их строение, функции, что вырабатывают
«Железы страха и смелости», «бойцы эндокринной системы» – такая контрастная метафора в отношении этих органов вполне объяснима, потому что именно они принимают непосредственное участие в формировании двух базовых человеческих эмоций — страха и гнева. Что такое надпочечники, какова их роль в организме, где они расположены? Попробуем разобраться.
Привлекавшие издавна внимание учёных, эти железы внутренней секреции были впервые описаны выдающимся итальянским врачом и анатомом Бартоломео Евстахием в середине 16 века. В настоящее время наука располагает подробной информацией о строении и функциях надпочечников, однако знаем мы о них, вероятно, ещё далеко не всё.
Как устроены надпочечники?
Надпочечников (иначе адреналовых желёз) в организме человека два. Расположены они в забрюшинном пространстве в области поясницы, и представляют собой небольшие «шапочки» над почками. Несмотря на то, что роль у надпочечников единая, они имеют разную форму.
Железа, расположенная слева, визуально похожа на полумесяц, а правая напоминает треугольник.
Строение надпочечника
Снаружи железы покрыты капсулой из соединительной ткани. Взглянув на железу в разрезе, можно обнаружить в ней два слоя. Первый располагается на периферии органа и называется корковым веществом. В центральной области железы находится мозговое вещество.
Чтобы ответить на вопрос, к каким железам относятся надпочечники, достаточно обратиться к их строению. Надпочечники вырабатывают биологически активные вещества — гормоны, которые поступают прямо в кровь. Выводящих протоков у надпочечников нет, поэтому эти органы относят к железам внутренней секреции.
Корковое вещество составляет около 90 % от общей массы желёз. Его образуют клетки, продуцирующие кортикостероидные и половые гормоны.
В корковом слое выделяют три зоны, отличающиеся друг от друга строением составляющих их клеток.
1. Клубочковая – занимает около 15% всего коркового слоя.
В её состав входят мелкие клетки, собранные в «клубочки», и синтезирующие минералокортикоиды – альдостерон, кортикостерон, дезоксикортикостерон. Эти гормоны участвуют в регуляции артериального давления и водно-солевого баланса.
2. Пучковая – её структуру составляют длинные пучки крупных клеток, занимающих две трети коры надпочечников. Они вырабатывают глюкокортикоиды — гормоны, влияющие на иммунитет, подавляющие рост соединительной ткани, а также снижающие интенсивность воспалительных, аллергических реакций в организме. К ним относят, в частности, кортизол и кортизон.
3. Сетчатая – состоит из тонкого слоя мелких клеток различной формы, образующих сетчатую структуру. Здесь происходит образование половых гормонов – андростендиона, ДЭАSO4, которые ответственны за развитие вторичных половых признаков человека, имеют значение для вынашивания плода.
Мозговой слой, расположенный в центре надпочечников, состоит из хромаффинных клеток. Несмотря на малую долю в общем объёме желёз, именно клетками мозгового слоя продуцируются катехоламины – адреналин и норадреналин – которые управляют работой организма в условиях стресса.
Для чего нам нужны надпочечники?
Для жизни. И это не высокопарные слова. Безусловная значимость надпочечников подтверждается тем, что при их повреждении или удалении наступает смерть.
Образование гормонов и биологически активных веществ, которые непосредственно влияют на рост, развитие и функционирование жизненно важных органов – основная функция надпочечников. Благодаря гормонам, вырабатываемым мозговым и корковым слоем надпочечников, происходит регуляция различных обменных процессов. Кроме того, они принимают участие в иммунной защите организма, адаптации человека к внешним неблагоприятным условиям и изменяющимся внутренним факторам.
Сегодня известно более 50 стероидных соединений, вырабатываемых только корой надпочечников. К примеру, гидрокортизон обеспечивает накопление гликогена в печени и мышцах, тормозит синтез белка в одних тканях и ускоряет его образование в других. Он влияет также на обмен жиров, угнетает деятельность лимфоидной и соединительной тканей.
