Тропные гормоны гипофиза — Значение гормонов гипофиза для человека

Автор: | 20.05.2021

Содержание

Тропные гормоны гипофиза

Значение гормонов гипофиза для человека

1. Что представляет собой гипофиз? 2. Функции 3. Краткая характеристика гормонов передней доли 4. Гормоны, вырабатываемые задней долей

Нервная и эндокринная системы человека до сих пор не изучены до конца. Что общего между ними? Какое значение имеют они для организма человека, и какие функции выполняют?

Что представляет собой гипофиз?

Гипофиз расположен в костном образовании – турецком седле, состоит из нейронов и эндокринных клеток, координирует взаимодействие этих двух важнейших систем организма. Вырабатываются гормоны гипофиза под действием нервной системы, именно они объединяют все железы внутренней секреции в одну общую систему.

По своему строению гипофиз состоит из аденогипофиза и нейрогипофиза. Существует так же средняя часть гипофиза, но из-за схожего строения и функций ее принято относить к аденогипофизу. Процентное соотношение нейрогипофиза и аденогипофиза не одинаково, большую часть железы составляет аденогипофиз (по некоторым данным — до 80 %).

Гипофиз – маленькая железа, по форме напоминает бобовые, она находится в турецком седле (костное образование черепа), ее вес едва ли превышает 0,5 г. Она относится к центральным железам.

Различаются и гипофизарные гормоны:

  • гормоны аденогипофиза секретируются в железе и выделяются в кровь;
  • гормоны задней доли гипофиза только хранятся в ней и выделяются в кровь по необходимости;
  • гормоны нейрогипофиза вырабатываются нейросекреторными ядрами в гипоталамусе, а затем направляются в гипофиз по нервным волокнам, где и сохраняются, пока не будут востребованы другими железами;

Гипоталамус – сочетает в себе функции эндокринной и нервной систем. Гормоны гипоталамуса и гипофиза тесно связаны.

Функции

Гормоны гипофиза способствуют выделению их щитовидкой, корой надпочечников, половыми железами.

Гормоны аденогипофиза – это тропные вещества (за исключением β-эндорфина и мет-энкефалина), биологически активные вещества, действие которых направлено на ткани и клетки либо стимулирует другие эндокринные железы для достижения необходимого результата. Гормоны передней доли гипофиза включают в себя:

  1. Тиреотропный гормон (ТТГ).
  2. Адренокортикотропный (АКТГ).
  3. Фолликулостимулирующий (ФСГ).
  4. Лютеинизирующий (ЛГ).
  5. Соматотропный (СТГ).
  6. Пролактин.
  7. Липотропные гормоны.
  8. Меланоцитостимулирующий (МСГ).

В задней доле гипофиза вырабатываются вазопрессин и окситоцин.

Вряд ли можно переоценить значение этих биологически активных веществ для организма, они отвечают за большинство жизненно важных функций.

Краткая характеристика гормонов передней доли

Тиреотропный

Тиреотропный гормон – это белок, который состоит из двух структур α и β. Активностью обладает только β. Основной функцией тиреотропина является стимуляция щитовидной железы для секреции тироксина, трийодтиронина и кальцитонина в адекватном количестве. Тиреотропный гормон значительно колеблется в течении суток. Максимальная концентрация тиреотропного гормона наблюдается в 2-3 часа ночи, минимальная в 17-19 часов. По мере старения нарушается секреция тиреотропного гормона, его становится меньше.

Однако избыток тиреотропного гормона приводит к нарушению функции и строения щитовидной железы, ее ткань постепенно замешается коллоидной. Подобные изменения обнаруживают при УЗИ диагностике щитовидки.

Адренокортикотропный

Адренокортикотропный гормон является основным стимулятором коры надпочечников. Под его воздействием вырабатывается основная масса кортикостероидов, так же он влияет на секрецию минералокортикоидов, эстрогена и прогестерона. Он воздействует на организм человека или животного опосредованно, воздействуя на метаболические процессы, которые регулируют кортикостероиды. Еще одна его функция — участие в секреции пигментов, зачастую это приводит к образованию пигментных пятен на коже. Адренокортикотропный гомон одинаков у человека и животных.

Соматропин

Соматтропин – один из важнейших факторов роста. Нарушение секреции доставки или чувствительности к нему в детском возрасте ведет к непоправимым последствиям. Он отвечает за:

  • рост скелета, в особенности за рост трубчатых костей;
  • отложение жировой ткани и ее распределение в организме;
  • образование белков и их метаболизм;
  • рост и силу мышц.

Функцией его является то, что он участвует в обменных процессах и влияет на метаболизм инсулина и на сами клетки поджелудочной железы.

Гонадотропины

Гонадотропные гормоны гипофиза включают в себя фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны. Они состоят из аминокислот и являются белками по своей структуре. Их основной функцией является обеспечить полноценную репродуктивную функцию у мужчин и женщин. ФЛГ отвечает за созревание фолликулов у женщин и сперматозоидов у мужчин. Лютеинизирующий гормон способствует разрыву фолликулов, освобождению яйцеклетки, формированию желтого тела у женщин, и стимулирует секрецию андрогенов у мужчин.

Уровень гонадотропинов у мужчин и женщин репродуктивного возраста не одинаков. У мужчин он примерно постоянен, а у прекрасного пола значительно меняется в зависимости от фазы менструального цикла. В первую фазу цикла доминирует фолликулостимулирующий гормон, ЛГ в этот период минимален, и, наоборот, во вторую активизируется. Их действие непрерывно взаимосвязано, они дополняют друг друга.

Пролактин

Пролактин также играет огромную роль в реализации детородной функции. Он отвечает за развитие молочных железа в последующем и лактацию, выраженность вторичных половых признаков, отложение жира в организме, созревание желтого тела, рост и развитие внутренних органов, функции придатков кожи.

Действие пролактина двояко. С одной стороны, именно его считают ответственным за формирование материнского инстинкта, поведения беременной и молодой мамы. А с другой стороны избыток пролактина приводит к бесплодию. В период беременности и лактации максимальный эффект лактогенного гормона наблюдается в комплексе с соматотропином и плацентарным лактогеном. Их взаимодействие обеспечивает полноценный рост и развитие плода и здоровье самой беременной.

