Центральные органы эндокринной системы
.docxЭндокринные органы выделяют гормоны, которые поступают в кровь, связываются с клетками-мишенями и изменяют их режим функционирования. В состав системы включают одиночные гормонпродуцирующие клетки, располагающиеся диффузно в различных органах или образующих скопления (островки Лангерганса), совокупность образует ДЭС.
Гормоны по химическому строению подразделяются на: а) гормоны белковой природы (окситоцин, рилизинг-гормоны, инсулин); б) стероидные, производные холестерина (половые, глюкокортикоидные гормоны); в) производные тирозина (тироидные гормоны, адреналин, норадреналин).
Действие гормона на клетку возможно в результате взаимодействия гормона и специфического рецептора клетки-мишени. Рецепторы к гормонам располагаются либо на плазматической мембране клетки, либо внутри клетки (на ядерной оболочке, в ЦП).
Гормоны белковой природы взаимодействуют с рецепторами клетки на плазматической мембране. Присоединение гормона к рецептору активирует G-белок и встроенную в мембрану аденилатциклазу, она катализирует превращение АТФ в цАМФ, он активизирует фермент протеинкиназу, усиливается синтез белковых молекул.
Рецепторы для стероидных и тироидных гормонов расположены внутри клетки. Гормоны проникают в клетку с помощью специальных белков. Отделившись от белка, гормон соединяется с рецептором с образованием особого комплекса. Он поступает в ядро и взаимодействует со строго определенным фрагментом ДНК – с активацией конкретных генов.
В гормональной системе различают способы влияния гормонов:
а) эндокринный – гормон поступает в кровь и с током крови транспортируется к удаленной на определенное расстояние клетке-мишени;
б) паракринный – продуцент гормона и клетка-мишень расположены рядом, транспорт гормона происходит путем диффузии;
в) аутокринный –клетка продуцирует гормон и имеет рецепторы к нему.
Классификация эндокринных желез:
1. Центральные: нейросекреторные ядра ГТ; гипофиз; эпифиз.
2. Периферические: гипофиззависимые: щитовидная железа, корковое вещество надпочечников; гипофизнезависимые: парафолликулярные клетки щитовидной железы, паращитовидные железы.
3. Органы со смешанной функцией: половые железы; поджелудочная железа; вилочковая железа; плацента.
4. ДЭС: АПУД-система; одиночные гормонпродуцирующие клетки.
Гипоталамо-гипофизарный комплекс
Гипоталамо-гипофизарный комплекс:
1. гипоталамо-нейрогипофизарная система, развивающаяся из нервного зачатка и состоящая из крупноклеточных ядер переднего отдела гипоталамуса, туберо-гипофизарного тракта и нейрогипофиза;
2 гипоталамо-аденогипофизарная (средние отделы гипоталамуса, срединное возвышение, туберо-инфундибулярный тракт и аденогипофиз).
Гипоталамус - небольшой отдел ГМ - часть общей сети нейронов, тянущаяся от среднего мозга через гипоталамус к глубинным отделам переднего мозга и тесно связанная с обонятельной системой.
Гипоталамус – вентральный отдел промежуточного мозга, лежит ниже таламуса, образует нижнюю половину стенки третьего желудочка. Нижняя граница - средний мозг, верхняя - конечная пластинка, передняя спайка и зрительный перекрест.
Гипоталамус управляет основными гомеостатическими реакциями организма - центр ВНС, участвует в регуляции обмена веществ, температурного баланса, деятельности СС, Д, П систем, контролирует поведенческие реакции, осуществляет контроль над эндокринной системой.
Гипоталамус закладывается на 6–7-й неделе эмбриогенеза.
Развивается из базальной части нейроэктодермы, образующей утолщение в области вентральной стенки диэнцефального мозгового пузыря.
На 8-й неделе появляются закладки крупноклеточных ядер, в процессе их образования часть клеток формируют особую глию в стенке III желудочка.
