Гормоны гипоталамо гипофизарной системы — Гипоталамо-гипофизарная система и ее функции

Автор: | 20.05.2021

Гормоны гипоталамо гипофизарной системы

Гипоталамо-гипофизарная система и ее функции

1. Гипоталамус и аденогипофиз 2. Гипоталамус и нейрогипофиз 3. Влияние на поведение

Обмен веществ в организме, системы, которые его осуществляют (эндокринная, выделительная, дыхания, кровообращения), а также обеспечивают рост и размножение, регулируются определенной мозговой структурой. Она носит название «гипоталамо-гипофизарная система», объединяет гипофиз и гипоталамус, совместная физиология которых обусловлена присутствием нейросекреторных клеток, выделяющих гормоны, и специальных нервных волокон.

Гипоталамус представляет собой небольшой отдел, который граничит со зрительным перекрестом спереди, сосцевидными телами сзади (подкорковыми центрами обоняния). Сверху проходит гипоталамическая борозда, отделяющая его от таламуса. Снизу отдел представлен серым бугром, вытягивающимся в воронку и переходящим в ножку гипофиза.

Гипоталамус вместе с таламусом (подкорковым центром чувствительности), эпиталамусом (железой внутренней секреции) и метаталамусом (подкорковым центром зрения) входит в состав промежуточного мозга.

Установление связи между этими двумя отделами происходит посредством ножки гипофиза и системы кровообращения. Гипофиз состоит из двух частей (третья, промежуточная, является слаборазвитой у человека), каждая из которых выполняет свои определенные функции. Передняя доля (аденогипофиз) продуцирует гормоны под воздействием определенных веществ гипоталамуса: рилизинг-факторы (либерины) стимулируют этот синтез, статины угнетают его. Задняя доля (нейрогипофиз) не производит самостоятельно, но накапливает гипоталамические гормоны. В связи с этим физиология гипоталамуса редко рассматривается отдельно от гипофиза.

Гипоталамус и аденогипофиз

Вся гипоталамическая зона обладает обильным кровоснабжением. Группы клеток в гипоталамусе образуют ядра, которых у человека насчитывается 32 пары (в них продуцируются гормоны). Каждая клетка этих ядер связана с несколькими капиллярами, обладающими большой проницаемостью для питательных веществ и других соединений из-за отсутствия глиальной прослойки.

Физиология кровообращения этой структуры такова, что позволяет передней доле гипофиза и гипоталамусу сообщаться друг с другом посредством воротной системы кровеносных сосудов. Артериолы в области серого бугра распадаются на сеть капилляров, которые, в свою очередь, собираются в воротные вены, идущие по гипофизарной ножке в переднюю долю, и образуют вторичную капиллярную сеть.

Посредством кровообращения в переднюю долю гипофиза направляются либерины, функции которых заключатся в том, чтобы помочь гипофизу синтезировать гормоны, и статины, останавливающие этот процесс. Так устанавливается гипоталамо-аденогипофизарная связь.

В настоящее время известно о 7 веществах гипофиза, 7 рилизинг-факторах и 3 статинах гипоталамуса.

  1. Гонадотропные (фолликулостимулирующий и лютеинзирующий) гормоны, регулирующие овуляцию и работу яичников у женщин, сперматогенез у мужчин, образуются благодаря гонадолиберинам (фоллиберину и люлиберину). Их недостаток грозит человеку бесплодием.
  2. Соматотропин, функции которого заключаются в обеспечении роста и развития человека, стимулируется соматолиберином. Его нехватка у ребенка грозит развитием карликовости. Взрослый человек может ощущать ее, когда чувствует сильную слабость и снижение работоспособности. Рилизинг-фактор может угнетаться под воздействием соматостатина.
  3. Пролактин, стимулирующий выработку молока в молочных железах женщины, продуцируется благодаря пролактолиберину. Его активность возрастает в беременность и послеродовой период, а недостаток ведет к отсутствию или слабой лактации. Подавляться он может под воздействием пролактостатина.
  4. Тиреотропин, который необходим для полноценной функции щитовидной железы, вырабатывается благодаря тиролиберину.
  5. Адренокортикотропин, ответственный за работу коры надпочечников образуется под воздействием кортиколиберина. Его недостаток грозит надпочечниковой недостаточностью.
  6. Меланотропин, являющийся гормоном промежуточной доли, которую часто относят к структуре аденогипофиза, отвечает за увеличение количества пигментных клеток. Это регулируется меланолиберином и меланостатином.

То, что для гонадотропных, адренкокортикотропного, тиреотропного гормонов не указаны статины, не означает, что их не существует: в настоящее время осуществляется их поиск и идентификация.

