­чечники, гипофиз, поджелудочная железа, щитовидная и пара-щитовидные железы, тимус, половые железы и ряд других.

Железы внешней секреции (экзокринные) участвуют в регу­ляции межвидовых и внутривидовых взаимоотношений, посколь­ку их секрет призван информационно или метаболически воздей­ствовать на внешние организмы. Точкой приложения секретов этих желез являются другие биологические объекты (особи того же или других видов живых существ). К железам этого типа относятся саль­ные, потовые, слезные, половые железы и некоторые другие. Они создают видовой и индивидуальный запах тела. Кроме того, сек­реты этих желез обладают бактерицидным и микостатическим дей­ствием, предотвращая проникновение в организм болезнетвор­ных микроорганизмов.

Железы, участвующие в обеспечении конкретных функции (пищеварения, дыхания и т.п.) имеют первоочередное значение для регуляции конкретных метаболических процессов, так как
секреты этих желез непосредственно участвуют в осуществлении физиологических функций (в том числе биохимических превращений) в тех полостях, куда открываются их протоки. Точкой приложения их секретов являются поступившие извне в организм продукты, предназначенные для внутриорганизменной переработки (пища, газовая смесь и т.п.). Это слюнные железы, поджелудочная железа, печень, железы желудка и др.

Как можно заметить, одни и те же железы иногда упоминаются дважды, т.е. одновременно работают как железы внутренней секреции и пищеварительные (поджелудочная), либо как железы внутренней и внешней секреции (половые). В этом проявляется полифункциональность органов, построенных из железистой ткани. Весьма наглядно это отражается в строении поджелудочной железы, которая состоит из явно различающихся между собой клеток двух типов. Один тип клеток осуществляет роль пищеварительной железы и вырабатывает секрет, богатый ферментами, способными переваривать белковую пищу, т.е. разрушать белковые макромолекулы. Другой тип клеток занят выработкой гормонов, необходимых для усвоения глюкозы всеми клетками тела. Эти железистые образования перемешаны в ткани поджелудочной железы, причем большую часть массы железы составляют клетки пи­щеварительной секреции, тогда как эндокринная секреция со­средоточена в так называемых «островках Лангерганса», как бы архипелагом разбросанных по океану основной ткани железы.

Два различных секрета вырабатывают и мужские половые же­лезы. Один из них насыщен половыми гормонами и поступает в кровь, т.е. относится к эндокринной продукции. Другой необхо­дим для обеспечения жизнедеятельности сперматозоидов и вы­брасывается вместе с эякулятом при семяизвержении. Примеров подобного рода в организме довольно много, это следует иметь в виду при рассмотрении функции желез.

Взаимосвязь нервной и гормональной регуляции: гипоталамус-гипофиз

Нервная и гормональная системы регуляции, хотя и имеют различный эволюционный возраст, в организме современных многоклеточных животных и человека представляют собой одно целое. Местом их объединения служит головной мозг, точнее его дно, где расположен гипоталамус и связанный с ним специальной соединительной структурой гипофиз. Гипоталамус представ­ляет собой совершенно особенное образование, сочетающее функции нервной мозговой структуры и эндокринной железы. Его нерв­ные клетки соединены с важнейшими центрами головного мозга, управляющими деятельностью всех внутренних органов и многими аспектами поведения. Однако эти же клетки вырабатывают БАВ гормонального типа (еще называемые нейропептидами), предназченные специально для регуляции активности определенных зон гипофиза — «главной» эндокринной железыорганизма. Эти вещества называются рилизинг-факторами или либеринами, что означает «освободители», так как они своим воздействием на гипофиз «освобождают» из него гормоны, уже синтезированные и хранящиеся в специальных пузырьках до момента поступления приказа от гипоталамуса. Получив такой приказ, железистые клетки гипофиза выбрасывают накопленные ими гормоны в кровяное русло и механизм эндокринной регуляции начинает действовать. Другой ряд веществ, вырабатываемых нервными клетками и концентрирующихся в гипоталамусе, — статины, тормозящие высвобождение гормонов клетками гипофиза. Секреторные клетки гипофиза лишены собственной иннервации, поэтому все управление их активностью осуществляется только с помощью химических стимулов, посылаемых гипоталамусом.

Однако и сам гипоталамус находится под непрерывным контролем со стороны нервных структур головного мозга. Как гово­рилось выше, нервные клетки соединяются друг с другом через посредство синапсов, в которых нервный (электрический) им­пульс преобразуется в медиаторный (химический). В гипоталамических синапсах чаще всего выделяются медиаторы — дофамин норадреналин и серотонин, каждый из которых по-своему воз­действует на клетки гипоталамуса, причем он может, например, активизировать деятельность одних и тормозить активность других клеток. Здесь работают законы сложнейших нейронных сетей, с суммацией и усилением противоположно направленных воздей­ствий. Детали этих взаимодействий сейчас интенсивно исследу­ются специалистами в области цитологии, эндокринологии, био­химии мозга и физиологии ЦНС. В последние десятилетия эти исследования уже привели к поразительным результатам, перево­рачивающим наши представления о сущности нейроэндокринной регуляции. Оказалось, что нервные клетки во многих отделах го­ловного мозга, а не только клетки гипоталамуса, способны выра­батывать нейропептиды — белковые вещества, имеющие выра­женную биологическую активность. Среди этих нейропептидов были обнаружены и давно известные гормоны (в том числе те, которые традиционно считались продуктами гипоталамуса и ги­пофиза) и такие вещества, которые прежде не были известны — эндорфины и энкефалины, влияющие на активность нервных цен­тров и формирующие «настроение» человека. Более того, было установлено, что чуть ли не в каждой ткани есть клетки, выпол­няющие гормональные функции, т. е. вырабатывающие гормоны, необходимые для регуляции процессов, идущих в непосредствен­ной близости от этих периферических секреторных зон.

В какой-то момент по мере развития исследований стало ка­заться, что никакого порядка в синтезе гормонов в организме вовсе нет: гормоны, вырабатываемые обычно пищеварительными органами, стали находить в головном и спинном мозге, а гипофизарный адренокортикотропный гормон — в желудочно-кишечном тракте, гормон гипоталамуса соматостатин — в поджелудочной железе... В результате анализа и обобщения огромно фактического материала родилась концепция диффузной нейроэндокринной системы, которая постепенно завоевывает все большее признание в научном мире. Ее смысл состоит в том, что одни те же вещества, которые мы называем гормонами или нейро-пегггидами, могут вырабатываться как нервными, так и желези­стыми клетками. Такая двойная продукция этих высокомолеку­лярных веществ — не расточительство, а способ «двойного конт­роля», так как позволяет обеспечить совмещение нервного и гуморального воздействия. Кроме того, такая система в каком-то смысле более экономична, поскольку специфика действия пептида проявляется не в его строении (а значит, особых условиях синтеза), а в месте его приложения.

Иерархия (соподчиненность) и взаимодействие желез внутренней секреции

Структура эндокринной системы демонстрирует реализован­ную в живом организме стратегию иерархически организованно­го централизованного управления. Несмотря на популярность кон­цепции диффузной нейроэндокринной системы, следует признать, что централизованные механизмы управления гормональным ста­тусом организма играют все же первостепенную роль. С точки зре­ния теории сложных систем это также означает, что нет антаго­нистического противоречия между жестко иерархически постро­енной системой и периферической диффузной активностью локальных источников гормонов.