На 3-м месяце отмечается закладка мелкоклеточных ядер.
Дифференцировка клеток гипоталамуса происходит в различные сроки, начиная с 4-го месяца. Также формируется гипоталамо-гипофизарный тракт.
Во 2 половине беременности усиливается дифференцировка клеток ядер. У новорожденного в ядрах гипоталамуса содержатся клетки разной степени дифференцировки, к этому периоду полностью сформированы все связи нейросекреторных клеток.
В постнатальный период увеличиваются размеры клеток, дифференцировка которых в основном заканчивается к 2–4 годам.
В ГТ выделяют передний, средний и задний отделы, образованные нервными и нейросекреторными клетками, формируют 32 пары ядер.
В переднем отделе 2 пары ядер: супраоптические (расположены позади зрительного перекреста) и паравентрикулярные ядра. Они образованы крупными холинергическими нейросекреторными клетками, содержащими секреторные гранулы. Аксоны этих клеток проходят через гипофизарную ножку в заднюю долю гипофиза, образуя туберо-гипофизарный тракт, и заканчиваются тельцами Герринга на стенке кровеносных сосудов.
Нейросекреторные клетки супраоптического ядра синтезируют вазопрессин, паравентрикулярного ядра – окситоцин.
Паравентрикулярное ядро по периферии окружено мелкими адренергическими клетками. Ядра переднего отдела тесно связаны с прехиазматическими осмонейронами (участвуют в регуляции осмотического равновесия). Вместе с нейроГФ отдел образует Г-НГФ систему.
В среднем (медиобазальном) отделе расположены мелкие адренергические нейросекреторные клетки (образуют несколько пар ядер: аркуатное (инфундибулярное), вентромедиальное, дорсомедиальное, периивентрикулярное, переднее гипоталамическое. Аксоны клеток заканчиваются аксовазальными синапсами на сосудах первичной капиллярной сети медиальной эминенции, образуя туберо-инфундибулярный тракт. Нейросекреторные клетки данных ядер синтезируют аденогипофизотропные гормоны (контроль функций аденогипофиза).
Аденогипофизотропные гормоны подразделяются на:
либерины/рилизинг-факторы (соматолиберин, гонадолиберин, кортиколиберин, меланолиберин), стимулируют синтез тропных гормонов клетками аденогипофиза.
статины (соматостатин, меланостатин), угнетают выработку гормонов аденоцитами.
Гормоны нейросекреторных клеток медиобазального ГТ выделяются в разветвленное перикапиллярное пространство, оттуда - в просвет сосудов первичной капиллярной сети, а затем с током крови поступают в сосуды вторичной капиллярной сети аденогипофиза, где проявляют активность. Вместе с аденогипофизом отдел объединяется в Г-АГФ систему.
Задний отдел - нервные клетки разных размеров, ядра сосцевидных тел. Через эту зону проходят эфферентные нервные пути ГТ, которые идут в ретикулярную формацию, средний, продолговатый мозг и эпифиз.
Регуляция деятельности эндокринной системы с помощью либеринов и статинов гипоталамуса, стимулирующих или угнетающих синтез тропных гормонов гипофиза, называется трансаденогипофизарная. Однако, являясь центром вегетативной нервной системы, гипоталамус может посылать свои эфферентные импульсы к эндокринным органам и APUD-системе по симпатическим и парасимпатическим нервным путям, минуя гипофиз. Такой способ регуляции эндокринной системы гипоталамусом называется парагипофизарным.
Регуляция нейросекреторной функции ГТ осуществляется отделами ЦНС. Он имеет двусторонние связи с лимбической системой, средним мозгом, таламусом, корой больших полушарий. Важную роль в регуляции отводят лимбической системе, миндалевидным ядрам и гиппокампу. Воздействия НС на ГТ осуществляются с помощью нейромедиаторов (нейротрансмиттеров) – НА, серотонина, Д, АЦХ, энкефалинов, эндорфинов. Эпифизом вырабатываются гормоны, подавляющие секрецию ГТ гонадолиберинов. Гипофиз и периферические эндокринные железы влияют на выработку нейрогормонов по принципу положительной и отрицательной обратной связи.
