9. Железы внутренней секреции
8. органы чувств
8.1. О рган зрения
Орган зрения включает глазное яблоко и вспомогательные структуры глаза. В свою очередь орган зрения является составной частью зрительного анализатора, который кроме указанных структур предусматривает проводящий зрительный путь, подкорковые и корковые центры зрения.
Глазное яблоко имеет форму шара, у которого спереди находится незначительная выпуклость. Она соответствует местоположению прозрачной его части — роговицы. Остальная (большая) часть наружной оболочки глаза представлена склерой. В глазном яблоке выделяют два полюса: передний и задний. Линия, соединяющая полюса глаза, называется анатомической осью глаза. В свою очередь, в ней различают наружную и внутреннюю оси глазного яблока. Наружная ось простирается от наружной поверхности роговицы до наружной поверхности заднего полюса глазного яблока и составляет 24 мм. Внутренняя ось (от внутренней поверхности роговицы до сетчатки в области заднего полюса), составляет 21,75 мм. Лица, у которых длина анатомической оси соответствует указанным величинам являются эмметропами.
При удлинении внутренней оси лучи света фокусируются перед сетчаткой. Это состояние носит название близорукость, или миопия (от греч. myops — «щурящий глаз»). Данная категория людей именуется миопами. При укорочении данной оси лучи света фокусируются за сетчаткой глаза, что определяется как дальнозоркость, или гиперметропия.
Глазное яблоко состоит из трех оболочек (фиброзной, сосудистой и внутренней), которые последовательно друг за другом окружают структуры, составляющие ядро.
Фиброзная оболочка глазного яблока располагается снаружи и выполняет формообразующую (каркасную) и защитную функции. Передняя прозрачная часть этой оболочки называется роговицей, а задняя, белесоватая по цвету, — склерой, или белочной оболочкой.
Роговица имеет форму часового стекла, выпуклого спереди и вогнутого сзади.
На границе с роговицей в толще склеры располагается круговой канал — венозный синус склеры (Шлеммов канал). Он заполнен венозной кровью. В него оттекает жидкость из передней камеры глаза.
Сосудистая оболочка глазного яблока богата кровеносными сосудами и пигментом. В сосудистой оболочке выделяют 3 части: радужку, ресничное тело и собственно сосудистую оболочку.
Радужка — передняя часть сосудистой оболочки, расположенная в отличие от других ее частей не пристеночно, а во фронтальной плоскости. Она видна через роговицу и имеет вид диска с отверстием в центре. Это круглое по форме отверстие носит название — зрачок. Диаметр зрачка не постоянный — при сильном освещении он узкий, при слабом — широкий. Изменение величины зрачка (от 1 до 8 мм) осуществляется за счет лежащих в толщине радужки мышц-антагонистов. Вокруг зрачка циркулярно располагаются пучки гладкомышечных клеток, составляющих сфинктер зрачка, радиально — мышцу, расширяющую зрачок.
Клетки радужки богаты пигментом. От количества пигмента зависит цвет глаз. Он может быть светло-серым, светло-голубым, коричневым и т. д. В редких случаях пигмент отсутствует (альбиносы) и тогда радужка имеет красноватый цвет из-за просвечивания сосудов.
Радужка сращена срастается с ресничным телом и со склерой при помощи гребенчатой связки, которая имеет щели — Фонтановы пространства, через которые в Шлеммов канал оттекает жидкость из передней камеры глаза.
Ресничное тело представляет собой утолщенную часть сосудистой оболочки, расположенную позади радужки в области перехода роговицы в склеру; сзади оно переходит в собственно сосудистую оболочку. Передняя часть ресничного тела содержит около 70–80 радиально ориентированных ресничных отростков, в которых вырабатывается внутриглазная жидкость.
Задняя часть ресничного тела – это ресничная мышца, которая играет важную роль в аккомодации глаза за счет изменения кривизны хрусталика, поэтому в функциональном отношении ее также называют аккомодационной.
