Гипофиз

Анатомия гипофиза более подробно рассматривается в главе 7. У животных гипофиз представляет собой сложную структуру, ле­жащую в полости (турецкое седло), переднюю, заднюю и нижнюю стенку которой формирует кость, верхнюю — диафрагма седла (вы­рост твердой мозговой оболочки), через которую проходит ножка гипофиза и сопутствующие кровеносные сосуды, достигающие главной части железы, а боковые стенки с обеих сторон образуют кавернозные синусы. У взрослого человека гипофиз состоит только из двух долей—передней и задней. В гипофизе большинства дру­гих позвоночных различают и промежуточную часть, которая у че­ловека присутствует только во внутриутробной жизни. Передняя доля состоит из дистальной и туберальной части; слой клеток передней доли гипофиза занимает и наружную зону срединного возвышения.

У животных разных видов различные типы клеток дистальной части гипофиза имеют свои особенности. Это можно связать с функциональными различиями кровоснабжения соответствующих участков гипофиза и гипоталамической регуляции их активности.

У обезьян, например, разрыв длинных воротных сосудов приводит к массивному некрозу центрального и вентрального участка дис­тальной части. Сохраняется лишь немного клеток, продуцирующих СТГ, а большинство остающихся клеток является пролактинпродуцирующим. Аналогичные изменения встречаются и у человека. У других животных, таких, как крыса, после остановки кровотока в длинных воротных сосудах сохраняется большая часть дисталь­ного отдела. Хотя в последнее время и возник ряд вопросов, но, по-видимому, каждый из главных гормонов дистальной части сек­ретируется клетками определенного типа. Выделяют соматотропные, лактотропные, тиротропные и гонадотропные клетки. Не до конца ясно, существуют ли отдельно ФСГ- и ЛГ-продуцирующие клетки. Кортикотропин и липотропин присутствуют, по-видимому, в одних и тех же клетках. Кроме перечисленных секреторных кле­ток, дистальная часть содержит звездчатые клетки с длинными цитоплазматическими отростками, которые контактируют с такими же отростками других звездчатых клеток. Поскольку эти клетки практически не содержат секреторных гранул, предполагается, что они играют трофическую роль.

Нейрохимия и фармакология нейротрансмиттерная регуляция гипофизотропных нейросекреторных клеток

Уже упоминалось, что в центральной нервной системе не существу­ет анатомически и гистологически отграниченных областей, кото­рые могли бы считаться регулирующими выделение данного гипофизотропного гормона. Скорее в отношении каждого гормона существует нейротрансмиттерное «кодирование» нейросекретор­ных клеток, определяющее выделение их специфических продук­тов: гипофизотропных гормонов. Это означает, что к выделению определенного гипофизотропного гормона могут приводить посыл­ки из разных клеток относительно широкой анатомической обла­сти, если только они реализуются с помощью одного вида нейро­трансмиттеров. Кроме того, поскольку нервная система опосредует секрецию гипофизарных гормонов в разных условиях (периодиче­ская, базальная и стрессорная секреция), то вполне может быть, что в каждом из этих случаев регуляция секреции данного гипо­физарного гормона осуществляется с помощью разных нейро­трансмиттеров. В связи с этим нейросекреторная клетка должна была бы обладать рецепторами к разным нейротрансмиттерам, каждый из которых высвобождается определенными волокнами, активирующимися под действием определенных стимулов. В отно­шении гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы показа­но, что данный нейротрансмиттер может активировать секрецию АКТГ лишь при имплантации в определенную область гипотала­муса или лимбической системы и что данная гипоталамическая область может стимулироваться (в плане секреции АКТГ) лишь определенным нейротрансмиттером. Нейротрансмиттеры могут оказывать на функцию нейросекреторной клетки либо возбуждаю­щее, либо тормозное влияние. Окончательная реакция данной ней­росекреторной клетки, проявляющаяся началом или прекращением секреции, отражает, таким образом, эффекты местной концентра­ции возбуждающих и тормозных нейротрансмиттеров, модифици­рованные местной концентрацией различных ионов, рН, а также гормонов периферической железы и гипофиза.

Рис. 6—5. Предполагае­мая модель регуляции выделения кортикотропин-рилизинг фактора (КРФ) из гипоталамуса. На модели можно ви­деть: КРФ-нейрон с окончанием на капилля­ре воротной системы; 5-ОТ- (окситриптамин) -волокно, стимулирую­щее выделение КРФ за счет активации холинер­гического интернейрона (AX — ацетилхолин); ко­нечный общий холинер­гический путь выделе­ния КРФ; показаны два холинергических нейро­на, одни из которых — вставочный нейрон, расположенный между 5-ОТ-волокном и КРФ-клеткой (регуляция циркадного ритма?), а второй не имеет 5-ОТ-синапса и может контролировать стрессорное выделение КРФ; норадренергическое волокно (НА), которое тормозит секрецию КРФ; ГАМК-тормозные нейроны, влия­ние которых могло бы осуществляться пре- либо постсинаптически (Jones M. Т., Hillhouse E. W., Burden J., Neurotransmitter regulation of corticotropin-releasing factor in vitro Ann. NJ Acad. Press, 1977, 297, 536).

