Гипоталамо-гипофизарная система. Гипофиз
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 14.12.2024
Важную роль в регуляции функций эндокринных желез играет гипоталамо-гипофизарная система. Она имеет такое строение:
1) система, состоящая из гипоталамуса и нейрогипофиза (задней доли гипофиза) 2) система, образованная гипофизотропною зоной гипоталамуса (содержится в срединном возвышении), связанная с аденогипофизом (передней долей гипофиза) с помощью гематоневральнои контактной зоны,
3) система нейроэндокринная, ответственный за образование нейрорегуляторных пептидов (энкефалинов, эндорфинов, вещества Р и др.)., обладающих гипофизарно активность.
Синтез в гипоталамусе гормонов, в частности антидиуретического (вазопрессина) и окситоцина, осуществляется в нейронах еупраоптичного и паравентрикулярного ядер.
Эти гормоны транспортируются "в виде гранул из клеточных тел их аксонами, которые образуют гипоталамо-гипофизарный тракт
воронки, до капилляров нейрогипофиза, куда выделяются гормоны после распада гранул. Помимо крупных нейросекреторных клеток, производящих вазопрессин, окситоцин, в гипоталамусе есть мелкие нервные клетки, расположенные в гипофизарной зоне, которые производят гормоны, которые стимулируют или подавляют высвобождение гормонов аденогипофизом - тац называемые рилизинг-гормоны, или рилизинг-факторы. Недавно предложено называть рилизинг-гормоны, которые способствуют образованию гормонов аденогипофизом, либеринов, а гормоны-ингибиторы - статинами. По своему химическому составу рилизинг-гормоны являются пептидами. Рилизинг-гормоны с гипофизарной зоны гипоталамуса попадают в аденогипофиза через воротную систему вен гипофиза, которые несут кровь к капиллярного сплетения аденогипофизаКроме рилизинг-гормонов, в гипоталамусе синтезируются пептиды, обладающих морфиноподобные действие. Это энкефалины и эндорфины (эндогенные опиаты). Они играют важную роль в механизмах
боли и обезболивания, регуляции поведения и вегетативных интегративных процессов.
На функцию эндокринных желез через гипоталамус воздействуют различные структуры ЦНС. Так, центральная регуляция гипоталамо-гипофизарной системы осуществляется центрами, которые локализуются в преоптической области, лимбической системе, в нейронах ствола головного мозга (продолговатом, среднем и моста), вплоть до коры большого мозга. Сигналы от многих из перечисленных центров к ядрам гипоталахмуса передаются посредством аминоспецифичних систем мозга. В свою очередь реакция центров начинается при определенном уровне гормонов периферических эндокринных желез и тропных гормонов гипофиза.
Функция большинства желез внутренней секреции регулируется гормонами передней доли гипофиза ( аденогипофиза ). На высвобождение этих гормонов в свою очередь влияют гормоны нейронов гипофизотропной зоны медиальной области гипоталамуса , которые оказывают либо стимулирующее, либо тормозное действие на гипофиз и называются соответственно рилизинг-факторы и ингибирующие факторы . Рилизинг-факторы высвобождаются из нервных отростков в области срединного возвышения и через гипоталамо-гипофизарную систему с кровью поступают к аденогипофизу. Принцип регуляции заключается в том, что при повышении содержания в плазме гормонов периферических эндокринных желез уменьшается выброс соответствующего рилизинг-фактора в кровеносные сосуды медиальной области гипоталамуса. Регуляция по принципу отрицательной обратной связи, в которой участвуют медиальный гипоталамус , гипофизи периферические эндокринные железы , действует даже в отсутствии влияний со стороны ЦНС . Регуляция сохраняется после полного отделения медиальной области гипоталамуса от остальных отделов ЦНС. Роль ЦНС заключается в приспособлении этой регуляции к внутренним и внешним потребностям организма. Например, при стрессе возрастает секреция кортизола корой надпочечников в результате того, что увеличивается активность нейронов медиальной области гипоталамуса, что ведет к усиленному выделению рилизинг-фактора в срединном возвышении.