Итак, центральным органом этой системы, объединяющим нервные и гуморальные рычаги управления, служит гипоталамус. Эмбриональные закладки гипоталамуса и гипофиза относятся к одной группе клеток, и эта теснейшая связь, как структурная, так и функциональная, сохраняется между ними на протяжении всей последующей жизни.

Схематически управление эндокринной системой можно пред­ставить себе как управленческую пирамиду с кольцеобразно замк­нутыми на разных уровнях ветвями обратной связи (рис. 70). Грубо говоря, гипоталамус вырабатывает либерины и статины, которые управляют активностью аденогипофиза; аденогипофиз выделяет тропные гормоны, которые направляются к удаленным железам-мишеням (надпочечник, щитовидная железа, половые железы) и несут им химически закодированные распоряжения об усилении или торможении секреции их собственных гормонов; перифери­ческие железы усиливают или уменьшают секрецию гормонов, которые воздействуют уже непосредственно на висцеральные органы-мишени. При этом следует подчеркнуть, что число разновид­ностей и количество молекул выделяемых гормонов увеличивает­ся в этом ряду в геометрической прогрессии: гипоталамус вырабатывает единичные молекулы статинов и либеринов, гипофиз

выделяет уже заметно большие количества тройных гормонов, а периферические (исполнительные) железы продуцируют спе­цифические гормоны в количе­стве, необходимом для обработ­ки всех органов-мишеней. Так в этой иерархической системе организован каскад усиления по­тока информационных молекул; однако, как и в каждой киберне­тической системе, в управление этим потоком вмешиваются об­ратные связи, обеспечивающие тонкую подстройку потока ин­формации к тем реальным собы­тиям, которые происходят «на местах». Выделяют два контура ре­гуляции по принципу обратной связи в деятельности эндокрин­ной системы: первый — тормо­зящее влияние тропных гормонов

гипофиза на секрецию нейропептидов гипоталамусом. Второй — влияние гормонов периферических желез как на гипоталамус, так и на аденогипофиз. Первый контур представляет собой короткую петлю (все события ограничиваются объемом гипоталамус-гипо­физ, т.е. путь гормонов по петле обратной связи составляет не более нескольких сантиметров), второй — длинную петлю (в ре­гуляцию включены периферические железы, удаленные от места расположения гипофиза и гипоталамуса на десятки сантиметров). Следует отметить, что периферические железы также связаны между собой многочисленными и не до конца изученными связя­ми нижнего уровня. Нарушения деятельности любой из желез внут­ренней секреции приводят к расстройству всей системы. В некото­рой степени эти расстройства могут быть компенсированы нали­чием диффузно распределенных по разным органам железистым клеткам. Однако они не способны справиться с серьезными нару­шениями в работе любой из важнейших специализированных эн­докринных желез.

Каскадный эффект эндокринной регуляции

Принцип действия системы эндокринной регуляции во многих случаях приводит к появлению так называемого каскадного эф­фекта: единичные молекулы гормонов, выделяемых на высшем уровне регуляторной пирамиды, приводят к выбросу значитель­ных количеств молекул гормонов периферическими звеньями. Если же результатом действия всей управленческой вертикали должно стать выделение в кровь какого-либо вещества (например, глюко­зы), то эффективность каскада проявляется еще более наглядно, рассмотрим каскадный эффект на примере управления отложе­нием гликогена в клетках печени. Гипоталамус выделяет ничтож­ное количество кортиколиберина, в ответ на который аденогипо­физ выбрасывает в кровь в 10 раз большее количество АКТГ. Достигнув коры надпочечников, этот гормон стимулирует выра­ботку кортикостероидов в значительно больших количествах, а на внутриклеточном этапе метаболической регуляции коэффици­ент усиления достигает колоссальных размеров (табл. 14). Суще­ствование каскадного эффекта делает механизмы эндокринной ре­гуляции во многих случаях весьма эффективными.

Таблица 14

Каскадный эффект эндокринной регуляции синтеза гликогена в печени

Важнейшие железы внутренней секреции

Познакомимся с устройством и функцией важнейших желез внутренней секреции и ролью их гормонов в организме человека (рис.71).

Гипофиз — небольшой овальный непарный орган, расположен­ный у основания мозга в углублении турецкого седла основания черепа. Масса гипофиза у новорожденного составляет 0,1—0,15 г, к возрасту 10 лет она удваивается, а у взрослых превышает 0,5 г. Гипофиз состоит как бы из трех разных желез, различающихся Морфологически и по характеру продуцируемых гормонов. Согласно Международной анатомической номенклатуре, переднюю долю гипофиза называют аденогипофизом, а заднюю — нейрогипофизом.

Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) чувствительна к гипоталамическим рилизинг-факторам. Здесь вырабатываются тропныее гормоны: тиреотропный — регулирующий активность щитовидной железы; адренокортикотропный (АКТГ) — управляющий корковым слоем надпочечников; гонадотропные (фолликулости

Шишковидная железа (эпифиз) Гипофиз

Щитовидная железа

Около­щитовидная железа

Вилочковая железа

Поджелудочная железа

Рис. 71. Схема расположения эндокринных желез

мулирующий и лютеинизирующий) — определяющие активность половых желез. Здесь же, в передней доле гипофиза, вырабатыва­ются два гормона прямого действия: гормон роста (соматотропин), регулирующий процессы роста костей в длину и процессы накопления жировой и мышечной массы, и пролактин, оказыва­ющий стимулирующее воздействие на молочные железы и на го­нады.

Физиологическое значение гормона роста будет обсуждено позже. Что касается пролактина, то основной мишенью для этого гормона служат млечные железы. Благодаря пролактину осуществляется выработка молока женскими молочными железами после родов. Механическое раздражение сосков кормящей женшины передается через многоступенчатую цепочку нервных волокон в гипоталамус, который выделяет пролактин-рилизинг-факторьь стимулирующие секрецию гормона гипофизом. Интересно, что в большинстве тканей человека обнаружены рецепторы пролактина, однако для чего они и как на эти органы действует данный гормон пока не известно.

есть еще маленькая промежуточная доля гипофиза, которая вырабатывает гормон меланотропин,

от него зависит окраска кожного покрова. Как известно, цвет кожи определяется содержанием и расположением в кожных клетках пигмента меланина. Под влиянием меланотропина зернышки пигмента распределяются по сему объему кожных клеток, в результате чего кожа такого участка приобретает смуглый оттенок. Так называемые пигментные пятна беременности и усиленная пигментация кожи стариков — при­знаки гиперфункции промежуточной доли гипофиза.

Задняя доля гипофиза работает как периферическая железа (хотя и под контролем гипоталамуса) и секретирует два гормона, кото­рые являются гормонами прямого действия. Это окситоцин и ва-зопрессин (другое название — антидиуретический гормон, или АДГ). Функция окситоцина сравнительно проста: он стимулирует гладкую мускулатуру матки при родах и выделение молока из мо­лочных желез у женщин. Роль, которую играет этот гормон у муж­чин, не выяснена.

