Глава 8
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
8.1. Понятие о гормонах и эндокринной системе
Эндокринная система человеческого организма оказывает значительное влияние на все стороны его жизнедеятельности: от самых примитивных физиологических функций до многогранных и сложнейших психических процессов и явлений. В органах эндокринной системы — железах внутренней секреции — образуются различные сложные химические физиологически активные вещества, называемые гормонами (от греч. гормон — возбуждать). Гормоны выделяются железами непосредственно в кровь, поэтому эти железы и называют железами внутренней секреции. В отличие от них железы внешней секреции (экзокринные) выделяют образующиеся в них вещества через специальные протоки в различные полости тела или на его поверхность (например, слюнные или потовые железы).
Гормоны принимают участие в регуляции процессов роста и развития организма, процессов обмена веществ и энергии, в процессах координации всех физиологических функций организма. В последние годы доказано также участие гормонов в молекулярных механизмах передачи наследственной информации и в определении периодичности некоторых функциональных процессов организма — биологических ритмов (например, половые циклы у женщин).
Таким образом, гормоны — составная часть гуморальной системы регуляции функций, обеспечивающей совместно с нервной системой единую нервно-гуморальную регуляцию функций организма (см. разд. 2.1.2). В эволюционном отношении гормональное звено в системе управления и регуляции функций является самым молодым. Оно появилось на поздних этапах эволюции органического мира, когда нервная система уже завоевала себе «право на существование».
К железам внутренней секреции относят: щитовидную, околощитовидные, зобную, надпочечники, гипофиз и эпифиз. Существуют также смешанные железы, являющиеся одновременно железами внешней и внутренней секреции:
поджелудочная железа и половые железы — семенники и яичники (рис. 60).
В настоящее время известно более 40 гормонов. Многие из них хорошо изучены, а некоторые даже синтезированы искусственным путем и широко применяются в медицине для лечения различных заболеваний.
С химической точки зрения все гормоны являются органическими соединениями и могут быть разделены на две основные группы. К одной относятся гормоны, представляющие собой белки или полипептиды,— пептидные гормоны (например, гормоны щитовидной железы, поджелудочной железы, нейрогормоны и др.); к другой — стероидные гормоны (гормоны коры надпочечников и половые).
Свое влияние гормоны оказывают либо непосредственно действуя на ткани или органы, стимулируя или тормозя их работу, либо опосредованно, через нервную систему. Механизм непосредственного действия некоторых гормонов (стероидные, гормоны щитовидной железы и др.) связан с их способностью проникать через клеточные мембраны и вступать во взаимодействие с внутриклеточными ферментными системами, меняя ход клеточных процессов. Крупномолекулярные пептидные гормоны не могут свободно проникать через мембраны клеток и оказывают регулирующее влияние на клеточные процессы с помощью специальных рецепторов, расположенных на поверхности клеточных мембран. Через такие гормоно-рецепторные комплексы затем осуществляется активирование в клетке синтеза циклической аденозинмонофосфорной кислоты (цАМФ). Последняя оказывает активирующее действие на клеточные ферменты — киназы, что соответственно меняет весь ход клеточных процессов обмена веществ и энергии.
Интересно отметить, что каждое мгновение на клетки действуют многие гормоны, но на клеточные процессы воздействуют лишь те, влияние которых обеспечивает наиболее целесообразный эффект. Целесообразность воздействия гормонов на клеточные процессы определяется специальными веществами — простагландинами. Они выполняют, образно говоря, функцию регулировщиков, тормозящих воздействие на клетку тех гормонов, влияние которых в данный момент нежелательно.
Опосредованное действие гормонов через нервную систему в конечном итоге также связано с их влиянием на ход клеточных процессов, что приводит к изменению функционального состояния нервных клеток и соответственно к изменению деятельности нервных центров, регулирующих те или иные функции организма. В последние годы получены данные, свидетельствующие о «вмешательстве» гормонов даже в деятельность наследственного аппарата клеток: они влияют на синтез РНК и клеточных белков. Например, таким действием обладают некоторые гормоны надпочечников и половых желез.
Деятельность каждой железы внутренней секреции осуществляется только в тесной связи друг с другом. Это взаимодействие внутри эндокринной системы связано как с влиянием гормонов на функциональную активность желез внутренней секреции, так и с действием гормонов на нервные центры, которые, в свою очередь, изменяют деятельность желез. В результате такого взаимного влияния эндокринных желез и постоянного контроля за их деятельностью со стороны нервной системы по принципу обратной Связи в организме всегда поддерживается определенный гормональный баланс, при котором количество секретируемых железами гормонов находится на относительно постоянном уровне или меняется сообразно функциональной активности организма.
Долгое время регулирующую роль нервной системы. В секреции гормонов оспаривали, а регулирующие функции эндокринной системы считали автономными; ведущую роль при этом в регуляции деятельности самих эндокринных желез отводили, гипофизу. Последнее подтверждалось секрецией в гипофизе так называемых тройных гормонов, контролирующих секреторную активность других эндокринных желез. Однако с открытием в 40-х годах нашего столетия нейросекреции регулирующая роль нервной системы была доказана экспериментально (Э. Шаррер).
Согласно современным данным, некоторые нейроны способны помимо своих основных функций секретировать физиологически активные вещества — нейросекреты. В частности, особо важную роль в нейросекреции играют нейроны гипоталамуса, анатомически тесно связанного с гипофизом (см. разд. 4.15.3). Именно нейросекреция гипоталамуса определяет секреторную активность гипофиза, а через него и всех других эндокринных желез. Нейросекреты гипоталамуса называют рилизинг-гормонами; гормоны, стимулирующие секрецию тропных гормонов гипофиза,— либеринами; гормоны, ингибирующие секрецию,— сгатинами.
Таким образом, гипоталамус в зависимости от внешних воздействии и состояния внутренней среды, во-первых, координирует все вегетативные процессы нашего организма, выполняя функции высшего вегетативного нервного центра; во-вторых, регулирует деятельность эндокринных желез, трансформируя нервные импульсы в гуморальные сигналы, поступающие затем в соответствующие ткани и органы и изменяющие их функциональную деятельность (см. разд. 4.15.8).
Несмотря на столь совершенную регуляцию деятельности желез внутренней секреции их функции существенно изменяются под влиянием патологических процессов. Возможно либо усиление секреции эндокринных желез — гиперфункция желез, либо уменьшение секреции — гипофункция. Нарушение функций эндокринной системы в свою очередь сказывается на процессах жизнедеятельности организма. Особенно значительные нарушения в функциональной деятельности организма при эндокринных заболеваниях наблюдаются у детей и подростков. Часто эти заболевания не только приводят к физической неполноценности ребенка, но и наносят вред его психическому развитию. Следует отметить, что гормональный дисбаланс нередко наблюдается и в норме как временное явление в процессе развития и роста детей и подростков. Наиболее заметные эндокринные перестройки происходят в подростковом возрасте, в процессе полового созревания. Эти гормональные сдвиги у подростков в значительной степени определяют многие особенности их высшей нервной деятельности и накладывают свой отпечаток на все стороны поведения.
Вполне очевидно, что оптимальная организация учебно-воспитательной работы с детьми и подростками требует знания не только особенностей деятельности их нервной системы и высшей нервной деятельности, но и особенностей эндокринной системы. Ниже будут коротко рассмотрены анатомо-физиологические особенности эндокринной системы и специфическое значение каждого ее компонента для нормального физического и психического развития детей и подростков.