Альдостерон отвечает за регуляцию водно-солевого обмена, поддерживая соотношение натриевых и калиевых солей.
Кортизол стимулирует иммунитет. Если организм подвергается непредвиденным нагрузкам, то в срочном порядке начинает вырабатываться данный гормон. Благодаря ему улучшается работа мозга, укрепляется сердечная мышца, организм обретает способность противостоять стрессам разного типа.
Количество адреналина и норадреналина, которые продуцируются клетками мозгового слоя надпочечников, обычно увеличивается в ситуации стресса. Повышение уровня адреналина в крови помогает запустить процессы, которые мобилизуют организм и делают его способным к выживанию в неблагоприятных условиях. При этом учащается дыхание, ускоряется поступление кислорода к тканям, повышается уровень сахара в крови, тонус кровеносных сосудов и давление. За счёт стимулирующего воздействия этих гормонов увеличивается мышечная сила, скорость реакции, выносливость и повышается болевой порог. Это позволяет реагировать на угрозу одним из вариантов － «бей» или «беги».
Регулируя важнейшие жизненные функции, надпочечники помогают нам быстро приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Чтобы снизить риски нарушений работы надпочечников, следует по возможности избегать стрессов, быть физически активным, соблюдать режим труда и отдыха, правильно питаться и своевременно обращаться к врачу при появлении жалоб и с профилактическими целями.
Редакция рекомендует:
Соседствуя с щитовидной железой: что такое паращитовидные железы?
Фармакология, под. ред. Ю. Ф. Крылова и В. М. Бобырева.
Назад Оглавление Вперёд
Половые железы (семенники и яичники), а также желтое тело и плацента вырабатывают гормоны. Женские половые гормоны эстроген ы обеспечивают развитие женского организма (формирование половых органов, вторичных половых признаков, психических функций, подготавливают матку к имплантации оплодотворенной яйцеклетки). Природными эстрогенами являются эстрадиол и эстрон.
Не уступая по активности природным, синтетические эстрогены, такие как гексэстрол (синэстрол), диэтилстильбэстрол более стойки (можно применять перорально). Эстрогены назначают для заместительной терапии при женском гипогонадизме и в климактерическом периоде, для стимуляции родовой деятельности.
Гестагены являются гормонами желтого тела, они вызывают активную пролиферацию желез эндометрия, способствуя имплантации яйцеклетки, угнетают сократительную активность матки (в том числе снижают ее чувствительность к окситоцину). К гестагенам относятся прогестерон и
Мужские половые гормоны (андрогены) ответственны за формирование мужских половых органов, вторичных половых признаков, влияют на рост и развитие организма, сперматогенез и половую активность мужчин.
Природным половым гормоном является тестостерон, полусинтетическим аналогом — метилтестостерон. При пероральном назначении последний более стоек. Андрогены применяют при мужском гипогонадизме (евнухоидизме), мужском климаксе, импотенции. Назначают андрогены при патологическом климаксе у женщин, опухолях яичников и молочной железы, для подавления секреции молока. Следует помнить, что при назначении андрогенов женщинам могут развиваться явления вирилизма и маскулинизации.
К анаболическим стероидам относятся метандиенон (метандростенолон), нандролон (феноболин , ретаболил). Они были синтезированы на основе мужских половых гормонов. Практически не обладая андрогенной активностью, они активируют белковый синтез, увеличивают массу скелетных мышц, способствуют задержке кальция в костях, стимулируют процессы заживления. Положительное влияние анаболических стероидов на белковый обмен связывают с задержкой в организме азота, серы, фосфора и активизацией синтеза аминокислот.
Анаболические стероиды широко применяются в медицинской практике при послеоперационном истощении, тяжелых инфекциях, инфаркте миокарда, остеопорозах, отставании роста у детей, замедленном срастании переломов и др.
Среди побочных эффектов анаболических стероидов нужно отметить способность задерживать натрий и воду, нарушать функции печени (гепатотоксичность), вызывать вирилизм.