Вазопрессин (он же АДГ) участвует в регуляции выделитель­ной функции: под его влиянием усиливается обратное всасыва­ние воды из первичной мочи. При патологическом уменьшении количества АДГ в крови возникает так называемый несахарный диабет, человек теряет огромное количество воды (10—20 л), что может привести к обезвоживанию организма. Вместе с гормонами коры надпочечников АДГ участвует в регуляции солевого состава крови, т.е. обеспечивает водно-солевой гомеостаз организма.

Надпочечники — парный конусовидный орган, располагаю­щийся над почками на небольших жировых подушках. Масса каж­дого надпочечника у новорожденного составляет 2,5—3 г, у взрос­лого человека — 6—7 г. Каждый надпочечник представляет собой Две совершенно различные железы, неодинаковые по строению и Функции. Как на продольном, так и на поперечном срезе надпо­чечника отчетливо выделяются два слоя — корковый (наружный) и мозговой (внутренний).

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает адреналин и норадреналин — вещества из группы катехоламинов, управляю­щие тонусом кровеносных сосудов и мобилизацией углеводов. Эти гормоны относятся к разряду быстродействующих, почти мгновенно реагирующих на острый запрос со стороны нервной системы. Такая быстрая реакция возможна потому, что синтезированные заранее молекулы гормонов хранятся в мозговом слое надпочечников в виде гранул, которые легко освобождаются и выводятся в венозный кровоток при первой же потребности. Адреналин ускоряет и усиливает сокращения сердца, учащает дыхание, расширяет бронхи, стимулирует распад гликогена и выход глюкозы кровь из печени, усиливает сокращения скелетной мускулатуры кратковременно снимает их утомление, и т. п. Норадреналин кроме того, резко активирует теплопродукцию в мышцах, печени, жировой ткани. Все эти физиологические эффекты направлены на одно: обеспечить организму немедленную мобилизацию всех ресурсов для осуществления интенсивной мышечной деятельности и терморегуляции. Такая потребность возникает у организма в условиях острого стресса, в экстремальных ситуациях, в условиях резкого переохлаждения. Мозговое вещество надпочечников построено из клеток, тесно связанных происхождением и регуляцией с симпатической нервной системой. Поэтому во всех случаях когда обстоятельства требуют от человека экстренной мобилиза­ции, резко активируется синтез адреналина, а накопленный за­ранее гормон выбрасывается в кровяное русло.

Корковое вещество надпочечников вырабатывает около 40 раз­личных стероидных гормонов, которые обобщенно называют кортикостероидами. Они подразделяются на три группы:

1. Глюкокортикоиды — гормоны, регулирующие обмен углево­дов. К ним относятся гидрокортизон, кортизон и кортикостерон. Еще эти гормоны иногда называют противовоспалительными, по­скольку они подавляют образование иммунных тел и снижают повышенную чувствительность организма к некоторым веществам.

2. Минералокортикоиды регулируют минеральный и водный обмен. Одним из гормонов этой группы является альдостерон.

3. Андрогены и эстрогены — аналоги мужских и женских поло­вых гормонов. Эти гормоны вырабатываются в надпочечниках в сравнительно небольших количествах и менее активны, чем гор­моны собственно половых желез.

Работа коркового слоя надпочечников управляется гормоном АКТГ, вырабатываемым передним отделом гипофиза. Система гипоталамус—гипофиз—кора надпочечников играет решающую роль в процессах долговременной адаптации организма к любым факторам внешней среды.

Щитовидная железа расположена впереди гортани в виде пары долей, каждая из которых имеет листообразную форму, а вместе они срослись в верхней части в форме перешейка. Масса щито­видной железы новорожденного составляет 1 г, к 10 годам увели­чивается примерно до 10 г, а у взрослого достигает 15—18 г. Гор­мон щитовидной железы тироксин представляет собой соединение йода с аминокислотами. Тироксин — мощный стимулятор обмен­ных процессов в организме. Под его влиянием значительно уско­ряется обмен белков, жиров, углеводов, активируется митохондриальное окисление, что приводит к возрастанию потребления кислорода. Благодаря этим свойствам тироксин стимулирует ЦНС. Недостаток гормона способен привести к тяжелым расстройствам

психики, вплоть до резкого отставания в умственном и психическом развитии (кретинизм). Обычно это сочетается со столь же значительным отставанием физического развития и полового созревания. Раннее выявление гипофункции щитовидной железы и адекватное лечение производят значительный эффект.

Увеличение щитовидной железы может быть признаком недостатка йода в рационе (так называемый зоб).Причина может заключаться в недостатке йода в пище и воде (эндемический зоб —болезнь, типичная для жителей некоторых районов, особенно
горных) — тогда йод вводят дополнительно в поваренную соль или рекомендуют активное употребление морских водорослей, богатых йодом. В последние десятилетия большое количество на­рушений функции щитовидной железы выявлены в связи с ухуд­шением экологической, в том числе радиационной обстановки.В зонах, подвергшихся воздействию чернобыльского следа, а так­
же в некоторых районах Урала и Поволжья большое число детей, особенно в период полового созревания, страдает от гипофунк­ции щитовидной железы радиогенной природы. Своевременное
лечение, в том числе экзогенными гормонами, а также массиро­ванное введение йодистого калия во многих случаях помогает при этом заболевании.

Тироксиновая активность щитовидной железы контролируется тиреотропным гормоном передней доли гипофиза. В свою очередь, повышенное содержание в крови тироксина оказывает тормозя­щее действие на секреторные клетки аденогипофиза, и уровень тиреотропного гормона тем самым снижается. Так замыкается один из контуров обратной связи, обеспечивающей саморегуляцию активности эндокринной системы.

Наряду с тироксином, щитовидная железа вырабатывает также Другой гормон, обеспечивающий усвоение кальция костной тка­нью, — калъцитонин. Роль этого гормона особенно велика в период онтогенеза, что связано с усиленным ростом скелета. К старости активность щитовидной железы по производству кальцитонина снижается, и это является одним из факторов повышения хруп­кости костей у стариков. Синтез кальцитонина не регулируется гипоталамо-гипофизарной системой, а зависит только от соотношения концентраций кальцитонина и ионов кальция в крови, а также от активности околощитовидных желез.

Околощитовидные, или паращитовидные, железы. Обычно их бывает 4 и расположены они латерально, непосредственно соприкасаясь со щитовидной железой. Это маленькие (около 0,13 г у взрослого) округлые образования. Вырабатываемый этими железами секрет содержит противоположный по своей физиологиче­ской роли кальцитонину паратгормон — под его воздействием содержание кальция в крови возрастает. Кальций не только составляет минеральную основу кости, он также совершенно необходим мышцам для нормального сокращения и расслабления. Его недостаток в крови приводит к судорогам. Баланс активности синтеза
кальцитонина щитовидной железой и паратгормона околощитовидными железами — важнейшее условие нормального обмена кальция в организме и поддержания на требуемом уровне мине
рального состава костей.

