Miadelets-OD_Gistologiia_tsitologiia_i_embriologiia_cheloveka_Ch-2_2016

Нейросекреторная функция гипоталамуса регулируется ЦНС. Он имеет двусторонние связи с лимбической системой, средним мозгом, таламусом. Особая роль в регуляции гипоталамуса отводится лимбической системе и гиппокампу. Гипоталамус находится также под регулирующим влиянием коры больших полушарий. Влияние нервной системы на гипоталамус осуществляется с помощью нейромедиаторов норадреналина, серотонина, ацетилхолина, а также энкефалинов и эндорфинов. Эндокринные влияния на гипоталамус оказывает эпифиз. Он продуцирует гормоны, тормозящие секрецию гипоталамусом гонадолиберинов. Кроме того, по принципу обратной связи (положительной и отрицательной) гипофиз и периферические эндокринные железы влияют на выработку гипоталамусом нейрогормонов.

ГИПОФИЗ

Гипофиз (Рис. 16.5, рис. 16.6) является центральным эндокринным органом.

ФУНКЦИИ. Гипофиз является центральным органом эндокринной системы. Он выполняет такие функции:

Рис. 16.5. Строение гипофиза кошки. Передняя доля.

А – малое, Б – большое увеличение.

1 – передняя, 2 – гипофизарная щель; 3 - промежуточная, 4 – задняя доля: видны окрашенные в красный цвет кровеносные капилляры с форменными элементами; 5 – кровеносный капилляр в передней доле; 6 – хромофобные, 7 – ацидофифильные, 8 – базофильные эндокриноциты

1. Регуляция деятельности аденогипофиззависимых эндокринных желез путем секреции тропных гормонов.

2. Накопление и регуляция выброса в кровь нейрогормонов гипоталамуса вазопрессина и окситоцина.

3. Секреция гормонов, регулирующих пигментный и

141

жировой обмен.

4.Секреция соматотропина, стимулирующего деление клеток и рост организма.

5.Секреция маммотропина, стимулирующего лактацию молочных же-

лез.

6.Выработка некоторых нейропептидов (эндорфинов).

СТРОЕНИЕ. Гипофиз является паренхиматозным органом со слабым развитием стромы. Он состоит из аденогипофиза и нейрогипофиза. Адено-

гипофиз включает три части: переднюю, промежуточную доли и туберальную часть.

Передняя доля состоит из переплетающихся между собой тяжей эндокринных клеток, между которыми проходят тонкие прослойки РСТ с большим содержанием ретикулярных волокон и фенестрированных (или синусоидных) гемокапилляров.

В передней доле выделяют две разновидности эндокринных клеток:

хромофильные и хромофобные эндокриноциты. Хромофобные эндокри-

ноциты преобладают и поэтому часто называются главными. Поскольку цитоплазма главных клеток не содержит секреторных гранул, она плохо воспринимает красители.

Хромофильные эндокриноциты располагаются по периферии трабекул и содержат в цитоплазме гранулы секрета, которые интенсивно окрашиваются красителями и делятся на оксифильные и базофильные. Хромофильные эндокриноциты можно с высокой достоверностью идентифицировать на ультраструктурном уровне и методами иммуногистохимии. При электронномикроскопическом исследовании установлено, что практически все они имеют хорошо развитые органеллы белкового синтеза (гранулярную ЭПС), секреции (комплекс Гольджи) и секреторные гранулы различных размеров. В клетках-продуцентах белковых гормонов (соматотропные эндокриноци-

ты и пролактиновые эндокриноциты, см. ниже) обнаруживаются секре-

торные гранулы максимальной величины (400-700 нм), а также максимально развитые синтетический и секреторный аппараты. В клетках, образующих гормоны гликопротеиновой природы (гонадотропные эндокриноциты и тиротропные эндокриноциты), секреторные гранулы имеют меньший диаметр (150-200 нм), а гранулярная ЭПС и комплекс Гольджи развиты в меньшей степени.

Во всех эндокриноцитах развиты митохондриальный аппарат и компоненты цитоскелета. При этом каждый эндокриноцит тесно связан с гемокапиллярами висцерального или синусоидного типа.

Иммуногистохимическая идентификация эндокриноцитов основана на использовании меченых моноклональных антител к продуцируемым ими гормонам.