Гонада – определение, функция и примеры
Гонада Определение
Гонада – это специализированный орган, содержащий зародышевые клетки. Зародышевые клетки отвечают за производство гаплоидных клеток, необходимых для полового размножения. Таким образом, половые железы, в частности яички и яичники у людей, позволяют осуществлять половое размножение. Как правило, у животных, размножающихся половым путем, каждый организм имеет определенное количество хромосом. Чтобы создать потомство, эти хромосомы должны быть разделены поровну, чтобы создать потомство с одинаковым числом хромосом.
Возьмем, к примеру, людей.
В клетках человека 23 пары хромосом. Вы получили 23 хромосомы от матери и 23 от отца. Поскольку эти хромосомы представляют одни и те же части ДНК, одинаковые пары группируются в 1 хромосому, содержащую сестринские хроматиды. Следовательно, у человека в каждой клетке 46 хромосом.
Вот тут-то и появляются гонады. Представьте, если бы два человека воспроизводились, не разделив сначала свои хромосомы. 46+46=92 хромосомы! В то время как некоторые организмы (например, растения) иногда выигрывают от дополнительных копий одной и той же хромосомы, это состояние вредно для людей и многих других животных. Следовательно, перед размножением животное должно использовать зародышевые клетки в гонадах, чтобы сократить ДНК до 23 хромосом, не имеющих пар. Клетки с половиной генетического материала известны как гаплоидные клетки (или гаметы), в отличие от типичных диплоидных клеток.
Функция гонады
Для образования гаплоидных клеток у человека гонады способствуют особому типу клеточного деления, известному как мейоз.
Во время мейоза ДНК диплоидной клетки удваивается, образуя 92 хромосомы, которые затем разделяются на 4 клетки. Каждая клетка уникальна и содержит 23 непарные хромосомы. Эти клетки станут яйцеклетками и сперматозоидами, участвующими в половом размножении.
Гонада другого организма функционирует точно так же, хотя число хромосом в каждом организме разное. У организмов со сложной гормональной системой гонады часто участвуют в регуляции гормонов. Это можно увидеть у людей. Было обнаружено, что мужские яички участвуют в производстве и регуляции тестостерона, в то время как женские яичники вырабатывают различные гормоны, участвующие в овуляции и беременности, основным гормоном которых является эстроген.
Гонада часто связана с половым органом и способствует высвобождению гамет. Это наблюдается у видов, которые полагаются на внутреннее оплодотворение или акт совокупления. Другие виды полагаются на выброс своих гамет в окружающую среду. У этих видов гонады сами выделяют гаметы.
Это видно по цветам. Гонада, которая производит пыльцу, — это тот же орган, который используется для выброса пыльцы в воздух и на пчел. Затем пыльца переносится на рыльце или женскую гонаду другого цветка. Здесь происходит оплодотворение.
Примеры гонад
Гонады могут существовать во многих формах в животном мире, но можно увидеть общую закономерность: самцы имеют семенники, а самки имеют яичники. У животных, дифференцированных по половому признаку, каждый пол содержит только один тип гонад (мужской или женский). У некоторых гермафродитных животных, таких как дождевые черви, каждый организм содержит как мужские, так и женские гонады. У других организмов
Типичные гонады
С точки зрения человека «типичным» расположением гонад является расположение двух разных полов. Это известно как половой диморфизм. Многие существа с половым диморфизмом также дифференцированы по половому признаку. Это означает, что каждый пол получает 1 тип гонад и производит 1 тип гамет.
У многих животных это можно увидеть как самцов, так и самок. Самцы производят сперму, а самки производят яйцеклетки.
Этот образ жизни используется от самых маленьких до самых больших существ, и это, безусловно, самая распространенная форма воспроизводства. В этой форме существуют два основных типа половых желез – яичники и семенники. Самцы используют яички для производства спермы. Эти гаплоидные гаметы обычно имеют хвосты, которые могут направлять их к яйцам, увеличивая шансы на оплодотворение. Яйца самок всегда образуются в яичниках, но у разных видов яйца могут принимать различную форму.