Поджелудочная железа имеет продолговатую форму и расположена на задней брюшной стенке позади желудка в непосредственной близости от двенадцатиперстной кишки, куда открываются ее протоки для выведения в кишечник пищеварительных ферментов, синтезируемых железой. Масса железы у новорожденного составляет 2—3 г, к подростковому возрасту она увеличивается при­мерно в 10 раз, а у взрослого достигает 80—100 г. Микроскопическое исследование показывает, что ткань поджелудочной железы со­стоит из клеток двух типов — экзокринных ацинозных, выраба­тывающих пищеварительные ферменты, поступающие в двенад­цатиперстную кишку, и трех видов эндокринных клеток островков Лангерганса, вырабатывающих гормоны глюкагон (клетки типа альфа, 25 %), инсулин (клетки типа бета, 60 %) и соматостатин (клетки типа дельта, 15%). Доля эндокринных клеток у новорож­денного составляет примерно 3,5 % от общей массы железы, у взрослого даже еще меньше.

Инсулин (от лат. Insula — островок) — это крупная белковая молекула, в состав которой входит свыше 50 аминокислот. Инсу­лин, вырабатываемый поджелудочной железой разных животных, имеет одинаковое биологическое действие, которое заключается в снижении содержания углеводов в крови за счет их активного поглощения всеми клетками тела, особенно печенью и мышца­ми, где из глюкозы синтезируется гликоген. Глюкоза — важней­ший субстрат для питания нервной ткани, поэтому поддержание уровня глюкозы в крови на постоянном уровне — одна из цент­ральных задач механизмов гомеостаза. После приема пищи содер­жание сахара в крови резко возрастает, и в ответ увеличивается уровень инсулина. Под его действием молекулы углеводов активно поглощаются печенью и мышцами, в результате содержание глю­козы в крови быстро (в течение примерно 2 ч) нормализуется, а вслед за этим нормализуется и уровень инсулина. В промежутках между приемами пищи уровень инсулина в крови низок, и это позволяет глюкозе свободно выходить из клеток печени, в кото­рых углевод хранится в виде гликогена, и принимать участие в питании мозга и других нуждающихся в пищевых веществах тка ней. Следует отметить, что поглощение глюкозы нервной ткань не зависит от уровня инсулина, зато уровень глюкозы в крови существенно влияет на качество питания мозга. Если глюкозы крови становится меньше 0,5—0,2 г/л, это может привести к погликемическому шоку с помутнением сознания или даже комой.

Такое состояние иногда наблюдается при гиперфункции поджелудочной железы, которая может быть вызвана патологическими процессами (например, опухолью) или нарушением эндокринного баланса в критические периоды развития (у подростков в период полового созревания). Сходные явления бывают также след­ствием длительной напряженной мышечной нагрузки.

Более известно другое заболевание — сахарный диабет, — связаное с недостаточной секрецией инсулина. В этом случае глю­коза не усваивается клетками тела из-за нехватки в крови гормона, а избыток сахара выделяется с мочой, с чем и связано на­звание этого заболевания. В тяжелых случаях у больных может наступить диабетическая кома. Наряду с диетой важнейшим спо­собом лечения сахарного диабета является регулярное введение экзогенного гормона инсулина, который раньше добывали из поджелудочной железы крупного рогатого скота, а теперь в боль­ших количествах синтезируют химическим путем на фармацев­тических фабриках.

Данных о возрастных особенностях секреции инсулина у де­тей крайне мало. Однако известно, что толерантность (устойчи­вость) к глюкозной нагрузке у детей до 10 лет выше, а усвоение пищевой глюкозы происходит существенно быстрее, чем у взрос­лых (это объясняет, почему дети так любят сладкое и потребля­ют его в больших количествах без опасности для своего здоро­вья). К старости этот процесс еще больше замедляется, что сви­детельствует о снижении инсулярной активности поджелудочной железы. Об этом же говорит и тот факт, что диабет чаще всего развивается у людей после 40 лет, хотя нередки случаи и врож­денного диабета, что обычно связано с наследственной предрас­положенностью. Такие формы сахарного диабета наиболее труд­но поддаются лечению. В период от 6 до 12 лет сахарный диабет иногда развивается на фоне перенесенных острых инфекцион­ных заболеваний (корь, ветряная оспа, свинка). Отмечено, что развитию заболевания способствует переедание, в особенности избыток в пище углеводов.

Глюкагон, вырабатываемый альфа-клетками островков Лангер-ганса, представляет собой полипептид, состоящий из 29 амино­кислотных остатков. По своему физиологическому действию глю­кагон является антагонистом инсулина: стимулирует расщепление гликогена печени, обеспечивая тем самым быстрое повышение Концентрации глюкозы в крови. Действие глюкагона очень похо­де на действие адреналина: через аденилаткиназу, образование цАМФ и т.д. Основной орган-мишень для глюкагона — печень, т.е. - главное депо гликогена в организме.

Соматостатин — третий гормон поджелудочной железы — пептид, молекулы которого примерно в 2 раза мельче, чем молекулы глюкогона. Впервые этот гормон был обнаружен в гипоталамусе

он угнетает выработку гипофизом гормона роста, чем и обусловлено его название. В дальнейшем оказалось, что этот пептид вырабатывается во многих тканях организма, причем практически везде он работает как ингибитор. В островках Лангерганса он выступает как внутритканевый гормон, который не поступает в кровь, а действует на местном, периферическом уровне, угнетая секрецию как инсулина, так и глюкагона. Кроме того, он угнетает также работу желудочно-кишечного тракта и всасывание питательных веществ. Секреция соматостатина островковыми дельта-клетками возрастает при высоких концентрациях глю­козы, аминокислот и жирных кислот в крови. Таким образом соматостатин предотвращает перепроизводство инсулина при ги­пергликемии.

Половые железы у мужчин и женщин сильно различаются. Для эмбрионального развития мужских желез необходимо наличие в генетическом аппарате Y-хромосомы, а для нормального разви­тия женских желез — двух Х-хромосом. Мужские половые гормо­ны (андрогены) вырабатываются особыми клетками семенников. Женские половые гормоны (эстрогены) продуцируются яични­ками. Несмотря на существенное различие в своих физиологиче­ских свойствах, как мужские, так и женские половые гормоны относятся к стероидам и синтезируются в организме из одного и того же предшественника — холестерола, важного продукта жи­рового обмена.

Семенники мужчин — парный орган яйцевидной формы, рас­полагающийся в мошонке вне основной массы тела. Масса обоих семенников новорожденного не превышает 1 г, до возраста 10— 12 лет она остается на уровне 1,5—2 г, с началом полового созре­вания (13—14 лет) увеличивается до 15 г, а у взрослого мужчины составляет 30—40 г. Кроме семенников, к половым железам у муж­чины относится также непарная предстательная железа, которая расположена в тазе, перед прямой кишкой, и окружает шейку мочевого пузыря и уретру. По размеру предстательная железа взрос­лого мужчины примерно равна одному семеннику.

Женские яичники — это парные органы, расположенные в тазовой полости с каждой из сторон. Масса обоих яичников у но­ворожденной девочки составляет одну треть грамма, у взрослой женщины — около 10 г.

