Для регуляции активности гипофиза нервные клетки гипоталамуса выделяют

Гипофиз, нижняя мозговая железа, — сложный эндокринный орган, расположенный в основании черепа в турецком седле основной кости, анатомически связан ножкой с гипоталамусом. Он состоит из трех долей: передней, средней и задней. Передняя и средняя доли объединяются под названием аденогипофиз, а задняя доля называется нейрогипофизом. В нейрогипофизе выделяют два отдела: передний нейрогипофиз, или срединное возвышение, и задний нейрогипофиз, или заднюю долю гипофиза. Также в гипофизе существует и средняя доля, но у человека она почти редуцирована.

Гипоталамус имеет мощный гуморальный путь реализации своих эффектов через его связь с гипофизом. Можно выделить две главные эндокринные связи гипоталамуса с гипофизом:

1. Гипоталамо-аденогипофизарная связь. Гипоталамус осуществляет контроль над эндокринной функцией аденогипофиза с помощью пептидных гормонов, образующихся в передней и средней зонах гипоталамуса. В этих ядрах образуется два вида пептидов: 1. либерины – стимулируют образование и выделение гормонов аденогипофизом. 2. статины – тормозят образование гормонов аденогипофизом. Либерины и статины по аксонам поступают в срединное возвышение гипоталамуса и выделяются в капилляры от верхней гипофизарной артерии, а через кровь, достигая аденогипофиза, действуют на его секреторные клетки. Аденогипофиз выделяет следующие гормоны:

АКТГ (адреналино-кортико-тропный гормон). Влияет на работу коркового слоя надпочечников.

ТТГ (тиреотропный гормон). Влияет на щитовидную железу .

ФСГ (фолликулостимулирующий гормон). Выделяется только у женщин и стимулирует образование фолликул.

ЛГ (лютенизирующий гормон). Выделяется только у женщин, необходим для оплодотворения яйцеклеток. Способствует образованию жёлтого тела.

1. Гипоталамо-нейрогипофизарная связь. Крупноклеточные ядра переднего гипоталамуса (супраоптическое и паравентрикулярное) выделяют два гормона: антидиуретический гормон, или вазопрессин, и окситоцин. Эти гормоны затем о средстам аксонного транспорта поступают в заднюю долю гипофиза и секретируются ей.

Под влиянием вазопрессина увеличивается проницаемость собирательных трубок почки и тонус артериол. Он увеличивает абсорбцию воды и сужение сосудов. Также вазопрессин оказывает влияние на нейроны гипоталамуса, активируя центр жажды и питьевого поведения. При нарушении синтеза, транспортировки, выделения или действия вазопрессина развивается несахарный диабет. Ведущие симптомы этого заболевания — выделение большого количества мочи с низкой относительной плотностью (полиурия) и постоянное чувство жажды. У больных диурез достигает в сутки 15 — 20 л, что не менее чем в 10 раз выше нормы. При ограничении приема воды у больных наступает обезвоживание организма.

Окситоцин — гормон, регулирующий усиление сократительной функции матки и секрецию молока молочными железами. Чувствительность к окситоцину повышается при введении женских половых гормонов. Окситоцин стимулирует молокоотдачу, вызывая сокращение миоэпителиальных клеток, выстилающих протоки молочной железы.

В регуляции функций эндокринной системы и поддержания водно-электролитного баланса в организме человека важная роль принадлежит гормонам гипоталамуса. Рассмотрим подробнее их функции.

Анатомия и физиология

Гипоталамус располагается в основании головного мозга под таламусом и является местом, в котором осуществляется взаимодействие между ЦНС и эндокринной системой. В его нервных клетках образуются вещества с очень высокой биологической активностью. Через систему капилляров они достигают гипофиза и регулируют его секреторную деятельность. Таким образом, существует прямая связь между выработкой гормонов гипоталамуса и гипофиза – фактически они представляют собой единый комплекс.

Биологически активные вещества, вырабатываемые нервными клетками гипоталамуса и стимулирующие функции гипофиза, называются либеринами или ризлинг-факторами. Вещества, которые наоборот подавляют секрецию гипофизарных гормонов, получили название статинов или ингибирующих факторов.

Гипоталамус вырабатывает следующие гормоны:

• тиролиберин (ТРФ);
• кортиколиберин (КРФ);
• фоллилиберин (ФРЛ);
• люлиберин (ЛРЛ);
• пролактолиберин (ПРЛ);
• соматолиберин (СЛР);
• меланолиберин (МЛР);
• меланостатин (МИФ);
• пролактостатин (ПИФ);
• соматостатин (СИФ).