У человека яйцеклетки остаются в яичниках до овуляции, когда яйцеклетка опускается в матку и может быть оплодотворена. У птиц яйцо оплодотворено, защищено твердой скорлупой и хранится в тепле в гнезде, пока развивается эмбрион. У многих морских существ яйца и сперматозоиды просто выбрасываются в окружающую среду по синхронному сигналу. Однако во всех этих формах простая гонадная железа является органом, производящим все гаметы.
Дождевые черви
Хотя может показаться, что приведенный выше план полового диморфизма является наиболее распространенным, существует множество организмов, которые существуют как с мужскими, так и с женскими гонадами. Типичным примером является типичный дождевой червь. Один дождевой червь содержит мужскую гонаду и женскую гонаду. Мужские половые железы могут отдавать гаметы другому червю, а женские половые железы могут принимать гаметы от того же червя.
Одна из теорий состоит в том, что это дает дождевым червям дополнительное преимущество при спаривании, потому что позволяет передавать генетику в обоих направлениях. Это важно для животных, которые редко встречаются под землей, хотя и могут находиться всего в нескольких дюймах друг от друга. Таким образом, каждый раз, когда встречается пара дождевых червей, может происходить не 1, а 2 спаривания! Часто неподвижным организмам, обладающим слабыми органами чувств или путешествующим индивидуально, необходимо разработать другие средства для успешного размножения.
Это часто наблюдается, когда гонады животных каким-то образом специализируются. У дождевых червей это можно рассматривать как обладание обоими типами половых желез.
Губаны
Губаны – это распространенные рыбы, обитающие в коралловых рифах, которых существует множество видов. Некоторые виды имеют уникальную форму половых желез и известны как последовательных гермафродитов . Хотя все особи обладают как мужскими, так и женскими гонадами, только у одной особи есть активные яичники. У этой особи – доминирующей самки – мужские гонады подавлены, а женские гонады активны. Она производит икру для всей группы, и более мелкие рыбы борются за то, чтобы их оплодотворить.
Wrasse Вторая по величине рыба остается самцом, пока текущая самка не умрет. В это время наступит его очередь взять на себя роль главы женского пола. Таким образом, он претерпит сексуальную метаморфозу, при которой его мужские гонады подавляются, а женские гонады активируются. Новая самка часто становится другого цвета и быстро растет в ответ на быстрое изменение гормонов, которое рыба испытывает, когда активизируются гонады самки.
Этот последовательный гермафродитизм можно наблюдать у многих видов рыб – в том числе у рыб-клоунов и губанов, а также у некоторых рептилий!
- Диплоид – Клетка с полным числом и парами хромосом для данного вида.
- Гаплоид – Клетка с полным числом хромосом, но без пар, для данного вида.
- Гамета – гаплоидная клетка, продуцируемая половыми железами многих организмов.
- Половой диморфизм – Когда два организма одного и того же вида выглядят или функционируют по-разному в зависимости от пола.
Викторина
1. Какова функция половых желез?
A. Для очистки крови от токсинов.
B. Для производства и регулирования гормонов.
C. Для создания гамет или гаплоидных клеток.
D. Некоторые из B и C.
Ответ на вопрос №1
D верно.
У высших животных половые железы участвуют в создании гамет и выработке гормонов, необходимых для функционирования сложной жизни.
2. Поздравляем! Вы нашли новый вид. Теперь вы должны описать это для науки! Наблюдая за размножением организма, вы замечаете, что спаривающиеся особи выглядят одинаково. Обычно происходит одно спаривание, после чего обе особи рождают потомство. Не убивая двух существ, чтобы заглянуть внутрь их гонад, как бы вы их описали?
A. Различаются по половому признаку.
Б. Гермафродит.
C. Последовательно гермафродитный.
Ответ на вопрос №2
B верно. Существа, вероятно, гермафродиты, потому что они претерпевают 1 спаривание и оба дают потомство. Они не дифференцированы по половому признаку, потому что выглядели одинаково. Они не кажутся последовательно гермафродитными, потому что в этом случае потребовалось бы 2 встречи, чтобы произвести 2 потомства.