142

Ацидофильные эндокриноциты содержат в цитоплазме гранулы, окрашивающиеся кислыми красителями в красный цвет. Они имеют средние размеры, округлую или овальную форму и хорошо развитые гранулярную ЭПС и комплекс Гольджи. Клетки подразделяются на две группы:

1.Соматотропные эндокриноциты вырабатывают гормон роста, или

соматотропин, стимулирующий деление клеток в организме и его рост.

2.Пролактиновые эндокриноциты вырабатывают пролактин (мам-

мотропин). Этот гормон усиливает развитие и рост секреторных отделов молочной железы и секрецию ими молока во время беременности и после родов, а также стимулирует образованию в яичнике желтого тела и выработку им гормона прогестерона.

Соматотропин и пролактин близки по химической структуре и в филогенезе первоначально кодировались общим геном. В последующем произошло распределение генов в разные хромосомы. Вместе с тем, структурное сходство двух гормонов сохранилось и у млекопитающих. Следует заметить, что плацентой синтезируется гормон соматомаммотропин, химически сходный с гормоном роста, а в функциональном отношении - с лактропином.

Рис. 16.6. Передняя доля гипофиза. Окраска азаном по Гейденгайну.

Данная окраска хорошо выявляет типы клеток.

1 – прослойки РСТ; 2 – гемокапилляры; 3 – хромофобные; 4 – ацидофильные, 5 – базофильные эндокриноциты

Базофильные эндокриноциты содержат в цитоплазме базофильные гранулы. Они подразделяются на два ви-

да: тиротропные и го-

надотропные эндокри-

ноциты. Базофильные эндокриноциты хорошо выявляются при помощи ШИК-реакции, т.к. вырабатываемые ими гормоны

имеют гликопротеиновую природу.

Тиротропные эндокриноциты - клетки треугольной формы с большим

143

числом мелких базофильных гранул. Они вырабатывают тиротропный гормон, ТТГ. Этот гормон стимулирует выработку щитовидной железой ти-

реоидных гормонов. Гонадотропные эндокриноциты имеют круглую форму и лежащее эксцентрично ядро. В цитоплазме выявляются базофильные гранулы, которые отсутствуют в области макулы - светлого участка вблизи ядра, являющейся зоной локализации комплекса Гольджи. Гонадотропоциты подразделяются на два вида:

1)Фолликулотропные эндокриноциты вырабатывают фолликуло-

стимулирующий гормон, ФСГ. В женском организме он стимулирует процессы овогенеза и синтез женских половых гормонов эстрогенов. В мужском организме ФСГ активирует сперматогенез.

2)Лютеотропные эндокриноциты вырабатывают гормон лютропин,

или лютеотропный гормон (ЛГ), который в женском организме стимулирует развитие желтого тела и секрецию им гормона прогестерона. В мужском организме ЛГ стимулирует выработку мужских половых гормонов клетками Лейдига. По современным представлениям, подразделение гонадотропных эндокриноцитов на два вида является ошибочным, поскольку они способны продуцировать оба гормона.

Существует еще одна группа хромофильных эндокриноцитов - кортикотропные эндокриноциты. Они лежат в центре передней доли. По тинкториальным свойствам гранул эти клетки занимают промежуточное положение между базофильными и оксифильными эндокриноцитами. Содержащиеся в них гранулы имеют вид пузырьков, окруженных мембраной, и содержащих в центре плотную часть. Клетки вырабатывают АКТГ (адренокор-

тикотропный гормон, адренокортикотропин), стимулирующий секрецию гормонов пучковой и сетчатой зонами коры надпочечника. Благодаря этому действию АКТГ участвует в адаптации организма к стресс-факторам.

По современным данным, адренокортикотропные эндокриноциты содержат ген проопиомеланокортина (ПОМК). Продуктом этого гена является гигантская молекула проопиомеланокортина. Данная молекула в последующем фрагментируется. В результате из ее начальной части образуется

АКТГ, из средней части - меланотропины, а также - и - липотропины, а концевая часть дает -эндорфин. Таким образом, экспрессия гена проопиомеланокортина приводит к синтезу и секреции адренокортикоцитами АКТГ,- и -липотропинов, -, - и -меланотропинов, -эндорфина и АКТГподобного пептида.

