Гормоны гипоталамуса и гипофиза — Гормоны гипоталамуса

Гормоны гипоталамуса и гипофиза

Гормоны гипоталамуса

Гипоталамус — центральный орган эндокринной системы. Он расположен центрально у основания мозга. Масса этой железы у взрослого человека не превышает 80–100 граммов.

Гипоталамус регулирует работу гипофиза, обмен веществ и постоянство внутренней среды организма, синтезируя активные нейрогормоны.

1. Влияние железы на гипофиз
2. Статины и либерины гипоталамуса
3. Действие релизинг-гормонов
4. Другие гормоны гипоталамуса

Влияние железы на гипофиз

Гипоталамус вырабатывает особые вещества, которые регулируют гормональную активность гипофиза. Статины снижают, а либерины увеличивают синтез зависимых элементов.

Гормоны гипоталамуса поступают в гипофиз через портальные (воротные) сосуды.

Статины и либерины гипоталамуса

Статины и либерины называются рилизинг-гормонами. От их концентрации зависит деятельность гипофиза, а значит и функция периферических эндокринных желез (надпочечников, щитовидной, яичников или яичек).

В настоящее время идентифицированы следующие статины и либерины:

• гонадолиберины (фоллиберин и люлиберин);
• соматолиберин;
• пролактолиберин;
• тиролиберин;
• меланолиберин;
• кортиколиберин;
• соматостатин;
• пролактостатин (дофамин);
• меланостатин.

В таблице представлены рилизинг-факторы и соответствующие им тропные и периферические гормоны.

Действие релизинг-гормонов

Гонадолиберины активируют секрецию фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов в гипофизе. Эти тропные вещества, в свою очередь, повышают выделение половых гормонов в периферических железах (яичниках или яичках).

У мужчин гонадолиберины увеличивают синтез андрогенов и активность сперматозоидов. Их роль высока и в формировании полового влечения.

Недостаток гонадолиберинов может быть причиной мужского бесплодия и импотенции.

У женщин эти нейрогормоны повышаю уровень эстрогенов. Кроме того, их выделение в течение месяца меняется, что поддерживает нормальный менструальный цикл.

Люлиберин является важным фактором, регулирующим овуляцию. Выход созревшей яйцеклетки возможен только под действием высоких концентраций этого вещества в крови.

Если импульсная секреция фоллиберина и люлиберина нарушена или их концентрация недостаточная, то у женщины может развиваться бесплодие, нарушение менструального цикла и снижение полового влечения.

Соматолиберин повышает секрецию и высвобождение из клеток гипофиза гормона роста. Активность этого тропного вещества особенно важна в детском и молодом возрасте. Концентрация соматолиберина в крови возрастает в ночные часы.

Недостаток нейрогормона может быть причиной карликовости. У взрослых проявления низкой секреции обычно малозаметны. Пациенты могут жаловаться на снижение трудоспособности, общую слабость, дистрофию мышечной ткани.

Пролактолиберин повышает выработку пролактина в гипофизе. Активность рилизинг-фактора возрастает у женщин во время беременности и периода грудного вскармливания. Недостаток этого стимулирующего вещества может быть причиной недоразвития протоков в грудной железе и первичной агалактии.

Тиролиберин является стимулирующим фактором для выделения тиреотропного гормона гипофиза и повышения тироксина и трийодтиронина в крови. Тиреолиберин повышается при недостатке йода в пище, а также при поражении ткани щитовидной железы.

Кортиколиберин — рилизинг-фактор, стимулирующий выработку адренокортикотропного гормона в гипофизе. Недостаток этого вещества может провоцировать надпочечниковую недостаточность. Болезнь имеет ярко выраженные симптомы: низкое артериальное давление, слабость мышц, тягу к соленой пище.

Меланолиберин влияет на клетки промежуточной доли гипофиза. Этот рилизинг-фактор повышает секрецию меланотропина. Нейрогормон влияет на синтез меланина, а также способствует росту и размножению пигментных клеток.

Пролактостатин, соматостатин и меланостатин обладают подавляющим действием на тропные гормоны гипофиза.

Пролактостатин блокирует секрецию пролактина, соматостатин — соматотропина, а меланостатин — меланотропина.

Гормоны гипоталамуса для других тропных веществ гипофиза еще не идентифицированы. Так не известно, существуют ли блокирующие факторы для адренокортикотропного, тиреотропного, фолликулостимулирующего, лютеинизирующего гормонов.

