Залози внутрішньої секреції і гіпоталамо-гіпофізарна система

В організмі людини є три типи залоз, які різняться за тим, куди вони виділяють свій секрет. Це залози зовнішньої, внутрішньої та змішаної секреції. Їхня класифікація — одне з базових питань, яке перевіряють на НМТ.

Залози зовнішньої секреції (екзокринні)

Екзокринні залози мають вивідні протоки, через які секрет потрапляє на поверхню тіла або в порожнини внутрішніх органів. До них належать:

• потові залози — виділяють піт на поверхню шкіри;

• сальні залози — виділяють шкірне сало у волосяні фолікули;

• слинні залози — виділяють слину в ротову порожнину;

• слізні залози — виділяють сльози на поверхню ока;

• молочні залози — виділяють молоко на поверхню соска;

• печінка — найбільша залоза тіла, виділяє жовч через протоки в дванадцятипалу кишку.

Залози внутрішньої секреції (ендокринні)

Ендокринні залози не мають вивідних проток. Вони густо обплетені кровоносними капілярами й виділяють гормони безпосередньо в кров. До них належать: гіпофіз, епіфіз, щитоподібна залоза, прищитоподібні залози, наднирники. Тимус (вилочкова залоза) теж належить до ендокринних, але водночас є центральним органом імунної системи.

Залози змішаної секреції

Ці залози мають дві частини: екзокринну (з протоками) та ендокринну (без проток). До них належать:

• підшлункова залоза — екзокринна частина виділяє травний сік протокою в дванадцятипалу кишку; ендокринна частина (острівці Лангерганса) виділяє в кров гормони інсулін і глюкагон;

• статеві залози: сім'яники в чоловіків і яєчники в жінок — утворюють статеві клітини (сперматозоїди та яйцеклітини), які виводяться через протоки, а також виділяють у кров статеві гормони (тестостерон, естрогени, прогестерон).

Розташування основних ендокринних залоз

На НМТ можуть запропонувати схему тіла людини й попросити впізнати залозу за її положенням. Запам'ятай ключові орієнтири:

Гормони — це біологічно активні речовини, які виробляють ендокринні клітини. Кров переносить їх до клітин-мішеней, де вони змінюють обмін речовин, ріст, розвиток і поведінку. Без гормонів неможлива узгоджена робота органів і систем.

Основні властивості гормонів

Гормони мають три ключові властивості, які відрізняють їх від інших біологічно активних речовин:

• Висока біологічна активність у малих концентраціях. Наприклад, у $1$ мл крові міститься лише кілька нанограмів адреналіну, але цього достатньо, щоб прискорити серцебиття й підвищити артеріальний тиск.

• Специфічність. Кожен гормон діє лише на ті клітини, які мають відповідні рецептори. Інсулін впливає на клітини печінки, м'язів і жирової тканини, але не діє на клітини, позбавлені інсулінових рецепторів.

• Дистанційна дія. Гормон виробляється в одному місці, а діє в іншому, іноді дуже віддаленому. Наприклад, антидіуретичний гормон утворюється в гіпоталамусі, а впливає на нирки.

Тривалість дії й швидкість руйнування різняться між гормонами. Адреналін руйнується в крові за кілька хвилин, тому його дія короткочасна. Тироксин діє кілька днів (період напіврозпаду — близько тижня). Секреція гормонів регулюється потребою та часто має пульсовий або добовий ритм, а не є сталою безперервною. Наприклад, кортизол виділяється найбільше вранці, а мелатонін — уночі.

Хімічна природа гормонів

За хімічною будовою гормони поділяють на три групи:

Нейрогормони

Нейрогормони — це гормони, які виробляють нейросекреторні клітини гіпоталамуса. Вони поєднують властивості нервових імпульсів і гуморальної регуляції. До нейрогормонів належать ліберини, статини, антидіуретичний гормон та окситоцин.

Гіпофункція та гіперфункція

Наслідки гіпофункції (нестачі гормону) й гіперфункції (надлишку) зазвичай протилежні. Наприклад, нестача гормону росту в дитинстві спричиняє низькорослість, а надлишок — гігантизм. Це важливо пам'ятати, аналізуючи завдання НМТ.