ИЗМЕНЕНИЯ АДЕНОЦИТОВ ПРИ НАРУШЕНИЯХ ГОРМОНАЛЬНОГО СТАТУСА. Изменения гормонального статуса организма могут происходить как в сторону увеличения на периферии количества гормонов, так и в сторону его уменьшения. При увеличении в крови содержания гормонов

144

периферических аденогипофиззависимых желез молекулы этих гормонов по принципу отрицательной обратной связи, действуя на поверхностные рецепторы эндокриноцитов, выключают их синтетическую и секреторную активность. Это ведет к изменению структуры эндокриноцитов. В них редуцируется белоксинтезирующий и секреторный аппараты и в результате подавления экзоцитоза секреторных гранул происходит их накопление в цитоплазме (депонирование гормона). Напротив, при снижении в периферической крови гормонов периферических эндокринных желез включается положительная обратная связь, что ведет к стимуляции эндокриноцитов. Они увеличиваются в размерах, в цитоплазме возрастает содержание белоксинтезирующего и секреторного аппаратов, усиливается образование секреторных гранул с одновременным возрастанием их экзоцитоза. Особенно выраженные изменения наступают при резком падении содержания гормонов в результате удаления периферической эндокринной железы. Например, при кастрации происходит резкая гипертрофия гонадотропоцитов с последующими их дегенеративными изменениями. При этом в некоторых клетках ядро уплотняется, в области макулы формируется крупная вакуоль, оттесняющая остальное содержимое цитоплазмы и ядро на периферию. Происходит разрушение части органелл. Такие гонадотропоциты называют клетками кастрации. При тиреоидэктомии из тиротропоцитов формируются клетки тиреоидэктомии. Это резко гипертрофированные, увеличенные в объеме клетки с усиленным синтезом тиротропина. В них обнаруживается гипертрофированная и расширенная гранулярная ЭПС, содержащая крупные ШИКпозитивные гранулы. Цитоплазма клеток вакуолизируется и приобретает вид крупноячеистой сети. При недостаточности функций коры надпочечников адренокортикотропоциты подвергаются дегенеративным изменениям (так называемые клетки Крука).

ХРОМОФОБНЫЕ КЛЕТКИ сосредоточены в центре трабекул. Их цитоплазма плохо воспринимает красители. Как предполагают, это неоднородная группа клеток, состоящая из:

1.Незрелых, малодифференцированных клеток, играющих роль камбия для эндокриноцитов.

2.Выделивших секрет и потому не окрашивающихся в данный момент хромофильных клеток.

3.Фолликулозвездчатых клеток - небольших размеров клеток, имеющих длинные отростки, при помощи которых они соединяются друг с другом и образуют сеть. Некоторые отростки заканчиваются на гемокапиллярах. Функция этих клеток неясна.

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ, или СРЕДНЯЯ ДОЛЯ. У хищных животных эта доля хорошо выражена и в виде неполного кольца окружает заднюю долю. Ее клетки однородны, часто образуют фолликулы, содержащие коллоид. У

145

человека эта доля развита слабо и как бы вдавлена в переднюю долю. Она состоит из прерывистых тяжей базофильных и хромофобных клеток. Имеются кистозные полости, выстланные реснитчатым эпителием и содержащие коллоид белковой природы, который лежит между клетками и в котором отсутствуют гормоны. Эндокриноциты промежуточной доли вырабатывают два гормона:

1.Меланоцитостимулирующий гормон (МСГ, меланотропин или интермедин). Гормон регулирует пигментный обмен: стимулирует выработку меланина в коже, адаптирует сетчатку к зрению в темноте, а также активирует кору надпочечников.

2.Липотропин, который стимулирует жировой обмен.

Образование этих гормонов связано с деятельностью клеток, экспрессирующих ген проопиомеланокортина, которые обнаружены в промежуточной доле.

ТУБЕРАЛЬНАЯ ДОЛЯ образована тонким тяжом эпителиальных клеток, окружающих гипофизарную ножку. Она является продолжением передней доли гипофиза. От последней отделяется тонкой соединительнотканной прослойкой. В туберальной доле проходят гипофизарные портальные вены, соединяющие первичную капиллярную сеть медиального возвышения с вторичной капиллярной сетью аденогипофиза. Эпителиальные тяжи представлены хромофильными и хромофобными клетками. Эндокринная функция туберальной доли окончательно не доказана, хотя имеются сведения о том, что в небольшом количестве здесь синтезируются некоторые тропные гормоны (тиротропин, лютропин и др.).