Собственно сосудистая оболочка выстилает внутреннюю поверхность заднего отдела склеры. Она образована ресничными артериями и венами, которые формируют сосудистое сплетение. Внутренняя оболочка глазного яблока плотно прилежит к внутренней поверхности сосудистой оболочки от места выхода зрительного нерва до зрачка. В ней выделяют две части: зрительную и «слепую». Зрительная часть сетчатки располагается в пределах собственно сосудистой оболочки и содержит фоторецепторные клетки — палочки и колбочки. «Слепая» часть сетчатки находится в пределах ресничного тела и радужки. На поверхности зрительной части сетчатки при офтальмоскопии (визуальный осмотр глазного дна) четко выделяются два важных участка: диск зрительного нерва и желтое пятно. В области диска выходят из глазного яблока волокна зрительного нерва. В связи с тем, что в пределах диска зрительного нерва фоторецепторные клетки (палочки и колбочки) отсутствуют, эту область называют слепым пятном.
Желтое пятно является местом наилучшего видения, т. к. в его пределах располагаются только колбочки, отвечающие за дневное зрение (цветовое). Палочки занимают все остальные участки зрительной части сетчатки
и обеспечивают ночное (скотопическое) зрение.
Хрусталик представляет собой полутвердое бессосудистое тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Хрусталик удерживается многочисленными волокнами, составляющими подвешивающую связку — ресничный поясок (циннова связка).
При сокращении ресничной мышцы расслабляется ресничный поясок и хрусталик становится более округлым. При расслаблении ресничной мышцы хрусталик уплощается, его преломляющая способность уменьшается.
Стекловидное тело представляет собой прозрачную студенистую массу. Оно лишено сосудов и нервов. Его преломляющая способность близка к показателю преломления водянистой влаги, заполняющей камеры глаза.
8.2. Вспомогательные структуры глаза
Вспомогательные структуры глаза включают: фиксирующий aппарат глазного яблока (мышечно-фасциально-капсулярный комплекс, надкостница глазницы, влагалище глазного яблока, жировое тело глазницы), мышцы глазного яблока, бровь, веки, конъюнктиву, слезный аппарат.
Мышцы глазного яблока формируют глазодвигательный аппарат, включающий 4 прямые и 2 косые мышцы, а также мышцу, поднимающую вернее веко.
Конъюнктивальная оболочка- конъюнктива, представляет собой разновидность слизистой оболочки, покрывающей всю заднюю поверхность верхнего и нижнего век и переднюю поверхность глазного яблока. Роговица конъюнктивой не покрыта.
Слезный аппарат включает крупную и мелкие (добавочные) слезные железы и слезоотводящие пути.
Слезоотводящие пути включают слезные канальцы, слезный мешок и носослезный проток.
Слезный мешок лежит в нижне-медиальном углу глазницы в одноименной Книзу слезный мешок продолжается в носослезный проток, который открывается в нижний носовой ход под нижней носовой раковиной.
8.3. Орган слуха и равновесия
(преддверно-улитковый орган)
Преддверно-улитковый орган представлен анатомически и функционально взаимосвязанными между собой органами слуха и равновесия.
Орган слуха обеспечивает улавливание, проведение и восприятие звуков. В осуществлении этих функций принимают участие наружное, среднее и часть внутреннего уха — улитка, которая представлена улитковым лабиринтом. Орган равновесия и гравитации располагается только во внутреннем ухе. Он является составной частью лабиринта и включает такие части, как преддверие и полукружные каналы, в которых находится вестибулярный лабиринт.
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода.
Ушная раковина представляет собой сложной формы эластический хрящ ушной раковины покрытый кожей. Вместе со слуховым проходом она играет роль слуховой воронки для улавливания звуков.
Наружный слуховой проход начинается на дне полости ушной раковины, в этом месте находятся волоски. Волоски защищают вход в наружный слуховой проход от внешних влияний (например, от пылевых частиц). Проход оканчивается слепо, так как от полости среднего уха он отгорожен барабанной перепонкой. Наружный слуховой проход состоит из наружной хрящевой части и внутренней — костной.
Хрящевой слуховой проход выстлан тонкой кожей, в которой имеются волоски, сальные и особые трубчатые железы — видоизмененные потовые железы. Эти железы выделяют ушную серу и называются церуминозными. В области костного слухового прохода кожный покров лишен волос и желез. Он тесно связан с надкостницей, постепенно становится тоньше и на барабанную перепонку переходит только в виде эпидермиса.