Гіпоталамо-гіпофізарна система — це головний регуляторний комплекс, який поєднує нервову й гуморальну регуляцію в організмі людини. Вона складається з гіпоталамуса (відділ проміжного мозку) та гіпофіза (нижній мозковий придаток).

Гіпоталамус — сполучна ланка

Гіпоталамус отримує нервові сигнали з різних відділів мозку й реагує на них виділенням нейрогормонів. Він виробляє ліберини (рилізинг-гормони), які посилюють виділення гормонів передньою часткою гіпофіза, та статини, які гальмують його. Таким чином гіпоталамус керує роботою гіпофіза, а через нього — іншими ендокринними залозами.

Гіпофіз — головна залоза

Гіпофіз — це невеликий придаток мозку масою близько 0,5 г, розташований у турецькому сідлі клиноподібної кістки. Він складається з передньої та задньої часток, які мають різне походження й функції.

Передня частка гіпофіза (аденогіпофіз)

Передня частка сама синтезує й виділяє гормони. До них належать:

• Гормон росту (соматотропін) — стимулює ріст кісток, м'язів та інших тканин.

• Пролактин — регулює утворення молока в молочних залозах.

• Тиреотропний гормон (ТТГ) — стимулює щитоподібну залозу.

• Адренокортикотропний гормон (АКТГ) — стимулює кору наднирників.

• Гонадотропні гормони (ФСГ, ЛГ) — регулюють роботу статевих залоз.

Гормони, які керують роботою інших ендокринних залоз, називають тропними гормонами. До них належать тиреотропний, адренокортикотропний і гонадотропні гормони.

Задня частка гіпофіза (нейрогіпофіз)

Задня частка гіпофіза гормонів не синтезує. Вона лише накопичує й виділяє в кров два гормони, які утворюються в нейросекреторних клітинах гіпоталамуса й транспортуються аксонами в задню частку:

• Антидіуретичний гормон (АДГ, вазопресин) — посилює зворотне всмоктування води в ниркових канальцях, зменшуючи об'єм сечі. Детальніше про його дію в нефроні — у темі «Сечовидільна система».

• Окситоцин — спричиняє скорочення матки під час пологів і виділення молока з молочних залоз.

Принцип зворотного зв'язку

Секреція гормонів регулюється за принципом негативного зворотного зв'язку. Розгляньмо на прикладі осі «гіпоталамус — гіпофіз — щитоподібна залоза»:

• Гіпоталамус виділяє тироліберин (ліберин), який стимулює передню частку гіпофіза.

• Гіпофіз виділяє тиреотропний гормон, який стимулює щитоподібну залозу.

• Щитоподібна залоза виділяє тироксин.

• Надлишок тироксину в крові гальмує виділення тироліберину гіпоталамусом і тиреотропного гормону гіпофізом.

• Нестача тироксину, навпаки, посилює виділення тироліберину й тиреотропного гормону.

Такий самий принцип діє для осей «гіпоталамус — гіпофіз — кора наднирників» і «гіпоталамус — гіпофіз — статеві залози».

Порушення секреції гормонів гіпофіза призводять до характерних захворювань. Розгляньмо, як надлишок або нестача конкретного гормону позначаються на організмі.

Порушення секреції гормону росту

Гормон росту (соматотропін) впливає на ріст кісток і м'яких тканин. Наслідки залежать від того, в якому віці виникло порушення:

Важливо: конкретний зріст не є самодостатнім діагностичним критерієм для гіпофізарної низькорослості. Діагноз ставлять на основі комплексного обстеження.

Центральний нецукровий діабет

Центральний нецукровий діабет спричинений нестачею антидіуретичного гормону (АДГ). Через це нирки не можуть достатньою мірою концентрувати сечу, і людина виділяє багато розведеної сечі (поліурія) та відчуває сильну спрагу (полідипсія).

Це порушення водного обміну, а не наслідок високої глюкози, тому його називають нецукровим діабетом, на відміну від цукрового діабету. Існує також нефрогенна форма, коли нирки недостатньо реагують на АДГ, хоча гормон виробляється в нормі.