По химическому строению все они являются пептидными, т. е. относятся к подклассу белков, однако точные химические формулы установлены только для пяти из них. Сложности в их изучении обусловлены тем, что в тканях гипоталамуса их содержится крайне мало. Например, для того чтобы выделить в чистом виде всего 1 мг тиролиберина необходимо подвергнуть обработке примерно тонну гипоталамусов, полученных от 5 млн овец!

На какие органы влияют

Либерины и статины, вырабатываемые гипоталамусом, достигают через систему портальных сосудов гипофиза, где стимулируют биосинтез тропных гипофизарных гормонов. Последние с током крови достигают органов-мишеней и оказывают на них свое действие.

Рассмотрим этот процесс упрощенно и схематично.

Рилизинг-факторы посредством портальных сосудов достигают гипофиза. Нейрофизин стимулирует клетки задней доли гипофиза, усиливая тем самым выделение окситоцина и вазопрессина.

Остальные рилизинг-факторы воздействуют на передний отдел гипофиза. Схема их влияния представлена в таблице:

Тропный гормон, вырабатываемый гипофизом

Растущие ткани и органы

Функции гормонов гипоталамуса

На сегодняшний день наиболее полно изучены биологические функции следующих гипоталамических релизинг-факторов:

1. Гонадолиберины. Оказывают регуляторное действие на выработку половых гормонов. Обеспечивают правильный менструальный цикл и формируют половое влечение. Именно под их влиянием в яичнике происходит созревание яйцеклетки и ее выход из граафового пузырька. Недостаточная секреция гонадолиберинов приводит к снижению потенции у мужчин и бесплодию у женщин.
2. Соматолиберин. На секрецию гормона роста гипоталамус влияет именно выделением соматолиберина. Снижение выработки этого рилизинг-фактора вызывает уменьшение выделения гипофизом соматотропина, что в конечном итоге проявляется замедленным ростом, карликовостью. И наоборот, избыток соматолиберина способствует высокому росту, акромегалии.
3. Кортиколиберин. Служит для усиления секреции гипофизом адренокортикотропина. Если он производится в недостаточном количестве, то у человека развивается надпочечниковая недостаточность.
4. Пролактолиберин. Активно вырабатывается во время беременности и в период лактации.
5. Тиролиберин. Отвечает за образование гипофизом тиреотропина и повышение в крови тироксина, трийодтиронина.
6. Меланолиберин. Осуществляет регуляцию образования и разложения пигмента меланина.

Значительно лучше изучена физиологическая роль окситоцина и вазопрессина, поэтому поговорим об этом подробнее.

Окситоцин способен оказывать следующие эффекты:

• способствует отделению молока из груди в период лактации;
• стимулирует сокращения матки;
• усиливает сексуальное возбуждение как у женщин, так и у мужчин;
• устраняет чувство тревоги и страха, способствует повышению доверия к партнеру;
• несколько уменьшает диурез.

Результаты двух независимых клинических исследований, проведенных в 2003 и 2007 годах, показали, что применение окситоцина в комплексной терапии больных аутизмом приводило к расширению у них границ эмоционального поведения.

Группой австралийских ученых было установлено, что внутримышечное введение окситоцина делало подопытных крыс невосприимчивыми к действию этилового спирта. В настоящее время эти исследования продолжаются, и специалисты высказывают предположение, что возможно окситоцин в дальнейшем найдет применение в лечении людей с алкогольной зависимостью.

Основными функциями вазопрессина (АДГ, антидиуретический гормон) являются:

• сужение кровеносных сосудов;
• удержание воды в организме;
• регуляция агрессивного поведения;
• повышение артериального давления за счет увеличения периферического сопротивления.

Нарушение функций вазопрессина приводит к развитию заболеваний:

1. Несахарный диабет. В основе патологического механизма развития лежит недостаточная секреция вазопрессина гипоталамусом. У пациента за счет уменьшения реабсорбции воды в почках резко возрастает диурез. В тяжелых случаях суточное количество мочи может достигать 10-20 литров.
2. Синдром Пархона (синдром неадекватной секреции вазопрессина). Клинически проявляется отсутствием аппетита, тошнотой, рвотой, повышением мышечного тонуса и нарушениями сознания вплоть до комы. При ограничении поступления воды в организм состояние больных улучшается, а при обильном питье и внутривенных инфузиях, наоборот, ухудшается.