Другие гормоны гипоталамуса

Кроме рилизинг-факторов, в гипоталамусе вырабатываются вазопрессин и окситоцин. Эти гормоны гипоталамуса имеют сходную химическую структуру, но выполняют в организме разные функции.

Вазопрессин — это антидиуретический фактор. Его нормальная концентрация обеспечивает постоянство артериального давления, объема циркулирующей крови и уровня солей в жидкостях организма.

Если вазопрессина вырабатывается недостаточно, то у пациента диагностируется несахарный диабет. Симптомами заболевания является сильная жажда, учащенное обильное мочеиспускание, обезвоживание.

Избыток вазопрессина приводит к развитию синдрома Пархона. Это тяжелое состояние вызывает водную интоксикацию организма. Без лечения и соответствующего питьевого режима у больного развиваются нарушения сознания, падение артериального давления и угрожающие жизни аритмии.

Окситоцин — гормон, влияющий на половую сферу, деторождение и выделение грудного молока. Это вещество выделяется под действием стимуляции тактильных рецепторов ареолы молочной железы, а также во время овуляции, родов, полового акта.

Из психологических факторов высвобождение окситоцина вызывает ограничение физической активности, тревога, страх, новая обстановка. Блокирует синтез гормона сильная боль, кровопотеря и лихорадка.

Избыток окситоцина может играть некоторую роль в расстройствах полового поведения и психических реакций. Недостаток гормона приводит к нарушению выделения грудного молока у молодых матерей.

Гормоны гипоталамуса и гипофиза

Гормоны гипофиза и гипоталамуса оказывают исключительное влияние на весь организм человека. Они координируют рост, развитие, половое созревание и все виды обмена веществ. Гормоны гипоталамуса, выделение которых контролируется гипофизом, регулируют множество жизненно важных функций организма. Давайте рассмотрим эту железу с анатомической точки зрения.

Гормоны гипоталамуса и его строение

Гипофиз, центральный орган эндокринной системы, представляет собой небольшое округлое образование, состоящее из двух частей. Гипоталамус же расположен над гипофизом в так называемом промежуточном мозгу. Его еще называют подбугорьем. Вес железы – до пяти граммов. Однако это маленькое образование играет значительную роль для нашего тела, регулируя температурный баланс, обмен веществ (как белков, жиров и углеводов, так и минералов), функции щитовидки, яичников и надпочечников. Состоит железа из трех отделов, имеет гипофизарную ножку. Основную ее массу составляют нейросекреторные и нервные клетки, группирующиеся в ядра (которых более 30).

Рилизинг-гормоны

Кортиколиберин воздействует на переднюю часть гипофиза. Этот нейропептид регулирует ряд психических функций (реакции активизации, способность к ориентировке). Этот гормон усиливает тревогу, страх, напряжение. Длительное его воздействие на организм приводит к хроническому стрессу, депрессии, истощению, бессоннице. Такие гормоны гипоталамуса, как упомянутый кортиколиберин, являются веществами пептидной природы. Это части белковых молекул. Всего нейрогормонов 7, их называют еще либеринами. Их воздействие на гипофиз дает начало синтезу тропных гормонов – соматотропина, гонадотропина и тиреотропина. Помимо них нейросекреторные клетки, находящиеся в гипоталамусе, вырабатывают и другие вещества, влияющие на гипофиз. Это – статины, угнетающие секрецию перечисленных тропных гормонов. Все они влияют на рост, развитие, взаимодействие эндокринной системы с нервной. Стимуляторами рилизинг-гормонов могут являться катехоламины. Однако это пока только гипотеза.

Окситоцин

Синтезируясь в гипоталамусе, это вещество затем поступает в гипофиз (заднюю его долю) и выделяется в кровь. Максимальная концентрация окситоцина связана с ощущением эмоциональной близости – у матерей при контакте с новорожденным ребенком, у мужчин при привязанности и сексуальных контактах. Если этот гормон вырабатывается в недостаточном количестве, тогда невозможна оптимальная родовая деятельность, высока опасность выкидыша.

Вазопрессин

Невозможно перечислять гормоны гипоталамуса и не упомянуть антидиуретический гормон (АДГ). Его функциями являются повышение артериального давления, поддержание водного баланса, координация усвоения калия в организме. Секреция вазопрессина увеличивается при тошноте, стрессе, боли, гипогликемии. Чтобы снизить ее, следует употреблять много продуктов, богатых калием (курага, помидоры). Недостаток вазопрессина приводит к развитию несахарного диабета.