Среднее ухо представляет собой несколько сообщающихся полостей. Центральное место занимает барабанная полость; кпереди и книзу от нее проходит слуховая (Евстахиева) труба, соединяющая барабанную полость с носоглоткой. Барабанная полость представляет собой пространство, расположенное между наружным слуховым проходом и лабиринтом. В ней помещается подвижная цепочка из миниатюрных слуховых косточек, включающая молоточек, наковальню, стремечко и их связочный аппарат. Кроме того, в барабанной полости находятся мышцы, сосуды и нервы. Стенки барабанной полости и содержащиеся в ней связки и мышцы покрыты слизистой оболочкой.
Объем барабанной полости составляет около 2 см3.
Молоточек соединен с барабанной перепонкой с одной стороны, а с другой соединяется с наковальней при помощи сустава. Наковальня при помощи сустава соединяется со стремечком, а стремечко вставлено в овальное окно лабиринта (преддверия) внутреннего уха.
Внутреннее ухо расположено в толще пирамиды височной кости. Оно представляет собой несколько сложно устроенных полостей и каналов, сообщающихся между собой, что и послужило основанием для его названия — лабиринт. Выделяют костный лабиринт или лабиринтную капсулу и заключенный в нем соединительнотканный (перепончатый) лабиринт.
Костный лабиринт имеет стенки, состоящие из компактного костного вещества. Система полостей костного лабиринта разделена на три отдела: центральный — преддверие, передний — улитку и задний — костные полукружные каналы.
Внутри костного лабиринта находятся структуры перепончатого лабиринта. В преддверии – мешочек и маточка, в полукружных каналах – полукружные протоки, а в улитке – улитковый проток.
Пространство между костным и перепончатым лабиринтом заполнено жидкостью – перилимфой, а весь перепончатый лабиринт заполнен эндолимфой.
Внутри полукружных протоков, мешочка и маточки располагается вестибулярный аппарат, а внутри улиткового протока – орган слуха (спиральный, или Кортиев орган).
Наружное ухо проводит звуковые волны к барабанной перепонке, колебания которой передаются цепочке слуховых косточек. Колебание стремечка в овальном окне приводит в колебательное состояние перилимфу. Колебание перилимфы приводит к колебанию эндолимфы; эндолдимфа вызывает основной мембраны, на которой лежит Кортиев орган. Механические колебания преобразуются в нервный импульс, который передается через преддверно-улитковый нерв в ЦНС.
Колебания же эндолимфы вызывают колебания структур вестибулярного аппарата, только пусковым фактором здесь является смена положения тела и движения головы. Механические колебания также преобразуются в нервный импульс, который передается через преддверно-улитковый нерв в ЦНС.
9. ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ
Железами внутренней секреции, или эндокринными железами являются органы, вырабатывающие биологически активные вещества — гормоны. В отличие от желез внешней секреции, или экзокринных, они не имеют выводных протоков и выделяют секретируемые продукты непосредственно во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, другие тканевые жидкости).
Гормоны избирательно воздействуют на клетки определенных органов. Эти клетки называются клетками-мишенями для данного гормона. В связи с тем, что гормоны доставляются к клеткам-мишеням кровью или лимфой, эндокринные железы участвуют в гуморальной регуляции физиологических функций в целостном организме. Все железы внутренней секреции имеют исключительно богатое кровоснабжение. Это обеспечивает быстрое поступление к ним необходимых веществ для биосинтеза гормонов. Также быстро происходит отток крови, с которой осуществляется доставка гормонов к соответствующим органам.
Эндокринные железы в функциональном отношении взаимозависимы. Главная роль в регуляции всего комплекса желез внутренней секреции принадлежит гипоталамусу, который обеспечивает взаимосвязь между нервной системой и эндокринными железами. Нейроны некоторых ядер гипоталамуса обладают свойством секретировать биологически активные вещества, названные рилизинг-факторами или гормонрегулирующими факторами. Эти вещества оказывают влияние на клетки передней доли гипофиза, которые синтезируют так называемые тропные гормоны, то есть гормоны, регулирующие в свою очередь функции щитовидной железы, надпочечников, половых желез. Таким образом, гипофиз является своеобразным посредником между мозгом (гипоталамусом) и большинством эндокринных желез. Этот путь регуляции функций эндокринных органов не единственный, существуют и другие механизмы их регуляции.