Видео

Предлагаем к просмотру видеоролик по теме статьи.

В составе гипоталамуса находятся нейроны, вырабатывающие гормоны или специальные вещества, которые в дальнейшем, действуя на клетки соответствующих эндокринных желез, приводят к выделению или прекращению выделения гормонов. Все эти вещества вырабатываются в нейронах гипоталамуса, затем транспортируются по их аксонам в гипофиз. Ядра гипоталамуса связаны с гипофизом гипоталамо-гипофизарным трактом, который состоит примерно из 200 000 волокон. Свойство нейронов вырабатывать специальные белковые секреты и затем их транспортировать для выброса в кровяное русло называется нейрокринией.

Гипоталамус является частью промежуточного мозга и одновременно эндокринным органом.

Эндокринная система занимает одно из центральных мест в управлении различными процессами жизнедеятельности на уровне целого организма.

Железы внутренней секреции (эндокринные железы) имеют различное происхождение, неодинаковое строение. Однако все они участвуют в обменных процессах, в гуморальной регуляции жизненно важных процессов. Поэтому такие железы объединены по функциональным признакам в единый эндокринный аппарат.

Железы внутренней секреции подразделяются на зависимые и независимые от функций гипофиза. К железам, зависимым от гипофиза, относят щитовидную железу, корковое вещество надпочечников, половые железы.

У гипофиза выделяют три доли - переднюю, среднюю (промежуточную) и заднюю, имеющие различное происхождение и строение.

Клетки передней доли гипофиза вырабатывают гормон роста соматотропин; гонадотропин, влияющий на функции гормонов половых желез; тиротропин, регулирующий функцию гормонов щитовидной железы и адренокортикотропный гормон (АКТГ), влияющий на функцию гормонов коры надпочечников.

Промежуточная часть гипофиза синтезирует меланоцитотропин, влияющий на обмен пигмента меланина и на жировой обмен.

Задняя доля гипофиза не синтезирует гормонов. В этой доле выделяются в кровь биологически активные вещества (гормоны), которые образуются в нейросекреторных ядрах гипоталамуса и поступают в гипофиз по нервным волокнам гипоталамо-гипофизарного тракта. Ядрами гипоталамуса вырабатываются гормоны - вазопрессин или антидиуретический и окситоцин. Вазопрессин или антидиуретический способствует всасыванию (реабсорбции) воды из первичной мочи в канальцах нефронов почек. Окситоцин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки в период родов.

Внутренняя секреция гипофиза, регулирующая функции ряда других желез внутренней секреции, находится в зависимости от функционирования этих желез.

Гипофиз включен в систему нервно-гуморальной регуляции, работающей по принципу обратной связи, автоматически поддерживающий выработку гормона на необходимом уровне.

Переднюю долю гипофиза иннервируют ветви симпатической нервной системы, регулирующие, в основном, просвет сосудов. Большое значение в механизме регуляции функций передней доли гипофиза имеют особенности ее кровоснабжения, а именно то, что оно является общим для гипоталамуса и передней доли гипофиза. При этом кровь, оттекающая от капилляров гипоталамической области, поступает в так называемые портальные сосуды гипофиза и омывает клетки гипофиза. В гипоталамической области вокруг этих капилляров существует нервная сеть, состоящая из отростков нервных клеток и образующая на капиллярах своеобразные нейро-капиллярные синапсы. Через эти образования продукты нейросекреции, т.е. физиологически активные вещества, образуемые нервными клетками гипоталамуса, поступают в кровь и с током крови попадают непосредственно к клеткам передней доли гипофиза, стимулируя их функции.

Таким образом, передняя доля гипофиза регулируется не нервным путем, а гуморальным. Следовательно, для нормального выделения гормонов передней долей гипофиза необходимо непрерывное поступление в гипофиз продуктов нейросекреции гипоталамуса.

В отличие от передней доли гипофиза задняя доля имеет прямую нервную связь с ядрами гипоталамуса. Аксоны нервных клеток ядер гипоталамуса проходят в ножке гипофиза и оканчиваются в задней доли гипофиза.

Как видим, гипофиз и гипоталамус представляют собой единую систему регуляции вегетативных функций организма, осуществляемую как посредством выделения соответствующих гормонов гипофиза, т.е. гуморальным путем, так и непосредственно через вегетативную нервную систему, высшим центром которой является гипоталамус.