Препараты гормонов гипоталамуса

Лекарственные средства «Гонадорелин» и «Леупролид» используют в терапии задержки полового созревания, при крипторхизме и гипогонадизме. А также при поликистозе яичников, эндометриозе.

1.4. Гормоны гипоталамуса и гипофиза.

Как уже упоминалось, местом непосредственного взаимодействия высших отделов центральной нервной системы и эндокринной системы является гипоталамус. Это небольшой участок переднего мозга, который расположен непосредственно над гипофизом и связан с ним при помощи системы кровеносных сосудов, образующих портальную систему.

1. Гормоны гипоталамуса. В настоящее время известно, что нейросекреторные клетки гипоталамуса продуцируют 7 либеринов (соматолиберин, кортиколиберин, тиреолиберин, люлиберин, фоллиберин, пролактолиберин, меланолиберин) и 3 статина (соматостатин, пролактостатин, меланостатин). Все эти соединения являются пептидами.

Гормоны гипоталамуса через специальную портальную систему сосудов попадают в переднюю долю гипофиза (аденогипофиз). Либерины стимулируют, а статины подавляют синтез и секрецию тропных гормонов гипофиза. Эффект либеринов и статинов на клетки гипофиза опосредуется цАМФ- и Са 2+ -зависимыми механизмами.

Характеристика наиболее изученных либеринов и статинов приведена в таблице 2.

Таблица 2. Гипоталамические либерины и статины

Место действия

Основные биологические эффекты

Регуляция секреции

Стимулирует секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ)

Секреция стимулируется при стрессах и подавляется АКТГ

Стимулирует секрецию тиреотропного гормона (ТТГ) и пролактина

Секрецию тормозят тиреоидные гормоны

Стимулирует секрецию соматотропного гормона (СТГ)

Секрецию стимулирует гипогликемия

Стимулирует секрецию фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ)

У мужчин секреция вызывается снижением содержания тестостерона в крови, у женщин – снижением концентрации эстрогенов. Высокая концентрация ЛГ и ФСГ в крови подавляет секрецию

Тормозит секрецию СТГ и ТТГ

Секреция вызывается физической нагрузкой. Фактор быстро инактивируется в тканях тела.

Тормозит секрецию пролактина

Секрецию стимулирует высокая концентрация пролактина и подавляют эстрогены, тестостерон и нервные сигналы при сосании.

Угнетает секрецию МСГ (меланоцитостимулирующего гормона)

Секрецию стимулирует меланотонин

2. Гормоны аденогипофиза. Аденогипофиз (передняя доля гипофиза) продуцирует и выделяет в кровь ряд тропных гормонов, регулирующих функцию как эндокринных, так и неэндокринных органов. Все гормоны гипофиза являются белками или пептидами. Внутриклеточным посредником всех гипофизарных гормонов (кроме соматотропина и пролактина) служит циклический АМФ (цАМФ). Характеристика гормонов передней доли гипофиза приводится в таблице 3.

Таблица 3. Гормоны аденогипофиза

Ткань-мишень

Основные биологические эффекты

Регуляция секреции

Адренокортикотропный гормон (АКТГ)

Стимулирует синтез и секрецию стероидов корой надпочечников

Тиреотропный гормон (ТТГ)

Усиливает синтез и секрецию тиреоидных гормонов

Стимулируется тиреолиберином и подавляется тиреоидными гормонами

Соматотропный гормон (гормон роста, СТГ)

Стимулирует синтез РНК и белка, рост тканей, транспорт глюкозы и аминокислот в клетки, липолиз

Стимулируется соматолиберином, подавляется соматостатином

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)

Семенные канальцы у мужчин, фолликулы яичников у женщин

У мужчин повышает образование спермы, у женщин – образование фолликулов

Лютеинизирующий гормон (ЛГ)

Интерстициальные клетки семенников (у мужчин) и яичников (у женщин)

Вызывает секрецию эстрогенов, прогестерона у женщин, усиливает синтез и секрецию андрогенов у мужчин

Молочные железы (альвеолярные клетки)

Стимулирует синтез белков молока и развитие молочных желёз

Меланоцитостимулирующий гормон (МСГ)

Повышает синтез меланина в меланоцитах (вызывает потемнение кожи)

3. Гормоны нейрогипофиза. К гормонам, секретируемым в кровоток задней долей гипофиза, относятся окситоцин и вазопрессин. Оба гормона синтезируются в гипоталамусе в виде белков-предшественников и перемещаются по нервным волокнам в заднюю долю гипофиза.

