Действительно ли существуют половые различия в латерализации? - раздел Медицина, Левый мозг, правый мозг Существуют Ли Половые Различия В Распределении Вербальных И Пространственных...
Существуют ли половые различия в распределении вербальных и пространственных функций между полушариями? Большинство данных, рассмотренных в предыдущих разделах, говорят о том, что существуют. Ряд работ указывает на более выраженную тенденцию к латерализации вербальных и пространственных способностей у мужчини к билатеральному представительству обоих типов функций у женщин. А не может ли здесь быть ошибки первого типа? Нет ли работ (о части из них мы не знаем, потому что они не опубликованы), в которых не удалось найти означенных половых различий?
Просмотр литературы по латериализации породил у нас трезвое отношение к ошибке первого типа и хаосу в науке, который она может вызвать. Однако частота и согласованность сообщений о половых различиях в организации мозга заставляют нас признать реальность их существования, по крайней мере как рабочую гипотезу. В пользу такого утверждения говорит разнообразие методических подходов (клинические исследования, дихотическое прослушивание, тахистоскопическое предъявление и электрофизиологические исследования), которые приводят к одинаковому заключению: у женщин латера-лизация менее выражена, чем у мужчин.
Обзор работ, не согласующихся с этим заключением, показывает, что в большинстве из них речь идет об отсутствии различий между полами. Действительно, редко встречается работа, сообщающая о половых различиях в плане большей латерализации у женщин. Это позволяет полагать, что существуют истинные различия, которые невелики и легко маскируются индивидуальной вариабельностью или другими неконтролируемыми факторами.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Все темы данного раздела:
Асимметрия мозга
Перевод с английского
канд. биол. наук А. Н. Чепковой
под редакцией
канд. мед. наук И. В. Викторова
МОСКВА «МИР» 1983
ББК 28.903
С74 УДК 612+57
Памяти Фаннн Маргулис и Питера Дейча
Предисловие
На протяжении относительно короткой истории исследования человеческого мозга ученые не раз возвращались к вопросу о функциях различных его областей. Наиболее ярко это проявилос
Правый мозг: недооцененное полушарие
Почти одновременно с распространением концепции доминантности полушарий стали появляться данные, указывающие на то, что правое, или второстепенное, полушарие также обла-
1 Апрак
Ограниченность клинических данных
Мы закончим эту главу некоторыми замечаниями по поводу старой и все еще спорной проблемы определения функций отдельных областей мозга. Клинические наблюдения больных с повреждениями мозга стали осн
Втечение последнего десятилетия было проведено великое множество исследований на нормальных людях с применением методики дихотического прослушивания и латерализованного тахистоскоп
Теоретические соображения, связанные с использованием дихотических и тахистоскопических тестов
Исследования на нормальных людях с применением методики дихотического прослушивания и тахистоскопического
1 Термины латерализованный или литерализация часто употре
Смотрящие влево и смотрящие вправо
Поэты говорят, что глаза - зеркало души. Некоторые нейро-психологи считают, что они также зеркало левого и правого мозга. Мы все хорошо знакомы с тем, как одни люди смотрят на других или отводят гл
Одновременное выполнение двух дел: картирование функционального пространства мозга
Все мы знаем, что определенные виды работ относительно легко выполнять вместе, а другие явно мешают друг другу. Например, многие люди могут одновременно слушать музыку и читать, хотя те же самые лю
Клинические данные
Половые различия в последствиях повреждений мозга
Герберт Лэнсделл (Национальные институты здоровья) был среди первых исследователей, обративших внимание на различные последствия од
Происхождение половых различий
Допустим, что половые различия действительно существуют. Чем их можно объяснить? Было высказано несколько интересных предположений. Дебора Вейбер полагала, что виды половых различий, которые были р
Значение половых различий
С теоретической точки зрения значение половых различий в организации мозга является важным вопросом. Если половые различия существуют, то каковы их адаптивные преимущества? Как организация мозга св
Поиск начальных сроков латерализации
Данные Бассера о последствиях одностороннего повреждения мозга привели разных ученых к различным выводам относительно временного хода развития асимметрии мозга. Существуют и другие источники данных
Гемисферэктомия: удаление половины мозга
Иногда по медицинским показаниям приходится удалять одно полушарие мозга. Эта операция, известная под названием гемисферэктомии1, проводится в тех случаях, когда обнаруживают злок
Роль наследственности и среды в формировании асимметрии
Наследственность
Большинство данных, рассмотренных в этой главе, позволяют полагать, что межполушарные асимметрии в какой-то форме существуют уже к моменту рождения. Чем раньше в ра
Повреждение одного полушария: являются ли последствия асимметричными?
Многие исследования были посвящены изучению различного рода нарушений поведения, которые наступают з результате хирургического повреждения отдельных структур мозга. В целом, нарушения, возникающие
Исследования расщепленного мозга у животных
Для изучения специализации полушарий у животных проводились также исследования расщепленного мозга. Мы уже довольно подробно рассмотрели те сведения об асимметрии мозга, которые были получены в исс
Анатомические асимметрии у животных
Анатомические исследования позволяют предположить, что в отношении размера височных долей между полушариями некоторых приматов могут существовать структурные асимметрии, подобные асимметриям, обнар
Асимметрияу птиц. Очем может рассказатьнам птичий мозг
До сих пор мы ограничивали наш обзор исследований асимметрии у животных работами на млекопитающих, в частности на приматах. Есть некоторые данные, позволяющие предполагать существование, асимметрий
Оценка данных
Только что приведенные данные свидетельствуют о наличии взаимосвязи между латерализацией мозга и неспособностью к чтению, хотя ясно, что различия между испытуемыми и видами задач играют важную роль
Заикание; доводы в пользу конкуренции за управление речью
(Многие, вероятно, слышали утверждение о том, что со стороны родителей неразумно пытаться заставлять ребенка-левшу использовать правую руку. Считается, что такие попытки могут иметь серьезные после
Синдром игнорирования
(односторонняя пространственная агнозия)
Больной в отделении реабилитации (просыпается утром и отправляется бриться. Когда он откладывает бритву, с тем чтобы идти завтрака
Два мозга - два способа познания?