Центральная регуляция гипоталамо-гипофизарной эндокринной системы осуществляется преимущественно центрами преоптической области , лимбической системы и среднего мозга . Влияние этих центров переключается через латеральную область гипоталамуса . Полагают, что сигналы от этих центров передаются нейронами, медиаторами которых служат норадреналин ,дофамин или сератонин . Возможно, к этим центрам также поступает информация о содержании эндокринных гормонов в плазме крови по принципу обратной связи. Нейроны, входящие в состав регуляторных систем, способны специфически реагировать на гормоны эндокринных желез и накапливать их.
В тесном взаимодействии нервных и эндокринных структур гипоталамуса можно убедиться на примере связей нейронов гипофизотропной зоны . На нейрон, секретирующий какой-либо рилизинг-фактор, могут оказывать влияние афферентные нейроны лимбической системы(миндалины и гипокампа), преоптической области и передней части гипоталамуса . Двигательные отростки этого нейрона идут к самым различным отделам головного мозга . Такие нейроны обладают свойством саморегуляции по принципу возвратного торможения. Во всех двигательных отростках подобных нейронов медиатором, видимо, служит рилизинг-фактор. Таким образом, эти клетки гипофизотропной зоны являются, с одной стороны, конечными интегрирующими клетками, а с другой - эндокринными клетками , образующими гормон.
Обзор эндокринной системы (Overview of the Endocrine System)
Эндокринная система координирует функции различных органов посредством гормонов, являющихся химическими веществами, которые выделяются в кровоток из специализированных клеток, находящихся внутри эндокринных желез (внутренней секреции). Находясь в крови, гормоны влияют на функцию тканей-мишеней, которые могут быть либо другой эндокринной железой, либо рецептором. Некоторые гормоны действуют на клетки того же органа, который является их источником (паракринный эффект), а иногда даже на сами продуцирующие их клетки (аутокринный эффект).
Гормоны могут быть:
Пептиды (одна или несколько аминокислот, соединенных химическими связями) различных размеров
Стероидами (образуются из холестерина)
Гормоны избирательно связываются с рецепторами, располагающимися внутри или на поверхности клеток-мишеней. Рецепторы, находящиеся внутри клетки, взаимодействуют с гормонами, регулирующими функции гена (например, кортикостероидами, витамином D, гормоном щитовидной железы). Рецепторы на поверхности клеток связываются с гормонами, которые регулируют функцию энзимов или влияют на ионные каналы (например, гормон роста, тиреотропин-рилизинг гормон).
Гипофиз и его органы-мишени
Гипоталамо-гипофизарная система
Функции периферических эндокринных органов в той или иной степени контролируются гормонами гипофиза. Некоторые функции (например, секреция инсулина поджелудочной железой, в первую очередь контролируется уровнем глюкозы в крови) контролируются в минимальной степени или являются независимыми от контроля гипофиза (например, секреция паратиреоидного гормона Обзор паратиреоидной функции Обычно имеется четыре околощитовидные железы. Как следует из названия, они располагаются рядом со щитовидной железой, хотя их число и особенно локализация весьма разнообразны. Эти железы размером. Прочитайте дополнительные сведения околощитовидными железами, прежде всего происходит в ответ на уровень кальция в крови), в то время как многие (например, секреция гормонов щитовидной железы или гонад) контролируются в значительной степени. Секреция самих гипофизарных гормонов контролируется гипоталамусом.
Взаимоотношения между гипоталамусом и гипофизом (называемые гипоталамо-гипофизарной системой) представляют собой систему с обратной связью. Гипоталамус получает сигналы практически из всех областей центральной нервной системы и использует их для формирования сигналов, направляемых в гипофиз. Гипофиз в ответ выделяет различные гормоны, которые стимулируют многие эндокринные железы организма. Изменения в крови уровней гормонов, продуцируемых этими эндокринными железами, воспринимаются гипоталамусом, который соответственно усиливает или ослабляет стимуляцию гипофиза, поддерживая таким образом гомеостаз.