Меланоцитостимулирующий

Меланоцитостимулирующий гормон отвечает за производство пигмента в клетках кожи. Также считают, что именно он ответственен за неадекватный рост меланоцитов с последующим их перерождение в злокачественные образования.

Гормоны, вырабатываемые задней долей

Окситоцин и вазопрессин

Гормоны задней доли гипофиза окситоцин и вазопрессин совершенно разные по своим функциям. Вазопрессин отвечает за водно-солевой баланс организма, его действие направленно на трубочки нефронов почек. Он стимулирует проницаемость стенки для воды, тем самым контролирует диурез и объем циркулирующей крови. При нарушении секреции антидиуретического гормона развивается такое грозное заболевание, как несахарный диабет.

Окситоцин имеет важное значение для беременной и кормящей женщины, так как стимулирует родовую деятельность, а также экскрецию молока. Но точка приложения и действие окситоцина у кормящей и беременной отличаются. На поздних сроках беременности эндометрий матки становится более чувствительным к воздействию окситоцина, его секреция в этот период значительно увеличивается и продолжает расти вплоть до самых родов под воздействием пролактина. Сокращения матки способствуют продвижению плода к шейке матки, что провоцирует родовую деятельность и продвижение ребенка по родовым путям. При лактации окситоцин вырабатывается при сосании ребенком груди, это стимулирует выработку молока.

Очень важно для молодой мамы раннее прикладывание ребенка к груди. Чем чаще и больше малыш будет пытаться сосать грудь, тем быстрее нормализуется лактация у матери.

Гипоталамус (hypothalamus)

Гипоталамус является нижним отделом промежуточного мозга, располагается ниже таламуса.

Гипоталамус имеет нейросекреторные клетки, выполняющие эндокринную функцию – выработку гормонов. Гормоны гипоталамуса регулируют выработку гормонов гипофиза.

Гормоны гипоталамуса:

Либерины (рилизинг – факторы, высвободители) – стимулируют выработку тропных гормонов гипофиза.

Статины (ингибиторы высвобождения) — тормозят (ингибируют) выработку тропных гормонов гипофиза.

Окситоцин и вазопрессин – вырабатываются паравентрикулярным и супраоптическим ядрами гипоталамуса, а затем по воронке спускаются в нейрогипофиз, из которого они выделяются в кровь, и поэтому их считают гормонами задней доли гипофиза.

Гипофиз (hypophisis, glandula pituitaria)

Гипофиз является важнейшей железой внутренней сек­реции, которая регулирует деятельность целого ряда дру­гих эндокринных желез. Удаление гипофиза несовместимо с жизнью.

Гипофиз (нижний придаток мозга) расположен в гипофизарной ямке турецкого седла клиновидной кости. Масса 0,5—0,7 г. Гормонообразующая функция всего гипофиза, в том числе и его передней доли, находится под контролем ги­поталамуса промежуточного мозга.

Гипофиз делится на 3 доли: переднюю, среднюю и заднюю.

Пе­редняя доля и средняя доля имеют эпителиальное происхождение, и их называют — аденогипофиз.

Передняя доля образо­вана эпителиальными железистыми клетками — аденоцитами.

Гипофиз не только синтезирует и выделяет в кровь мно­гочисленные гормоны. При участии этих гормонов он регу­лирует внутрисекреторную активность других желез внут­ренней секреции, влияет на различные обменные процессы в организме. В связи с регулирующей ролью гормонов гипофиза их называют тропными гормонами (от греч. trophia в конце слова — питание).

Гормоны передней доли гипофиза (тропные гормоны):

1.Соматотропный гормон (СТГ, соматотропин) гипофиза – гормон роста, стимулирует рост костей, мышц, синтез белка в организме, влияет на белковый, углеводный и жировой обмен.

— Недостаток соматотропного гормона в раннем возрасте замедляет рост и физическое развитие человека, он остается карликом – гипофизарная карликовость (нанизм).

— Гиперфункция СТГ у детей приводит к гипофизарному гигантизму.

— Гипофункция гипофиза у взрослых людей ведет к глубоким нарушениям белкового, углеводного, жирового обмена или к общему гипофизарному ожирению или к сильному похуданию — гипофизарная кахексия.

— Гиперфункция гипофиза у взрослых людей приводит к заболеванию — акромегалии.

При этом происходит уве­личение отдельных частей тела, утолщению костей. Резко увеличиваются в раз­мерах грудная клетка, кисти, стопы, нижняя челюсть, скуловая кость, нос, уши, губы, язык, изменяется облик лица, увеличиваются в размере внутренние органы. Также у больных имеется слабость мышц, снижена половая функция, наблюдается быстрое старение.

2.Гонадотропные гормоны гипофиза стимулируют функции поло­вых желез (гонад):

— фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — фолликулотропин влияет на развитие и созревание в яичниках фолликулов, а в мужском организме — на образование сперматозоидов и развитие предстательной железы;

— лютеинизирующий гормон (ЛГ);

— лютеотропный гормон (ЛТГ)лютеотропин.

Оба этих гормона (ЛГ, ЛТГ) стимулируют в яичниках и яичках функ­ции эндокриноцитов (внутрисекреторных клеток) и сек­рецию ими половых гормонов (эстрогенов, андрогенов), стимулируют овуляцию – выход яйцеклетки из фолликулов, образование в яичниках желтого тела и образование им гормона прогестерона, у мужчин стимулируют сперматогенез;

— лактотропный гормон — пролактин (ПЛТ) стимулирует продукцию прогестерона в жел­том теле яичника и лактацию (продукцию молока), у мужчин стимулирует сперматогенез.

3. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) – кортикотропин стимулирует функции клеток коркового веще­ства надпочечников, выделение ими гормонов – кортикостероидов. Сек­реция и стимуляция действия АКТГ усиливается при раз­личных повышенных эмоциональных состояниях (при стрессе).