ЗАДНЯЯ ДОЛЯ, или нейрогипофиз имеет нейро-глиальное строение. В ней гормоны не вырабатываются, а лишь накапливаются. Сюда поступают по аксонам и накапливаются в тельцах Геринга окситоцин и вазопрессин - нейрогормоны переднего гипоталамуса. Эти нейрогормоны транспортируются в заднюю долю связанными со специальными транспортными белками (соответственно с нейрофизином I и нейрофизином II). Состоит нейрогипофиз из эпендимных клеток - питуицитов - и аксонов нейронов паравентрикулярных и супраоптических ядер гипоталамуса, а также кровеносных капилляров и телец Геринга - расширений аксонов нейросекреторных клеток гипоталамуса. При окраске альдегид-фуксином тельца Геринга дают выраженную базофилию.

Питуициты занимают до 30% объема задней доли. Они имеют отростчатую форму и формируют трехмерные сети, окружая аксоны и терминали нейросекреторных клеток. Питуициты активируются (увеличиваются в размерах) при усиленном выделении в кровь окситоцина и вазопрессина. Функция питуицитов до конца неясна. Им приписывается трофическая и поддерживающая функции, а также регуляция выделения нейросекрета из терми-

146

налей аксонов в гемокапилляры. Установлено, что в эмбриогенезе питуициты выделяют вещества, направляющие миграцию аксонов нейросекреторных нейронов гипоталамуса в заднюю долю. Предполагается также их гормональная активность. Некоторые авторы относят питуициты не к эпендимной, а к плазматической астроцитной глии.

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНАЯ СИСТЕМА (см. рис. 16.2). Как видно из изложенного выше, существует тесная функциональная и структурная связь между гипоталамусом и гипофизом, которые образуют единую

гипоталамо-гипофизарную систему. Она подразделяется на три части:

1.Гипоталамо-аденогипофизарная система включает в себя ядра ме-

диобазального гипоталамуса, мелкоклеточную часть паравентрикулярного ядра, сосуды медиальной эминенции с нейро-гемальными синапсами и аденогипофиз.

2.Гипоталамо-нейрогипофизарная система состоит из крупноклеточ-

ной части паравентрикулярного ядра, супраоптического ядра переднего гипоталамуса, задней доли гипофиза с расположенными здесь гемокапиллярами и нейро-гемальными синапсами.

3.Комплекс нейронов гипоталамуса, синтезирующих нейрорегуля-

торные пептиды. Помимо нейронов, вырабатывающих рилизинг-гормоны, в гипоталамусе обнаружены отличающиеся от них группы нейронов, продуцирующих нейрорегуляторные пептиды, также оказывающие гипофизо-

тропный эффект: энкефалины, эндорфины, нейротензины, вещество Р,

нейропептид Y и др. Действие этих нейропептидов сходно с действием ри- лизинг-факторов.

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНОЕ КРОВОСНАБЖЕНИЕ

Кровоснабжение аденогипофиза и нейрогипофиза изолированное (см. рис. 16.2). Аденогипофиз кровоснабжается из верхней гипофизарной артерии, которая вступает в медиальную эминенцию гипоталамуса и распадается на первичную капиллярную сеть. На капиллярах этой сети заканчиваются нейро-гемальными синапсами аксоны нейросекреторных нейронов медиобазального гипоталамуса, вырабатывающих рилизинг-факторы. Капилляры первичной капиллярной сети и аксоны вместе с синапсами образуют первый нейро-гемальный орган гипофиза. В состав этого органа входят также эпендимоглиоциты, составляющие основу медиальной эминенции. Часть из них (танициты) своими многочисленными отростками также контактируют с капиллярами первичной капиллярной сети и, очевидно, участвуют в гипоталамо-аденогипофизарной интеграции.

Капилляры первичной капиллярной сети собираются в портальные вены, идущие в переднюю долю гипофиза и там распадающиеся на вто-

147

ричную капиллярную сеть фенестрированного или синусоидного типа. По ней рилизинг-гормоны достигают аденоцитов, в нее выделяются также гормоны аденогипофиза. Эти капилляры собираются в передние гипофизарные вены, несущие кровь с гормонами аденогипофиза к органам-мишеням. Поскольку капилляры аденогипофиза лежат между двумя венами (портальной и гипофизарной), они относятся к “чудесной” капиллярной сети.