Мужские половые гормоны — тестостерон и андростерон — обусловливают развитие полового аппарата, рост половых орга­нов, развитие вторичных половых признаков: ломку и огрубение голоса, изменение телосложения, характер роста волос на лице и теле. Вместе с фолликулостимулирующим гормоном гипофиза те­стостерон активирует сперматогенез. Главная функция андрогенов в организме — стимуляция синтеза белка. Именно по этой причине мужчины, как правило, крупнее женщин и более мускулистые.

Все анаболики, используемые в медицине и спорте (злоупотребление ими в спорте недопустимо, тогда как при истощении они выполняют роль лекарства), — производные андрогенов, на чем, собственно, и основано их действие. Гиперфункция семенников в раннем возрасте ведет к ускоренному половому созреванию, росту тела и преждевременному появлению вторичных половых признаков. Поражение или удаление (кастрация) семен­ников в раннем возрасте приводит к недоразвитию половых орга­нов и вторичных половых признаков, а также к отсутствию полового влечения. В норме семенники функционируют в течение всей жизни мужчины. Хотя с возрастом секреция тестостерона снижает­ся, нормальный сперматогенез часто идет до глубокой старости.

Женские половые гормоны — эстрогены — оказывают специ­фическое влияние на развитие половых органов, выработку яй­цеклеток и их подготовку к оплодотворению, влияют на структу­ру матки и молочных желез. Истинным женским половым гормоном считается эстрадиол. Важную роль в обеспечении нормального протекания беременности играет также прогестерон — гормон, вырабатываемый желтым телом (образованием в яичнике на мес­те овулировавшей яйцеклетки). Гиперфункция яичников вызыва­ет раннее половое созревание с выраженными вторичными поло­выми признаками и ранним началом менструаций. В литературе описаны случаи созревания девочек в 4—5 лет, тогда как нор­мальный возраст наступления половой зрелости у девочек — 12— 15 лет. К старости у женщин наблюдается менопауза (прекращение менструаций), вызванная тем, что все или почти все фолликулы с содержавшимися в них яйцеклетками израсходованы. Секреция эстрадиола при этом прекращается. В результате начинают прояв­лять себя андрогены, секретируемые надпочечниками, что ведет к некоторым характерным изменениям во внешнем облике женщин после менопаузы. Несмотря на затухание секретирующей функции яичников, гипоталамус и гипофиз продолжают ритмично выра­батывать свои гормоны, нацеленные на половую сферу пожилой женщины. Это ведет к неприятным ощущениям («приливы»). Эти симптомы могут быть ослаблены за счет небольших доз эстроге­нов, которые, хотя и обладают некоторым анаболическим дей­ствием, все же в этот период могут принести значительную пользу, в том числе и в профилактике остеопороза (вымывания кальция из костей, в результате чего они становятся ломкими).

Половые гормоны в течение всей жизни оказывают сильнейшее влияние на обменные процессы, форму тела, характер жироотложения и поведение человека. Уже у плода мужского пола головной мозг приобретает специфические мужские черты под влиянием андрогенов. Если по той или иной причине воздействия андрогенов на мозг эмбриона не происходит, то он остается феминизированным. Половые гормоны действуют на гипоталамус и лимбическую структуру ЦНС, ответственную за агрессивное половое поведение. При этом между выраженностью вторичных половых признаков у мужчин, активностью их полового поведения и агрессивностью установлена прямая связь.

Гормональный статус новорожденного

Хотя большинство желез внутренней секреции начинает функционировать еще внутриутробно, первым серьезным испытанием для всей системы биологической регуляции организма является момент родов. Родовой стресс — важный пусковой механизм для многочисленных процессов адаптации организма к новым для него условиям существования. Любые нарушения и отклонения в рабо­те регуляторных нейроэндокринных систем, происшедшие в про­цессе рождения ребенка, могут оказывать серьезное влияние на состояние его здоровья в течение всей последующей жизни.

Первая — срочная — реакция нейроэндокринной системы плода в момент родов направлена на активизацию метаболизма и внеш­него дыхания, которое внутриутробно вообще не функциониро­вало. Первый вздох ребенка — важнейший критерий живорожденности, но сам по себе он является следствием сложнейших нервных, гормональных и метаболических воздействий. В пуповинной крови отмечается очень высокая концентрация катехоламинов — адреналина и норадреналина, гормонов «срочной» адап­тации. Они не только стимулируют энергетический обмен и распад в клетках жиров и полисахаридов, но и тормозят образование слизи в ткани легких, а также стимулируют дыхательный центр, распо­ложенный в стволовом отделе головного мозга. В первые часы пос­ле рождения быстро нарастает активность щитовидной железы, гормоны которой также стимулируют обменные процессы. Все эти гормональные выбросы осуществляются под контролем гипофиза и гипоталамуса. Дети, появившиеся на свет при помощи кесарева сечения и поэтому не испытавшие естественного родового стрес­са, имеют значительно более низкий уровень катехоламинов и тиреоидных гормонов в крови, что отрицательно сказывается на функции их легких в течение первых суток жизни. В результате их головной мозг страдает от некоторого недостатка кислорода, и это может в какой-то мере сказаться в последствии.

Гормональная регуляция роста

Гипоталамус выделяет два противоположно действующих гор­мона — рилизинг-фактор и соматостатин, которые направляются в аденогипофиз и регулируют выработку и выделение гормона роста. До сих пор неизвестно, что сильнее стимулирует выброс гормона роста из гипофиза — увеличение концентрации ризинг –фактора или уменьшение содержания соматостатина. Гормона роста секретируется не равномерно, а эпизодически, 3—4 раза в течение дня. Усиление секреции гормона роста происходит под влиянием голодания, тяжелой мышечной работы, а также во время глубокого сна: недаром, видимо, народная традиция утверж­дает, что дети растут по ночам. С возрастом секреция гормона роста уменьшается, но тем не менее не прекращается в течение всей жизни. Ведь у взрослого человека процессы роста продолжаются, только они уже не приводят к нарастанию массы и числа клеток, а обеспечивают замену устаревших, отработавших клеток новыми.

Выделяющийся гипофизом гормон роста производит два раз­личных воздействия на клетки организма. Первое — непосредствен­ное — действие состоит в том, что в клетках усиливается распад накопленных ранее запасов углеводов и жиров, их мобилизация для нужд энергетического и пластического обмена. Второе — опо­средованное — действие осуществляется с участием печени. В ее клетках под воздействием гормона роста вырабатываются веще­ства-посредники — соматомедины, которые уже воздействуют на все клетки тела. Под влиянием соматомединов усиливается рост костей, синтез белка и деление клеток, т.е. происходят те самые процессы, которые принято называть «ростом». При этом в про­цессах синтеза белка и клеточного деления принимают участие молекулы жирных кислот и углеводов, высвободившиеся благо­даря непосредственному действию гормона роста.