4. Тиреотропный гормон (ТТГ) – тиреотропин стимулирует функ­ции щитовидной железы, секрецию ее гормонов. При дей­ствии тиреотропного гормона увеличивается не только сек­реторная активность щитовидной железы, но и количество ее секреторных клеток. Секреция тиреотропного гормона зависит от уровня содержания в крови гормонов щитовид­ной железы. При повышении в крови количества гормонов щитовидной железы продукция тиреотропного гормона в гипофизе уменьшается. При уменьшении содержания в крови тироксина и других гормонов щитовидной железы секреция тиреотропина увеличивается. Таким образом, вза­имоотношения гипофиза и щитовидной железы строятся по принципу обратной связи.

Средняя доля расположена в виде узкой полос­ки между передней долей и задней (нер­вной) долей.

Работа гипофиза и его гормонов

Центром эндокринной системы является гипоталамо-гипофизарная область головного мозга. Этот отдел выполняет регулирующую функцию для периферических желез внутренней секреции и влияет на многие процессы человеческого тела.

Гипофиз состоит из двух анатомических частей:

  • передней доли (аденогипофиз);
  • задней доли (нейрогипофиз).

Как работает гипофиз и его гормоны

Эти зоны выполняют разные функции. В передней зоне гипофиза вырабатываются тропные гормоны. Эти активные вещества управляют работой щитовидной и половых желез, надпочечников. Кроме того, тропины влияют на обмен веществ, образование и накопление естественных пигментов, стимулируют рост и развитие организма, поддерживают грудное вскармливание. В задней доли гипофиза происходит накопление гормонов гипоталамуса. У человека к нейрогипофизарные вещества регулируют водный обмен, родовую деятельность и выделение грудного молока.

  1. Аденогипофизарные гормоны
  2. Функция гормонов передней доли
  3. Недостаточность тропной функции
  4. Функция нейрогипофиза

Аденогипофизарные гормоны

Передняя доля гипофиза составляет около 60–70% от общего объема железы. Во время эмбрионального периода она формируется из так называемого кармана Ратке. Железистые клетки этой доли самостоятельно вырабатывают и выделяют в кровь гормоны. Активность работы функции гипофиза регулируется гипоталамусом и по принципу «обратной связи».

Основные тропные гормоны:

  • кортикотропин;
  • соматотропин;
  • тиреотропин;
  • пролактин;
  • гонадотропины.

Кроме того, аденогипофиз секретирует липотропный и меланоцитостимулирующий гормон.

Функция гормонов передней доли

Кортикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ) выделяется кортикотрофами. Эти клетки занимают около 15–20% всей массы передней доли гипофиза. АКТГ является стимулятором для коры надпочечников. Под его действием образуется в первую очередь гормон пучковой зоны коры – кортизол. Повышение АКТГ синтезирующей функции гипофиза может быть связано с гиперплазией тканей или новообразованием (аденомой). Из-за чрезмерного выделения в кровь кортикотропина развивается болезнь Иценко — Кушинга.

Соматотропин (соматотропный гормон, гормон роста, СТГ) синтезируется соматотрофами. Эти клетки составляют до 40–50% всей массы аденогипофиза. К нему чувствительны все ткани организма. Роль гормона заключается в стимуляции роста и развития, поддержке обмена веществ. Избыток этого вещества в детском возрасте приводит к гигантизму, а во взрослом — к акромегалии. Тиреотропин (тиреотропный гормон, ТТГ) выделяются тиреотрофами. Этих клеток немного, только 4–5% от всей популяции. ТТГ активирует работу щитовидной железы. Его избыток чаще всего говорит о первичном гипотиреозе, реже — о вторичном тиреотоксикозе.

Пролактин образуется в лактотрофах. Эти клетки занимают около 15–20% аденогипофиза. Высокий уровень пролактина является нормой во время беременности и периода грудного вскармливания. Он подготавливает ткань молочной железы к послеродовому периоду, стимулирует и поддерживает лактацию. Избыток пролактина из-за патологических причин провоцирует бесплодие, ожирение, снижение полового влечения. Гонадотропины (половые гормоны) — это лютеинизирующий (ЛГ) и фолликулостимулирующий (ФСГ) гормоны.

Гонадотропины составляют около 10–15% массы аденогипофиза. Их роль заключается в формировании половых клеток, стимуляции овуляции у женщин и выработки тестостерона у мужчин. Избыток ЛГ и ФСГ характерен для возраста после менопаузы в норме. Первичный гипогонадизм также протекает с высоким уровнем гонадотропинов. Редким явлением может быть и аденома секретирующая ЛГ или ФСГ.

Недостаточность тропной функции

Гипофункция передней доли гипофиза носит название гипопитуитаризма. В зависимости от того, какие клетки железы не выполняют свою функцию, выделяют отдельные формы заболевания. Кроме того, гипопитуитаризм может быть полным, то есть с выпадением всей гормональной секреции. Недостаток кортикотропина является причиной вторичной надпочечниковой недостаточности. Это заболевание может приводить к резкому похудению, сильной слабости, падению артериального давления. Низкая секреция СТГ особенно опасна в детском возрасте. Без лечения это состояние приводит к гипофизарному нанизму (карликовости). Недостаток выделения тиреотропина ослабляет функцию щитовидной железы. Исходом в такой ситуации является вторичный гипотиреоз. Выпадение секреции гонадотропных гормонов нарушает деятельность половых желез. В детском и подростковом возрасте это заболевание нарушает нормальное половое и физическое развитие. У взрослых гипогонадизм является причиной бесплодия, нарушения сексуального влечения.

Функция нейрогипофиза

Нейрогипофиз формируется из выпячивания дна третьего желудочка. Он анатомически тесно связан с гипоталамусом. Задняя доля составляет 25–40% от всего гипофиза. В клетках этой части железы гормоны не синтезируются, а только депонируются (хранятся и выделяются в кровь).

Два основных гормона задней доли:

  • вазопрессин (антидиуретический, АДГ);
  • окситоцин.

Вазопрессин влияет на диурез. Его функция заключается в сохранении водно-солевого баланса. Недостаток АДГ является причиной появления несахарного диабета (центральной формы). Неадекватная (повышенная секреция) АДГ встречается значительно реже. Такое заболевание носит название синдрома Пархона. Без лечения данная патология приводит к коме и быстрой гибели пациента. Окситоцин играет определенную роль в родовой деятельности и в выделении молока из ареолы. Избыток этого вещества встречается редко и изучен недостаточно. Недостаточная концентрация окситоцина может быть одной из причин нарушений согласованной родовой деятельности. Кроме того, низкий уровень гормона провоцирует проблемы во время грудного вскармливания.