Гипоталамус и нейрогипофиз

Гипоталамо-нейрогипофизарная связь устанавливается благодаря взаимодействию аксонов (отростков) нейросекреторных клеток крупных ядер гипоталамуса и задней долей гипофиза через гипофизарную ножку. Физиология нейрогипофиза отличается от таковой передней доли: в этой области не продуцируются гормоны гипоталамуса, а накапливаются, после чего попадают в кровоток.

Действием этого гормона обусловлена физиология выведения воды почками (его еще называет антидиуретическим). Отсутствие или недостаточное продуцирование вазопрессина ведет к развитию редкого серьезного заболевания – несахарного диабета, который характеризуется выделением больным 15–20 л мочи ежесуточно и повышенной жаждой. Пожизненная терапия предполагает прием аналога вазопрессина.

Кроме того, он отвечает за повышение артериального давления, тонус гладких мышц внутренних органов, обладает кровоостанавливающим эффектом.

Известны случаи, когда благодаря синтетическому препарату вазопрессина восстанавливалась память у страдавших амнезией после травм. Введенный в малых дозах, он ускоряет выработку новых умений и навыков, улучшает воспроизведение информации.

Нейроны паравентрикулярных ядер отвечают за продуцирование окситоцина, который имеет ключевое значение в родовой деятельности, сокращая матку, и в период грудного вскармливания, способствуя транспорту молока.

Влияние на поведение

Гипоталамо-гипофизарная структура в совместной работе способна объединять жизненные функции в сложные комплексы, которые обеспечивают поведение, направленное на выживание человека. Мотивационное возбуждение, побуждающее к осуществлению определенных действий, зарождается в гипоталамических отделах.

Центры голода и насыщения локализуются в районе вентромедиальных гипоталамических ядер. Патологические процессы, затрагивающие их, ведут к извращению пищевого поведения – резкое увеличение потребления пищи или отказ от нее.

Зона супраоптических ядер является центром потребности в воде, ее нарушение ведет к повышенной жажде или отказу от воды.

Гипоталамо-гипофизарная система влияет на половые функции. Например, новообразования в этой области могут привести к ускоренному половому созреванию, нарушению менструального цикла и овуляции, импотенции и подобному.

Физиология сна также частично подвергается воздействию гипоталамуса в связи с гипофизом: происходят изменения мышечного тонуса и висцеральных процессов, которые сопровождают переход от сна к бодрствованию. Точно так же эта область влияет на аффективные проявления: сигналы от нее идут в средний мозг и нижележащие отделы для того, чтобы активизировать вегетативные и моторные эмоциональные реакции.

Подведем итог. Гипоталамо-гипофизарная система, которая находится в головном мозге, является по своим размерам небольшим отделом, но при этом выполняющим жизненно важные вегетативные и эндокринные функции. Гормоны, вырабатываемые гипоталамусом, накапливаются в задней доле гипофиза или являются основой для синтеза веществ в передней доле. Установление связи между двумя органами происходит посредством воротной системы кровоснабжения и аксонов нейросекреторных клеток.

Гипоталамо-гипофизарная система

Гипоталамо-гипофизарная система, её гормоны

Единство нервной и гормональной регуляции в организме обеспечивается тесной анатомической и функциональной связью гипоталамуса и гипофиза.

Гипоталамо-гипофизарная система определяет состояние и функционирование большей части эндокринной системы либо через эндокринные оси: гипоталамус -> гипофиз -> периферические железы (щитовидная, надпочечники, семенники либо яичники), либо через АНС: гипоталамус -> центры АНС ствола и спинного мозга -> ганглии АНС -> эндокринные железы и их сосуды.

Гипофиз (питуитарная железа) расположен ниже гипоталамуса в турецком седле клиновидной кости основания черепа и состоит из передней (аденогипофиз) и задней (нейрогипофиз) долей. Промежуточная доля у взрослого человека рудиментарна. Масса гипофиза составляет всего 0,5-0,9 г. При помощи ножки нейрогипофиз анатомически связан с гипоталамусом. К клеткам нейрогипофиза подходят аксоны крупноклеточных нейронов супраоптического (СОЯ) и паравентрикулярного (ПВЯ) ядер. Аденогипофиз связан с гипоталамусом и через портальную (воротную) систему верхней гипофизарной артерии. Ток крови в воротной системе направлен от гипоталамуса к аденогипофизу. На сосудах срединного возвышения гипофизарной ножки мелкоклеточные нейроны гипоталамуса образуют аксовазальные синапсы, через которые они выделяют в кровь гормоны, контролирующие эндокринные функции гипофиза. Образование гормонов гипофизом регулируется также АНС.