В связи с указанной функциональной соподчиненностью морфологически обособленных желез правомерно применить термин — эндокринная система.
Щитовидная железа — непарный орган, состоящий из двух долей, соединенных перешейком. Железа находится в передней области шеи. Доли своими основаниями прикрывают 5–6 колец трахеи, а их верхушки достигают середины пластинок щитовидного хряща. Спереди щитовидная железа прикрыта мышцами, лежащими ниже подъязычной кости. Паренхима железы состоит из фолликулов, заполненных своеобразной густой массой — коллоидом, обладающим высокой гормональной активностью. Фолликул — это структурно-функциональная единица щитовидной железы. Их количество — около 30 млн.
Основные гормоны щитовидной железы — тироксин (тетрайодтиронин) и трийодтиронин, характерной особенностью которых является содержание в них йода. При недостатке йода ткань железы разрастается, ее масса резко увеличивается (гипертрофируется), возникает так называемый зоб. Следует отметить, что при гипертрофии щитовидной железы ее функция может оставаться прежней или даже понижаться. Другие клетки щитовидной железы вырабатывают гормон тирокальцитонин. Этот гормон снижает концентрацию кальция в крови, если она превышает нормальный уровень, и способствует усвоению кальция костной тканью. Тиреоидные гормоны оказывают мощное регулирующее влияние на основные функции организма — его рост, развитие и обмен веществ. Они стимулируют рост и половое развитие, усиливают энергетический обмен клеток и основной обмен, оказывают стимулирующее действие на центральную нервную систему.
Паращитовидные железы представляют собой небольшие образования, которые находятся сзади от щитовидной железы. Обычно имеется четыре паращитовидных железы. Паращитовидный гормон — паратгормон — способствует поддержанию ионов кальция в крови на должном уровне. Он обладает избирательным воздействием на костные клетки — остеокласты, разрушающие костную ткань с высвобождением кальция. Падение уровня кальция в крови (недостаток кальция в пищевом рационе, опухоль паращитовидной железы, рахит) вызывает повышенную секрецию паратгормона, что в свою очередь активирует функцию остеокластов. В результате уровень кальция в крови повышается, но кости становятся хрупкими. Удаление паращитовидных желез у животных вызывает тетанию — судорожное сокращение скелетной мускулатуры, непосредственной причиной которой является снижение уровня кальция в крови. При гипопаратиреозе у детей (с врожденной недостаточностью паращитовидных желез) нарушен рост костей и наблюдаются длительные судороги определенных групп мышц. Гиперпаратиреоз вызывается злокачественными опухолями паращитовидных желез.
Тимус (вилочковая железа) — непарный орган, состоящий из двух долей, соединенных в своих средних частях рыхлой соединительной тканью. Тимус находится позади грудины, выступая над яремной вырезкой, а внизу достигая уровня 3–4 ребра. Вилочковая железа является центральным органом иммунной системы. В ее корковом веществе проходят первичную дифференцировку Т-лимфоциты, обеспечивающие иммунологическую компетентность. Дифференцировка Т-лимфоцитов из клеток-предшественников возможна под влиянием гуморального фактора (тимусного гормона), вырабатываемого эпителиальными клетками мозгового вещества тимуса. Особенно необходимо действие этого гуморального фактора на первой неделе жизни новорожденного для того, чтобы лимфоциты других лимфоидных тканей приобрели нормальную иммунологическую активность.
Размеры и структура тимуса существенно меняются с возрастом. Наибольший его размер по отношению к массе тела наблюдается у плода и детей первых двух лет жизни. Затем тимус продолжает расти, достигая максимального развития к началу полового созревания. С этого периода начинается инволюция тимуса, при этом ткань железы в значительной степени замещается жировой тканью часто с сохранением прежней формы.
Эндокринная часть поджелудочной железы представлена островками поджелудочной железы, или островками Лангерганса. Островки рассеяны по всей железе. Масса островковой ткани не превышает 1–2% всей массы железы.