Епіфіз (шишкоподібне тіло)

Епіфіз розташований у проміжному мозку. Його основний гормон — мелатонін, який утворюється переважно в темряві. Мелатонін сигналізує організму про біологічну ніч і бере участь у регуляції добових ритмів «сон — неспання». У шкільних підручниках зазначають, що мелатонін гальмує передчасне статеве дозрівання; у людини цей механізм остаточно не з'ясовано.

Розгляньмо типові завдання НМТ на тему ендокринної системи. Кожен приклад супроводжується покроковим розв'язанням.

Приклад 1. Вибір однієї відповіді з чотирьох

Яка з перелічених залоз належить до залоз змішаної секреції?

• А гіпофіз

• Б підшлункова залоза

• В щитоподібна залоза

• Г слинна залоза

Розв'язання. Залози змішаної секреції мають і протоки (екзокринна частина), і ендокринні клітини, що виділяють гормони в кров. Підшлункова залоза виділяє травний сік через протоку в дванадцятипалу кишку, а її острівці Лангерганса виділяють інсулін і глюкагон у кров. Гіпофіз і щитоподібна залоза — суто ендокринні (без проток). Слинна залоза — суто екзокринна (має протоку, виділяє слину в ротову порожнину).

Відповідь: підшлункова залоза.

Чому інші варіанти неправильні: гіпофіз і щитоподібна залоза — залози внутрішньої секреції, не мають проток; слинна залоза — залоза зовнішньої секреції, має протоку, але не виробляє гормонів.

Приклад 2. Логічні пари 1–4 → А–Д

Установи відповідність між порушенням (1–4) та його причиною (А–Д).

Порушення:

• 1 гігантизм

• 2 акромегалія

• 3 гіпофізарна карликовість

• 4 центральний нецукровий діабет

Причини:

• А надлишок гормону росту в дитинстві

• Б надлишок гормону росту в дорослої людини

• В нестача гормону росту в дитинстві

• Г нестача антидіуретичного гормону

• Д нестача інсуліну

Розв'язання. Гігантизм виникає через надлишок гормону росту, поки кістки ще ростуть у довжину (дитинство) — 1А. Акромегалія — надлишок гормону росту в дорослих, коли кістки вже не ростуть у довжину, а збільшуються окремі частини тіла — 2Б. Гіпофізарна карликовість — нестача гормону росту в дитинстві — 3В. Центральний нецукровий діабет — нестача антидіуретичного гормону — 4Г. Причина Д (нестача інсуліну) зайва, вона спричиняє цукровий діабет.

Відповідь: 1А, 2Б, 3В, 4Г.

Приклад 3. Вибір однієї відповіді з чотирьох

Антидіуретичний гормон виявили в задній частці гіпофіза. Де він утворюється?

• А у клітинах задньої частки гіпофіза

• Б у нейросекреторних клітинах гіпоталамуса

• В у корі наднирників

• Г у нирках

Розв'язання. Задня частка гіпофіза гормонів не синтезує. Вона лише накопичує антидіуретичний гормон (вазопресин) та окситоцин, які утворюються в нейросекреторних клітинах гіпоталамуса й транспортуються аксонами в задню частку. Тому правильна відповідь — Б.

Відповідь: у нейросекреторних клітинах гіпоталамуса.

Чому інші варіанти неправильні: А — задня частка не синтезує гормони; В — кора наднирників виробляє кортикостероїди; Г — нирки є органом-мішенню для АДГ, а не місцем його синтезу.

Приклад 4. Вибір однієї відповіді з чотирьох (два твердження)

Оціни правильність двох тверджень:

I. Гормони діють лише на клітини, що мають рецептори до них.

II. Надлишок тироксину посилює виділення тиреотропного гормону гіпофізом.

• А правильне лише I

• Б правильне лише II

• В обидва правильні

• Г обидва неправильні

Розв'язання. Твердження I правильне: специфічність гормонів зумовлена наявністю рецепторів до них на клітинах-мішенях. Твердження II неправильне: надлишок тироксину гальмує (а не посилює) виділення тиреотропного гормону через механізм негативного зворотного зв'язку.