Мы видим свидетельства того, что после хирургического разделения двух полушарий, обучение и память могут пребывать раздельно в левом и правом мозгу. Каждое полушарие больного с расщепленным мозгом
Наука, культура и мозолистое тело
Допустив, что левое полушарие обладает аналитическим, а правое - интуитивным способом мышления, астроном и биолог Карл Саган далее стал размышлять о том, каким образом два этих способа взаимодейств
Половые железы человеческого организма исполняют ряд важных функций: определяют физиологические особенности пола и отвечают за размножение. Они характеризируются смешанным типом секреции, так как вырабатывают и половые клетки, и специфические гормоны. Женские и мужские гонады имеют некоторые особенности. Тем не менее, регуляция деятельности желез осуществляется гонадотропными
Мужские половые железы . Половые железы мужчины представлены яичками, в которых вырабатывают сперматозоиды (половые клетки), а также андрогены (специфические мужские гормоны).
Процессы сперматогенеза происходят в так называемых клетках Лейдига. Образование сперматозоидов идет практически непрерывно — начиная с и заканчивая возрастом 50 - 60 лет (это индивидуальные данные), когда семенники атрофируются, и их физиологическая активность медленно затухает. Созревают половые клетки в
Мужской сперматозоид состоит из головки, шейки, хвоста и жгутика, с помощью которого он может передвигаться. На головке клетки имеется так называемая акросома, в которой содержатся ферменты, разрушающие оболочку яйцеклетки. В женском влагалище сперматозоид может быть активен до 6 суток.
Что же касается половых гормонов, то самым важным является тестостерон, продукция которого регулируется гипофиза. Этот гормон имеет огромное значение в развитии мужского организма, так как отвечает за:
- увеличение и активное развитие половых органов во время полового созревания;
- развитие оволосения по мужскому типу;
- голоса;
- активный рост и развитие мышц;
- формирование костей;
- появление влечения к людям противоположного пола;
Как можно заметить, половые железы у мужчин исполняют довольно важные функции. Например, при нарушении процессов сперматогенеза человек не способен произвести потомство. А при недостатке половых гормонов развивается так называемый евнухоидизм — у мужчины наблюдается отложение жира на груди, бедрах и ягодицах, части тела растут непропорционально, половые органы остаются недоразвитыми, отсутствует половое влечение, развиваются психологические отклонения.
Женские половые железы . Гонады женщин представлены яичниками, в которых созревают яйцеклетки и синтезируются женские и прогестерон. Каждый женский яичник состоит из двух шаров: стромы и коркового вещества.
Фолликулы с яичниками на разных стадиях созревания расположены в корковом веществе. И если у мужчин процесс образования сперматозоидов идет в течение всей жизни, то у женщин все половые клетки закладываются еще во время эмбрионального развития. В месяц созревает только одна яйцеклетка, которая разрывает фолликул и двигается по фаллопиевой трубе. На месте фолликула образуется которое затем превращается в белое, в последующем на месте вышедшей яйцеклетки остается небольшой рубец.
Половые железы у женщин продуцируют и специфические гормоны: прогестерон и эстрогены. Эстрогены выполняют ряд функций:
- отвечают за увеличение внешних и внутренних половых органов во время полового созревания;
- формируют женский тип оволосения;
- ускоряют развитие молочных желез;
- тормозят рост костей в длину;
- стимулируют процессы синтеза жиров, которые за тем откладываются на груди, животе, бедрах и ягодицах — это особенности женского телосложения;
Прогестерон выделяется желтым телом. Его основная функция — это подготовка эндометрия матки к внедрению оплодотворенной яйцеклетки. Этот гормон также влияет и на молочные железы, вызывая их набухание.
Если половые железы женщины работают неправильно, то это чревато бесплодием, задержкой полового развития, психологическими травмами.
1. В чем суть гуморальной регуляции процессов, происходящих в организме?
Гуморальная регуляция процессов происходит через жидкие среды организма (кровь и лимфу) при помощи химически и физиологически активных веществ – гормонов. При попадании в кровь гормоны разносятся по всему организму, и, попадая в определенные органы и ткани, оказывают на них определённое воздействие (замедляют или ускоряют рост тканей, ритм сердца и т.д.).
Гуморальная регуляция тесно связана нервной (нейрогуморальная регуляция), когда для нормального функционирования нервной системы необходимо поддержание определенного уровня гормонов, и железы получают иннервацию со стороны автономной нервной системы, регулирующий уровень секреции гормонов, соответствующий потребностям организма в данный момент.
2. Дайте определение понятия «железы внутренней секреции». Используя рисунок на с. 48 учебника, объясните, чем они принципиально отличаются от желез внешней секреции.
Железы внутренней секреции – секреторные железы, не имеющие выводных протоков и выделяющие вырабатываемые гормоны (биологически, химически и физиологические вещества) непосредственно в кровь или лимфу. В отличие от желез внутренней секреции железы внешней секреции выводят секрет наружу через выводные протоки желез и действует более локально, чаще секрет служит для процессов пищеварения. Железы внешней секреции выделяют вещества периодически, в отличие от желез внутренней секреции, которые выделяют образуемые вещества постоянно.
3. Назовите основные свойства гормонов.
Избирательность (они действуют на строго определенные ткани или органы, в которых есть рецепторы к данным гормонам), активность (действуют в ничтожно маленьких количествах), быстро разрушаются в тканях, действие гормонов начинает проявляться через несколько минут или часов, то есть достаточно медленно, но продолжительность действия выше времени действия нервного импульса.
4. Какие вы знаете железы смешанной секреции? Докажите, что поджелудочная железа является железой внутренней секреции.
К железам смешанной секреции относятся поджелудочная железа и половые железы.
Клетки поджелудочной железы, связанные с выводным протоком поджелудочной железы, вырабатывают сок, участвующий в расщеплении пищевого комка до питательных веществ, другие клетки поджелудочной являются типичными железами внутренней секреции и выделяют такие гормоны как инсулин, глюкагон и соматостатин, то есть железа обладает признаки желез и внешней, и внутренней секреции.
5. Перечислите известные вам железы внутренней секреции. Какие из них являются парными, непарными?
Непарные железы: гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, островки Лангерганса поджелудочной железы, тимус.
Парные железы: околощитовидные, надпочечники, половые.
6. Составьте таблицу «Железы внутренней секреции», указав название железы, выделяемый ею гормон, его действие на организм.