Окситоцин – нонапептид, вызывающий сокращения гладкой мускулатуры матки. Он используется в акушерстве для стимуляции родовой деятельности и лактации.

Вазопрессин – нонапептид, выделяемый в ответ на повышение осмотического давления крови. Клетками-мишенями для вазопрессина являются клетки почечных канальцев и гладкомышечные клетки сосудов. Действие гормона опосредовано цАМФ. Вазопрессин вызывает сужение сосудов и повышение артериального давления, а также усиливает реабсорбцию воды в почечных канальцах, что приводит к снижению диуреза.

4. Основные виды нарушений гормональной функции гипофиза и гипоталамуса. При дефиците соматотропного гормона, возникающем в детском возрасте, развивается карликовость (низкий рост). При избытке соматотропного гормона, возникающем в детском возрасте, развивается гигантизм (аномально высокий рост).

При избытке соматотропного гормона, возникающем у взрослых (в результате опухоли гипофиза), развивается акромегалия – усиленный рост кистей рук, ступней, нижней челюсти, носа.

При недостатке вазопрессина, возникающем вследствие нейротропных инфекций, черепно-мозговых травм, опухолей гипоталамуса, развивается несахарный диабет. Основным симптомом этого заболевания является полиурия – резкое увеличение диуреза при пониженной (1,001 – 1,005) относительной плотности мочи.

Природа и функции гормонов гипоталамуса

Расположенный в небольшой подбурговой зоне мозга, гипоталамус играет важнейшую роль в работе человеческого организма. Биологически активные вещества – гормоны гипоталамуса – влияют на работу всех без исключений функций эндокринной системы. Именно в гипоталамусе происходит взаимодействие двух мега-важных систем – эндокринной и нервной.

Механизм такого взаимодействия ученые расшифровали сравнительно недавно – в конце двадцатого века, когда выделили в гипоталамусе сложные вещества – гормоны гипоталамуса. Продуцируются они нервными клетками органа, после чего по капиллярам транспортируются в гипофиз. В последнем гормоны гипоталамуса выполняют функции регулятора секреции.

То есть именно благодаря этим биологически активным веществам (нейрогормонам) происходит высвобождение либо угнетение активных веществ гипофиза. В этой связи нейрогормоны очень часто называют рилизинг гормонами или рилизинг факторами.

Нейрогормоны, выполняющие функции высвобождения, называют либеринами или леринами, а те, которые выполняют прямо противоположные функции – делают высвобождение гормонов гипофиза невозможным, — статинами или ингибирующими факторами. Так, если проанализировать функции веществ гипоталамуса, очевидно, что без воздействия рилизинг гормонов невозможно образование активных веществ гипофиза (точнее, его передней доли). Функции же статинов заключаются в том, чтобы выработку гормонов гипофиза приостановить.

Существует также третий тип гормонов гипоталамуса – это вещества, которые вырабатываются в задней доли гипофиза. Из хорошо изученных — вазопрессин и окситоцин. С остальными же веществами ученые еще разобрались не до конца. Установлено, что вырабатываются они в гипоталамусе, но постоянно пребывают (хранятся) в гипофизе.

Хорошо изучены на сегодня такие рилизинг факторы, как:

• соматостатин;
• меланостатни;
• пролактостатин;
• меланолиберин;
• пролактолиберин;
• фоллиберин;
• люлиберин;
• соматолиберин;
• тиролиберин;
• кортиколиберин.

Первые три угнетают высвобождение гормонов гипофиза, а последние, стимулируют. Однако только половина из вышеописанных веществ изучена детально и выделена в чистом виде. Объясняется это тем, что их содержание в тканях очень мало. В большинстве случаев конкретный фактор гипоталамуса взаимодействует с конкретным веществом гипофиза.

Однако некоторые гормоны (например, тиролиберин, люлиберин) «работают» с несколькими производными гипофиза. Наряду с этим четких названий для гормонов гипоталамуса не предусмотрено. Если речь идет о рилизинг факторах – либеринах, то к слову «либерин» просто добавляется приставка, указывающая на их соответствие тому или иному гормону гипофиза.

Если взять тот же тиролиберин – речь идет о взаимодействии рилизинг фактора (либерина) и тиротропина гипофиза. Такая же ситуация с названиями угнетающих рилизинг гормонов – статинов: пролактостатин – означает взаимодействие статина и вещества гипофиза пролактина.