Відповідь: правильне лише I.

• Помилка: відносять підшлункову залозу лише до залоз внутрішньої чи лише зовнішньої секреції. Правильно: підшлункова залоза — змішана: її екзокринна частина виділяє травний сік через протоку, а ендокринна (острівці Лангерганса) виділяє гормони в кров.

• Помилка: вважають, що задня частка гіпофіза сама синтезує антидіуретичний гормон і окситоцин. Правильно: задня частка лише накопичує ці гормони, а синтезуються вони в нейросекреторних клітинах гіпоталамуса й транспортуються аксонами.

• Помилка: плутають гіпофізарну карликовість із кретинізмом. Правильно: за нестачі гормону росту (гіпофізарна карликовість) пропорції тіла й інтелект нормальні. Кретинізм спричинений нестачею гормонів щитоподібної залози й супроводжується розумовою відсталістю — це окрема тема.

• Помилка: вважають акромегалію гігантизмом дорослих. Правильно: у дорослих кістки вже не ростуть у довжину, тому надлишок гормону росту спричиняє збільшення лише окремих частин тіла (кисті, стопи, ніс, нижня щелепа, язик) — це акромегалія, а не гігантизм.

• Помилка: плутають центральний нецукровий діабет із цукровим діабетом. Правильно: центральний нецукровий діабет спричинений нестачею антидіуретичного гормону (порушення водного обміну), а цукровий — нестачею інсуліну та/або недостатньою чутливістю до нього (порушення обміну глюкози).

• Помилка: вважають, що надлишок гормону залози посилює виділення відповідного тропного гормону. Правильно: зворотний зв'язок негативний: надлишок гормону (наприклад, тироксину) гальмує виділення відповідного ліберину гіпоталамусом і тропного гормону гіпофізом.

Тема 4.3 програми НМТ з біології охоплює ендокринні залози внутрішньої та змішаної секреції, гормони й нейрогормони, наслідки порушень їхньої функції. Від тебе вимагають:

• знати розташування й будову основних залоз;

• розуміти властивості гормонів (висока активність, специфічність, дистанційна дія);

• пояснювати принцип регуляції секреції гормонів (негативний зворотний зв'язок);

• розрізняти залози зовнішньої, внутрішньої та змішаної секреції;

• знати будову й функції гіпоталамо-гіпофізарної системи.

У демоваріанті НМТ-2026 тема 4.3 була додатковою в завданні № 18 (вибір однієї відповіді з чотирьох, основна тема 1.2) і в № 30 (вибір трьох відповідей із трьох груп, основна тема 4.8).

Завдання 25–28 у форматі НМТ — це логічні пари 1–4 → А–Д, де одна буква зайва. За кожну правильну пару дають 1 бал, максимум 4 бали. Ця форма добре підходить для пар «порушення → гормон» чи «залоза → тип секреції».

Програма НМТ вимагає візуально розпізнавати ендокринні залози. У демоваріанті 2026 рисунок, схема чи фото є в 15 завданнях із 30. Тому залозу на схемі тіла впізнавай за її розташуванням: гіпофіз — у головному мозку, щитоподібна — на шиї, наднирники — над нирками, підшлункова — позаду шлунка.

• Залози зовнішньої секреції мають протоки; внутрішньої — без проток, гормони йдуть у кров; змішані — підшлункова й статеві.

• Гормони: висока активність, специфічність, дистанційна дія; швидкість руйнування й ритм секреції різні.

• Гіпоталамус виділяє нейрогормони (ліберини, статини, антидіуретичний гормон, окситоцин) і поєднує нервову й гуморальну регуляцію.

• Передня частка гіпофіза — гормон росту й тропні гормони; задня — накопичує антидіуретичний гормон і окситоцин.

• Гормон росту: надлишок у дитинстві — гігантизм, у дорослих — акромегалія; нестача в дитинстві — карликовість.

• Секрецію гормонів регулює негативний зворотний зв'язок; епіфіз виділяє мелатонін.