7. Нарушение деятельности каких желез вызывает такие заболевания, как диабет; гигантизм; кретинизм?
Диабет – заболевание, вызванное снижением секреции инсулина поджелудочной железой либо уменьшения чувствительности инсулиновых рецепторов в тканях при нормальной выработке инсулина.
Гигантизм – заболевание вызванное избытком гормона роста вырабатываемого передней долей гипофиза у молодых людей.
Кретинизм – заболевание, связанное со снижением функции щитовидной железы в детстве.
8. Существуют ли половые различия в системе желез внутренней секреции?
Различия в системе желез существует только в железах вырабатывающих и регулирующих половое развитие и поведение человека. Половые гормоны женщины направлены на формирование половых органов в эмбриогенезе и правильное формирование вторичных половых признаков у девочек, развитие и сохранение беременности, и последующие роды. Половые гормоны мужчин способствуют закладке половых органов у зародыша, формирование вторичных половых признаков по мужскому типу и сперматогенезу.
9. Почему необходимо включать в рацион продукты, содержащие йод?
Йод является веществом, необходимым для выработки гормонов щитовидной железы, соответственно недостаток йода будет вести к развитию таких заболеваний как кретинизм (недостаточное поступление в детстве) или миксидема (у взрослых). К сожалению, йод не может синтезироваться в организме человека, а только поступает к нам с продуктами питания или витаминами.
10. К чему может привести избыток или недостаток гормонов, выделяемых организмом? Приведите примеры.
Недостаток половых гормонов ведет к инфантилизму, недоразвитию вторичных половых признаков, бесплодию, нарушениям полового влечения; избыток тех же гормонов наоборот приведет гиперсексуальности, раннему половому созреванию, бесплодию. При недостаточной функции коры надпочечников возможно развитие бронзовой болезни, которая характеризуется резкой слабостью, потемнением кожи, вплоть до бронзового цвета, быстрое похудание. При гиперфункции щитовидной железы развивается базедова болезнь, её симптомы: выраженное пучеглазие, потеря веса, повышенная возбудимость, высокая частота сердечных сокращений.
11. Докажите, что совокупность желез внутренней секреции является системой.
Все железы внутренней секреции человека связаны между собой и функционируют как единая система. Уровни выработки гормонов контролируются гипоталамо-гипофизарной системой по принципам прямой и обратной связи, то есть, к примеру, если в крови человека понижается уровень трийодтиронина, это улавливается рецепторами гипоталамуса, на что он реагирует выработкой тиролиберина, который поступает в гипофиз и тот начинает в ответ вырабатывать тиротропин, который поступает в кровь и, действуя на щитовидную железу, заставляет ее вырабатывать больше трийодтиронина. Такие же механизмы запускаются для торможения выработки гормонов при их повышении уровня в крови.
12. В чем состоит особая функция гипофиза?
Гипофиз является частью гипоталамо-гипофизарной системы и выработкой своих гормонов влияет на выработку гормонов всеми остальными железами внутренней секреции.
Поведенческие, неврологические и биохимические исследования проливают свет на те процессы, которые порождают половые различия в организации мозга. Половые гормоны начинают влиять на мозг в таком раннем возрасте, что реакция на воздействие внешней среды по-разному смонтированного мозга у мальчиков и девочек существенно различается почти сразу после рождения. Влияние пола на интеллектуальные функции проявляется скорее в характере умственных способностей, а не в общем уровне интеллекта, измеряемого по IQ.
Мужчины лучше ориентируются в пути, следуя по какому-либо маршруту. Им требуется меньше времени на запоминание маршрута, они совершают меньше ошибок. Но после того как маршрут заучен, женщины помнят большее число дорожных ориентиров, чем мужчины. По-видимому, они склонны больше пользоваться наглядными ориентирами и в повседневной жизни.
Мужчины, как правило, лучше, чем женщины, решают пространственные задачи. Они лучше выполняют тесты, в которых требуется мысленно вращать предмет или каким-либо образом манипулировать им. Они превосходят женщин в тестах, требующих математических рассуждений. У мужчин обнаруживаются большие способности к формированию точных двигательных навыков прицеливания, метания, перехвата различных снарядов.
Женщины, как правило, превосходят мужчин в быстроте идентификации сходных предметов, в арифметическом счете, у них лучше развиты речевые навыки. Женщины быстрее справляются с некоторыми мануальными заданиями, где требуются точность, ювелирность движений.
Поскольку генетический материал у мужчин и женщин, за исключением половых хромосом, одинаков, скорее разное качество умственных способностей у мужчин и женщин отражает различие гормональных влияний на развивающийся мозг. Разделение полов происходит на ранних этапах эмбрионального развития под влиянием эстрогенов (женских половых гормонов) и андрогенов (мужских половых гормонов, главный из которых — тестостерон). Тестостерон вызывает маскулинизацию, способствует формированию мужских половых органов, а также уже на ранних этапах жизни формирует стереотипы мужского поведения. Половые гормоны изменяют функционирование мозга только во время критического периода развития человека. Введение тех же самых гормонов в более поздние периоды жизни таких эффектов не вызывает. Лишение новорожденных самцов тестостерона путем кастрации или введение новорожденным самкам андрогенов приводит в зрелом возрасте к полному изменению специфических для данного пола форм поведения на противоположный. Крысы-самки, которым вводят андрогены, ведут себя как самцы. Они становятся более агрессивными, склонными к играм с элементами драки, предпочитают грубый физический контакт. Кастрированные самцы недуг себя, как самки. При этом у них обнаруживают характерную для самок склонность к использованию наглядных ориентиров при выполнении заданий, связанных с пространственным обучением,
Изучение особенностей поведения и способностей девочек, которые в пренатальной или неонатальной жизни подверглись избыточному воздействию андрогеном (мужским половым гормоном) из-за врожденной гиперплазии надпочечников их матерей, показало, что, взрослея, они проявляли более выраженное мальчиковое поведение и большую агрессивность. Эффект был необратимым и не корректировался медикаментозной терапией. У них, так же как и у мужчин, лучше развиты пространственные функции. Они лучше выполняют тесты на пространственную манипуляцию, вращение предметов. Однако никаких различий в других перцептивных или вербальных тестах, требующих логических рассуждений, между двумя группами девочек — с гормональными нарушениями и без них — выявлено не было.