Гипоталамус модулирует активность передней и задней долей гипофиза разными способами. Синтезируемые в гипоталамусе нейрогормоны достигают передней доли гипофиза (аденогипофиза) через особую портальную систему сосудов и регулируют синтез и секрецию 6 основных пептидных гормонов передней доли (см. рисунок Гипофиз и его органы-мишени Гипофиз и его органы-мишени ). Последние регулируют функции периферических эндокринных желез (щитовидной железы, надпочечников и гонад), а также рост и лактацию. Прямые нервные контакты между гипоталамусом и передней долей гипофиза отсутствуют.
В отличие от этого задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) состоит из аксонов, нейронные тела которых расположены в гипоталамусе. Эти аксоны служат в качестве депо для 2 пептидных гормонов: вазопрессина (антидиуретического гормона) и окситоцина , синтезируемых в гипоталамусе; на периферии эти гормоны регулируют водный баланс, выработку молока и маточное сокращение.
Практически все гормоны, продуцируемые гипоталамусом и гипофизом, выделяются в кровь импульсами; периоды секреции сменяются периодами покоя. Секреция некоторых гормонов [например, адренокортикотропного гормона (АКТГ), гормона роста, пролактина] обладает четким циркадным ритмом; секреция других (например, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов в ходе менструального цикла) подчиняется месячному ритму, на который накладывается циркадный.
Заболевания гипоталамо-гипофизарной системы
Особенностью эндокринной системы является множество функциональных связей между эндокринными органами. Ярким примером служит гипоталамо-гипофизарная система.
Гипоталамус и его гормоны:
Гипоталамус - это небольшая часть промежуточного мозга, соединяющаяся с гипофизом с помощью его ножки. В гипоталамусе вырабатываются либерины и статины - гормоны, которые соответственно стимулируют и ингибируют выработку гормонов гипофиза. Также в гипоталамусе вырабатывается окситоцин - гормон, стимулирующий сокращение матки и протоков молочных желёз и антидиуретический гормон, регулирующий баланс жидкости. Кроме того, гипоталамус регулирует циркадные ритмы (смена сна и бодрствования), ощущения голода и жажды, половое поведение, терморегуляцию.
Заболевания гипоталамуса:
Заболевания гипоталамуса встречаются крайне редко. Чаще всего это нарушения полового развития (ускоренное или замедленное половое развитие) и несахарный диабет - заболевание, симптомами которого является жажда и обильное частое мочеиспускание. Патология гипоталамуса может быть заподозрена на основании характерных симптомов и подтверждена гормональным, а при необходимости и генетическим обследованием.
Гипофиз:
Гипофиз - это небольшая железа, расположенная в турецком седле клиновидной кости. Она состоит из нейрогипофиза и аденогипофиза. Эти части развиваются отдельно друг от друга во время эмбрионального развития. В нейрогипофиз через ножку гипофиза попадают окситоцин и антидиуретический гормон, описанные выше.
Гормоны гипофиза:
В гипофизе вырабатываются следующие гормоны:
- Пролактин - обеспечивает образование образование молока во время лактации, а также тормозит выработку фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов. Прочие многочисленные функции (например, регуляция иммунной и нервной системы) в настоящее время изучаются.
- Фолликулостимулирующий гормон - обеспечивает рост и созревание фолликулов в яичниках женщин и сперматогенез у мужчин.
- Лютеинизирующий гормон стимулирует секрецию эстрогенов и овуляцию, а у мужчин отвечает за образование тестостерона.
- Тиреотропный гормон, согласно статистическим данным - самый часто назначаемый для исследования гормон. Обеспечивает рост щитовидной железы и выработку периферических гормонов щитовидной железы - тироксина и трийодтиронина.