Поскольку они могли обмениваться генетическим материалом друг с другом, имеет смысл только то, что у них есть мужская и женская половые железы, способные работать одновременно, что делает их гермафродитами.
3. Внутри гонад клетки, подвергшиеся мейозу, часто располагаются рядом с клетками, еще не претерпевшими мейоз. Если взять поперечный срез гонады и посмотреть на него под микроскопом, то можно увидеть две близко расположенные друг к другу клетки, в первой вдвое больше ДНК, чем во второй клетке. Как мы можем описать количество ДНК с научной точки зрения?
A. Первая клетка: гаплоидная; Вторая ячейка: диплоидная
B. Первая ячейка: диплоидная; Вторая ячейка: гаплоид
C. Первая ячейка: продублирована; Вторая ячейка: Единственное число
Ответ на вопрос №3
B верно. В этом случае в первой клетке явно в два раза больше ДНК, чем во второй клетке, потому что она не подверглась мейозу.
Мейоз заставляет количество ДНК делиться пополам, оставляя только одну половину каждой пары хромосом в каждой гамете. Вторая клетка известна как гаплоидная, или имеющая половину необходимой ДНК для создания потомства.
Половая дифференциация – Основы неврологии
Половая дифференциация — это процесс, посредством которого человек превращается либо в мужчину, либо в женщину. Для целей этой главы содержание будет основано на бинарной схеме мужчина/женщина, чтобы представить основные концепции репродуктивного развития. Однако важно признать, что в реальной жизни хромосомный пол, физический пол и гендер существуют в континууме и не всегда могут быть упрощены до двухструктурной системы.
Во время развития тело и мозг подвергаются либо А) феминизации и демаскулинизации, либо Б) маскулинизации и дефеминизации. В большинстве случаев дифференцированный мозг приводит к поведению, которое соответствующим образом соответствует дифференцированным половым железам.
Рисунок 32.
1. В большинстве случаев человеческие женщины имеют феминизированный и демаскулинизированный мозг и тело, тогда как человеческие мужчины имеют маскулинизированный и дефеминизированный мозг и тело. «Gender Icons» Кейси Хенли находится под лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial Share-Alike (CC BY-NC-SA) 4.0 International License.ДНК человека состоит из 46 хромосом. Один набор из 23 хромосом исходит от матери, а другой — от отца. Двадцать две пары называются аутосомными хромосомами. Эти хромосомы имеют одинаковую длину и имеют одни и те же гены, присутствующие в одном и том же месте, независимо от того, получены ли они от матери или отца. Однако для всех генов аллель или версия, присутствующая для каждого гена, может отличаться от каждого родителя. Последняя пара хромосом отвечает за определение того, станет ли человек мужчиной или женщиной; они называются половыми хромосомами. У человека половые хромосомы называются X или Y.
22 пары называются аутосомными и имеют схожую структуру от каждого родителя. Последняя пара — это половые хромосомы, которые определяют, является ли человек мужчиной или женщиной. Половые хромосомы называются X или Y. «Хромосомы» Кейси Хенли находятся под лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial Share-Alike (CC BY-NC-SA) 4.0 International License.Оплодотворение происходит, когда сперматозоид отца сливается с яйцеклеткой матери. Все яйцеклетки содержат одну Х половую хромосому. Сперматозоиды содержат либо одну X-, либо одну Y-хромосому, что означает, что хромосомный пол у человека определяется сперматозоидом. Если сперматозоид, несущий Х-хромосому, оплодотворяет яйцеклетку, в результате получится плод XX и самка, тогда как если сперматозоид, несущий Y-хромосому, оплодотворит яйцеклетку, в результате получится плод XY и самец.
Рисунок 32.3. Комбинация X-содержащей сперматозоида и X-содержащей яйцеклетки приведет к появлению особи XX, которая будет развиваться как женщина.