Рис. Схема гипоталамо-гипофизарной системы

Функции гипоталамо-гипофизарной системы

Часть промежуточного мозга — гипоталамус — и отходящий от его основания гипофиз анатомически и функционально составляют единое целое — гипоталамо-гипофизарную эндокринную систему (рис. 1).

Клетки гипоталамуса обладают двойной функцией. Во-первых, они выполняют те же функции, что и любая другая нервная клетка, а во-вторых, обладают способностью секретировать и выделять биологически активные вещества — нейрогормоны (этот процесс называют нейросекрециеи). Гипоталамус и передняя доля гипофиза связаны общей сосудистой системой, имеющей двойную капиллярную сеть. Первая располагается в районе срединного возвышения гипоталамуса, а вторая — в передней доле гипофиза. Ее называют воротной системой гипофиза.

Нейроэндокринные системы гипоталамуса:

  • Гипоталамо-экстрагипоталамическая система
  • Гипоталамо-аденогипофизарная система
  • Гипоталамо-среднегипофизарная система
  • Гиноталамо-нейрогипофизарная система

Нейросекреторные клетки гипоталамуса синтезируют нейропептиды, которые поступают в переднюю и заднюю доли гипофиза. Нейропептиды, влияющие на клетки передней доли гипофиза, называются рилизинг-факторами, а задней — нейрогормонами (вазопрессин и окситоцин).

Рис. 1. Анатомические взаимоотношения гипоталамуса и ножки гипофиза

Точечная штриховка — срединное возвышение и задняя доля гипофиза (нейрогипофиз); имеют нейтральное происхождение и фактически являются частью гипоталамуса; косая штриховка — эпителиальная часть гипофиза (аденогипофиз); развивается из эктодермы ротовой бухты. Роль гипоталамо-гипофизарной системы для эндокринной регуляции функций организма столь велика, что ее иногда называют «президентом эндокринного общества»»

С функциональной точки зрения рилизинг-факторы разделяют на либерины (рилизинг-факторы, способствующие усилению синтеза и секреции соответствующего гормона в эндокринных клетках передней доли гипофиза) и статины (рилизинг-факторы, подавляющие синтез и секрецию гормонов в клетках-мишенях). К гипоталамическим либеринам относятся соматолиберин, гонадолиберин, тиреолиберин и кортиколиберин, а статины представлены соматостатином и пролактиностатином (рис. 2).

Под действием нервного импульса эти продукты выделяются в первую капиллярную сеть воротной системы и воздействуют на железистые клетки передней доли гипофиза через вторую сеть капилляров. Таким образом, информация из гипоталамуса передается в гипофиз гуморальным путем. Гипоталамо-гипофизарная система — типичный пример тесного взаимодействия нервного и гуморального способов регуляции функций, потому что нейросекреторная клетка способна осуществлять регулирующее влияние, не только посылая другим нейронам обычные нервные импульсы, но и выделяя нейрогормоны.

Все железы внутренней секреции функционируют по принципу плюс-минус взаимодействие или по принципу прямой (положительной) и обратной (отрицательной) связи. Физиологическая суть этого взаимодействия заключается в обеспечении возможности саморегуляции и нормализации гормонального баланса организма. Рассмотрим это на рис. 3.

Рис. 2. Регуляция активности эндокринных желез центральной нервной системой при участии гипоталамуса и гипофиза:

ТЛ — тиреолиберин; СП — соматолиберин; СС — соматостатин; ПЛ — пролактолиберин; ПС — пролактостатин; ГЛ — гонадолиберин; КЛ — кортиколиберин; ТТГ — тиреотропный гормон: СТГ — соматотропный гормон (гормон роста): Пр — пролактин; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон: ЛГ — лютеинизирующий гормон; АКТГ — адренокортикотропный гормон. Сплошными стрелками обозначено активирующее, пунктирными — ингибирующее влияние

Рис. 3. Схема регуляции функций желез внутренней секреции: > прямая связь > обратная связь

Нейросекреты гипоталамуса, воздействуя на клетки гипофиза, регулируют выделение гонадотропных гормонов (прямая связь). Если ФСГ, ЛГ и ЛТГ выделяются в избыточном количестве, то повышение концентрации гормона в крови тормозит нейросекреторную функцию клеток гипоталамуса (обратная связь). В свою очередь, гонадотропины регулируют выделение половыми железами половых гормонов (прямая связь). При высоком титре половых гормонов (обратная связь) тормозится секреция гонадотропинов.