Если выработка гормона роста снижена, то ребенок не вырас­тает и становится карликом. При этом он сохраняет нормальное телосложение. Рост может также преждевременно прекратиться из-за нарушений в синтезе соматомединов (считается, что это веще­ство по генетическим причинам не вырабатывается в печени пиг­меев, имеющих во взрослом состоянии рост 7—10-летнего ребен­ка). Напротив, гиперсекреция гормона роста у детей (например, вследствие развития доброкачественной опухоли гипофиза) мо­жет привести к гигантизму. Если же гиперсекреция начинается после того, как под воздействием половых гормонов уже завер­шается окостенение хрящевых участков костей, формируется акромегалия — непропорционально удлиняются конечности, кисти и стопы, нос, подбородок и другие оконечные части тела, а также язык и пищеварительные органы. Нарушение эндокринной регуляции у больных акромегалией нередко ведет к различным заболеваниям обмена веществ, в том числе к развитию сахарного диабета. Своевременно примененная гормональная терапия или хирургическое вмешательство позволяют избежать наиболее опасного развития болезни.

Гормон роста начинает синтезироваться в гипофизе чело на 12-й неделе внутриутробной жизни, а после 30-й недели его концентрация в крови плода становится в 40 раз больше чем у взрослого. К моменту рождения концентрация гормона роста падает примерно в 10 раз, но все же остается чрезвычайно высокой. В период от 2 до 7 лет содержание гормона роста в крови детей сохраняется примерно на постоянном уровне, который в 2—3 раза превышает уровень взрослых. Показательно, что в этот же период завершаются наиболее бурные ростовые процессы до начала пубертата. Затем наступает период значительного уменьшения уровня гормона — и рост тормозится. Новое повышение уровня гормона роста у мальчиков отмечается после 13 лет, причем его максимум отмечается в 15 лет, т.е. как раз в момент наиболее интенсивного увеличения размеров тела у подростков. К 20 годам содержание гормона роста в крови устанавливается на типичном для взрослых уровне.

С началом полового созревания в регуляцию ростовых процес­сов активно включаются половые гормоны, стимулирующие ана­болизм белков. Именно под действием андрогенов происходит со­матическое превращение мальчика в мужчину, поскольку под влиянием этого гормона ускоряется рост костной и мышечной тка­ни. Повышение концентрации андрогенов во время полового со­зревания вызывает скачкообразное увеличение линейных размеров тела — происходит пубертатный скачок роста. Однако вслед за этим то же повышенное содержание андрогенов приводит к окостене­нию зон роста в длинных костях, в результате чего их дальнейший рост прекращается. В случае преждевременного полового созрева­ния рост тела в длину может начаться чрезмерно рано, но рано и закончится, и в итоге мальчик останется «недомерком».

Андрогены стимулируют также усиленный рост мышц и хря­щевых частей гортани, в результате чего у мальчиков «ломается» голос, он становится значительно более низким. Анаболическое действие андрогенов распространяется на все скелетные мышцы тела, благодаря чему мышцы у мужчин развиты гораздо больше, чем у женщин. Женские эстрогены обладают менее выраженным, чем андрогены, анаболическим действием. По этой причине у де-вочек в пубертатный период увеличение мышц и длины тела мень­ше, а пубертатный скачок роста слабее выражен, чем у мальчиков.

Гормональная регуляция полового созревания

Хромосомные наборы мужского и женского организма различа­ются тем, что у женщин имеется две Х-хромосомы, а у мужчин -~ одна Х- и одна Y-хромосома. Это различие определяет пол зародыша и возникает в момент оплодотворения. Уже в эмбриональном периоде развитие половой сферы полностью зависит от активности гормонов. Известно, что если гонада эмбриона не развивается или удалена, то формируются женские половые органы — яйцеводы и матка. Для того чтобы развились мужские половые органы, обходима гормональная стимуляция со стороны семенников. Яичник зародыша не является источником гормонального воздействия на развитие половых органов. Активность половых хромосом наблюдается на очень коротком отрезке онтогенеза — от 4-й до 6-й недели внутриутробного развития и проявляется только в активизации семенников. Никаких различий в дифференцировке других тканей тела между мальчиками и девочками нет, и если бы не гормональное влияние семенников, развитие протекало бы только по женскому типу.

Женский гипофиз работает циклически, что определяется гипоталамическими влияниями. У мужчин гипофиз функционирует равномерно. Установлено, что в самом гипофизе нет половых раз­личий, они заключены в нервной ткани гипоталамуса и прилежа­щих ядер головного мозга. В период между 8-й и 12-й неделей внутриутробного развития семенник должен «сформировать» ги­поталамус по мужскому типу с помощью андрогенов. Если этого не произойдет, у плода сохранится циклический тип секреции гонадотропинов даже при наличии мужского набора хромосом XY. Поэтому употребление беременной женщиной половых стерои­дов на начальных этапах беременности весьма опасно.

Мальчики рождаются с хорошо развитыми экскреторными клетками семенников (клетки Лейдига), которые, однако, дегра­дируют на 2-й неделе после рождения. Вновь они начинают разви­ваться только в период полового созревания. Этот и некоторые другие факты позволяют предположить, что репродуктивная сис­тема человека в принципе готова к развитию уже к моменту рож­дения, однако под влиянием специфических нейрогуморальных факторов этот процесс затормаживается на несколько лет — до начала пубертатных перестроек в организме.

У новорожденных девочек иногда наблюдается реакция со стороны матки, появляются кровянистые выделения наподобие мен­струальных, а также отмечается активность молочных желез вплоть до секреции молока. Подобная же реакция молочных желез быва­ет и у новорожденных мальчиков.

В крови новорожденных мальчиков содержание мужского гор­дона тестостерона выше, чем у девочек, но уже через неделю после рождения ни у мальчиков, ни у девочек этого гормона почти не обнаруживают. Однако через месяц у мальчиков содержание тестостерона в крови вновь быстро увеличивается, достигая к 4~7 мес половины уровня взрослого мужчины, и сохраняется на таком уровне в течение 2—3 мес, после чего несколько снижается не меняется до начала пубертата. С чем связан такой инфантильный выброс тестостерона — неизвестно, но есть предположение, что в этот период формируются какие-то очень важные «мужские» свойства.

Процесс полового созревания протекает неравномерно, и его принято подразделять на определенные этапы, на каждом из которых складываются специфические взаимоотношения между системами нервной и эндокринной регуляцией. Эти этапы английский антрополог Дж. Таннер назвал стадиями, а исследовали отечественных и зарубежных физиологов и эндокринологов позволили установить, какие морфофункциональные свойства характерны для организма на каждой из этих стадий.

Нулевая стадия — стадия новорожденности. Эта стадия харак­теризуется наличием в организме ребенка сохранившихся мате­ринских гормонов, а также постепенным регрессом деятельности собственных желез внутренней секреции, после того как родовой стресс закончится.

Первая стадия — стадия детства (инфантилизм). Период от года до появления первых признаков полового созревания расценива­ется как этап полового инфантилизма, т. е. подразумевается, что в этот период ничего не происходит. Однако незначительное и по­степенное увеличение секреции гормонов гипофиза и гонад в этот период имеет место, и это косвенно свидетельствует о созрева­нии диэнцефальных структур головного мозга. Развитие половых желез в этот период не происходит потому, что оно тормозится гонадотропин-ингибирующим фактором, который вырабатывается гипофизом под воздействием гипоталамуса и другой мозговой железы — эпифиза. Этот гормон очень похож на гонадотропный гормон по строению молекулы, а потому легко и прочно соеди­няется с рецепторами тех клеток, которые настроены на чувстви­тельность к гонадотропинам. Однако никакого стимулирующего действия на половые железы гонадотропин-ингибирующий фак­тор не оказывает. Напротив, он перекрывает доступ к рецепторам гонадотропному гормону. Такая конкурентная регуляция — ти­пичный прием, используемый в метаболических процессах всех живых организмов.