Гипофиз расположен в области турецкого седла, овальная форма.
Развитие начинается на 4-й неделе из: эктодермального и нейрального зачатка.
Из эктодермы крыши ротовой бухты образуется вырост, направляющийся к мозгу, – карман Ратке.
Навстречу из промежуточного мозга растет воронкообразное выпячивание, которое не теряет связи с мозгом и дает заднюю долю гипофиза.
Вокруг железы разрастается мезенхима, карман Ратке отшнуровывается от ротовой бухты.
Передняя стенка разрастается и дает начало аденогипофизу, средняя доля образуется из задней стенки.
Щель между ними облитерируется.
Из верхушечной части эпителиального кармана формируется туберальная доля гипофиза.
Из мезенхимы образуются строма, его капсула и КС.
В аденогипофизе на 7–8-й неделе появляются ацидофильные клетки, на 9-й неделе – базофильные клетки.
С 9-й недели начинается продукция гормонов.
Связь гипофиза с гипоталамусом формируется на 7-м месяце, когда начинается развитие капилляров портальной системы.
До 10 лет преобладают ацидофильные клетки, а среди базофильных клеток – тиротропные. В пубертатный период увеличивается количество ацидофилов и базофилов – за счет гонадотропоцитов. Наблюдается дегрануляция базофилов, что связано с высокой потребностью в гормонах в этот период.
4 доли: 1) передняя; 2) средняя; 3) туберальная 4) задняя. Передняя, средняя и туберальная доли из эпителиальной ткани и образуют аденогипофиз, а задняя доля представляет собой нейрогипофиз.
Передняя доля образована разветвленными эпителиальными тяжами, состоящими из эпителиальных клеток – аденоцитов (тяжи эндокринных клеток). Между клеточными тяжами располагаются прослойки РСТ с капиллярами синусоидного типа. Все аденоциты подразделяются на:
1) хроматофобные/хромофобные – малодифференцированные (камбиальные), гормонально-активные клетки.
2) хроматофильные/хромофильные (гормонально-активные):
Ацидофильные клетки – в ЦП крупные белковые гранулы. Клетки округлые/овальные, в ЦП крупные МТ, канальца ЭПС, Р.
Среди ацидофильных клеток различают соматотропоциты и пролактотропоциты (соматотрофы и маммотрофы).
Соматотропоциты имеют гранулы, содержащие гормон соматотропин (регулирует синтез белка в тканях, рост и размножение клеток, в костях – стимулирует размножение хрящевых клеток метафиза в растущих костях).
Пролактотропоциты синтезируют пролактин/лактотропный гормон, регулирующий лактацию.
Базофильные клетки: гонадотропоциты (гонадотрофы), тиротропоциты (тиротрофы) и кортикотропоциты (кортикотрофы). Базофильные клетки крупные округлые, овальные. В ЦП мелкие гранулы гликопротеидной природы, КГ, ЭПС, мелкие МТ.
Гонадотропоциты в ЦП около ядра имеют макулу – неокрашенный участок ЦП, соответствует комплексу Гольджи. Клетки синтезируют 2 гормона: фолликулостимулирующий гормон – регулирует рост фолликулов и развитие яйцеклеток в яичнике у женщин, участвует в регуляции сперматогенеза у мужчин; лютеинизирующий гормон – контролирует образование желтого тела и синтез прогестерона в яичнике женщины, отвечает за продукцию тестостерона в яичке мужчины.
Тиротропоциты имеют неправильную форму, вырабатывают тиротропный гормон (контролирует дифференцировку тироцитов и синтез йодсодержащих гормонов в щитовидной железе).