Почти все виды секреторной активности гипофиза контролируются как гормональными, так и нервными сигналами из гипоталамуса. Действительно, если гипофиз убрать с его обычного места (ниже гипоталамуса) и трансплантировать в другие места, продукция различных гормонов падает до очень низкого уровня (кроме пролактина).

Секреция нейрогипофиза регулируется нервными сигналами, запускаемыми в гипоталамусе и завершаемыми в задней доле гипофиза. Напротив, секреция аденогипофиза контролируется гормонами, называемыми гипоталамическими рилизинг гормонами и гипоталамическими ингибирующими гормонами (или факторами). Они секретируются в гипоталамусе и затем распространяются к передней доле гипофиза по мелким кровеносным сосудам, называемым гипоталамо-гипофизарными сосудами, где высвобождающие и ингибирующие гормоны действуют на железистые клетки, изменяя их секрецию. Эта система контроля будет обсуждена далее в этой главе.

Гипоталамус получает сигналы из многих отделов нервной системы. Когда человек испытывает боль, часть болевых сигналов передается в гипоталамус; когда человек пребывает в депрессии или возбуждается, информация об этом также передается гипоталамусу. Обонятельные стимулы, несущие информацию о приятных или неприятных запахах через амигдалу (миндалину), также достигают гипоталамуса. Даже информация о концентрации питательных веществ, электролитов, воды и разных гормонов является поводом для возбуждения или торможения различных гипоталамических структур. Таким образом, гипоталамус является центром, собирающим информацию о состоянии внутренней среды, которая в большинстве случаев используется для регуляции секреции жизненно важных гормонов гипофиза.

Аденогипофиз — чрезвычайно васкуляризиро-ванная железа с высокоразвитой сетью синус-оидных капилляров. Почти вся кровь, поступающая в эту капиллярную сеть, первоначально проходит через капилляры нижних отделов гипоталамуса. Затем кровь поступает через мелкие сосуды гипоталамо-гипофизарной портальной системы в переднюю долю. На рисунке показаны самые нижние отделы гипоталамуса, называемые срединным возвышением, которые тесно связаны в нижней части с гипофизарным стеблем. Мелкие артерии прободают вещество срединного возвышения, затем возвращаются к его поверхности и, соединяясь, формируют ги-поталамо-гипофизарную портальную систему сосудов, которые, следуя вдоль гипофизарного стебля, обеспечивают кровью синусоидальные капилляры аденогипофиза.

Гипоталамические рилизинг гормоны и ингибирующие гормоны секретируются в срединное возвышение. Специализированные нейроны гипоталамуса синтезируют и выделяют гипоталамические рилизинг гормоны и ингибирующие гормоны, которые регулируют секрецию аденогипофиза. Эти нейроны сосредоточены в различных частях гипоталамуса и посылают свои отростки в срединное возвышение и серый бугор — продолжение гипоталамуса в гипофизарный стебель.

Окончания этих волокон отличаются от большинства окончаний в центральной нервной системе тем, что их функцией является не передача возбуждения от клетки к клетке, а главным образом выделение гипоталамических гормонов в тканевую жидкость, откуда они немедленно извлекаются портальной системой сосудов и доставляются в капиллярные синусы аденогипофиза.

Гипоталамические рилизинг гормоны и ингибирующие гормоны регулируют секрецию аденогипофиза. Предназначением гормонов гипоталамуса является регуляция секреции аденогипофиза. Для секреции большинства гипофизарных гормонов функционально более важны рилизинг гормоны гипоталамуса. Исключение составляет пролактин, продукция которого в большей степени опосредована гипоталамическим ингибиторным гормоном.
1. Тиреотропин-рилизинг гормон, который вызывает высвобождение тиреотропного гормона.
2. Кортикотропин-рилизинг гормон, являющийся стимулятором продукции адренокортикотропного гормона.
3. Гормон роста-рилизинг гормон, который является причиной высвобождения гормона роста, а также гормон роста-ингибирующий гормон, известный также как соматостатин, тормозящий высвобождение гормона роста.
4. Гонадотропин-рилизинг гормон, являющийся стимулятором выделения двух гонадотропных гормонов, — лютеинизирующего и фоллику-лостимулирующего.
5. Пролактин-ингибирующий гормон, снижающий секрецию пролактина. Существуют и другие гипоталамические гормоны, включая стимулятор секреции пролактина. Каждый из наиболее важных гормонов гипоталамуса подробно обсуждается наряду с факторами, регулирующими их продукцию, в данной и следующих главах.