Многие ученые полагают, что в основе различия мужского и женского ума лежит менее выраженная у женщин асимметрия полушарий по сравнению с мужчинами. У женщин повреждение одного мозгового полушария чаще, чем у мужчин, вызывает меньший дефект, такая же травма у мужчин сопровождается более выраженными последствиями. Есть данные о том, что задняя часть мозолистого тела у женщин больше. Это должно указывать на более полное взаимодействие полушарий у женщин по сравнению с мужчинами.
Установлено, что у крыс-самцов кора правого полушария толще левого. Это согласуется с другими данными о том, что раннее влияние мужского полового гормона (андрогена) ведет к подавлению роста коры левого полушария.
Наблюдение за эмбрионами человека также показало, что у будущих мальчиков кора правого полушария толще левого. Однако, как вытекает из результатов обследования мужчин и женщин с поврежденным правым полушарием, способность к пространственному вращению предметов, которая лучше выражена у мужчин, не обусловлена половыми функциональными различиями правого полушария. Повреждение правого полушария не вызывало у мужчин более выраженных нарушений пространственного вращения, чем у женщин, как это можно было ожидать, если бы такие способности у мужчин определялись большей развитостью правого полушария.
Сходное предположение о более выраженной асимметрии мозга у мужчин высказано и в отношении речи. При этом исходили из того факта, что афазия чаще встречается у мужчин после травмы левого полушария. На этом основании и было сделано заключение, что у женщин оба полушария принимают большее участие в организации речи. Однако полученные некоторыми авторами данные опровергают это мнение: среди женщин с повреждением правого полушария афазия встречается столь же часто, как и среди мужчин с аналогичной травмой.
Д. Кимура, исследуя нарушения речевых функций у мужчин и женщин в результате поражений мозга, установила, что у женщин организация речи и связанные с ней двигательные функции локализованы в левой лобной коре.
У мужчин центр с аналогичными функциями находится в задних отделах того же полушария. После повреждения лобной части мозга у женщин афазия развивается чаще, чем у мужчин. При повреждениях же задних отделов мозга (обычно эта травма встречается чаще, чем поражения в передних отделах) речевые функции женщин страдают реже не потому, что у них менее выражена асимметрия мозга, а потому, что у них реже подвергается разрушению центр организации речевых движений, локализованный в передних областях мозга. У мужчин же система выбора и программирования речевых движений находится в задних отделах полушария.
По мнению Д. Кимура, специфика левого полушария — это не только программирование и выбор речевых реакций, но и организация сложных движений рта, рук, участвующих в общении людей. Эти функции у женщин представлены в передних областях, а у мужчин — в задних отделах полушария.
У женщин система «праксиса», обеспечивающая выбор надлежащих движений руки, находится в топографической близости к расположенной сразу же позади нее моторной коре, что может объяснять способность женщин формировать более тонкие двигательные навыки. Напротив, у мужчин лучше формируются движения типа прицеливания, т. е. направленные на объекты, находящиеся на некотором расстоянии. Для этих навыков необходимо тесное взаимодействие со зрительной системой, локализованной в задних участках полушарий.
По данным Д. Кимура, передняя система контроля моторики женщин выявляется даже в тестах, требующих одновременного участия зрительной информации (построение по зрительной модели фигуры из кубиков). У женщин при выполнении данного теста обнаруживаются большие нарушения, когда повреждаются передние, а не задние отделы полушарий. У мужчин наблюдается обратная зависимость.
Хотя функциональная асимметрия мозга, кажется, не влияет на организацию речи и движений, а также на способность к пространственному вращению, однако похоже, что от нее зависит выполнение некоторых абстрактных вербальных заданий. На выполнение теста для оценки словарного запаса у женщин влияли повреждения обоих полушарий, а у мужчин только левого. Другими словами, женщины при осмысливании слов в большей степени, чем мужчины, используют оба полушария. В то же время двигательные навыки мужчин в меньшей степени зависят от левого полушария, так как среди них чаще встречаются левши. Среди правшей женщины отличаются большей праворукостью, чем мужчины: они чаще, чем мужчины, предпочитают пользоваться правой рукой.
Таким образом, асимметрия мозга, связанная с половыми различиями, в зависимости от функции может выражаться в доминировании разных полушарий. Поэтому не всегда более «асимметричным» является какой-то один пол. Так, у женщин успешное выполнение вербальных заданий связано с активностью доминантного левого полушария. То же можно сказать и о большем проценте среди них праворукости. У мужчин двигательные навыки находятся в меньшей зависимости от левого полушария.
Как следует из приведенных данных, организация головного мозга у мужчин и женщин с самого раннего возраста идет по разному пути. Эту дифференцировку развития направляют половые гормоны, что и формирует различные когнитивные способности у представителей разного пола. Когнитивные операции сохраняют свою чувствительность к половым гормонам на протяжении всей жизни. Уровень эстрогенов, меняющийся в течение менструального цикла, влияет на когнитивные процессы. Высокий уровень этих гормонов сочетается с относительным ухудшением пространственных способностей и улучшением двигательных и артикуляционных навыков. У мужчин существуют сезонные колебания тестостерона. При некотором оптимальном его уровне в крови мужчины проявляют максимальную способность к решению пространственных задач. Наилучшие результаты у них отмечаются весной, когда уровень тестостерона ниже.
Контрольные вопросы
1. Какие половые различия в организации мозга на настоящее время обнаружены?
2. В выполнении каких умственных операций мужчины превосходят женщин?
3. В выполнении каких умственных операций женщины превосходят мужчин?
Литература
Данилова Н. И. Психофизиология. М., 2001, 2004. С. 282—290.
Железы внутренней секреции (эндокринные, инкреторные) - общее название желез, продуцирующих активные вещества (гормоны) и выделяющие их непосредственно во внутреннюю среду организма. Свое название железы внутренней секреции получили из-за неимения выводных протоков, поэтому образуемые ими гормоны выделяются непосредственно в кровь. К железам внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники.
