Вопрос39. Свойства связей гипоталамуса с гипофизом.
Гипоталамус. Это высший вегетативный центр, продуцент нейрогормонов. Гипоталамус входит в промежуточный мозг и представляет его базальный отдел, образуя стенку и дно третьего мозгового желудочка. Нервные клетки серого вещества гипоталамуса формируют 32 пары ядер, содержащих нейросекреторные клетки. Клетки переднего гипоталамуса синтезируют белковые нейрогормоны — вазопрессин и окситоцин. Эти нейрогормоны поступают в заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз), а из нее затем попадают в кровоток. Вазопрессин сужает просвет кровеносных сосудов, регулирует водный обмен, обеспечивает обратное всасывание воды в мочевых канальцах почек. Окситоцин стимулирует функцию гладких мышц матки (при родах вызывает сильное сокращение мышц матки), влияет на сокращение мышечных элементов молочной железы.
В ядрах медиобазального гипоталамуса расположены мелкие нейросекреторные клетки, продуцирующие группу рилизинг-гормонов, обладающих активирующим или тормозящим действием. К активирующим рилизинг-гормонам относят следующие:
кортиколиберин-рилизинг-гормон: стимулирует выработку адренокортикотропного гормона (АКТГ) передней доли гипофиза;
тиреолиберин-тиреотропин-рилизинг-гормон: стимулирует синтез тиреотропного гормона (ТТГ) передней доли гипофиза;
люлиберин-рилизинг-гормон: стимулирует синтез лютеонизирующего гормона (Л Г) передней доли гипофиза;
фоллиберин-рилизинг-гормон: стимулирует выработку и высвобождение фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) передней доли гипофиза;
соматолиберин-соматотропин-рилизинг-гормон: стимулирует выработку и высвобождение соматотропного гормона роста передней доли гипофиза;
пролактолиберин-пролактин-рилизинг-гормон: усиливает секрецию гормона пролактина передней доли гипофиза;
меланолиберин-рилизинг-гормон: стимулирует выработку и высвобождение меланостимулирующего гормона (МСГ) промежуточной доли гипофиза.
Из ингибирующих гормонов важное значение имеют пролакто-либерин, меланостатин и соматостатин, которые снижают синтез и высвобождение соответственно гормонов пролактина, меланостимулирующего гормона (МСГ) и соматотропина (СТГ).
Между ядрами переднего гипоталамуса и нейрогипофизом существует тесная морфофункциональная связь, что позволяет выделить гипоталамо-нейрогипофизарную систему в едином гипоталамо-гипофизарном комплексе. Существует тесная морфофункциональная связь медиобазальной части гипоталамуса и аденогипофиза, что обусловливает выделение еще одной гипоталамо-аденогипофизарной системы — единого гипоталамо-гипофизарного комплекса.
Нейросекреторная функция гипоталамуса регулируется норадреналином, серотонином, ацетилхолином, которые синтезируются в зонах центральной нервной системы (ЦНС), не связанных с гипоталамусом. Функция гипоталамуса регулируется также симпатической нервной системой и гормонами эпифиза. Между гипоталамусом и гипофизом существует обратная связь, с помощью которой регулируются их секреторные функции.
Гипофиз. Это компонент единой гипоталамо-гипофизарной системы, в котором вырабатываются гормоны, регулирующие функции многих желез внутренней секреции, и осуществляющий их связь с ЦНС. Гипофиз расположен в гипофизарной ямке турецкого седла клиновидной кости черепа; имеет бобовидную форму и очень небольшую массу (у крупного рогатого скота около 4 г, у свиней менее 0,4 г). Гипофиз состоит из двух долей: аденогипофиза и нейрогипофиза. В свою очередь, в аденогипофизе выделяют переднюю, промежуточную и туберальную части. Таким образом, различают три доли гипофиза: передняя, промежуточная и задняя. Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) состоит из эпителиальных клеток — аденоцитов, которые продуцируют следующие гормоны:
соматотропный гормон: стимулирует рост тканей; лактотропный гормон (пролактин): регулирует процесс лактации и функциональное состояние желтого тела яичников;
кортикотропин: повышает гормонообразующую функцию коры надпочечников;
фолликулостимулирующий гормон: регулирует развитие женских и мужских половых клеток;
лютеинизирующий гормон: стимулирует рост и развитие желтого тела в яичниках и интерстициальных клеток в семенниках;
тиреотропный гормон: стимулирует синтез тироксина (Т4), трийодтиронина (Т3).