Задняя доля гипофиза кровоснабжается нижней гипофизарной артерией. Она распадается до капилляров, на которых образуются нейрогемальные синапсы нейросекреторных нейронов гипоталамуса, продуцирующих вазопрессин и окситоцин. Так формируется второй нейрогемальный орган. Капилляры собираются в задние гипофизарные вены.

Существует рудиментарный гипофиз, расположенный в клиновидной кости основания черепа (глоточный гипофиз). Он представлен в основном хромофобными клетками, однако имеется некоторое количество и хромофильных (базофильных и оксифильных) аденоцитов, синтезирующих некоторые тропные гормоны. Функциональное значение глоточного гипофиза выяснено не до конца. Имеющиеся предположения о том, что он способен гипертрофироваться при гипофизэктомии и брать на себя функции основного гипофиза, являются недоказанными.

РАЗВИТИЕ ГИПОФИЗА. Аденогипофиз развивается из эпителия крыши ротовой полости, имеющей эктодермальное происхождение (Рис. 16.7). На 4-й неделе эмбриогенеза образуется эпителиальное выпячивание этой крыши в виде кармана Ратке. Навстречу карману Ратке выпячивается дно III желудочка, Проксимальный отдел кармана редуцируется, в результате чего он теряет связь с выстилкой ротовой полости. Передняя стенка кармана Ратке сильно утолщается. Ее верхний край формирует языкообразный вырост. Из передней стенки кармана Ратке образуется передняя доля, из задней - промежуточная. Языкообразный вырост окружает формирующуюся

Рис. 16.7. Развитие гипофиза (по Б. Пэттену) 1 – стенка нервной трубки; 2 – стенка мозгового пузыря; 3 – эпителий ротовой бухты; 4

– хорда; 5 – кишечная трубка; 6 – мезенхима; 7

– передняя и задняя стенки кармана Ратке, являющиеся источниками развития соответственно передней и зад-

ней долей; 8 – выпячивание дна III желудочка - зачаток задней доли

148

секреторные гранулы, выделяемые светлыми клетками, депонируют их и осуществляют окончательное созревание эпифизарных гормонов.

Глиоциты эпифиза относятся к волокнистой астроглии и составляют до 5% всех клеток паренхимы. Они распределены по всей паренхиме дольки, иногда формируя группы по 3-4 клетки. Цитоплазма глиоцитов более базофильна, чем цитоплазма пинеалоцитов. Клетки имеют длинные отростки, при помощи которых окружают пинеалоциты и одновременно могут контактировать с перикапиллярным пространством. В цитоплазме глиоцитов обнаруживаются умеренно развитые органеллы, в том числе и пучки филаментов. Функция глиоцитов - опорная, трофическая, регуляторная.

Кроме указанных клеток, в эпифизе некоторых млекопитающих, в том числе и у человека, обнаруживаются нервные клетки, с которыми контактируют отростки пинеалоцитов.

Наиболее активно эпифиз функционирует в молодом возрасте. Снижение функциональной активности пинеалоцитов наблюдается уже после 7 лет. В дальнейшем в пинеалоцитах накапливаются липофусцин и липиды. Количество астроцитов начинает превышать количество пинеалоцитов. При достижении среднего возраста и пинеалоциты, и астроциты подвергаются дегенеративным изменениям и погибают, что ведет к образованию больших кист, заполненных жидкостью. Значительно редуцируется сосудистое русло

органа, которое в молодом возрасте отличается интенсивным развитием. При старении эпифиз уменьшается в размерах, в нем могут откладываться в виде кристаллов фосфаты и карбонаты кальция, которые связаны с органическим матриксом разру-

шенных клеток (мозговой песок, или ацер-

вулюс). Конкреции могут впервые появляться и в молодом возрасте, однако с возрастом их размеры и число возрастают. Несмотря на снижение эндокринной функции эпифиза с возрастом, в большинстве случаев она сохраняется вплоть до глубокой старости.

Рис. 16.8. Строение эпифиза.

А – общий вид эпифиза человека (схема; по Ю.И. Афанасьеву и соавт.); Б – микрофотография эпифиза ребенка (по Л.И. Салийчук; В – микрофотография эпифиза пожилого человека (по Л.И. Салийчук). 1 – капсула из РВНСТ; 2 – соединительнотканные трабекулы; 3 – паренхима эпифиза; 4 – мозговой «песок»; 5

– кровеносные сосуды; 6 – глиоциты; 7 – темные пинеалоциты; 8 – светлые пинеалоциты.

150