Комбинация Y-содержащей сперматозоида и X-содержащей яйцеклетки приведет к появлению особи XY, которая будет развиваться как мужчина. «Оплодотворение» Кейси Хенли находится под лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial Share-Alike (CC BY-NC-SA) 4.0 International License.На Y-хромосоме находится ген, называемый областью определения пола (SRY) Y-хромосомы. Ген SRY необходим для маскулинизации эмбриональных гонад. Ген SRY кодирует белок, называемый фактором, определяющим яички (TDF), который заставляет эмбриональные гонады дифференцироваться в яички. Затем яички начинают секретировать как тестостерон, так и гормон, называемый мюллеровым ингибирующим веществом (MIS). Тестостерон вызывает развитие вольфовых протоков в семявыводящие протоки, семенные пузырьки и придатки яичек. MIS вызывает дегенерацию мюллеровых протоков. Присутствие тестостерона также приводит к развитию предстательной железы и полового члена.
Рисунок 32.4. A. Недифференцированная система гонад одинакова для обоих полов.
У самцов ген SRY, расположенный на Y-хромосоме, активируется во время развития, продуцируя фактор, определяющий семенники, в результате чего гонады становятся семенниками. B. Яички начинают высвобождать тестостерон и мюллеровы ингибирующие вещества, что приводит к тому, что вольфовы протоки становятся семявыводящими протоками, семенными пузырьками и придатками яичек, а мюллеровы протоки дегенерируют. C. Присутствие тестостерона также вызывает развитие полового члена и предстательной железы в полностью развитой системе. «Дифференциация мужских гонад» Кейси Хенли находится под лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial Share-Alike (CC BY-NC-SA) 4.0 International License. У женщин, когда ген SRY и секретируемые гормоны отсутствуют, гонады дифференцируются в яичники, мюллеровы протоки развиваются в фаллопиевы трубы, матку и влагалище, а вольфовы протоки дегенерируют.Рисунок 32.5. A. Недифференцированная система гонад одинакова для обоих полов. При отсутствии гена SRY в период с 6-й по 12-ю неделю беременности гонады становятся яичниками.
B. Яичники не вырабатывают никаких гормонов во время развития, что приводит к тому, что мюллеровы протоки становятся маточными трубами, маткой и влагалищем, а вольфовы протоки дегенерируют. C. В полностью развитой системе шейка матки является нижней частью матки, которая отделяет матку от влагалища. «Дифференциация женской гонады» Кейси Хенли находится под лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial Share-Alike (CC BY-NC-SA) 4.0 International License.
«Гормоны развития» Кейси Хенли находятся под лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial Share-Alike (CC BY-NC-SA) 4.0 International License. Эти гормональные эффекты секретируемого тестостерона на мозг должны иметь место в течение определенного периода развития, называемого критическим периодом. Эта ранняя роль тестостерона называется организационным эффектом и приводит к постоянным изменениям в нервной системе и, следовательно, в поведении. Организационные эффекты гормонов приводят к основным, как правило, необратимым аспектам дифференцировки клеток и тканей. Организационные эффекты имеют место в критические периоды, такие как внутриутробное развитие и половое созревание. Во взрослом возрасте одни и те же гормоны вызывают физиологические или поведенческие реакции, такие как индукция репродуктивного поведения или овуляции, но эти влияния, называемые активационными эффектами, обратимы и недолговечны. Удаление активирующего гормона приведет к прекращению поведения, но более поздняя замена приведет к возобновлению реакции, потому что мозг ранее был организован таким образом, чтобы производить такое поведение при наличии гормонов.
Роль активационных гормонов можно продемонстрировать с помощью кастрации взрослых самцов крыс. Здоровые самцы с неповрежденными семенниками будут проявлять сексуальное поведение, если их поместить с самкой крысы. Кастрация, удаление яичек, приводит к тому, что самцы перестают проявлять сексуальное поведение, потому что больше не присутствует активирующий гормон тестостерон.