Кроме этого существуют железы, одновременно осуществляющие выделение веществ во внутреннуюю среду организма (кровь) и в полости организма (кишечник) или наружу, т.е. осуществляющие эндокринную и экзокринную функции. К таким железам, одновременно осуществляющим как внешнесекреторную, так и внутрисекреторную функции, относится поджелудочная железа (гормоны и поджелудочный сок, участвующий в пищеварении), половые железы (гормоны и репродуктивный материал - сперматозоид и яйцеклетка). Однако по установившейся традиции эти смешанные железы также относят к железам внутренней секреции, в совокупности объединенным в эндокринную систему организма. К железам смешанной секреции также относят вилочковую железу и плаценту, сочетающих выработку гормонов с неэндокринными функциями.
При помощи гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции, в организме осуществляется гуморальная (через жидкие среды организма - кровь, лимфу) регуляция физиологических функций, а так как все железы внутренней секреции иннервируются нервами и их деятельность находится под контролем центральной нервной системы, то гуморальная регуляция подчинена нервной регуляции, вместе с которой она составляет единую систему нейрогуморальной регуляции.
Гормоны - это высокоактивные вещества. Ничтожные их количества оказывают мощное воздействие на деятельность определенных органов и их систем. Особенность гормонов - специфическое влияние на строго определенный тип обменных процессов или на определенную группу клеток.
В ряде случаев одна и та же клетка может подвергаться действию многих гормонов, поэтому конечный биологический результат будет зависеть не от одного, а от многих гормональных влияний. С другой стороны гормоны могут влиять на какой-либо физиологический процесс прямо противоположно друг другу. Так, если инсулин снижает уровень сахара в крови, то адреналин повышает этот уровень. Биологические эффекты некоторых гормонов, в частности кортикостероидных, заключаются в том, что они создают условия для проявления действия другого гормона.
По химическому строению гормоны делятся на три большие группы:
- белки и пептиды - инсулин, гормоны передней доли гипофиза
- производные аминокислот - гормон щитовидной железы - тироксин и гормон мозгового вещества надпочечников - адреналин
- жироподобные вещества - стероиды - гормоны половых желез и коры надпочечников
Гормоны могут изменять интенсивность обмена веществ, влияют на рост и дифференцировку тканей, определяют наступление полового созревания. Влияние гормонов на клетки осуществляется разными путями. Некоторые из них действуют на клетки, связываясь с белками-рецепторами на их поверхности, другие проникают в клетку и активируют определенные гены. Синтез информационной РНК и следующий за этим синтез ферментов изменяют интенсивность или направленность обменных процессов.
Таким образом, эндокринная регуляция жизнедеятельности организма является комплексной и строго сбалансированной. Изменения физиологических и биохимических реакций под действием гормонов способствуют приспособлению организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды.
Все железы внутренней секреции взаимосвязаны между собой: гормоны вырабатываемые одними железами, оказывают влияние на деятельность других желез, что обеспечивает единую систему координации между ними, которая осуществляется по принципу обратной связи [показать] .
Принцип обратной связи: усиленное выделение щитовидной железой тироксина тормозит выработку тиреотропного гормона гипофиза, который регулирует секрецию тироксина. Вследствие этого количество тироксина в крови падает. Уменьшение количества тироксина в крови ведет к прямо противоположному эффекту. Точно так же адренокортикотропный гормон гипофиза регулирует выработку гормонов корой надпочечников.
Главенствующая роль в этой системе принадлежит гипоталамусу, рилизинг-гормоны которого стимулируют деятельность главной железы внутренней секреции - гипофиза. Гормоны гипофиза в свою очередь регулируют деятельность других желез внутренней секреции.
Центральные регуляторные образования эндокринной системы
Гипоталамус - область промежуточного мозга, по своей анатомической сути не является железой внутренней секреции. Он представлен нервными клетками (нейронами) - гипоталамическими ядрами, которые синтезируют и секретируют гормоны непосредственно в кровеносное русло гипоталамо-гипофизарно-портальной системы.
Установлено, что гипоталамус является ведущим образованием в регуляции функции гипофиза при помощи гипофизотропных гормонов, получивших название рилизинг-гормоны. Рилизинг-гормоны синтезируются и секретируются нейронами гипоталамуса. Кроме этого установлено, что гормоны вазопрессин и окситоцин, ранее считавшиеся продуктами гипофиза, на самом деле синтезируются в нейронах гипоталамуса и секретируются ими в нейрогипофиз (задняя доля гипофиза), из которого они в дальнейшем секретируются в кровь в необходимые периоды жизни организма.
Существует представление о двойном механизме гипоталамической регуляции тропных функций гипофиза - стимулирующем и блокирующем. Однако до настоящего времени не удалось показать наличие нейрогормона, ингибирующего, например, секрецию гонадотропинов. Однако есть данные, свидетельствующие о ингибирующем действии мелатонина (гормона эпифиза), дофамина и серотонина на синтез в гипофизе гонадотропных гормонов ФСГ и ЛГ.
Яркой иллюстрацией двойного механизма гипоталамической регуляции тропных функций служит контроль секреции пролактина. Выделить и установить химическую структуру пролактин рилизинг-гормона не удалось. Основная роль в регуляции выделения пролактина принадлежит дофаминергическим структурам тубероинфундибулярной области гипоталамуса (туберогипофизарная дофаминовая система). Известно, что секрецию пролактина стимулирует тиролиберин, основная функция которого заключается в активации продукции тиреотропного гормона (ТТГ). Ингибитором секреции пролактина служит дофамин - катехоламин, предшественник синтеза адреналина и норадреналина.
Дофамин тормозит выделение пролактина из лактотрофов гипофиза. Антогонисты дофамина - резерпин, аминазин, метилдофа и другие вещества этой группы, истощают запасы дофамина в церебральных структурах, вызывают усиление выделения пролактина. Способность дофамина подавлять секрецию пролактина широко используется в клинике. Агонист дофамина бромкриптин (парлодел, карбеголин, достинекс) успешно применяется для лечения функциональной гиперпролактинемии и пролактинсекретирующей аденомы гипофиза.
Следует заметить, что дофамин не только регулирует секрецию пролактина, но и является одним из нейромедиаторов центральной нервной системы.
Эпифиз (шишковидное тело)
Шишковидное тело, или верхний мозговой придаток, у млекопитающих представляет собой паренхиматозный орган, исходящий из каудальной части крыши промежуточного мозга, не контактирующий с III желудочком, но соединенный с промежуточным мозгом ножкой, длина которой варьирует. У человека ножка тела эпифиза короткая, располагается непосредственно над крышей cреднего мозга.