Специализированные зоны гипоталамуса, регулирующие продукцию рилизинг гормонов и ингибирующих гормонов.
Большинство, если не все гипоталамические гормоны выделяются нервными окончаниями срединного возвышения, а затем транспортируются в аденогипофиз. Электростимуляция этой области приводит к возбуждению нервных окончаний с последующим выделением практически всех гипоталамических гормонов. Однако тела нервных клеток, дающих начало волокнам срединного возвышения, локализованы в прочих отделах гипоталамуса или ближайших базальных областях мозга. Локализация этих нейронов изучена мало.

Выжить без гипоталамуса можно только с чьей-либо постоянной помощью. (Д Свааб)

У позвоночных животных гипоталамус (hypothalamus) представляет собой главный центр, отвечающий за регуляцию внутренней среды организма. Этот отдел мозга филогенетически является древним, поэтому у наземных млекопитающих его строение относительно одинаково, относительно организации более молодых структур таких, как neocortex (новая кора).

Гипоталамус представляет относительно узкий слой мозговой ткани, расположенный в промежутке между таламусом и разрывом ножек моз­га. В нем расположены многочисленные высокодифференцированные ядра, регулирующие температуру тела, аппетит, водный баланс, углеводный и жировой обмен, сосудистый тонус и другие вегетативные функции, связанные с обменом веществ, в том числе с нейрогуморально-гормональным контролем. Здесь же находятся центры, осуществляющие регуляцию сна, сексуального и эмоционального поведения. Гипоталамус играет важнейшую роль в регуля­ции гомеостаза (постоянства внутренней среды организма), но, помимо ре­шения физиологических задач, проявляет себя и в качестве:

2. Подкоркового интегратора информации, имеющей отношение к реали­зации эмоций;

Именно гипоталамус передает во фронтальную кору возбуждение мотивационного характера. Исключительно велика роль связи ретикулярной фор­мации с находящимися в гипоталамусе центрами, обеспечивающими пластичность и динамическую устойчивость внутренней среды организма.

Кроме того, к структурам гипоталамуса анатомически относят гипофиз — железу внутренней секреции и зрительную хиазму — место неполного перекрестья зрительных нервов.

Эта область мозга осуществляет прямой контроль над всей эндокринной системой через посредство специфических нейронов, регулирующих секрецию гормонов передней доли гипофиза, а аксоны других гипоталамических нейронов оканчиваются в задней доле гипофиза. Здесь эти окончания выделяют медиаторы, которые циркулируют в крови как гормоны.

Гипоталамус имеет решающее значение для выживания вида, потому что именно он ответствен за размножение. А для индивидуума, потому что он управляет многими процессами в организме. Выжить без гипоталамуса можно только с чьей-либо постоянной помощью потому, что у такого индивидуума отсутствуют основные гомеостатические механизмы.

Если удалить человеку гипоталамус, функции гипофиза также совершенно исчезнут. После такой операции сильно повреждается память. Возникает расстройство сна из-за повреждения биологических часов, полностью исчезает сексуальная активность. Расстройства памяти и концентрации внимания восходят, к отсутствующей гистаминной системе, играющей важную роль в фокусировании внимания. Также нарушается пищевое поведения, полное отсутствие температурной регуляции. Этот со всей ясностью демонстрирует, сколь много важнейших жизненных функций регулируется гипоталамусом, всего лишь небольшим участком мозговой ткани.

Хотя среди скоплений гипоталамических нейронов имеется несколько четко отграниченных ядер, большая часть гипоталамуса представляет собой совокупность зон с нерезкими границами. Однако в трех зонах имеются достаточно выраженные ядра.

Перивентрикулярная зона непосредственно примыкает к третьему мозговому желудочку, который проходит через центр гипоталамуса. Выстилающие желудочек клетки передают нейронам перивентрикулярной зоны информацию о важных внутренних параметрах, которые могут требовать регуляции, – например, о температуре, концентрации солей, уровнях гормонов, секретируемых щитовидной железой, надпочечниками или гонадами в соответствии с инструкциями от гипофиза.

Медиальная зона содержит большинство проводящих путей, с помощью которых гипоталамус осуществляет эндокринный контроль через гипофиз. Весьма приближенно можно сказать, что клетки перивентрикулярной зоны контролируют действительное выполнение команд, отданных гипофизу клетками медиальной зоны.