Гормоны гипофиза

Эффекторные гормоны гипофиза

К ним относятся гормон роста (ГР), пролактин (лактотропный гормон — ЛТГ) аденогипофиза и меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) промежуточной доли гипофиза (см. рис. 1).

Рис. 1. Гипоталамические и гипофизарные гормоны (РГ- рилизингвысвобождающие гормоны (либерины), СТ — статины). Пояснения в тексте

Соматотропин

Гормон роста (соматотропин, соматотропныи гормон СТГ) — полипептид, состоящий из 191 аминокислоты, образуется красными ацидофильными клетками аденогипофиза — соматотрофами. Период полураспада гормона составляет 20- 25 мин. Транспортируется кровью в свободной форме.

Мишенями ГР являются клетки костной, хрящевой, мышечной, жировой ткани и печени. Оказывает прямое действие на клетки-мишени через стимуляцию 1-TMS-рецепторов с каталитической тирозинкиназной активностью, а также не прямое действие через соматомедины — инсулиноподобные факторы роста (ИФР-I, ИФР-II), образующиеся в печени и других тканях в ответ на действие ГР.

Инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1), или соматомедин С

Инсулиноподобный фактор роста 2 (ИФР-2), или соматомедин А

Эпидермальный фактор роста

Митогенное действие (стимулируют пролиферацию всех тканей, в первую очередь — хрящевой и костной)

По принципу обратной связи действуют на гипоталамус и аденогипофиз, контролируя синтез соматолиберина, соматостатнна и соматотропина

Инсулиноподобные эффекты на клеточный метаболизм

Содержание ГР в плазме крови зависит от возраста и имеет выраженную суточную периодичность. Наибольшее содержание гормона отмечено в раннем детском возрасте с постепенным уменьшением: от 5 до 20 лет — 6 нг/мл (с пиком в период полового созревания), от 20 до 40 лет — около 3 нг/мл, после 40 лет — 1 нг/мл. В течение суток ГР поступает в кровь циклически — отсутствие секреции чередуется «взрывами секреции» с максимумом во время сна.

Основные функции ГР в организме

Гормон роста оказывает прямое влияние на обмен веществ в клетках-мишенях и рост органов и тканей, которое может достигаться как его прямым действием на клетки-мишени, так и непрямым действием соматомединов С и А (инсулиноподобных факторов роста), высвобождаемых гепатоцитами и хондроцитами при воздействии на них ГР.

Гормон роста подобно инсулину, облегчает поглощение клетками глюкозы и ее утилизацию, стимулирует синтез гликогена и участвует в поддержании нормального уровня глюкозы в крови. При этом ГР стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз в печени; инсулиноподобный эффект сменяется контринсулярным. Как следствие этого развивается гипергликемия. ГР стимулирует выделение глюкагона, что также способствует развитию гипергликемии. При этом увеличивается образование инсулина, но чувствительность к нему клеток снижается.

Гормон роста активирует липолиз в клетках жировой ткани, способствует мобилизации свободных жирных кислот в кровь и их использованию клетками для получения энергии.

Гормон роста стимулирует анаболизм белков, облегчая поступление в клетки печени, мышц, хрящевой и костной ткани аминокислот и активируя синтез белка и нуклеиновых кислот. Это способствует повышению интенсивности основного обмена, увеличению массы мышечной ткани, ускорению роста трубчатых костей.

Анаболическое действие ГР сопровождается увеличением массы тела без накопления жиров. При этом ГР способствует задержке в организме азота, фосфора, кальция, натрия и воды. Как уже упоминалось, ГР оказывает анаболическое действие и стимулирует рост через усиление синтеза и секреции в печени и хрящевой ткани ростовых факторов, которые стимулируют дифференцировку хондроцитов и удлинение костей. Под влиянием ростовых факторов увеличивается поступление аминокислот в миоциты и синтез мышечных белков, что сопровождается увеличением массы мышечной ткани.

Синтез и секреция ГР регулируются гормоном гипоталамуса соматолиберином (РГГР — рилизинг-гормон гормона роста), усиливающим секрецию ГР и соматостатином (СС), угнетающим синтез и секрецию ГР. Уровень ГР прогрессивно нарастает во время сна (максимум содержания гормона в крови приходится на первые 2 ч сна и в 4-6 ч утра). Гипогликемия и недостаток свободных жирных кислот (при голодании), избыток аминокислот (после еды) в крови увеличивают секрецию соматолиберина и ГР. Гормоны кортизол, уровень которых возрастает при болевом стрессе, травмах, действии холода, эмоциональном возбуждении, Т4 и Т3, усиливают действие соматолиберина на соматотрофы и повышают секрецию ГР. Соматомедины, высокий уровень глюкозы и свободных жирных кислот в крови, экзогенный ГР тормозят секрецию гипофизарного ГР.

Рис. Регуляция секреции соматотропина

Рис. Роль соматомединов в действии соматотропина

Физиологические последствия избыточной или недостаточной секреции ГР были изучены у пациентов с нейроэндокринными заболеваниями, при которых патологический процесс сопровождался нарушением эндокринной функции гипоталамуса и (или) гипофиза. Снижение эффектов ГР было изучено также при нарушении реакции клеток-мишеней на действие ГР, связанной с дефектами гормон-рецепторного взаимодействия.

Рис. Суточный ритм секреции соматотропина

Избыточная секреция ГР в детском возрасте проявляется резким ускорением роста (более 12 см/год) и развитием гигантизма у взрослого человека (рост тела у мужчин превышает 2 м, а у женщин — 1,9 м). Пропорции тела сохранены. Гиперпродукция гормона у взрослых людей (например, при опухоли гипофиза) сопровождается акромегалией — непропорциональным увеличением отдельных частей тела, которые еще сохранили способность к росту. Это приводит к изменению внешности человека из-за непропорционального развития челюстей, избыточного удлинения конечностей, а также может сопровождаться развитием сахарного диабета за счет развития резистентности к инсулину вследствие снижения количества инсулиновых рецепторов в клетках и активации синтеза в печени фермента инсулиназы, разрушающей инсулин.