Шишковидное тело включает три основных клеточных компонента: пинеалоциты, глию и нервные окончания, которые расположены преимущественно в околососудистом пространстве вблизи отростков пинеалоцитов.
Интенсивное изучение нервной регуляции функции шишковидного тела показало, что основными регуляторными стимулами являются свет и эндогенные механизмы генерации ритма . Световая информация передается в супрахиазматическое ядро по ретиногипоталамическому тракту. От супрахиазматического ядра идут аксоны к нейронам паравентрикулярного ядра, а от последнего - к верхней грудной интермедиолатеральной клеточной цепочке, которая иннервирует верхний шейный ганглий. Таков предположительный путь регуляции функций шишковидного тела. Считается, что ретиногипоталамический путь запускает механизм генерации ритма, который действует на остальной путь.
Мнения о роли шишковидного тела у человека противоречивы. Бесспорно лишь то, что оно не является рудиментарным органом, иногда дающим начало опухолям. Считается, что шишковидное тело проявляет метаболическую активность в течение большого периода жизни и секретирует мелатонин в соответствии с суточным ритмом; кроме того эпифиз выделяет и другие вещества, оказывающие антигонадотропное, антитиреоидное и антистероидное действие.
Мелатонин тормозит образование тиротропин-рилизинг-гормона, тиротропного гормона (ТТГ), гонадотропных гормонов (ЛГ, ФСГ), окситоцина, тиреоидных гормонов, тирокальцитонина, инсулина, а также синтез простагландинов; снижает сексуальную возбудимость и осветляет кожу путем воздействия на меланофоры.
Гипофиз, или нижний мозговой придаток, расположенный в средней части основания мозга, в углублении турецкого седла и соединяющийся ножкой с мозговым веществом (с гипоталамусом). Представляет собой железу массой 0,5 г. В нем выделяют два основных отдела: переднюю долю – аденогипофиз и заднюю – нейрогипофиз.
Аденогипофиз синтезирует и секретирует следующие гормоны:
- Гонадотропные гормоны - гонадотропины (гонады - половые железы, "тропос" - место)
- фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)
- лютеинизирующий гормон (ЛГ)
Гонадотропины стимулируют деятельность мужских и женских половых желез и выработку ими гормонов.
- Адренокортикотропный гормон (АКТГ) - кортикотропин - регулирует деятельность коры надпочечников и выработку ею гормонов
- Тиреотропный гормон (ТТГ) - тиреотропин - регулирует функцию щитовидной железы и выработку ею гормонов
- Соматотропный гормон (СТГ) - соматотропин - стимулирует рост организма.
Избыточная продукция гормона роста у ребенка может привести к гигантизму: рост таких людей в 1,5 раза превышает рост нормального человека и может достичь 2,5 м. Если выработка гормона роста возрастает у взрослого человека, когда рост и формирование организма уже закончено, то развивается заболевание акрогемалия, при котором увеличиваются размеры рук, ног, лица. Одновременно растут и мягкие ткани: утолщаются губы и щеки, язык становится настолько большим, что не помещается во рту.
При его недостаточной выработке в раннем возрасте рост ребенка тормозится и развивается заболевание гипофизарная карликовость (рост взрослого человека не превышает 130 см). Гипофизарный карлик отличается от карлика-кретина (при заболевании щитовидной железы) правильными пропорциями тела и нормальным умственным развитием.
- Пролактин - регулятор фертильности и лактации у женщин
Нейрогипофиз накапливает синтезируемые в нервных ядрах гипоталамуса гормоны
- Вазопрессин - контролирует обратное всасывание воды в почечных канальцах на определенном уровне и является одним из факторов, определяющих постоянство водно-солевого обмена
в организме. Вазопрессин уменьшает мочевыделение, а также суживает кровеносные сосуды, что обусловливает повышение кровяного давления.
Понижение функции задней доли гипофиза вызывает несахарное мочеизнурение, при этом больной выделяет до 15 л мочи в сутки. Такая большая потеря воды требует ее восполнения, поэтому больные страдают от жажды и выпивают большое количество воды.
- Окситоцин - вызывает сокращение гладких мышц матки, кишечника, желчного и мочевого пузыря.
Периферические эндокринные железы
Щитовидная железа
Щитовидная железа располагается на передней стороне шеи, поверх щитовидного хряща. Ее масса составляет 16-23 г. Щитовидная железа продуцирует гормоны, в состав которых входит йод:
- Тироксин (Т 4) - основной гормон щитовидной железы - участвует в регуляции энергетического обмена, синтеза белка, роста и развития. Увеличение выделения этого гормона наблюдается
при базедовой болезни, когда повышается температура тела, человек худеет, несмотря на то что потребляет большое количество пищи. У него повышается артериальное давление, появляются
тахикардия (учащение частоты сердечных сокращений), мышечная дрожь, слабость, усиливается нервная возбудимость. Щитовидная железа при этом может увеличиваться в объеме и выступать
на шее в виде зоба.
При недостаточной деятельности щитовидной железы возникает микседема (слизистый отек) - заболевание, которое характеризуется понижением обмена веществ, падением температуры тела, замедлением пульса, вялостью движений. Масса тела увеличивается, кожа становится сухой, отечной. Причиной этого заболевания может быть или недостаточная активность самой железы, или недостаток в пище йода. В последнем случае йодная недостаточность компенсируется путем увеличения самой железы, вследствие чего развивается зоб.
Если недостаточность функции железы проявляется в детском возрасте, то развивается болезнь - кретинизм. Дети, страдающие этим заболеванием, слабоумны, у них задерживается физическое развитие.
Удаление щитовидной железы в молодом возрасте вызывает задержку роста млекопитающих. Животные остаются карликами, у них замедляется дифференцировка почти всех органов.
- Трийодтиронин (Т 3) - щитовидной железой секретируется не более 20%. Остальная часть Т 3 образуется путем дейодирования Т 4 вне щитовидной железы. Этот процесс обеспечивает почти 80% Т 3 образующегося за сутки. Внетиреоидное образование Т 3 из Т 4 происходит в тканях печени и почек.