Специфические клетки островков представлены двумя основными разновидностями: альфа-клетками, расположенными по периферии островка, и бета-клетками, занимающими центральную часть. Внутрисекреторная деятельность этих клеток заключается в выработке двух основных гормонов поджелудочной железы, участвующих в регуляции уровня глюкозы в крови, но обладающих антагонистическим действием. Бета-клетки синтезируют гормон — инсулин, снижающий концентрацию углеводов в крови путем повышения проницаемости мембран клеток для глюкозы. Благодаря этому углеводы депонируются в печени и мышцах в виде гликогена. Антагонистом инсулина является глюкагон, который вырабатывается альфа-клетками островков Лангерганса. Под действием этого гормона происходят процессы превращения гликогена в глюкозу и поступление ее в кровеносное русло.
Надпочечник парная железа, расположенная в жировом околопочечном теле в непосредственной близости к верхнему полюсу почки.
Паренхима желез состоит из коркового вещества (коры) и мозгового вещества. Мозговое вещество занимает центральное положение и окружено по периферии толстым слоем коры.
Гормоны коры надпочечников (кортикостероиды) являются жизненно необходимыми, так как они регулируют метаболические процессы во всем организме. Их делят на три группы, каждая из которых вырабатывается в определенной зоне коры. Первая группа — минералокортикоиды. Местом их синтеза является клубочковая зона. Вторая группа — глюкокортикоиды. Они вырабатываются в пучковой зоне коры. Третья группа — половые гормоны. Они синтезируются в сетчатой зоне.
Минералокортикоиды регулируют в организме минеральный обмен и в первую очередь участвуют в поддержании баланса натрия и калия. Наиболее активный гормон — альдостерон — усиливает реабсорбцию (обратное всасывание) натрия и воды в почечных канальцах, что ведет к повышению содержания натрия в крови, лимфе и тканевой жидкости, и одновременному снижению реабсорбции калия. При недостаточной продукции надпочечником минералокортикоидов уменьшается реабсорбция натрия, и он в больших количествах выводится с мочой. Потеря натрия ведет к изменениям внутренней среды, несовместимым с жизнью, поэтому минералокортикоиды называют жизненно важными гормонами.
Глюкокортикоиды (кортизол, гидрокортизол) оказывают существенное и весьма разнообразное влияние на белковый, углеводный и жировой обмен.
Половые гормоны (андрогены и эстрогены) у детей влияют на развитие половых органов, у взрослых они в значительной мере определяют половое поведение.
Клетки мозгового вещества секретируют два родственных гормона — адреналин и норадреналин, которые объединяют под названием катехоламинов. В обычных условиях оба гормона вырабатываются в таких количествах, что не проявляют своего действия ярко выраженными физиологическими эффектами. В чрезвычайных ситуациях (эмоциональный и физический стресс) эти гормоны высвобождаются клетками мозгового вещества в больших, чем обычно, количествах и вызывают экстренную перестройку физиологических функций, направленную на повышение работоспособности организма (усиление и учащение сердечных сокращений, повышение концентрации глюкозы в крови, повышение возбудимости рецепторов сетчатки глаза, слухового и вестибулярного аппаратов, повышение работоспособности скелетных мышц и т. д.).
Шишковидная железа - непарное образование, которое также называют верхним придатком мозга, является составной частью эпиталамуса промежуточного мозга. Она расположена по срединной плоскости глубоко под полушариями большого мозга.
Паренхима железы состоит из секреторных клеток — пинеалоцитов и из глиальных клеток. Пинеалоциты секретируют в кровь мелатонин и серотонин — гуморальные регуляторы, угнетающие, вероятно, секрецию гонадотропных гормонов гипофиза.
Есть достаточно оснований считать шишковидную железу нейроэндокринной железой, регулирующей функции половых желез. Она оказывает тормозное влияние на развитие репродуктивной системы до периода полового созревания.
Половые железы, являющиеся местом образования половых клеток, также выполняют внутрисекреторную функцию, выделяя в кровь половые гормоны. Половые гормоны обладают многогранным биологическим действием, основная цель которого состоит в обеспечении нормального протекания функции размножения. Их разделяют на две группы: мужские половые гормоны — андрогены и женские половые гормоны — эстрогены и гестагены. И те, и другие образуются как в мужских, так и в женских половых железах.