Через клетки латеральной зоны осуществляется контроль над гипоталамусом со стороны более высоких инстанций коры большого мозга и лимбической системы. Сюда же поступает сенсорная информация из центров продолговатого мозга, координирующих дыхательную и сердечно-сосудистую деятельность. Латеральная зона – это то место, где высшие мозговые центры могут вносить коррективы в реакции гипоталамуса на изменения внутренней среды. В коре, например, происходит сопоставление информации, поступающей из двух источников – внутренней и внешней среды. Если, скажем, кора сочтет, что время и обстоятельства не подходят для принятия пищи, донесение органов чувств о низком содержании сахара в крови и пустом желудке будет отложено в сторону до более благоприятного момента Игнорирование гипоталамуса со стороны лимбической системы менее вероятно. Скорее эта система может добавить эмоциональную и мотивационную окраску к интерпретации внешних сенсорных сигналов или же сравнить представление об окружающем, основанное на этих сигналах, с аналогичными ситуациями, имевшими место в прошлом.

Гипоталамус регулирует уровень выделение гормонов эндокринными железами с помощью гипофиза. На высвобождение гормонов из гипофиза влияют гормоны, производимые нейронами гипоталамуса, они оказывают стимулирующее действие (рилизинг-гормоны) или тормозящее (ингибирующие гормоны). Эти гормоны высвобождаются гипоталамусом и через кровь попадают в переднюю долю гипофиза. Секреция рилизинг-гормонов зависит от содержания в плазме крови гормонов периферических эндокринных желез.

Есть конкретная эндокринная железа – щитовидная. Она выделяет тироксины – важные гормоны, от которых зависит общий уровень активности каждой клетки нашего организма. Для того чтобы щитовидная железа выделяла правильное количество тироксинов, есть гипофиз, выделяющий тиреотропный гормон, и этот гормон говорит щитовидке, с какой активностью работать. Но над гипофизом находится гипоталамус, который с помощью своих гормонов, называющихся рилизинг-гормоны, говорит гипофизу, сколько выделять тиреотропных гормонов и в конечном итоге менять активность щитовой железы. Если тироксинов слишком мало, гипоталамус это чувствует, выделяет тиролиберин, от этого гипофиз начинает выделять больше тиреотропного гормона, и щитовидная железа начинает выделять больше тироксина. Подобного рода регуляторные контуры характерны не только для щитовидной железы, но для коры надпочечников, половых желез, подобным образом контролируется выделение гормонов роста.

Общий принцип регуляции заключается в том, что при повышении содержания в плазме крови гормонов периферических эндокринных желёз уменьшается выброс соответствующих рилизинг-гормонов в область гипоталамуса, что влияет на уменьшение секреции гормона в гипофизе, а это в свою очередь уменьшает выделение гормона периферической железой.

Нейроны гипоталамуса, вырабатывающие рилизинг-гормоны и ингибирующие гормоны, иннервированы многочисленными интраи- и экстрагипоталамическими нейронами. Наиболее сильные импульсы поступают из среднего мозга через норадренергические, адренергические и серотонинергические нейроны, а также из лимбических структур, особенно из миндалевидного тела и гиппокампа. Эта иннервация позволяет интегрировать внешние и внутренние воздействия (главным образом через средний мозг) и эмоциональные стимулы (главным образом через лимбические структуры) с нейроэндокринной регуляцией. В свою очередь средний мозг и лимбические структуры получают афферентные сигналы из гипоталамуса, в результате чего происходит обмен информацией. Образование рилизинг-гормонов и ингибирующих гормонов тоже регулируется по принципу обратной связи и зависит от концентрации гипофизарных гормонов или результата их действия.

Кроме этих функций, нейроны гипоталамуса и сами способны выделять гормоны прямо в кровь – такие гормоны, как, например, окситоцин и вазопрессин. Аксоны нервных клеток центральной зоны гипоталамуса (серый бугор гипоталамуса) идут в заднюю долю гипофиза, где прямо в кровь из этих аксонов выделяются окситоцин и вазопрессин. Окситоцин – это известный гормон, влияющий на сокращение матки при родах, молочных желез при кормлении ребенка. Кроме того, окситоцин известен сейчас как медиатор привязанности. Вазопрессин (антидиуретический гормон) – это гормон, влияющий на работу почек и центров жажды. От концентрации вазопрессина зависит наша текущая потребность в жидкости.