Рис. Гипоталамо-гипофизарная система

Рис. Прямые и обратные связи системы гипоталамус-гипофиз-периферические железы

Гипоталамо-гипофизарная система и ее гормоны.

Связи между гипофизом и гипоталамусом функционируют:

а) через сеть капилляров

б) морфологические: прямая анатомическая связь между крупными нейронами гипоталамуса и задней частью гипофиза (окситоцин и вазопрессин).

Гипофизуправляющие гормоны гипоталамуса и гормоны гипофиза :

® МСГ (в промежуточной доле у новорожденного и животных, у взрослых – в передней доле)

1.1 Кортиколиберин (кортикотропин-рилизинг гормон, КРГ)

1.2 Тиреолиберин (ТРГ)

1.3 Гонадолиберин (люлиберин, ГРГ)

2.2. Пролактостатин (дофамин)

1. АДГ (антидиуретический, вазопрессин) – нонапептид, белково-пептидный. Образуется в крупноклеточных нейронах СОЯ и ПВЯ гипоталамуса, путем аксонального транспорта доставляется в нейрогипофиз и выделяется в кровь нейронами гипофиза. Количество в мл 0,5-5 нг, транспортируется в свободной форме, длительность полужизни 5-10 мин. Механизм действия гормона: через V2 и V1 рецепторы клеточной мембраны и систему вторичных посредников.

1) увеличение реабсорбции воды в дистальных канальцах и в собирательных трубочках, действуя на эпителиальные клетки: АДГ ® V2-р (Rs) ® Gs ® АЦ ® цАМФ ® ПК А ® аквапорин II ® аквапорин II собирается в трубочку ® увеличение реабсорбции H2O.

2) в ГМК сосудов вызывает сокращение ® повышение тонуса сосудов ® повышение АД. Этот эффект проявляется в условиях гипотензии (сАД 2+ в цитоплазме + кальмодулин ® активация киназы легких цепей миозина ® сокращение ГМК

3) в аденогипофизе вместе с кортиколиберином стимулирует выход АКТГ через V1-рецептор.

Регуляция синтеза и выделения:

а) прямая регуляция: нейроны гипоталамуса обладают сенсорной чувствительностью уровня NaCl и осмотического давления. Чем выше ОД, уровень NaCl, тем активнее выделение АДГ (норма ОД= 290 ± 10 ммоль/л)

б) рефлекторная регуляция от волюморецепторов сосудов печение, сердца, легкого, предсердия. Уменьшение ОЦК на 6% и более к исходной величине стимулирует выделение АДГ. Этанол тормозит АДГ.

Избыток гормона: олиго- или анурия, моча концентрируется, вода задерживается в организме, осмотическое давление понижается – наблюдается клеточный отек (нервные кл: головная боль, тошнота, рвота, повышение АД – синдром Парфона).Недостаток гормона: несахарный диабет.

Сравнительная характеристика основных проявлений сахарного и несахарного диабета:

54. Гипоталамо-гипофизарная система, ее функциональные связи. Гормоны гипофиза,

их участие в регуляции деятельности эндокринных органов.

Гипоталамо-гипофизарная система — объединение структур гипофизаигипоталамуса, выполняющее функции, какнервнойсистемы, так и эндокринной. Этот нейроэндокринный комплекс является примером того, насколько тесно связаны в организме млекопитающих нервный и гуморальный способы регуляции.

Гипоталамо-гипофизарная система состоит из ножки гипофиза, начинающейся в вентромедиальной области гипоталамуса, и трёх долей гипофиза: аденогипофиз (передняя доля), нейрогипофиз (задняя доля) и вставочная доля гипофиза. Работа всех трёх долей управляется гипоталамусом с помощью особых нейросекреторных клеток. Эти клетки выделяют специальные гормоны — рилизинг-гормоны. Релизинг-факторы попадают в гипофиз, а точнее в аденогипофиз через воротную вену гипофиза.

Существует два типа рилизинг-факторов.

освобождающие (под их действием клетки аденогипофиза выделяют гормоны)

останавливающие (под их действием экскреция гормонов аденогипофиза прекращается)

На нейрогипофиз и вставочную долю гипоталамус влияет с помощью специальных нервных волокон, а не нейросекреторных клеток.

Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы:

Под влиянием того или иного типа воздействия гипоталамуса, доли гипофиза выделяют различные гормоны, управляющие работой почти всей эндокринной системы человека. Исключение составляет поджелудочная железа и мозговая часть надпочечников. У них есть своя собственная система регуляции.