Основные эффекты соматотропина

  • белковый обмен: стимулирует синтез белка, облегчает поступление аминокислот внутрь клеток;
  • жировой обмен: стимулирует липолиз, уровень жирных кислот в крови повышается и они становятся основным источником энергии;
  • углеводный обмен: стимулирует выработку инсулина и глюкагона, активизирует инсулиназу печени. В больших концентрациях стимулирует гликогенолиз, уровень глюкозы крови повышается, а ее утилизация тормозится
  • вызывает задержку в организме азота, фосфора, калия, натрия, воды;
  • усиливает липолитическое действие катехоламинов и глюкокортикоидов;
  • активирует факторы роста тканевого происхождения;
  • стимулирует выработку молока;
  • является видоспецифичным.

Таблица. Проявления изменений продукции соматотропина

Дети (до закрытия эпифизарных зон роста)

Гипофизарный нанизм (карликовость)

Недостаточная секреция ГР в детском возрасте или нарушение связи гормона с рецептором проявляется угнетением скорости роста (менее 4 см/год) при сохранении пропорций тела и умственного развития. При этом у взрослого человека развивается карликовость (рост женщин не превышает 120 см, а мужчин — 130 см). Карликовость нередко сопровождается половым недоразвитием. Второе название этого заболевания — гипофизарный нанизм. У взрослого человека недостаток секреции ГР проявляется снижением основного обмена, массы скелетных мышц и нарастанием жировой массы.

Пролактин

Пролактин (лактотропный гормон — ЛТГ) является полипептидом, состоящим из 198 аминокислот, относится к тому же семейству, что и соматотронин и имеет с ним сходную химическую структуру.

Секретируется в кровь желтыми лактотрофами аденогипофиза (10-25% его клеток, а во время беременности — до 70%), транспортируется кровью в свободной форме, период полураспада составляет 10-25 мин. Пролактин оказывает влияние на клетки-мишени молочных желез через стимуляцию 1-TMS-рецепторов. Рецепторы пролактина обнаружены также в клетках яичников, яичек, матки, а также сердца, легких, тимуса, печени, селезенки, поджелудочной железы, почек, надпочечников, скелетных мышц, кожи и некоторых отделов ЦНС.

Основные эффекты пролактина связаны с осуществлением репродуктивной функции. Важнейшим из них является обеспечение лактации за счет стимулирования развития железистой ткани в молочной железе при беременности, а после родов — образования молозива и превращения его в материнское молоко (образование лактоальбумина, жиров и углеводов молока). При этом он не влияет на само выделение молока, которое происходит рефлекторно во время вскармливания младенца.

Пролактин подавляет выделение гипофизом гонадотропинов, стимулирует развитие желтого тела, снижает образование им прогестерона, тормозит овуляцию и наступление беременности при кормлении грудью. Пролактин способствует также формированию у матери родительского инстинкта во время беременности.

Вместе с гормонами щитовидной железы, гормоном роста и стероидными гормонами пролактин стимулирует выработку сурфактанта легкими плода и вызывает у матери небольшое снижение болевой чувствительности. У детей пролактин стимулирует развитие тимуса и участвует в формировании иммунных реакций.

Образование и секреция пролактина гипофизом регулируются гормонами гипоталамуса. Пролактостатином является допамин, угнетающий секрецию пролактина. Пролактолиберин, природа которого окончательно не идентифицирована, увеличивает секрецию гормона. Секреция пролактина стимулируется при снижении уровня допамина, при повышении уровня эстрогенов во время беременности, повышении содержания серотонина и мелатонина, а также рефлекторным путем при раздражении механорецепторов соска молочной железы во время акта сосания, сигналы от которых поступают в гипоталамус и стимулируют выделение пролактолиберина.

Рис. Регуляция секреции пролактина

Выработка пролактина значительно увеличивается при тревожных, стрессовых состояниях, депрессии, при сильных болях. Угнетают секрецию пролактина ФСГ, ЛГ, прогестерон.

Основные эффекты пролактина:

  • Усиливает рост молочных желез
  • Инициирует синтез молока при беременности и лактации
  • Активирует секреторную активность желтого тела
  • Стимулирует секрецию вазопрессина и альдостерона
  • Участвует в регуляции водно-солевого обмена
  • Стимулирует рост внутренних органов
  • Участвует в реализации инстинкта материнства
  • Повышает синтез жира и белка
  • Вызывает гипергликемию
  • Оказывает аутокринный и паракринный модулирующий эффект при иммунном ответе (рецепторы пролактина на Т-лимфоцитах)

Избыток гормона (гиперпролактинемия) может быть физиологическим и патологическим. Повышение уровня пролактина у здорового человека может наблюдаться при беременности, кормлении грудью, после интенсивной физической нагрузки, во время глубокого сна. Патологическая гиперпродукция пролактина связана с аденомой гипофиза и может наблюдаться при заболеваниях щитовидной железы, циррозах печени и другой патологии.

Гиперпролактинемия может вызывать у женщин нарушение менструального цикла, гипогонадизм и снижение функций половых желез, увеличение размеров молочных желез, галакторею у нскормящих (повышенное образование и выделение молока); у мужчин — импотенцию и бесплодие.

Понижение уровня пролактина (гипопролактинемия) может наблюдаться при недостаточности функции гипофиза, перенашивании беременности, после приема ряда лекарственных средств. Одно из проявлений — недостаточность лактации или ее отсутствие.

Мелантропин

Меланоцитостимулирующий гормон (МСГ, меланотропин, интермедин) — это пептид, состоящий из 13 аминокислотных остатков, образуемый в промежуточной зоне гипофиза у плода и новорожденных. У взрослого человека эта зона редуцирована и МСГ вырабатывается в ограниченных количествах.

Предшественником МСГ является полипептид проопиомеланокортин, из которого образуются также адренокортикотропный гормон (АКТГ) и β-липотроиин. Имеется три типа МСГ — а-МСГ, β-МСГ, у-МСГ, из которых наибольшей активностью обладает а-МСГ.