Характер и функции либеринов

Как уже отмечалось, гормоны гипоталамуса и гипофиза выполняют регуляторные функции важнейших систем организма. Что касается непосредственно рилизинг факторов, то установлено, что такие вещества, как гонадолиберины ответственны за половое здоровье мужчин и женщин. Дело в том, что они усиливают выделение фолликулостимулирующих гормонов гипофиза, а те влияют на работу яичника и яичек.

Также именно гонадолиберины ответственны за выработку спермы и активность сперматозоидов, и большинство случаев импотенции и снижения мужского либидо связано как раз с нехваткой таких рилизинг факторов, как гонадолиберины. Немалое влияние эти вещества оказывают и на половую сферу женщин: нормальное количество гонадолиберинов гарантирует нормальное течение менструального цикла.

Еще большее воздействие на женское здоровье оказывает люлиберин – этот гормон непосредственно контролирует овуляцию и возможность женщины к зачатию. Анализ крови фригидных женщин подтвердил, что у них вырабатывается недостаточно таких веществ, как люлиберин и фоллиберин.

Рост и нормальное развитие человека также имеют гормональную подоплеку. Например, такой рилизинг фактор, как соматолиберин, воздействуя на гипофиз, гарантирует рост ребенка. Его недостаток в детском возрасте обеспечивает развитие карликовости. Если же дефицит соматолиберина наблюдается у взрослого, у него может развиться дистрофия мышц.

Выработка в достаточных количествах пролактолиберин особенно важна для женщин в период беременности и после родов. Дело в том, что этот рилизинг фактор активизирует пролактин – вещество, отвечающее за лактацию. Грудное вскармливание в случае недостатка пролактолиберина невозможно.

Кроме того, анализируя показатели некоторых рилизинг гормонов (прежде всего их концентрацию), можно выявить некоторые заболевания. К примеру, если лабораторные исследования свидетельствуют о том, что тиреолиберин значительно превышает норму, скорее всего, у человека поражена щитовидная железа, а также серьезный дефицит йода.

Такой рилизинг фактор, как кортиколиберин, взаимодействуя с гормонами гипофиза, имеет прямое влияние на работу надпочечников, их важнейшие функции, поэтому в случае гормонального сбоя люди часто страдают надпочечниковой недостаточностью, а также гипертонией. На синтез меланина (а значит цвет кожи и пигментацию) воздействует рилизинг фактор меланолиберин. Взаимодействуя с меланотропином, данный либерин ускоряет рост клеток пигмента. Избыточная выработка гормона может стать причиной серьезных заболеваний кожи.

Функции статинов и гормонов задней доли гипоталамуса

Что касается ингибирующих факторов, то они взаимодействуют с тропными гормонами гипофиза – пролактином, соматотропином, меланотропином, влияют на их выработку. Остальные рилизинг факторы передней и средней долей гипоталамуса и их взаимодействие с активными веществами гипофиза изучены еще недостаточно. Также исследованы далеко не все гормоны задней доли гипоталамуса. К более-менее изученным относятся вазопрессин и окситоцин.

Установлено, что вазопрессин ответственен за поддержание артериального давления человека и уровня крови в целом в норме. Вазопрессин также регулирует концентрацию солей (их количество) в организме. При дефиците этого вещества человек страдает таким серьезным заболеванием, как несахарный диабет. И, наоборот, при избытке человек получает смертельно опасный синдром Пархона.

гипоСуществует два типа заболеваний, напрямую связанных с рилизинг факторами гипоталамуса, точнее, их выработкой. Так, если гормонов вырабатывается меньше нормы, диагностируется гипофункция гипоталамуса, если больше нормы – гиперфункция. Причины сбоев в выработке гормонов и изменении их концентрации различны. Чаще всего гиперфункция и гипофункция гипоталамуса провоцируются онкологическими заболеваниями, воспалениями мозга, ушибами и инсультами.

Гиперфункция у детей провоцирует преждевременное появление вторичных половых признаков и задержку в росте. В случае своевременного выявления заболевания и правильного лечения (ребенку назначается прием гормонов), сбой можно устранить.

Гипофункция же провоцирует несахарный диабет. Чаще всего гормональный сбой происходит из-за недостатка вазопрессина. Чтобы помочь больному, медики назначают ему искусственный аналог вазопрессина — десмопрессин. Лечение длительное, однако, в большинстве случаев результативное.