- Кальцитонин (не содержит йод) - вырабатывается парафолликулярными клетками щитовидной железы. Органами-мишенями для кальцитонина является костная ткань (остеокласты) и почки (клетки восходящего колена петли Гентле и дистальных канальцев). Под влиянием кальцитонина тормозится активность остеокластов в кости, что сопровождается уменьшением резорбции костей и снижением содержания кальция и фосфора в крови. Кроме того, кальцитонин увеличивает экскрецию почками кальция, фосфатов, хлоридов.
Для нормальной работы щитовидной железы необходимо регулярное поступление йода в организм. В местностях, где почва и вода содержат мало йода, у людей и животных нередко наблюдается увеличение щитовидной железы - эндемический зоб. Этот зоб является компенсаторным приспособлением организма к недостатку иода. Благодаря увеличению объема железистой ткани щитовидная железа способна вырабатывать достаточное количество гормона, несмотря на пониженное поступление иода в организм. При этом она может увеличиваться до больших размеров и достигать массы 1 кг и более. Нередко обладатель такого зоба чувствует себя совершенно здоровым, так как эндемический зоб не сопровождается изменением функции щитовидной железы. В целях профилактики эндемического зоба в местностях, где мало йода в окружающей среде, к поваренной соли добавляется йодистый калий.
Паращитовидные железы
Паращитовидные (околощитовидные) железы (ОЩЖ) представляют собой округлой или овальной формы тельца, расположенные на задней поверхности долей щитовидной железы. Их количество непостоянно и может изменяться от 2 до 7-8. Нормальные паратироидные железы имеют размер 1 х 3 х 5 мм и весят от 35 до 40 мг. После 20-летнего возраста масса ОЩЖ не изменяется, у женщин она несколько больше, чем у мужчин.
ОЩЖ вырабатывают паратгормон, который регулирует обмен кальция и фосфора в организме. Этот гормон обусловливает всасывание кальция в кишечнике, высвобождение его из костей и обратное всасывание из первичной мочи в почечных канальцах.
Удаление или поражение паращитовидных желез ведет к спазмам мышц, судорогам, повышается возбудимость нервной системы. Такое состояние носит название тетании. Объясняется оно снижением концентрации кальция в крови. Возможна гибель от удушья вследствие судорог дыхательных мышц.
Вилочковая железа
Вилочковая железа, или тимус относится к числу смешанных желез. Ее внутрисекреторная функция заключается в выработке гормона - тимозина, модулирующего иммунные и ростовые процессы. Внешнесекреторная функция обеспечивает образование лимфоцитов, осуществляющих реакции клеточного иммунитета и регулирующих функции других лимфоцитов, вырабатывающих антитела.
Вилочковая железа располагается загрудинно, в верхнем отделе средостения.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа также относится к числу смешанных желез. Она расположена в брюшной полости, лежит на уровне тел 1-2 поясничных позвонков позади желудка, от которого отделяется сальниковой сумкой. Поджелудочная железа взрослого человека в среднем весит 80-100 г. Ее длина составляет 14-18 см, ширина - 3-9 см, толщина - 2-3 см. Железа имеет тонкую соединительнотканную капсулу и снаружи покрыта брюшиной. В железе выделяют головку, тело и хвост.
Внешнесекреторная функция поджелудочной железы заключается в секреции поджелудочного сока, который по выводным протокам попадает в двенадцатиперстную кишку и принимает участие в процессах расщепления питательных веществ.
Внутрисекреторную функцию выполняют особые клетки, расположенные островками (скоплениями), не связанными с выводными протоками. Эти клетки получили название панкреатических островков (островки Лангерганса). Величина островков составляет 0,1-0,3 мм, а общий вес - не превышает 1/100 массы железы. Больше всего островков расположено в хвосте поджелудочной железы. Островки пронизаны кровеносными капиллярами, эндотелий которых имеет фенестры, облегчающие поступление гормонов из островковых клеток в кровь через перикапиллярное пространство. В островковом эпителии выделяют 5 типов клеток:
- А-клетки (альфа-клетки, ацидофильные инсулоциты) - вырабатывают глюкагон при помощи которого происходит процесс превращения гликогена в глюкозу. Секреция этого гормона приводит к повышению уровня глюкозы в крови.
- В-клетки (бета-клетки) - секретируют инсулин, регулирующий уровень глюкозы в крови. Инсулин превращает избыток глюкозы в крови в животный крахмал гликоген и понижает уровень
сахара в крови. Под влиянием инсулина усиливается поглощение глюкозы периферическими тканями, а гликоген депонируется в печени и мышцах.
Удаление или поражение железы вызывает сахарный диабет. Недостаток или отсутствие инсулина приводит к резкому повышению сахара в крови и прекращению его превращения в гликоген. Избыток сахара в крови обусловливает его выделение с мочой. Расстройство углеводного обмена приводит к нарушению обмена белков и жиров, в крови накапливаются продукты неполного окисления жиров. При осложнениях заболевание может вызвать гипергликемическую (диабетическую) кому, при которой возникает расстройство дыхания, ослабление сердечной деятельности, потеря сознания. Первая помощь состоит в срочном введении инсулина.
Повышение секреции инсулина ведет к увеличению потребления глюкозы клетками тканей и отложению в печени и мышцах гликогена, снижению концентрации глюкозы в крови с развитием гипогликемической комы.
- Д-клетки (дельта-клетки) - вырабатывают соматостатин
- Д1-клетки (Д1-аргирофильные клетки) встречаются в островках в небольшом количестве, имеют в цитоплазме плотные гранулы, содержащие вазоактивный интестинальный полипептид
- РР-клетки - вырабатывают панкреатический полипептид
В клинической практике наибольшее значение гормоны, продуцируемые альфа и бета-клетками поджелудочной железы.
Надпочечники
Надпочечники представляют собой парный эндокринный орган, распологающийся в забрюшинном пространстве над верхними полюсами почек на уровне Тh XI - L I позвонков. Масса надпочечников взрослого человека в среднем составляет 5-8 г и, как правило, не зависит от пола и массы тела. Развитие и функцию коры надпочечников регулирует адренокортикотропный гормон гипофиза.
Надпочечники состоят из двух слоев, представленных соответственно корковым и мозговым веществом. В коре надпочечников выделяют клубочковую, пучковую и сетчатую зоны.
Надпочечники вырабатывают несколько гормонов:
- Гормоны мозгового слоя надпочечников - катехоламины: адреналин, норадреналин, дофамин, а также другие пептиды, в частности адреномедуллин.