Пытаясь представить себе нейротрансмиттерный контроль вы­деления гипофизотропных гормонов (рис. 6—5), следует учиты­вать, что: 1 — такие трансмиттеры могут действовать либо пост­синаптически, либо за счет аксоаксональных контактов; 2 — нейротрансмиттерная регуляция выделения гипофизотропных гормо­нов может осуществляться через мультисинаптические пути (см. раздел «Внегипоталамические афферентные системы»), так что данный нейротрансмиттер может действовать в синапсе, располо­женном проксимальнее того, который функционирует на последнем этапе регуляции нейросекреторной клетки; 3 — как уже отмеча­лось, эффект данного трансмиттера может зависеть от концентра­ции других нейротрансмиттеров, своей собственной концентрации (разный эффект низкой и высокой концентрации), временной точ­ки циркадного ритма и гормонального и физиологического состоя­ния особи. Определение локализации нейротрансмиттеров в отдель­ных областях ЦНС трудоемкая задача, требующая методов, кото­рые разработаны пока еще не для всех предполагаемых нейротрансмиттеров. Для того чтобы понять роль данного нейротрансмиттера в регуляции гормональной функции, необходимо также сопоставлять изменения в содержании этого нейротранс­миттера с изменениями в его кругообороте и секреции гормона. В гипоталамусе, и конкретно в срединном возвышении, найдены практически все предполагаемые нейротрансмиттеры: катехолами­ны, индоламины, ацетилхолин, гистамин и -аминомасляная кис­лота (ГАМК), причем здесь же обнаружены и ферменты, прини­мающие участие в их синтезе и метаболизме.

С помощью гистохимических и химических методик удалось весьма подробно выяснить распределение сетей моноаминергических нейронов в ЦНС крысы. Сходное распределение имеется, по-видимому, и у человека. Прямых способов определения ацетилхо­лина не существует, представления о его распределении основаны на результатах применения гистологических методик и биохими­ческого определения холинацетилтрансферазы и ацетилхолинэстеразы. Имеются также некоторые авторадиографические доказа­тельства присутствия сетей ГАМК-содержащих нейронов. Их лока­лизация в ЦНС изучена недостаточно.

До настоящего времени нет полного единогласия в отношении специфических эффектов данного нейротрансмиттера на выделе­ние конкретного гипофизотропного гормона. Существующие дан­ные суммированы в табл. 6—2, в которой указаны также противоречия, часть из которых можно было бы объяснить видовыми различиями.

Таблица 6—2. Нейротрансмиттерная регуляция секреции гормонов гипофиза

	ГР	Пролактин	Гонадотропин	ттг	АКТГ
Норадреналин				?	
Дофамин			 или 	 или 	
Серотонин			?	?	
ГАМК			?		
Гистамин			?
Ацетилхолин	?	 ИЛИ 			

Примечание. Стрелки, направленные вверх, означают повышение, вниз — снижение секреции: знак минус — отсутствие эффекта, подчеркнутая стрелка —» преимущественный эффект.

Все изложенное исходит из того, что влияние нейротрансмит­теров на секрецию гипофизарных гормонов опосредуется их дейст­вием на выделение гипофизотропных гормонов. Однако значитель­ные количества дофамина и серотонина присутствуют в переднем гипофизе. Прямое действие дофамина на секрецию гипофизарных гормонов показано, в частности, в отношении пролактина; не ис­ключено, что другие биогенные амины могут непосредственно влиять на секрецию и других гормонов гипофиза.

Рис. 6—6. Нейротрансмиттеры в головном мозге млекопитающих; ферменты и главные метаболиты их обмена.

Звездочкой обозначены ферменты, лимитирующие скорость реакции: Ац — ацетат, ацетил или уксусная кислота; ХЛ — холин; 5-ОИУК — 5-оксииндолуксусная кислота- ОМФУК — 4-окси-З-метоксифенилуксусная кислота; ДОФЭ — 3,4-диоксифенилэтанол; ОМФЭ — 4-окси-З-метоксифенилэтанол: ОММК — 4-окси-3-метокси-D-миндальная кислота; ДОФГ — 3,4-диоксифенилгликоль; ОМФГ — 4-окси-3-метоксифенилгликоль.