§ 15. Железы внутренней секреции. Гормоны

Определения и обозначения

Железы внутренней секреции — органы, не имеющие выводных протоков и выделяющие вещества непосредственно в кровь. Кровь разносит эти вещества по организму, поэтому железе не нужен отдельный канал. Это помогает быстро доставлять гормоны к клеткам, которые ими управляются.

Гормоны — биологически активные вещества, образуемые железами и регулирующие работу органов в очень малых количествах. Они не служат строительным материалом, а передают клеткам управляющие сигналы. Даже небольшое изменение их содержания может заметно изменить работу организма.

Эндокринная система — совокупность желёз внутренней секреции и вырабатываемых ими гормонов. Она действует как единая система управления, связывая разные органы химическими сигналами. Благодаря ей согласуются обмен веществ, рост, развитие и поддержание постоянства внутренней среды.

Железы смешанной секреции — органы, которые выделяют одни вещества в кровь, а другие — через выводные протоки. Например, поджелудочная железа выделяет гормоны в кровь и пищеварительный сок в кишечник. Это определение нужно, чтобы не смешивать два способа работы одной железы.

Как это устроено

Железы внешней секреции имеют выводные протоки: по ним секрет поступает на поверхность тела или в полость органа. У желёз внутренней секреции таких протоков нет, потому что их продуктом являются гормоны, предназначенные для переноса кровью. Железы смешанной секреции используют оба пути, поэтому выполняют сразу две функции.

После выделения гормон попадает в кровь и может оказаться возле многих органов. Однако реагируют на него только клетки-мишени, в которых есть подходящие рецепторы, то есть специальные структуры для распознавания сигнала. Такая избирательность не даёт одному гормону случайно изменять работу всех клеток организма.

Гормоны регулируют обмен веществ, потому что могут ускорять или замедлять химические реакции и использование энергии. Они влияют на рост и развитие, направляя деление клеток и созревание органов. Половые гормоны участвуют в размножении, а другие гормоны помогают сохранять постоянными состав крови, температуру и содержание воды.

Нервная система передаёт сигналы быстро и обычно кратковременно, используя нервные импульсы. Эндокринная система действует медленнее, зато её гормональный сигнал может распространяться с кровью и сохраняться дольше. Вместе эти системы позволяют организму быстро реагировать на событие и затем поддерживать нужное состояние.

Избыток гормона слишком сильно усиливает регулируемый процесс, а недостаток ослабляет его или делает невозможным. Организм поддерживает равновесие с помощью обратной связи: результат действия гормона уменьшает или усиливает дальнейшее его выделение. Например, изменение уровня вещества в крови может стать сигналом для железы выделять меньше или больше гормона.

Железы внутренней и смешанной секреции, их гормоны и функции

В таблице сначала определите тип секреции, затем свяжите железу с её основными гормонами. Последний столбец показывает, к чему могут привести чрезмерная или недостаточная работа железы. Указаны главные примеры, а не все вещества, которые образуются в этих органах.

Разбор задач

Задача 1

Определите тип секреции железы, если её вещество выделяется непосредственно в кровь, а выводного протока нет. Нужно использовать не название вещества, а способ его выделения. По этому признаку можно точно отличить внутреннюю секрецию от внешней.

1. Находим признак: вещество поступает прямо в кровь.
2. Проверяем второй признак: выводной проток отсутствует.
3. Сопоставляем оба признака с определением железы внутренней секреции.

Ответ: это железа внутренней секреции, а выделяемое ею вещество является гормоном. Секрет внешней железы проходил бы по протоку.

Задача 2

Установите соответствие: гипофиз, щитовидная железа, поджелудочная железа и надпочечники; гормоны — гормон роста, тироксин, инсулин и адреналин. Вначале вспомните наиболее характерное действие каждого гормона. Затем по действию восстановите железу, которая его выделяет.

1. Гормон роста связан с увеличением размеров тела, значит, его источник — гипофиз.
2. Тироксин регулирует обмен веществ, поэтому он относится к щитовидной железе.
3. Инсулин поддерживает нормальный уровень глюкозы и образуется в поджелудочной железе.
4. Адреналин помогает организму быстро реагировать на опасность и выделяется надпочечниками.

Ответ: гипофиз — гормон роста; щитовидная железа — тироксин; поджелудочная железа — инсулин; надпочечники — адреналин. Соответствие проверяется по главной функции гормона.

Задача 3

Объясните причины и последствия нарушения уровня гормона роста, инсулина или тироксина. Удобно рассуждать по цепочке: железа — гормон — регулируемый процесс — результат недостатка или избытка. Один и тот же гормон при разных уровнях вызывает противоположные нарушения.

1. При недостатке гормона роста в детстве рост может замедлиться, а при избытке — чрезмерно усилиться.
2. Недостаток инсулина мешает клеткам использовать глюкозу, поэтому её содержание в крови повышается; избыток может вызвать опасное снижение глюкозы.
3. Недостаток тироксина замедляет обмен веществ, а избыток чрезмерно его ускоряет.

Ответ: нарушение начинается с неправильной работы железы или регуляции её деятельности. Затем меняется процесс, которым управляет гормон, и появляются признаки заболевания.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что гормоны выделяются в полость органа или через проток. Так думают, потому что многие железы выделяют секрет именно этим способом. Проверка: если речь идёт о гормоне внутренней секреции, он должен поступать в кровь без выводного протока.

Ошибка: путать железы внутренней и внешней секреции, не различая гормоны и секреты. Причина — оба типа органов что-то производят, но путь выделения у них разный. Проверяйте, куда направляется вещество: в кровь или через проток.

Ошибка: считать, что любой гормон действует на все клетки. На самом деле сигнал распознают только клетки с подходящими рецепторами, поэтому действие избирательно. Для самопроверки назовите орган-мишень и объясните, почему остальные клетки не реагируют.

Ошибка: путать последствия недостатка и избытка одного гормона. Оба состояния вредны, но недостаток обычно ослабляет процесс, а избыток чрезмерно его усиливает. Проверяйте рассуждение по цепочке «уровень гормона — его функция — изменение процесса».

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении клетки, составе и функциях крови. Кровь переносит гормоны, а рецепторы клеток распознают их сигналы. Также важно знать, что такое регуляция и постоянство внутренней среды организма.

Тема связана с нервной регуляцией, потому что нервная и эндокринная системы совместно управляют функциями тела. Гормоны влияют на обмен веществ, рост и развитие. Их действие особенно заметно при половом созревании и размножении.

Эти знания помогут объяснять заболевания эндокринной системы и понимать причины некоторых нарушений роста или обмена веществ. Они нужны при изучении гомеостаза — поддержания относительного постоянства внутренней среды. Понятие обратной связи пригодится для объяснения работы многих систем организма.

Что запомнить

• Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков.
• Гормоны выделяются в кровь и действуют в очень малых количествах.
• Гормоны регулируют работу органов, обмен веществ, рост и развитие.
• Гипофиз координирует работу многих других желёз внутренней секреции.
• Поджелудочная и половые железы относятся к железам смешанной секреции.
• Избыток или недостаток гормонов приводит к нарушениям функций организма.