Ведущая роль в эндокринной регуляции на этом этапе принад­лежит гормонам щитовидной железы и гормону роста. Начиная с 3 лет девочки опережают мальчиков по уровню физического раз­вития, и это сочетается с более высоким содержанием гормона роста у них в крови. Непосредственно перед пубертатом секреция гормона роста еще усиливается, и это вызывает ускорение росто­вых процессов — препубертатный скачок роста. Наружные и внут­ренние половые органы развиваются малозаметно, вторичных по­ловых признаков нет. Заканчивается эта стадия у девочек в 8—-1"' а у мальчиков — в 10—13 лет. Хотя мальчики растут на этой стадии чуть медленнее, чем девочки, большая длительность стадии приводит к тому, что при вступлении в пубертат мальчики оказываюся крупнее девочек.

Вторая стадия — гипофизарная (начало пубертата). К началу полового созревания снижается образование ингибитора гонадотропина, а также усиливается секреция гипофизом двух важней-щих гонадотропных гормонов, стимулирующих развитие половых желез — фоллитропина и лютропина. В результате железы «просы­паются» и начинается активный синтез тестостерона. В этот мо­мент чувствительность половых желез к гипофизарным влияниям существенно увеличивается, и постепенно налаживаются эффек­тивные обратные связи в системе гипоталамус—гипофиз—гонады. у девочек в этот же период наиболее высока концентрация гор­мона роста, у мальчиков пик ростовой активности наблюдается позже. Первым внешним признаком начала пубертата у мальчи­ков служит увеличение яичек, которое как раз и происходит под влиянием гонадотропных гормонов гипофиза. В 10 лет эти измене­ния можно заметить у трети мальчиков, в 11 — у двух третей, а к 12 годам — практически у всех.

У девочек первый признак пубертата — набухание молочных желез, причем часто чуть раньше начинается увеличение левой железы. Сначала железистую ткань можно только пропальпиро-вать, затем выпячивается околососковый кружок. Отложение жи­ровой ткани и формирование зрелой железы происходит на по­следующих этапах пубертата.

Эта стадия полового созревания заканчивается у мальчиков в II—12, а у девочек — в 9—10 лет.

Третья стадия — стадия активации гонад. На этом этапе воз­действие гипофизарных гормонов на половые железы усиливает­ся, и гонады начинают вырабатывать в больших количествах по­ловые стероидные гормоны. Одновременно увеличиваются и сами гонады: у мальчиков это хорошо заметно по значительному уве­личению размеров яичек. Кроме того, под суммарным воздействием гормона роста и андрогенов мальчики сильно вытягиваются в дли­ну, растет также половой член, практически достигая к 15 годам взрослых размеров. Высокая концентрация женских половых гор­монов — эстрогенов — у мальчиков в этот период может приво­дить к набуханию молочных желез, расширению и усилению пиг­ментации зоны соска и ареолы. Эти изменения непродолжительны и обычно благополучно проходят без вмешательства через несколь­ко месяцев после появления.

На этой стадии как у мальчиков, так и у девочек происходит интенсивное оволосение лобка и подмышечных впадин. Закан­чивается данная стадия у девочек в 10—11, а у мальчиков в 12— 16 лет.

Четвертая стадия — стадия максимального стероидогенеза. ак­тивность гонад достигает максимума, надпочечники синтезируют большое количество половых стероидов. У мальчиков сохраняеся
высокий уровень гормона роста, поэтому они продолжают интенсивно расти, у девочек ростовые процессы замедляются.

Первичные и вторичные половые признаки продолжают развиваться: усиливается лобковое и подмышечное оволосение, увеличивается размер гениталий. У мальчиков именно на этой стадии
происходит мутация (ломка) голоса.
Пятая стадия — этап окончательного формирования. Физио­логически этот период характеризуется установлением сбалансированной обратной связи между гормонами гипофиза и перифери­ческими железами. Эта стадия начинается у девушек в 11—13 лет
у юношей — в 15—17 лет. На этом этапе завершается формирова­ние вторичных половых признаков. У мальчиков это формирова­ние «адамова яблока», оволосение лица, оволосение на лобке по
мужскому типу, завершение развития подмышечного оволосения.
Волосы на лице обычно появляются в следующей последователь­ности: верхняя губа, подбородок, щеки, шея. Этот признак раз­вивается позже других и окончательно формируется к 20 годам
или позже. Сперматогенез достигает своего полного развития, орга­низм юноши готов к оплодотворению. Рост тела на этой стадии практически останавливается.

У девушек на этой стадии появляется менархе. Собственно, первая менструация и является для девушек началом последней, пятой, стадии полового созревания. Затем в течение нескольких месяцев происходит становление характерного для женщин рит­ма овуляций и менструаций. Менструация у большинства женщин продолжается от 3 до 7 дней и повторяется каждые 24—28 дней. Цикл считается установившимся, когда менструации наступают через одинаковые промежутки времени, длятся одинаковое число дней с одинаковым распределением интенсивности по дням. Вна­чале менструации могут продолжаться 7—8 дней, исчезать на не­сколько месяцев, даже на год. Появление регулярных менструа­ций свидетельствует о достижении половой зрелости: яичники продуцируют готовые к оплодотворению созревшие яйцеклетки. Рост тела в длину прекращается на этой стадии у 90 % девушек. Описанная динамика полового созревания наглядно демонст­рирует, что у девочек этот процесс происходит скачкообразно и менее растянут во времени, чем у мальчиков.

Особенности переходного возраста. В период полового созрева­ния радикально перестраивается не только функция гипоталамо-гипофизарной системы и активность половых желез, все без ис­ключения физиологические функции претерпевают значительные, порой революционные изменения. Нередко это приводит к разви­тию несбалансированности отдельных систем между собой, нару­шению согласованности в их действии, что негативно сказывает­ся на функциональном состоянии организма. К тому же влияние гормонов распространяется и на функции ЦНС, в результате чего ростки переживают серьезный кризис, связанный с внутренними внешними факторами. Особенно неустойчивы в этот период эмоциональная сфера подростков и многочисленные механизмы саморегуляции.

Все это должны учитывать педагоги и родители, которые нередко забывают об особенностях «переходного» возраста, тем более о тех физиологических напряжениях, которые испытывают в этот период дети. Между тем многие психологические особеннос­ти подростков обусловлены их плохим самочувствием, частой и резкой сменой гормональной ситуации в организме, появлением совершенно новых и не всегда приятных телесных ощущений, к которым требуется постепенное привыкание. Так, например, у многих девочек первые менструации часто сопровождаются достаточно сильными болевыми ощущениями, слабостью, общим упадком тонуса, значительной потерей крови. Иногда при этом повышается температура тела, возникают нару­шения работы пищеварительной системы, наблюдаются вегета­тивные расстройства (головокружение, тошнота, рвота и т.п.). Все это, естественно, приводит к раздражительности и неувереннос­ти, к тому же девочки нередко стесняются происходящих с ними изменений, не умеют объяснить свое состояние. Педагогу и роди­телям нужно проявлять особый такт и уважение к ребенку в такой момент. Было бы ошибкой заставлять девочку в «критические дни» ограничивать движения, отказываться от обычного режима — на­против, сохранение привычного модуса поведения (если само­чувствие позволяет) способствует быстрейшему преодолению не­приятных ощущений и возрастного кризиса в целом. Следует, однако, разумно подходить к уровню и характеру физической на­грузки, которая в такие периоды допустима: безусловно, должны быть исключены любые силовые нагрузки, связанные с натуживанием, а также чрезмерные по объему нагрузки — длительные пешие, велосипедные, лыжные и т.п. переходы, следует избегать переохлаждения и перегрева. Из гигиенических соображений луч­ше в этот период не принимать ванну, а использовать душ. В хо­лодное время года молодым людям не следует сидеть на металли­ческих и каменных поверхностях, ибо переохлаждение органов, Р^асположенных в тазе и нижней части брюшной полости, чревато развитием целого ряда серьезнейших заболеваний. Любые болезненные ощущения у подростка являются поводом для обращения к врачу: значительно легче предупредить заболевание, чем после его лечить.

У мальчиков нет проблем с регулярными кровяными выделениями. Однако изменения в их организме в период полового созревания также весьма значительны и порой являются поводом для удивления и беспокойства как самого ребенка, так и окружающих его взрослых, которые нередко уже забыли, как этот од протекал у них самих. К тому же в современном мире существует много неполных семей, где мальчиков воспитывают и бабушки, которые просто не подозревают о специфических «мужских» неприятностях пубертата. Первое, что часто беспокоит ма чиков на третьей—четвертой стадии полового созревания, гинекомастия, т.е. набухание и болезненность молочных желез. При этом иногда из соска выделяется прозрачная жидкость, похожая по составу на молозиво. Как уже говорилось выше, этот период длится недолго и неприятные ощущения сами собой заканчиваются через несколько месяцев, однако здесь важно соблюдать гигиенические правила: держать грудь в чистоте, не занести руками в нее инфекцию, которая может надолго усложнить естественный процесс. Вслед за этим этапом происходит быстрое увеличение размеров полового члена, что создает поначалу неприятные ощу­щения, особенно если мальчик носит облегающую одежду — тру­сы и джинсы. Прикосновения одежды к головке члена в этот пе­риод бывают нестерпимо болезненными, поскольку мощнейшее рецептивное поле этого участка кожи еще не адаптировано к ме­ханическим воздействиям. Хотя с эрекцией все мальчики знако­мы прямо с рождения (член эрегирует у здоровых детей в процес­се мочеиспускания), сильно увеличившийся в размерах орган в момент эрекции доставляет многим подросткам физическое стра­дание, не говоря уже о психологическом напряжении. Между тем в норме здоровый подросток, как и молодой взрослый мужчи­на, почти ежедневно просыпается с сильно эрегированным чле­ном — это естественное следствие активации блуждающего нерва во время сна. Подростки часто стесняются такого состояния, и требования родителей (или воспитателей в детских учреждениях) немедленно покинуть постель после пробуждения для них бывают невыполнимы именно по этой причине. Не следует оказывать на ребенка давление в этом отношении: со временем он выработает правильное поведение, которое позволит ему психологически приспособиться к этой физиологической особенности. Через 2— 3 мин после просыпания эрекция сама собой проходит, и подро­сток может встать из постели без ощущения неловкости. Анало­гичные ситуации бывают при длительном сидении, особенно на мягкой поверхности: кровь приливает к органам таза, и возникает самопроизвольная эрекция. Так нередко бывает при езде в обще­ственном транспорте. Подобная эрекция не имеет ничего общего с половым возбуждением и быстро и безболезненно проходит че­рез 1—2 мин. Главное — не концентрировать внимание подростка на этом факте и уж тем более не стыдить его — он совершенно не виноват в том, что он здоров.

На четвертой—пятой стадии полового созревания (обычно в 15—16 лет) юноша уже практически готов к оплодотворению его семенники непрерывно вырабатывают зрелые сперматозоиды, и еменная жидкость скапливается в эпидидимисе — специальном ^с_оединительно-тканном сосуде, где она хранится до момента эякуляиии (семяизвержения). Поскольку этот процесс протекает не­прерывно, количество семенной жидкости возрастает, и порой ограниченный объем эпидидимиса не способен вместить новые порции семени. В этом случае организм способен самопроизволь­но освобождаться от скопившегося продукта — такое явление носит название поллюции и случается обычно по ночам. Поллюции — нормальная, здоровая и биологически целесообразная реакция мо­лодого организма. Выбрасываемое семя освобождает место для новых порций продукции половых желез, а также предотвращает отравление организма продуктами распада собственного семени. Кроме того, не осознаваемое юношей половое напряжение, влия­ющее на активность всех сфер нервного и гормонального управ­ления, благодаря поллюциям разряжается, и состояние организ­ма нормализуется.

Половое влечение, просыпающееся у девушек и юношей на заключительных этапах пубертатного процесса, не имея выхода, часто перерастает в серьезную проблему. Многие из них находят для себя разнообразные способы разрядки, в том числе с помо­щью мастурбации. В прежние времена отношение к мастурбации было резко негативным, врачи уверяли, что она может вести к импотенции и психическим сдвигам. Однако исследования, про­веденные во второй половине XX в., не подтвердили существова­ние таких причинно-следственных связей, напротив, теперь при­нято считать, что мастурбация — нормальное и приемлемое средство снятия избыточного напряжения, когда нет другого спо­соба удовлетворить половое влечение. Не следует поощрять, но и ни в коем случае не нужно упрекать или наказывать подростков за занятия мастурбацией — это само по себе пройдет без всяких по­следствий, после того как они станут взрослыми и начнут жить регулярной половой жизнью. Однако очень важно во всех случаях Манипуляций с наружными половыми органами строго соблю­дать меры гигиены и профилактики инфекционного заражения. Регулярное мытье рук и ежедневное проведение гигиенических процедур с наружными половыми органами — важнейшие при­вычки, которые должны усвоить мальчики и девочки.

Вопросы и задания

1- В чем состоят различия нервного и гуморального механизмов пере­дачи информации в организме?

2- Какие типы биологически активных веществ имеются в организме Человека?

3. Что такое клетка (орган)-мишень для гормонов?

4. Что такое внутренняя и внешняя секреция?

5. Как осуществляется связь нервной и гуморальной регуляции в организме?

6. Перечислите важнейшие железы внутренней секреции человека, их функции.

7. В чем особенности гормонального статуса новорожденного?

8. Какими гормонами регулируются процессы роста?

9. Что такое половое созревание с точки зрения деятельности желез внутренней секреции?

10. Как гормоны участвуют в организации функций в процессе деятельности и адаптации?

Бесплатная лекция: "1 Введение в язык HTML" также доступна.

Литература:

М.М. Безруких, В.Д.Сонькин, Д.А.Фарбер « Возрастная физиология»

( физиология развития ребенка), М. 2002.