Бизюк А. П. | Основы нейропсихологии

Блум Ф., Лейзерсон Α., Хофстедтер Л. | Мозг, разум и поведение

Свааб Дик | Мы – это наш мозг. От матки до Альцгеймера

Организм человека – это не набор органов и систем. Это сложная биологическая система, связанная регуляторными механизмами нервной и эндокринной природы. И одна из главных структур в системе регуляции деятельности организма – гипоталамо-гипофизарная система. В статье рассмотрим анатомию и физиологию этой сложной системы. Дадим краткую характеристику гормонам, которые секретируются таламусом и гипоталамусом, а также краткий обзор нарушений гипоталамо-гипофизарной системы и заболеваний, к которым они приводят.

Таламус – гипофиз: связанные одной цепью

Объединение структурных компонентов гипоталамуса и гипофиза в единую систему обеспечивает регуляцию основных функций нашего организма. В этой системе существуют как прямые, так и обратные связи, которые регулируют синтезирование и секретирование гормонов.

Гипоталамус руководит работой гипофиза, а обратная связь осуществляется посредством гормонов эндокринных желез, которые выделяются под действием гипофизарных гормонов. Таким образом, периферические эндокринные железы с током крови приносят свои биологически активные вещества в гипоталамус и регулируют секреторную деятельность гипоталамо-гипофизарной системы головного мозга.

Напомним, гормоны – белковые или стероидные биологические вещества, которые выделяются в кровь органами внутренней секреции (эндокринными) и регулируют метаболизм, водный и минеральный баланс, рост и развитие организма, а также принимают активное участие в реакции организма на стресс.

Немного анатомии

Физиология гипоталамо-гипофизарной системы напрямую связана с анатомическим строением структур, которые в нее входят.

Гипоталамус – небольшая часть промежуточного отдела головного мозга, которая образована более чем 30 скоплениями нервных клеток (узлов). Он связан нервными окончаниями со всеми отделами нервной системы: корой больших полушарий, гиппокампом, миндалиной, мозжечком, стволом головного мозга и спинным мозгом. Гипоталамус регулирует гормональную секрецию гипофиза и является связующим звеном нервной системы с эндокринной. Чувство голода, жажды, терморегуляция, половое влечение, сон и бодрствование – вот далеко не полный перечень функций этот органа, анатомические границы которого не четкие, а масса до 5 граммов.

• Аденогипофиз (передняя доля), который образован железистыми клетками различного типа, которые синтезируют тропные гормоны (направленные на конкретный орган-мишень).
• Нейрогипофиз (задняя доля), который образован окончаниями нейросекреторных клеток гипоталамуса.

В связи с таким анатомическим строением в гипоталамо-гипофизарной системе выделяют 2 отдела – гипоталамо-аденогипофизарный и гипоталамо-нейрогипофизарный.

Самый главный

Кроме того, тут секретируются рилизинг-гормоны, которые регулируют образование гормонов в аденогипофизе. Это пептиды, которые бывают 2 типов:

• Либерины – это рилизинг-гормоны, которые стимулируют работу секреторных клеток гипофиза (соматолиберин, кортиколиберин, тиреолиберин, гонадотропин).
• Статины – это гормоны-ингибиторы, которые тормозят работу гипофиза (соматостатин, пролактиностатин).

Рилизинг-гормоны не только регулируют секреторную функцию гипофиза, но и влияют на работу нервных клеток разных участков мозга. Многие их них уже синтезированы и нашли свое применение в терапевтической практике при коррекции патологий работы гипоталамо-гипофизарной системы.

В гипоталамусе синтезируются и морфиноподобные пептиды – энкефалины и эндорфины, которые снижают уровень стресса и осуществляют обезболивание.

Гипоталамус получает сигналы от других структур мозга с помощью аминоспецифичных систем и так обеспечивает связь между нервной и эндокринной системами организма. Его нейросекреторные клетки воздействуют на клетки гипофиза не только посылая нервный импульс, но и выделяя нейрогормоны. Сюда поступают сигналы от сетчатки глаза, обонятельной луковицы, рецепторов вкуса и боли. В гипоталамусе осуществляется анализ давления крови, уровня глюкозы в крови, состояния желудочно-кишечного тракта и другой информации от внутренних органов.

Принципы работы

Регуляция гипоталамо-гипофизарной системы осуществляется по принципам прямой (положительной) и обратной (отрицательной) связи. Именно такое взаимодействие обеспечивает саморегуляцию и нормализацию гормонального баланса организма.