Основные функции МСГ в организме

Гормон индуцирует синтез фермента тирозиназы и образование меланина (меланогенез) через стимуляцию специфических 7-TMS- рецепторов, ассоциированных с G-белком в клетках-мишенях, которыми являются меланоциты кожи, волос и пигментного эпителия сетчатки глаза. МСГ вызывает дисперсию меланосом в клетках кожи, что сопровождается потемнением кожи. Такое потемнение имеет место при увеличении содержания МСГ, например при беременности или при заболевании надпочечников (болезнь Аддисона), когда в крови повышается не только уровень МСГ, но и АКТГ и β-липотропина. Последние, будучи производными проопиомеланокортина, также могут усиливать пигментацию, а при недостаточном уровне МСГ в организме взрослого человека могут частично компенсировать его функции.

  • Активируют синтез фермента тирозиназы в меланосомах, что сопровождается образованием меланина
  • Принимают участие в дисперсии меланосом в клетках кожи. Дисперсные гранулы меланина при участии внешних факторов (освещенность и др.) агрегируются, придавая коже темную окраску
  • Участвуют в регуляции иммунного ответа

Тропные гормоны гипофиза

Образуются в аденогинофизе и регулируют функции клеток-мишеней периферических эндокринных желез, а также неэндокринных клеток. Железами, функции которых контролируются гормонами систем гипоталамус — гипофиз — эндокринная железа, являются щитовидная железа, кора надпочечников, половые железы.

Тиротропин

Тиреотропный гормон (ТТГ, тиротропин) синтезируется базофильными тиротрофами аденогипофиза, является глико- протеином, состоящим из а- и β- субъединиц, синтез которых детерминирован различными генами.

Строение а-субъединицы ТТГ сходно с субъединицами в составе люгеинизирующего, фолликулстимулирующего гормонов и хорионического гонадотропина, образуемого в плаценте. а-Субъединица ТТГ является неспецифической и непосредственно не определяет его биологическое действие.

а-Субъединица тиротропина может содержаться в сыворотке крови в количестве около 0,5-2,0 мкг/л. Более высокий уровень ее концентрации может являться одним из признаков развития секретирующей ТТГ опухоли гипофиза и наблюдаться у женщин после наступления менопаузы.

Эта субъединица необходима для придания специфичности пространственной структуре молекулы ТТГ, находясь в которой тиротропин приобретает возможность стимулировать мембранные рецепторы тироцитов щитовидной железы и вызывать его биологические эффекты. Эта структура ТТГ возникает после нековалентного связывания а- и β-цепей молекулы. При этом структура р-субъединицы, состоящей из 112 аминокислот, является определяющей детерминантой для проявления биологической активности ТТГ. Кроме того, для усиления биологической активности ТТГ и скорости его метаболизма необходимо гликозилирование молекулы ТТГ в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи тиротрофов.

Известны случаи наличия у детей точечных мутаций гена, кодирующего синтез (β-цепи ТТГ, вследствие чего синтезируется Р-субъединица измененной структуры, неспособной взаимодействовать с а-субъединицей и образовывать биологически активный тнротропин. У детей с подобной патологией наблюдаются клинические признаки гипотиреоза.

Концентрация ТТГ в крови колеблется от 0,5 до 5,0 мкЕд/мл и достигает своего максимума в интервале между полуночью и четырьмя часами. Секреция ТТГ минимальна в послеобеденные часы. Это колебание содержания ТТГ в различное время суток не оказывает существенного влияния на концентрации Т4 и Т3 в крови, поскольку в организме имеется большой пул внетиреоидного Т4. Время полужизни ТТГ в плазме крови составляет около получаса, а его продукция за день равна 40-150 мЕд.

Синтез и секреция тиротропина регулируется многими биологически активными веществами, среди которых ведущими являются ТРГ гипоталамуса и свободные Т4, Т3, секретируемые щитовидной железой в кровь.

Тиротропина рилизинг-гормон является гипоталамическим нейропептидом, образующимся в нейросекреторных клетках гипоталамуса и стимулирующим секрецию ТТГ. ТРГ секрстируется клетками гипоталамуса в кровь портальных сосудов гипофиза через аксовазальные синапсы, где и связывается с рецепторами тиреотрофов, стимулируя синтез ТТГ. Синтез ТРГ стимулируется при сниженном уровне в крови Т4, Т3. Секреция ТРГ контролируется также по каналу отрицательной обратной связи уровнем тиротропина.

ТРГ оказывает разностороннее действие в организме. Он стимулирует секрецию пролактина, и при повышенном уровне ТРГ у женщин могут наблюдаться эффекты гиперпролактинемии. Это состояние может развиться при сниженной функции щитовидной железы, сопровождаемой повышением уровня ТРГ. ТРГ содержится также в других структурах мозга, в стенках органов желудочно-кишечного тракта. Предполагается, что он используется в синапсах в качестве нейромодулятора и оказывает антидепрессивное действие при депрессиях.

Таблица. Основные эффекты тиротропина

Стимулирует рост щитовидной железы и продукцию тиреоидных гормонов

Активирует синтез гликозаминогликанов в коже, подкожной и заорбитальной клетчатке

Секреция ТТГ и его уровень в плазме обратно пропорциональны концентрации свободных Т4, Т3 и Т2, в крови. Эти гормоны по каналу отрицательной обратной связи подавляют синтез тиротропина, действуя как непосредственно на сами тиротрофы, так и через уменьшение секреции ТРГ гипоталамусом (нейросекреторные клетки гипоталамуса, образующие ТРГ и тиротрофы гипофиза, являются клетками-мишенями Т4 и Т3). При снижении концентрации в крови гормонов щитовидной железы, например при гипотиреозе, наблюдается увеличение процента популяции тиротрофов среди клеток аденогипофиза, увеличение синтеза ТТГ и повышение его уровня в крови.

Эти эффекты являются следствием стимуляции тиреоидными гормонами рецепторов TR1 и TR2, эксирессированиых в тиротрофах гипофиза. В экспериментах показано, что ведущее значение для экспрессии гена ТТГ имеет ТR2-изоформа рецептора ТГ. Очевидно, что нарушение экспрессии, изменение структуры или аффинности рецепторов тиреоидных гормонов может проявляться нарушением образования ТТГ в гипофизе и функции щитовидной железы.