Физиологическая роль половых гормонов состоит в обеспечении способности выполнять половые функции. Они необходимы для полового созревания, т. е. созревания гaмет, сохранения их жизнеспособности, транспорта в половых путях; в женском организме они создают условия для оплодотворения яйцеклетки и ее имплантации в матке. Мужской половой гормон — тестостерон — образуется в интерстициальной ткани яичка клетками Лейдига. Женские половые гормоны — эстрогены — образуются в яичниках и в фолликулах.
В желтом теле яичника, которое развивается на месте лопнувшего фолликула, образуется гормон, обеспечивающий подготовку матки к беременности и ее нормальное протекание, — прогестерон, являющийся гестагеном.
Гипофиз относится к гипоталамусу промежуточного мозга. В черепе он занимает гипофизарную ямку турецкого седла. Особенностью гипофиза является то, что он состоит из двух разных по происхождению и строению органов, находящихся в тесном соприкосновении, — аденогипофиза и нейрогипофиза. Аденогипофиз представляет собой более крупную переднюю долю, а нейрогипофиз— узкую заднюю долю, или нервную часть.
В передней доле образуется несколько гормонов, каждый из которых выделяется клетками особого типа. Это так называемые тропные гормоны, каждый из которых стимулирует функцию определенной железы-мишени: щитовидной железы (ТТГ — тиреотропный гормон); коры надпочечников (АКТГ — адренокортикотропный гормон); поджелудочной (ПТГ — панкреатотропный гормон); половых желез: мужских и женских (ГТГ — гонадотропные гормоны: ФСГ — фолликулостимулирующий, ЛГ — лютеинизирующий; гормон, регулирующий процесс лактации в женском организме — ЛТГ — лактотропный гормон); гормон, влияющий на рост и развитие организма (СТГ — соматотропный гормон).
Недостаточная или избыточная продукция гормонов аденогипофиза вызывает разнообразные и весьма серьезные нарушения в организме, служащие предметом изучения эндокринологии.
В промежуточной части гипофиза вырабатывается меланоцитостимулирующий гормон (МСГ), обеспечивающий регуляцию количества пигмента (меланина) в организме человека, а также липотропный гормон (ЛПГ), который стимулирует жировой обмен.
Нейрогипофиз включает, кроме задней доли гипофиза, воронку и срединное возвышение серого бугра. Задняя доля гипофиза является необычным компонентом эндокринной системы, т. к. в ней нет клеток, синтезирующих гормоны, попадающие из нее в кровь. Задняя доля находится в тесной анатомической и функциональной связи с гипоталамусом. Гормоны, содержащиеся в задней доле гипофиза, в действительности вырабатываются нейросекреторными клетками гипоталамуса: антидиуретический гормон и гормон окситоцин. По волокнам гипоталамо-гипофизарного тракта, выполняющего функцию нейросекреторного пути, гормоны доставляются в заднюю долю гипофиза, где поступают в капиллярное русло. Вазопрессин вызывает повышение кровяного давления (при искусственном введении препарата), а в норме действует как антидиуретический гормон — АДГ (угнетающий мочеобразование). Гипофункция задней доли вызывает несахарный диабет (несахарное мочеизнурение). Окситоцин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры полых органов, особенно матки, и является необходимым для нормального протекания родов.
Контрольные вопросы:
1. Перечислите оболочки глазного яблока и его содержимое. Опишите составные части каждой из оболочек и их функцию.
2. Из чего состоит зрительный анализатор?
3. Опишите вспомогательный аппарат глазного яблока.
4. Опишите части наружного, среднего и внутреннего уха.
5. Опишите механизм звукопроведения.
6. Какие структуры внутреннего уха относятся к вестибулярному анализатору? Опишите механизм работы вестибулярного аппарата.
7. Опишите слуховой и вестибулярный анализаторы.
8. Дайте определение эндокринной железы.
9. Что такое гормон?
10. Перечислите эндокринные железы. Опишите их локализацию и функцию вырабатываемых ими гормонов.