- Адренокортикотропный гормон - контролирует выработку гормонов коры надпочечников.
- Соматотропный гормон - важнейший стимулятор синтеза белка в клетках, образования глюкозы и распада жиров, а также роста организма.
Заболевания гипофиза:
Заболевания гипофиза - обширная группа заболеваний, которые могут быть обусловлены наличием опухоли гипофиза или близлежащих структур, сосудистой патологией и воспалительными, в том числе гранулематозными заболеваниями.
В конечном итоге это может приводить к гипофункции, гиперфункции гипофиза, а иногда к масс-эффекту.
Масс-эффект:
Масс-эффект крупной опухоли гипофиза обуславливает нарушение зрения (вследствие сдавления перекреста зрительных нервов) и головные боли. При подозрении на нарушение полей зрения из-за опухоли гипофиза может потребоваться консультация офтальмолога. Для диагностики наличия образования используется МРТ хиазмально-селлярной области с контрастированием.
Гиперфункция гипофиза:
Симптомы гиперфункции гипофиза разнообразны. Избыток пролактина у женщин часто становится причиной лактореи, бесплодия и аменореи, а у мужчин может быть причиной гипогонадизма (снижения половой функции). Избыток соматотропного гормона у детей вызывает гигантизм, у взрослых - характерные изменения внешности (акромегалию) и органомегалию. При избытке адренокортикотропного гормона (Болезни Иценко-Кушинга) описаны такие симптомы как ожирение с типичным перераспределением жировой клетчатки на руках и лице, артериальная гипертензия, сахарный диабет, остеопороз.
Гипофункция гипофиза:
При гипофункции гипофиза развивается гипогонадизм (снижение половой функции), вторичная надпочечниковая недостаточность (снижение артериального давления, похудание, снижение уровня глюкозы), вторичный гипотиреоз - снижение функции щитовидной железы (ломкость волос и ногтей, сонливость, отеки). У детей также может наблюдаться задержка роста и полового развития.
Диагностика и лечение:
Заболевание гипофиза может быть заподозрено на приеме эндокринолога при подробном расспросе и осмотре пациента, после чего, при необходимости, назначаются гормональные и инструментальные обследования. Зачастую первичная диагностика заболеваний гипофиза проводится по уровню гормона на периферическом уровне (например, при подозрении на болезнь Иценко-Кушинга исключается избыток кортизола, гормона надпочечников). Стоит отметить, что при исследовании уровня многих гормонов (пролактина, кортизола, АКТГ и т.д) нужно соблюдать определенные правила, так как значения этих гормонов значимо изменяются в зависимости от времени суток, менструального цикла и других условий. При дальнейшей диагностике могут потребоваться функциональные пробы (например, проба с дексаметазоном при диагностике Болезни Иценко-Кушинга).
В зависимости от специфики заболевания пациенту может быть предложено оперативное лечение (например, при опухоли гипофиза). Однако, стоит знать, что пролактинома - одна из немногих опухолей, которая может быть вылечена консервативно (с помощью лекарств). При выявлении недостатка гормонов может быть назначена заместительная гормональная терапия.
СПЕЦИАЛИСТЫ
Врач-эндокринолог высшей категории, диабетолог, детский и взрослый специалист, кандидат медицинских наук
Врач-эндокринолог, врач ультразвуковой диагностики, специалист по тонкоигольной аспирационной биопсии
Эндокринная система человека
Что регулирует наш сон, метаболизм и половое влечение
Гипертиреоз — болезнь, при которой в организме есть переизбыток гормонов щитовидной железы. Какие симптомы у гипертиреоза?
Правда ли, что по скорости снижения выработки надпочечниковых андрогенов можно делать прогнозы о продолжительности жизни человека?
Над материалом работали
доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, заведующая лабораторией эндокринологии биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова
Читайте также: