12. Железы внутренней секреции

Определения и обозначения

Железа внутренней секреции — орган, который выделяет гормоны непосредственно во внутреннюю среду организма, не имея выводного протока. Обычно гормоны поступают в кровь и разносятся по телу. Это отличает эндокринные железы от желёз, секрет которых движется по специальному протоку.

Гормон — биологически активное вещество, которое в небольшом количестве регулирует работу органов и тканей. Он действует как химический сигнал и может ускорять или замедлять процессы в организме. Благодаря гормонам органы согласуют свою работу и приспосабливаются к изменениям условий.

Гипофиз — железа внутренней секреции у основания головного мозга, гормоны которой влияют на рост и работу других эндокринных желёз. Его сигналы помогают управлять важными процессами организма. Поэтому гипофиз часто называют одной из центральных желёз эндокринной системы.

Щитовидная железа — железа на передней поверхности шеи, вырабатывающая гормоны, в том числе тироксин. Эти гормоны влияют на интенсивность обмена веществ, рост и развитие. Для их образования щитовидной железе нужен йод, поступающий в организм с пищей и водой.

Как это устроено

Эндокринная железа выделяет гормон не в проток, а в окружающую тканевую жидкость, откуда он попадает в кровь. Кровь переносит молекулы гормона по сосудам и доставляет их к разным органам. Такой путь позволяет одному небольшому участку железы посылать химические сигналы далеко от места своего расположения. Скорость и продолжительность действия зависят от количества гормона и того, как быстро он разрушается.

Гормон влияет не на все клетки подряд, потому что клетка-мишень должна иметь подходящий рецептор. Рецептор можно сравнить с участком, который узнаёт определённый химический сигнал. После взаимодействия гормона с рецептором меняется работа клетки: например, она начинает поглощать больше глюкозы или изменяет скорость обменных реакций. Поэтому одинаковая концентрация гормона вызывает разные последствия в разных тканях.

Гормоны действуют в очень малых количествах, поскольку рецепторы чувствительны к их молекулам. Связывание сигнала с рецептором запускает внутри клетки цепь реакций, и исходный сигнал усиливается. Поэтому небольшой объём выделенного вещества способен заметно изменить работу многих клеток. Однако эффект зависит не только от дозы, но и от чувствительности тканей, длительности действия и состояния организма.

Гипофиз расположен у основания головного мозга и выделяет несколько регулирующих гормонов. Одни из них влияют на рост организма, а другие управляют деятельностью периферических эндокринных желёз. Например, сигнал гипофиза может побуждать щитовидную железу вырабатывать больше гормонов. Так гипофиз связывает работу разных частей эндокринной системы и помогает согласовать её деятельность.

Щитовидная железа выделяет гормоны, влияющие на интенсивность обмена веществ, то есть на превращение питательных веществ и использование энергии. Йод необходим потому, что входит в состав молекул её гормонов. Если йода не хватает, образование тироксина и других гормонов уменьшается, а процессы обмена могут замедляться. Надпочечники выделяют адреналин, который помогает быстро реагировать на нагрузку: учащает сердцебиение и повышает готовность организма к действию. Поджелудочная железа выделяет инсулин, регулирующий содержание глюкозы в крови: после еды он помогает клеткам поглощать глюкозу и снижает её концентрацию.

Основные железы внутренней секреции и их гормоны

Таблицу удобно читать по строкам: сначала определить железу, затем вспомнить её положение, гормон и действие. По столбцу «Пример гормона» можно повторять соответствия между железами и их продуктами. Следует помнить, что у каждой железы может быть несколько гормонов, поэтому в таблице приведены только примеры.

Разбор задач

Задача 1

Ученик сравнивает железу с протоком, по которому секрет поступает на поверхность тела, и железу, выделяющую вещество в кровь. Определите, какая из них относится к железам внутренней секреции.

1. Определим признак железы внутренней секреции: у неё отсутствует выводной проток.
2. Проверим путь вещества. Если секрет идёт по протоку на поверхность тела или в полость органа, это внешняя секреция.
3. Если вещество выделяется прямо во внутреннюю среду и затем переносится кровью, железа является эндокринной.

Ответ: к железам внутренней секреции относится железа, выделяющая вещество непосредственно в кровь или другую внутреннюю среду без выводного протока.

Задача 2

При недостатке йода нарушается образование гормонов щитовидной железы. Объясните, почему это может повлиять на обмен веществ.

1. Свяжем йод с образованием гормонов: он входит в состав гормонов щитовидной железы, включая тироксин.
2. Вспомним действие этих гормонов: они регулируют интенсивность обмена веществ, то есть скорость превращения веществ и использования энергии.
3. Сделаем вывод: при нехватке йода гормонов образуется меньше, поэтому регулирование обмена нарушается.

Ответ: недостаток йода может замедлить образование гормонов щитовидной железы. Из-за этого изменяется управление обменом веществ, а также могут нарушаться рост и развитие организма.

Задача 3

После еды содержание глюкозы в крови повышается. Объясните, какую роль в его снижении играет инсулин и почему поджелудочную железу относят к железам смешанной секреции.

1. Определим источник гормона: инсулин выделяется клетками поджелудочной железы во внутреннюю среду, то есть в кровь.
2. Установим действие инсулина: он помогает клеткам поглощать глюкозу и использовать её или запасать, поэтому содержание глюкозы в крови снижается.
3. Проверим второй тип секреции: поджелудочная железа выделяет также пищеварительный сок по протоку в кишечник.

Ответ: инсулин способствует переходу глюкозы из крови в клетки и тем самым снижает её содержание после еды. Поджелудочная железа является железой смешанной секреции, потому что выполняет эндокринную и внешнесекреторную функции.

Типичные ошибки

Гормоны поступают по выводным протокам. Так ошибаются, потому что многие железы действительно выделяют секрет по протоку. Проверка простая: у эндокринной железы протока нет, а гормон попадает во внутреннюю среду и кровь.

Гормон действует одинаково на все клетки. Ошибка возникает из-за представления о крови как о равномерно действующей жидкости. Нужно спросить, есть ли у клетки-мишени подходящий рецептор: без него специфический эффект обычно не возникает.

Инсулин называют железой. Здесь путают орган и вещество, которое он вырабатывает. Поджелудочная железа — орган, а инсулин — её гормон; проверять себя можно вопросом: «Это часть организма или продукт её работы?»

Поджелудочную железу относят только к одному типу секреции. Ошибку допускают, если учитывают только инсулин или только пищеварительный сок. Следует найти оба признака: гормоны поступают в кровь, а пищеварительный сок движется по протоку в кишечник.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, как кровь переносит вещества по организму. Также важно различать железы с выводными протоками и железы, выделяющие вещества во внутреннюю среду. Это помогает правильно определять тип секреции по пути движения секрета.

Эндокринная система связана с нервной регуляцией. Нервные сигналы часто действуют быстро, а гормональные сигналы могут распространяться дольше и влиять на многие органы. Вместе эти системы координируют работу организма.

Знания о гормонах понадобятся при изучении обмена веществ и поддержания постоянства внутренней среды. Они также связаны с темами роста, развития и размножения. Во всех этих процессах организм использует химические сигналы для согласования работы органов.

Что запомнить

• Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков.
• Гормоны поступают во внутреннюю среду и переносятся кровью.
• Гормоны регулируют работу органов и клеток-мишеней.
• Гипофиз влияет на рост и деятельность ряда других желёз.
• Для образования гормонов щитовидной железы необходим йод.
• Инсулин участвует в регуляции содержания глюкозы в крови.
• Поджелудочная железа выполняет функции внутренней и внешней секреции.