Кортикотропоциты – отростчатый/угловатые клетки, ядро с глубокими инвагинациями, развита ЭПС и МТ. Аргентофильные гранулы структурированы по типу гранул клеток АПУД системы: вид пузырьков с расположенной в центре плотной белковой сердцевиной. Кортикотрофы синтезируют крупную белковую молекулу – проопиомеланокортин (ПОМК), от которой отщепляется адренокортикотропный гормон (АКТГ) и β-липотропин. АКТГ контролирует разрастание эпителиальных клеток пучковой и сетчатой зон коры надпочечника и синтез глюкокортикоидных и половых гормонов.
Туберальная доля состоит из тяжей хромофобных эпителиальных клеток, встречаются хромофильные клетки. Клетки не гормонально-активны. Между эпителиальными клетками портальные вены, соединяющие первичную и вторичную капиллярные сети.
Средняя доля слабо развита, образована эпителиальными тяжами, в которых выявляются базофильные аденоциты с секреторной активностью, напоминающие кортикотропоциты передней доли. Эти клетки синтезируют ПОМК, от которой отщепляются АКТГ и меланоцитостимулирующий гормон – МСГ, АКТГ-подобный гормон и эндорфины. МСГ (меланотропин, интермедин) контролирует пигментацию кожи и слизистых оболочек, работу пигментных клеток сетчатки глаза. Липотропный гормон регулирует жировой обмен. В результате того, что аденоциты средней доли вырабатывают белковый/слизистый секрет, который накапливается и раздвигает клетки, в ней появляются фолликулоподобные «кисты» (псевдофолликулы). Средняя доля отделяется от задней прослойкой соединительной ткани.
Задняя доля вместе со срединным возвышением образует нейрогипофиз. Представлена клетками нейроглии – питуицитами, прослойками соединительной ткани с гемокапиллярами, аксонами нейросекреторных клеток гипоталамуса и их аксовазальными синапсами.
Питуициты (протоплазматическая астроглия) отростчатые или веретеновидные клетки с плотным вытянутым ядром, в ЦП промежуточные филаменты, пигментные гранулы и липидные включения. Отростки клеток заканчиваются в адвентиции КС. Клетки задней доли не синтезируют гормонов. Гормоны поступают сюда по аксонам нейросекреторных клеток гипоталамуса (подходят к капиллярам и заканчиваются на их стенке аксовазальными синапсами). В этих окончаниях скапливаются гранулы секрета, окрашивающиеся в коричневый цвет по Гомори, – это нейросекреторные тельца (тельца Герринга). В них накапливаются и выделяются в кровь гормоны, поступившие по аксонам нейросекреторных клеток из гипоталамуса – вазопрессин, окситоцин. Вазопрессин контролирует обратное всасывание воды в почках, повышает АД. Окситоцин повышает тонус гладкой мускулатуры матки при родах и способствует лактации, действуя на миоэпителиальные клетки молочных желез.
Срединное возвышение соответствует проксимальному отделу воронки, содержит 3 зоны:
эпендимную (образована таницитами - клетки с длинными ветаящимися отростками);
внутреннюю (через нее проходит Т-ГФ тракт);
наружную (ветвления отростков таницитов и сосуды первичной капиллярной сети, участвующей в портальном кровообращении).
Кровоснабжение осуществляется верхними и нижними гипофизарными артериями. Верхние гипофизарные артерии поступают в срединное возвышение медиобазального гипоталамуса на границе с туберальной долей и разветвляются на первичную трехмерную сеть капилляров. Сосуды образуют дуги и клубочки, имеют в результате расщепления БМ капиллярное пространство, с которыми контактируют аксоны нейросекреторных клеток медиобазального гипоталамуса, выделяя сюда либерины и статины. Далее кровь собирается в крупные стволы, расположенные в туберальной доле, поступают в аденогипофиз, повторно распадаются на вторичную трехмерную сеть капилляров. Через сеть идет выделение аденогипофизотропных гормонов, осуществляется питание эпителиальных клеток аденогипофиза, кровь обогащается гормонами гипофизарных клеток передней и средней долей, собирается в гипофизарные вены. Данное кровообращение -портальное. Задняя доля гипофиза кровоснабжается самостоятельно из нижних гипофизарных артерий. Гипофизарные вены впадают в кавернозный и циркулярный венозные синусы.