Большое количество адреналина выделяется при сильных эмоциях - гневе, испуге, боли, напряженной мышечной или умственной работе. Увеличение количества поступающего в кровь адреналина вызывает учащенное сердцебиение, сужение кровеносных сосудов (однако сосуды мозга, сердца и почек расширяются) и повышение кровяного давления. Адреналин усиливает обмен веществ, особенно углеводов, ускоряет превращение гликогена печени и мышц в глюкозу. Под влиянием адреналина расслабляется мускулатура бронхов, угнетается перистальтика кишечника, повышается возбудимость рецепторов сетчатки, слухового и вестибулярного аппарата. Усиление образования адреналина может вызвать экстренную перестройку функций организма при действии чрезвычайных раздражителей.
Кроме того, катехоламины регулируют распад жиров (липолиз) и белков (протеолиз), когда источник энергии, мобилизованный из запасов углеводов, истощается. Под влиянием катехоламинов стимулируются процессы глкюконеогенеза в печени, где для образования глюкозы используют лактат, глицерин и аланин.
Наряду с непосредственным влиянием на обмен веществ катехоламины оказывают опосредованное действие через секрецию других гормонов (СТГ, инсулин, глюкагон, ренин-ангиотензиновая система и др.).
Адреномедуллин - принимает участие в регуляции гормонального, электролитного и водного баланса в организме, снижает артериальное давление, увеличивает частоту сердечных сокращений, расслабляет гладкую мускулатуру. Его содержание в плазме крови изменяется при различных патологических состояниях.
- Гормоны коркового слоя надпочечников
- гормоны клубочковой зоны - минералокортикоиды: альдостерон - регулирует солевой обмен (Nа + , К +) в организме. Избыток обусловливает повышение артериального давления (артериальную гипертензию) и снижение калия (гипокалиемию), недостаток - гиперкалиемию, которые могут оказаться несовместимыми с жизнью.
- гормоны пучковой зоны - глюкокортикоиды: кортикостерон, кортизол - регулируют углеводный и белковый обмен; угнетают выработку антител, обладают противовоспалительным действием, в связи с чем их синтетические производные широко применяются в медицине. Глюкокортикоиды поддерживают определенную концентрацию глюкозы в крови, увеличивают образование и отложение гликогена в печени и мышцах. Избыток или недостаток глюкокортикоидов сопровождается угрожающими жизни сдвигами.
- гормоны сетчатой зоны - половые гормоны: дегироэпиандростерон (ДГЭА), дегироэпиандростерон-сульфат (ДГЭА-с), андростендион, тестостерон, эстрадиол
При недостаточности функции коры надпочечников и снижении выработки гормонов развивается бронзовая, или аддисонова, болезнь. Ее характерные признаки - бронзовый оттенок кожи, мышечная слабость, повышенная утомляемость, восприимчивость к инфекции.
Половые железы
Половые железы - яичники у женщин и яички у мужчин - относятся к смешанным. Их внешнесекреторная функция заключается в образовании и выделении яйцеклеток и сперматозоидов, а внутрисекреторная - в продукции половых гормонов, поступающих в кровь.
Яичники - женские половые железы, представляют собой парный орган, выполняющий в организме генеративную и эндокринную функции. Располагается в полости малого таза, имеют овоидную форму, длина составляет 2,5-5,5 см, ширина - 2-2,5 см, масса - 5-8 г.
В яичниках образуются и созревают женские половые клетки (яйцеклетки), а также вырабатываются половые гормоны: эстрогены, прогестерон, андрогены , релаксин - размягчение шейки матки и лонного сочленения в период подготовки к родам, ингибин - тормозит секрецию ФСГ и некоторые другие полипептидные гормоны.
Яички - мужские половые железы - парный железистый орган, также выполняющий в организме генеративную и эндокринную функции. Располагается в мошонке, в области промежности. В яичках образуются и созревают мужские половые клетки (сперматозоиды), а также вырабатывается половой гормон - тестостерон и в незначительном количестве дигидроэпиандростерон и андростендион (большая часть их образуется в периферических тканях).
Половые гормоны - андрогены (у мужчин) и эстрогены (у женщин) стимулируют развитие органов размножения (половых желез и придаточных частей полового аппарата), созревание половых клеток и формирование вторичных половых признаков. Под вторичными половыми признаками подразумеваются те особенности в строении и функциях организма, которые отличают мужчин от женщин: строение скелета, развитие мускулатуры, распределение волосяного покрова, подкожного жира, строение гортани, тембр голоса, своеобразие психик» и поведения.
Действие половых гормонов на различные функции организма особенно наглядно проявляется у животных при удалении половых желез (кастрации) или их пересадке.
Большой интерес представляют опыты по пересадке половых желез: у ранее кастрированного животного появляются половые признаки того пола, железы которого пересажены. Например, если кастрированной курице пересадить половые железы петуха, то у нее появляются гребень, петушиное оперение и драчливость. Напротив, если кастрированному петуху пересадить яичник, то гребень уменьшается, исчезает петушиный задор. Такие "петухи" проявляют заботу о потомстве и высиживают цыплят.
Кастрация была распространена в России в некоторых религиозных сектах. В Италии до середины XIX в. практиковалась кастрация мальчиков, певших в церковном хоре, для сохранения у них высокого тембра голоса.
Регуляция деятельности желез внутренней секреции. Физиологические процессы в организме характеризуются ритмичностью , т. е. закономерной повторяемостью через определенные промежутки времени.
У млекопитающих и человека наблюдаются половые циклы, сезонные колебания физиологической активности щитовидной железы, надпочечников, половых желез, суточные изменения двигательной активности, температуры тела, частоты сердцебиения, обмена веществ и т. д.
Токсическое действие на железы внутренней секреции. Алкоголь и курение оказывают токсическое действие на железы внутренней секреции, в частности на половые железы, на генетический аппарат и развивающийся плод. У детей алкоголиков часто наблюдаются пороки развития, умственная отсталось, тяжелые заболевания.
Употребление спиртных напитков приводит к преждевременной старости, деградации личности, инвалидности и смерти. Великий русский писатель Л. Н. Толстой подчеркивал, что "вино губит телесное здоровье людей, губит умственные способности, губит благосостояние семьи и, что всего ужаснее, губит душу людей и их потомство".