Нейрогормоны гипоталамуса воздействуют на клетки гипофиза и повышают (либерины) или тормозят (статины) его секреторную функцию. Это прямая связь.

Когда в крови уровень гормонов гипофиза повышается, они попадают в гипоталамус и снижают его секреторную функцию. Это обратная связь.

Именно так обеспечивается нервно-гормональная регуляция функций организма, обеспечивается постоянство внутренней среды, согласование процессов жизнедеятельности и приспособляемость к условиям окружающей среды.

Гипоталамо-аденогипофизарный отдел

Этот отдел секретирует 6 гормонов гипоталамо-гипофизарной системы, а именно:

• Пролактин или лютеотропный гормон – стимулируют лактацию, рост и обменные процессы, инстинкты заботы о потомстве.
• Тиреотропин – обеспечивает регуляцию роботы щитовидной железы.
• Аденокортикотропин – регулирует выработку корой надпочечников глюкокортикоидных гормонов.
• 2 гонадотропных гормона – лютеинизирующий (у мужчин) и фолликулостимулирующий (у женщин), которые отвечают за половое поведение и функции.
• Соматотропный гормон – стимулирует синтез белка в клетках, влияет на общий рост организма.

Гипоталамо-нейрогипофизарный отдел

Этот отдел выполняет 2 функции гипоталамо-гипофизарной системы. В задней части гипофиза секретируются гормоны аспаротоцин, вазотоцин, валитоцин, глумитоцин, изотоцин, мезотоцин. Они играют важную роль в обменных процессах в организме человека.

Кроме того, в этом отделе поступившие из гипоталамуса вазопрессин и окситоцин депонируются в кровь.

Вазопрессин регулирует процессы выведения воды почками, повышает тонус гладкой мускулатуры внутренних органов и кровеносных сосудов, участвует в регуляции агрессии и памяти.

Заболевания гипоталамо-гипофизарной системы

Как уже стало понятно, патология работы данной системы связана с нарушениями нормальной деятельности одного из ее отделов – гипоталамуса, передней и задней части гипофиза.

Кроме гормональных сбоев, причинами патологий в системе гипоталамус-гипофиз могут быть онкологические новообразования и травмы, которые затрагивают данные области. Все заболевания, так или иначе связанные с этой регуляторной системой перечислить невозможно. Мы остановимся на самых значительных патологиях и дадим их краткую характеристику.

Карликовость и гигантизм

Данные нарушения роста связаны с нарушениями в выработке соматотропного гормона.

Гипофизарный нанизм – заболевание, которое связано с недостаточностью соматотропина. Проявляется в отставании в росте и развитии (физическом и половом). Этиология заболевания связана с наследственными факторами, врожденными дефектами, травмами и опухолями гипофиза. Однако, в 60% случаев причины карликовости установить не удается. Терапия связана с постоянным приемом гормонов роста пациентами.

Гипофизарный гигантизм – заболевание, связанное с избытком или повышенной активностью гормона роста. Развивается чаще после 10 лет, а предрасполагающими факторами являются нейроинфекции, воспаления в промежуточном мозге, травмы. Проявляется заболевание в ускоренном росте, чертах акромегалии (увеличение конечностей и лицевых костей). Для терапии применяют эстрогены и андрогены.

Адипозогенитальная дистрофия

Причинами данной патологии могут быть внутриутробные инфекции, родовые травмы, вирусные инфекции (скарлатина, тиф), хронические инфекции (сифилис и туберкулез), опухоли, тромбозы, кровоизлияния в головном мозге.

Клиническая картина включает недоразвитие половых органов, гинекомастию (увеличении молочных желез за счет отложения жира) и ожирение. Чаще встречается у мальчиков 10-13 лет.

Болезнь Иценко-Кушинга

Данная патология развивается при поражении гипоталамуса, таламуса и ретикулярной формации головного мозга. Этиологию связывают с травмами, нейроинфекциями (менингит, энцефалит), интоксикациями и опухолями.

Болезнь развивается в связи с избыточной секрецией кортикотропина корой надпочечников.

При данной патологии пациенты отмечают слабость, головные боли, боли в конечностях, сонливость и жажду. Патологии сопутствует ожирение и низкорослость, одутловатость лица, сухая кожа с характерными растяжками (стрии).

В крови повышены эритроциты, артериальное давление повышено, тахикардия и дистрофия мышц сердца.