Гормоны передней доли гипофиза

Обладает анаболическим воздействием, следовательно, как любой анаболик, СТ усиливает процессы синтеза (в особенности — белкового). Поэтому соматотропин называют часто «гормоном роста».

При нарушении секреции соматотропина возникает три типа патологий.

При снижении концентрации соматотропина человек развивается нормально, однако его рост не превышает 120 см — «гипофизарный нанизм». Такие люди (гормональные карлики) способны к деторождению и их гормональный фон не сильно нарушен.

При повышении концентрации соматотропина человек так же развивается нормально, однако его рост превышает 195 см. Такая патология называется «гигантизм» В период пубертата (период активирования половой системы, начинающийся примерно в 11-13 лет. У юношей пубертат наступает на два года позже, чем у девушек, чей гормональный скачок в отличие от юношей плавный и спад его довольно быстрый.) сильно увеличивается мышечная масса, следовательно, увеличивается число капилляров. Сердце же не способно к такому быстрому росту. Из-за такого несоответствия возникают патологии. Например, вегето-сосудистая дистония (ВСД), часто встречающаяся у подростков.

После 20 лет выработка соматотропина снижается, следовательно, и формирование хрящевой ткани (как один из аспектов роста) замедляется и уменьшается. Поэтому костная ткань потихоньку «съедает» хрящевую ткань, следовательно кости некуда расти, кроме как в диаметре. Если выработка соматотропина не прекращается после 20, то кости начинают расти в диаметре. За счёт такого утолщения кости утолщаются например пальцы, и из-за этого утолщения они почти теряют подвижность. При этом соматотропин так же стимулирует выработку соединительной ткани, вследствие чего увеличиваются губы, нос, ушные раковины, язык и т. д. Эта патология называется «акромегалия».

Мишенью тиреотропина является щитовидная железа. Он регулирует рост щитовидной железы и выработку её основного гормона — тироксина. Пример действия релизинг-фактора: Тироксин необходим для повышения эффективности кислородного дыхания, для тироксина нужен тиреотропин, а для тиреотропина нужен тиреолиберин, который является релизинг-фактором тиреотропина.

Название гонадотропины (ГТ) обозначает два разным гормона — фолликулостимулирующий гормон и лютеинизирующий гормон. Они регулируют деятельность половых желез — гонад. Как и другие тропные гормоны, гонадотропины в первую очередь влияют на эндокринные клетки гонад, регулируя выработку половых гормонов. Кроме того, они оказывают влияние на созревание гамет, менструальный цикл и связанные с ним физиологические процессы.

Мишень КТ — кора надпочечников. Следует отметить, что паращитовидная железа регулирует минеральный обмен (с помощью парат-гормона), как и кора надпочечников, так что можно поставить регуляцию только на кору надпочечников, а паращитовидная железа автоматически будет работать в соответствии с корой надпочечников.

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз)

Гормонами нейрогипофиза являются антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин и окситоцин. Образование гормонов задней доли гипофиза происходит в основном в ядрах гипоталамуса в результате процессов нейросекреции. АДГ, по-видимому, секретируется в супраоптическом ядре, а окситоцин — в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. По аксонам нервных клеток эти гормоны поступают в заднюю долю гипофиза. Этому способствует наличие прямой нервной связи нейрогипофиза с ядрами гипоталамуса.

Механизм действия АДГ состоит в том, что под его воздействием усиливается реабсорбция воды в собирательных трубках почек. При снижении секреции АДГ возникает несахарный диабет, который сопровождается выделением больших количеств мочи (иногда десятки литров в сутки), что связано с нарушением реабсорбции воды в собирательных трубках. В больших дозах он вызывает сокращение гладких мышц сосудов (особенно артериол), что приводит к повышению артериального давления.

Окситоцин стимулирует сокращение гладких мышц матки и, таким образом, обеспечивает нормальное течение родового акта, влияет на отделение молока.

Промежуточная доля гипофиза.

Гормон промежуточной доли — интермедин или меланостимулирующий гормон встречается в двух формах, которые отличаются по числу аминокислотных остатков. Во время беременности и при недостаточности коры надпочечников (в этих случаях нередко наблюдаются изменения пигментации кожи) количество меланостимулирующего гормона в гипофизе возрастает.

Секреция интермедина регулируется рефлекторно под влиянием действия света на сетчатку глаза. Он принимает участие в регуляции движения клеток черного пигментного слоя в глазу. При ярком освещении клетки пигментного слоя выпускают псевдоподии и избыток световых лучей поглощается пигментом, что предохраняет сетчатку от интенсивного раздражения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.