В промежуточной зоне гипофиза синтезируются меланотропин, регулирующий пигментный обмен, и липотропин — стимулятор жирового обмена.
Туберальная часть аденогипофиза по своей структуре схожа с промежуточной частью; ее функция окончательно не выявлена.
Задняя доля, или нейрогипофиз, построена из нейроглии — клеток питуицитов веретенообразной или отростчатой формы. В заднюю долю гипофиза входят крупные пучки нервных волокон, образованные аксонами нейросекреторных клеток паравентрикулярных и супраоптических ядер передней зоны гипоталамуса. Нейросекрет, вырабатываемый этими клетками, перемещается вдоль аксонов в нейрогипофиз в виде секреторных капель. Здесь они оседают в виде накопительных телец. Следовательно, гормоны нейрогипофиза — окситоцин и вазопрессин — синтезируются не структурами нейрогипофиза, а в паравентрикулярных и супраоптических ядрах. Затем они по нервным волокнам поступают в нейрогипофиз, а оттуда в кровяное русло. Поэтому нейрогипофиз и гипоталамус формируют единую гипоталамо-нейрогипофизарную систему. Основные гипофизарные гормоны и их биологическая функция представлены в табл. 1.
Непосредственное нарушение гормональной функции гипоталамуса и гипофиза обусловливает возникновение гипопитуитаризма, гипофизарного нанизма, несахарного диабета, ожирения.
1. Основные биологические функции гипофизарных гормонов
Гормон
Биологическое действие
Адренокортикотроп-ный (АКТГ)
Стимулирует синтез и секрецию стероидных гормонов корой надпочечников (эстрадиол, эстрон, кортизол, альдостерон). Активирует секрецию меланоцитостимулирующего гормона (МСГ), проявление липотропного действия. Активирует ферменты протеинкиназу и эстеразу, участвующие в белковом и липидном обмене. Оказывает липотропное действие
Тиреотропный (ТТГ)
Регулирует развитие и функции щитовидной железы, процессы синтеза и секреции тироидных гормонов. Оказывает липотропное действие
Фолликулостимулирующий (ФСГ)
У самок ускоряет созревание фолликулов в яичниках. У самцов стимулирует сперматогенез
Лютеонизирующий (ЛГ)
У самок стимулирует секрецию эстрагенов и прогестерона, процесс разрыва фолликулов с образованием желтого тела. У самцов ускоряет развитие интерстициальной ткани в семенниках и стимулирует секрецию андрогенов
Соматотропный (СТГ)
Стимулирует рост скелета, активирует синтез белка. Обладает гипотропным действием (жиромобилизирующий эффект), координирует обменные процессы
Пролактин
Стимулирует развитие молочных желез и лактации, рост сальных желез и внутренних органов, участвует в жировом обмене. У самцов проявляет эффект стероидов на вторичные половые признаки
Вопрс40. Роль гипоталамуса в регуляции эндокринной системы
Гипоталамус - это часть промежуточного мозга , он расположен в основании переднего мозга непосредственно под таламусом и над гипофизом . Его вес составляет примерно 5 г. Гипоталамус не имеет четких границ, его можно рассматривать как часть сети нейронов , протягивающейся от среднего мозга через гипоталамус к глубинным отделам переднего мозга .
Гипоталамус - главный координирующий и регулирующий центр вегетативной нервной системы . К нему подходят волокна сенсорных нейронов от всех висцеральных рецепторов , вкусовых рецепторов и обонятельных рецепторов . Отсюда через продолговатый мозг и спинной мозг происходит регуляция сердечного ритма , регуляция кровяного давления , регуляция дыхания и регуляция перистальтики . В других участках гипоталамуса лежат специальные центры , от которых зависят голод , жажда и сон , а также поведенческие реакции, связанные с агрессивностью и поведенческие реакции, связанные с размножением . Гипоталамус контролирует концентрацию метаболитов и температуру крови , вместе с гипофизом регулирует секрецию большинства гормонов и поддерживает постоянство состава крови и постоянство состава тканей .