Ингибирующее влияние на секрецию ТТГ гипофизом оказывают соматостатин, серотонин, дофамин, а также ИЛ-1 и ИЛ-6, уровень которых повышается при воспалительных процессах в организме. Ингибируюг секрецию ТТГ норадреиалин и глюкокортнкоидные гормоны, что может наблюдаться в условиях стресса. Уровень ТТГ повышается при гипотиреозе, может возрастать после частичной тирсоидэктомии и (или) после радио- йодтерапии новообразований щитовидной железы. Эти сведения должны учитываться врачами при обследовании пациентов с заболеваниями тиреоидной системы для корректной диагностики причин заболевания.

Тиротропин является основным регулятором функций тироцитов, ускоряющим практически каждый этап синтеза, хранения и секреции ТГ. Под действием ТТГ ускоряется пролиферация тироцитов, увеличиваются размеры фолликулов и самой щитовидной железы, усиливается ее васкуляризация.

Все эти эффекты являются результатом сложного комплекса биохимических и физико-химических реакций, которые протекают вслед за связыванием тиротропина с его рецептором, расположенным на базальной мембране тироцита, и активацией, связанной с G-белком аденилатциклазы, что ведет к повышению уровня цАМФ, активации цАМФ зависимых протеинкиназ А, фосфорилирующих ключевые ферменты тироцитов. В тироцитах повышается уровень кальция, усиливается поглощение йодида, ускоряется его транспорт и включение при участии фермента тиреопероксидазы в структуру тиреоглобулина.

Под действием ТТГ активируются процессы образования псевдоподий, ускоряющих резорбцию тиреоглобулина из коллоида в тироциты, ускоряется образование в фолликулах коллоидных капель и гидролиз в них тиреоглобулина под действием лизосомальных ферментов, активируется метаболизм тироцита, что сопровождается увеличением скорости поглощения тироцитами глюкозы, кислорода, окисления глюкозы, ускоряется синтез белков и фосфолипидов, которые необходимы для роста и увеличения числа тироцитов и образования фолликулов. В больших концентрациях и при продолжительном воздействии тиротропин вызывает пролиферацию клеток щитовидной железы, увеличение ее массы, размеров (зоб), увеличение синтеза гормонов и развитие ее гиперфункции (при достаточном количестве йода). В организме развиваются эффекты избытка тиреоидных гормонов (повышение возбудимости ЦНС, тахикардия, повышение основного обмена и температуры тела, пучеглазие и другие изменения).

Недостаток ТТГ ведет к быстрому или постепенному развитию гипофункции щитовидной железы (гипотиреоза). У человека развиваются снижение основного обмена, сонливость, вялость, адинамия, брадикардия и другие изменения.

Тиротропин, стимулируя рецепторы в других тканях, повышает активность селензависимой дейодиназы, превращающей тироксин в более активный трийодтиронин, а также чувствительность их рецепторов, тем самым «подготавливая» ткани к воздействию тиреоидных гормонов.

Нарушение взаимодействия ТТГ с рецептором, например при изменении структуры рецептора или его аффинности к ТТГ, может лежать в основе патогенеза ряда заболеваний щитовидной железы. В частности, изменение структуры ТТГ-рецептора в результате мутации гена, кодирующею его синтез, приводит к понижению или отсутствию чувствительности тироцитов к действию ТТГ и развитию врожденного первичного гипотиреоза.

Так как строение а-субъединиц ТТГ и гонадотропина одинаково, то при высоких концентрациях гонадотропин (например, при хорионэпите- лиомс) может конкурировать за связывание с рецепторами ТТГ и стимулировать образование и секрецию ТГ щитовидной железой.

Рецептор ТТГ способен связываться не только с тиротропнном, но и с аутоантителами — иммуноглобулинами, стимулирующими или блокирующими этот рецептор. Такое связывание имеет место при аутоиммунных заболеваниях щитовидной железы и, в частности, при аутоиммунном тиреоидите (болезни Грейвса). Источником этих антител обычно являются В-лимфоциты. Тиреоидстимулирующие иммуноглобулины связываются с рецептором ТТГ и воздействуют на тироциты железы подобно тому, как действует ТТГ.

В других случаях в организме могут появляться аутоантитела, блокирующие взаимодействие рецептора с ТТГ, в результате чего может развиться атрофический тиреоидит, гипотиреоз и микседема.

Мутации генов, колирующих синтез рецептора ТТГ, могут вести к развитию их резистентности к ТТГ. При полной резистентности к ТТГ, щитовидная железа гинопластична, неспособна синтезировать и секретировать достаточные количество тиреоидных гормонов.

В зависимости от звена гипоталамо-гииофизарно-тиреоид- ной системы, изменение в котором привело к развитию нарушений в функционировании щитовидной железы, принято различать: первичный гипо- или гипертиреоз, когда нарушение связано непосредственно со щитовидной железой; вторичный, когда нарушение вызвано изменениями в гипофизе; третичный — в гипоталамусе.

Лютропин

Гонадотропины — фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), или фоллитропин и лютеинизирующий гормон (ЛГ), или лютропин, — являются гликопротеинами, образуются в разных или одних и тех же базофильных клетках (гонадотрофах) аденогипофиза, регулируют у мужчин и у женщин развитие эндокринных функций половых желез, действуя на клетки-мишени через стимуляцию 7-ТМS-рецепторов и повышая в них уровень цАМФ. Во время беременности ФСГ и ЛГ могут образовываться в плаценте.

Под влиянием возрастающего уровня ФСГ в течение первых дней менструального цикла происходит созревание первичного фолликула и увеличение концентрации эстрадиола в крови. Действие пикового уровня ЛГ в середине цикла является непосредственной причиной разрыва фолликула и превращения его в желтое тело. Латентный период со времени действия пиковой концентрации ЛГ до овуляции составляет от 24 до 36 ч. ЛГ является ключевым гормоном, стимулирующим образование прогестерона и эстрогенов в яичниках.