Эпифиз располагается в борозде между буграми четверохолмия, коническая форма, бугристая поверхность, соединен ножкой со стенкой третьего желудочка. Соединительная ткань образует капсулу и перегородки, подразделяющие паренхиму на дольки. Между дольками в соединительной ткани располагаются КС и сплетения симпатических нервных волокон. Паренхима дольки представлена 2 видами клеток: гормонально-активными пинеалоцитами и клетками глии.
Пинеалоциты лежат в центре долек, имеют отростчатую форму, большие, богатые хроматином ядра с ядрышками. Их отростки оканчиваются булавовидными расширениями на стенках КС. В бледно окрашенной ЦП развита ГЭПС, КГ, Р, Л, МТ, микротрубочки, микрофиламенты, секреторные гранулы с плотным центром (могут сливаться с образованием «телец-контейнеров», выделяющихся в перикапиллярное пространство). Среди пинеалоцитов различают крупные и многочисленные светлые клетки, имеющие светлую гомогенную ЦП, темные клетки с ацидофильными/базофильными гранулами в ЦП.
Глиоциты лежат по периферии долек, содержат темные компактные ядра, их ЦП окрашивается базофильно, содержит развитый цитоскелет из микрофибрилл и микротрубочек. Глиоциты выполняют опорную, трофическую, регуляторную функции, их отростки формируют корзинчатые разветвления вокруг пинеалоцитов.
Развитие эпифиза начинается на 5–6-й неделе эмбриогенеза (в области каудальной части промежуточного мозга появляется полое выпячивание – эпифизарный дивертикул).
Стенки дивертикула утолщаются, образуются передняя и задняя доли, которые затем сливаются.
Между ними сохраняется небольшое мешковидное углубление, сообщающееся с полостью третьего желудочка.
Мезенхима формирует СТ прослойки и кровеносные сосуды органа. К рождению эпифиз - сформированная железа.
Орган достигает максимального развития к 5–7 годам жизни.
После 7-ми лет увеличивается количество астроцитов, а в пинеалоцитах наблюдается накопление липидов и липофусцина, фрагментация ядер.
С 14-лет функция угасает, компенсируясь клетками «интраспинального органа», развивающегося в пояснично-крестцовом отделе позвоночника.
Несмотря на дальнейшее функционирование постепенно идущая возрастная инволюция приводит к тому, что часть пинеалоцитов и глиоцитов атрофируется, строма разрастается, в железе накапливается «мозговой песок» (отложения фосфатных, карбонатных солей кальция в прослойках СТ, появляются кистоподобные структуры).
Пинеалоциты синтезируют 2 гормона – производных триптофана: мелатонин и серотонин.
Ночью вырабатывается мелатонин (тормозит образование гонадотропных гормонов ГФ (чем подавляется раннее половое созревание) и осветляет пигментные клетки). На свету образование мелатонина в железе подавляется из-за активации СНС, выделяется его предшественник – серотонин. Выделяя попеременно гормоны, эпифиз регулирует цикличность физиологических процессов.
Эпифиз вырабатывает около 40 гормонов пептидной природы (вазотоцин (регулирует тонус артерий, угнетает секрецию гипофизом ФСГ и ЛГ).
Гормоны эпифиза участвуют в регуляции минерального обмена, повышают функциональную активность иммунной системы, предупреждают развитие ряда новообразований, нормализуют ряд возрастных нарушений углеводно-липидного обмена – что иногда рассматривают в целом как геропротекторную функцию эпифиза.