В лимбической системе и гипоталамусе, отвечающих за мотивации и эмоции, обнаружены рецепторы эстрадиола и тестостерона .
Гипоталамус является высшим центром регуляции эндокринных функций, он объединяет нервные и эндокринные регуляторные механизмы в общую нейро-эндокринную систему, координирует нервные и гормональные механизмы регуляции функций внутренних органов ( рис. 241 ). В гипоталамусе имеются нейроны обычного типа и нейросекреторные клетки . И те и другие вырабатывают белковые секреты и медиаторы, однако в нейросекреторных клетках синтез белка преобладает, а нейросекрет выделяется в лимфу и кровь . Эти клетки трансформируют нервный импульс в нейрогормональный. Гипоталамус образует с гипофизом единый функциональный комплекс, в котором первый играет регулирующую, а второй эффекторную роль. Гипоталамус выделяет две группы веществ, которые воздействуют на клетки передней доли гипофиза : рилизинг-факторы, или либерины , стимулирующие синтез и выделение клетками передней доли гипофиза гормонов ( кортиколиберин , лю-либерин , соматолиберин , тиреолиберин и фоллиберин ), статины тормозят синтез и выделение гормонов ( дофамин и соматостатин ). Гипофиз отвечает на поступающие в него из гипоталамуса сигналы выработкой своих тропных гормонов , которые направляются к периферическим эндокринным железам. Кроме того, супраоптическое и паравентрикулярное ядра гипоталамуса вырабатывают вазопрессин и окситоцин , которые по разветвлениям аксонов неиросекреторных клеток поступают в заднюю долю гипофиза , откуда разносятся кровью. В табл. 43 приведены сведения об эндокринных железах и их гормонах. Гипоталамус располагается кпереди от ножек мозга и включает в себя ряд структур: расположенную кпереди зрительную и обонятельную части. К последней относится собственно подбугорье, или гипоталамус, в котором расположены центры вегетативной нервной системы . Гипоталамус контролирует деятельность эндокринной системы человека благодаря тому, что его нейроны секретируют нейрогормоны ( вазопрессин и окситоцин ), а также факторы, стимулирующие или угнетающие выработку гормонов гипофизом . Иными словами, гипоталамус, масса которого не превышает 5% мозга, является центром регуляции эндокринных функций, он объединяет нервные и эндокринные регуляторные механизмы в общую нейроэндокринную систему. Гипоталамус образует с гипофизом единый функциональный комплекс, в котором первый играет регулирующую, второй - эффекторную роль. В гипоталамусе залегают также нейроны, которые воспринимают все изменения, происходящие в крови и спинномозговой жидкости (температуру, состав, содержание гормонов и т. д.). Гипоталамус связан с корой большого мозга и лимбической системой . В гипоталамус поступает информация из центров, регулирующих деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем . В гипоталамусе расположены центры жажды, голода, центры, регулирующие эмоции и поведение человека, сон и бодрствование, температуру тела и т. д. Центры коры большого мозга корректируют реакции гипоталамуса, которые возникают в ответ на изменения внутренней среды организма. В последние годы из гипоталамуса выделены обладающие морфиноподобным действием энкефалины и эндорфины . Считают, что они влияют на поведение (оборонительные, пищевые, половые реакции) и вегетативные процессы, обеспечивающие выживание человека. Итак, гипоталамус регулирует все функции организма, кроме ритма сердца, кровяного давления и спонтанных дыхательных движений, которые регулируются продолговатым мозгом. Сосцевидные тела , образованные серым веществом, являются подкорковыми центрами обонятельного анализатора . Кпереди от них расположен серый бугор , в котором залегают ядра вегетативной нервной системы . Они оказывают влияние на эмоциональные реакции человека (агрессия, ярость), а также учащение или замедление сердцебиения , повышение или понижение кровяного давления .