Основные функции гонадотропинов в мужском организме

ФСГ способствует росту яичек, стимулирует клетки Ссртоли и способствует образованию ими белка, связывающего андрогены, а также стимулирует выработку этими клетками полипептида ингибина, который снижает секрецию ФСГ и ГРГ. ЛГ стимулирует созревание и дифференцировку клеток Лейдига, а также синтез и секрецию этими клетками тестостерона. Совместное действие ФСГ, ЛГ и тестостерона необходимо для осуществления сперматогенеза.

Таблица. Основные эффекты гонадотропинов

Регуляция секреции ФСГ и ЛГ осуществляется гипоталамическим гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГРГ), называемым также гонадолиберином и люлиберином, который стимулирует их высвобождение в кровь — в первую очередь ФСГ. Увеличение содержания эстрогенов в крови женщин в определенные дни менструального цикла стимулирует образование ЛГ в гипоталамусе (положительная обратная связь). Действие эстрогенов, прогестинов и гормона ингибина тормозят выделение ГРГ, ФСГ и ЛГ. Угнетает образование ФСГ и ЛГ пролактин.

Секреция гонадотропинов у мужчин регулируется ГРГ (активация), свободным тестостероном (торможение) и ингибином (угнетение). У мужчин секреция ГРГ осуществляется постоянно, в отличие от женщин, у которых она происходит циклически.

У детей выделение гонадотропинов тормозит гормон эпифиза — мелатонин. При этом пониженный уровень ФСГ и ЛГ у детей сопровождается поздним или недостаточным развитием первичных и вторичных половых признаков, поздним закрытием зон роста в костях (недостаток эстрогенов или тестостерона) и патологически высоким ростом или гигантизмом. У женщин недостаток ФСГ и ЛГ сопровождается нарушением или прекращением менструального цикла. У кормящих матерей эти изменения цикла могут быть весьма выражены из-за высокого уровня пролактина.

Избыточная секреция ФСГ и ЛГ у детей сопровождается ранним половым созреванием, закрытием зон роста и гипергонадной низкорослостью.

Кортикотропин

Адренокортикотропный гормон (АКТГ, или кортикотропин) является пептидом, состоящим из 39 аминокислотных остатков, синтезируется кортикотрофами аденогипофиза, действует на клетки-мишени, стимулируя 7-ТМС-рецепторы и повышая уровень цАМФ, период полураспада гормона составляет до 10 мин.

Основные эффекты АКТГ подразделяют на надпочечниковые и вненадпочечниковые. АКТГ стимулирует рост и развитие пучковой и сетчатой зон коры надпочечников, а также синтез и выделение глюкокортикоидов (кортизола и кортикостерона клетками пучковой зоны и в меньшей степени — половых гормонов (в основном андрогенов) клетками сетчатой зоны. АКТГ слабо стимулирует выделение минералокортикоида альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников.

Таблица. Основные эффекты кортикотропина

Стимулирует продукцию глюкокортикоидов и половых стероидов

Незначительно стимулирует продукцию минералокортикоидов

Участвует в механизмах стресса и адаптации

Повышает секрецию инсулина и соматотропина

Стимулирует отложение меланина

Стимулирует липогенез, в высоких концентрациях — липолиз

Вненадпочечниковое действие АКТГ — это действие гормона на клетки других органов. АКТГ оказывает липолитическое действие в адипоцитах и способствует повышению в крови уровня свободных жирных кислот; стимулирует секрецию инсулина р-клетками поджелудочной железы и способствует развитию гипогликемии; стимулирует секрецию гормона роста соматотрофами аденогипофиза; усиливает пигментацию кожи, подобно МСГ, с которым имеет сходную структуру.

Регуляция секреции АКТГ осуществляется тремя основными механизмами. Базальная секреция АКТГ регулируется эндогенным ритмом выделения кортиколиберина гипоталамусом (максимальный уровень утром 6-8 ч, минимальный — 22-2 ч). Усиление секреции достигается действием большего количества кортиколиберина, образующегося при стрсссорных воздействиях на организм (эмоции, холод, боль, физическая нагрузка и др.). Уровень АКТГ контролируется также механизмом отрицательной обратной связи: снижается при повышении в крови содержания глюкокортикоидного гормона кортизола и повышается при снижении уровня кортизола в крови. Повышение уровня кортизола сопровождается также торможением секреции кортиколиберина гипоталамусом, что также ведет к снижению образования АКТГ гипофизом.

Рис. Регуляция секреции кортикотропина

Избыточная секреция АКТГ имеет место при беременности, а также при первичной или вторичной (после удаления надпочечников) гиперфункции кортикотрофов аденогипофиза. Ее проявления разнообразны и связаны как с эффектами самого АКТГ, так и с его стимулирующим влиянием на секрецию гормонов корой надпочечников и других гормонов. АКТГ стимулирует секрецию гормона роста, уровень которого важен для нормального роста и развития организма. Повышение уровня АКТГ, особенно в детском возрасте, может сопровождаться симптомами, обусловленными избыточным образованием гормона роста (см. выше). При избыточном уровне АКТГ у детей вследствие стимуляции им секреции половых гормонов надпочечниками может наблюдаться раннее половое созревание, нарушение баланса мужских и женских половых гормонов и развитие признаков маскулинизации у женщин.

При высоких концентрациях в крови АКТГ стимулирует липолиз, катаболизм белков, развитие избыточной пигментации кожи.

Дефицит АКТГ в организме ведет к недостаточной секреции пиококортикоидов клетками коры надпочечников, что сопровождается метаболическими нарушениями и снижением устойчивости организма к неблагоприятным влияниям факторов среды существования.

АКТГ образуется из предшественника (проопиомеланокортина), из которого синтезируется также а- и β-МСГ, а также β- и у-липотропины и эндогенные морфиноподобные пептиды — эндорфины и энкефалины. Липотропины активируют липолиз, а эндорфины и энкефалины являются важными компонентами антиноцицептивной (противоболевой) системы мозга.

В статье «Тропные гормоны гипофиза» использованы материалы:

http://mozgius.ru/stroenie/gormony-gipofiza.html

http://studfile.net/preview/3873380/page:2/

http://endokrinka.ru/gipofiz-gipotalamus/funkcii-gipofiza.html

http://www.grandars.ru/college/medicina/gormony-gipofiza.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.