Лекции по анатомии нервной системы

ческие нонапептиды и моноамины вовлекаются в регуляцию морфогенетиче-

ских и репаративных процессов аденогипофиза и структур мозга.

В этой связи следует обратить особое внимание на роль и участие гипота-

ламо-аденогипофизарной нейросекреторной системы в патогенезе психических расстройств (депрессивные состояния, неврозы, профессиональные и семейные конфликты, экологические потрясения и т.п. Сегодня становится очевидым, что психические тревожные ситуации, разной этиологии, связаны с особыми мор-

фофункциональными расстройствами гипоталамо-гипофизарной нейросекре-

торной системы, особенно в части дофамин- и серотонинергических структур головного мозга, включая подбугорье (гипоталамус), что подтверждено боль-

шим числом клинических и преклинических данных, касающихся изучения нейрохимических и нейроэндокринных изменений в головном мозге, включая гипоталамус.

В этой связи актуальным является изучение структурно-функциональной реорганизации ГГНС и ее роли в развитии психических заболеваний, связанных с жизненным дискомфортом, экологическими потрясениями, профессиональ-

ными и семейными конфликтами, отсутствием социальной поддержки и т.д.

Структурная организация гипоталамуса и его ядер

Центральное место в нейроэндокринной системе занимает гипоталамус. В

этом участке мозга сходятся и переключаются основные каналы информации постоянно меняющихся параметров внешней и внутренней среды. Гипоталами-

ческие структуры оказались способны настраиваться на различные сигналы афферентной информации и генерировать свой ответ не только в виде нервных импульсов, но и в виде гормональной активности. Нейросекреторные клетки,

устанавливая между собой специфические связи, формируют пути транспорта нейрогормонов в ликвор и в гипофизарный портальный кровоток, т. е. в гумо-

ральные среды, обеспечивающие доставку нейрогормонов к клеткам и органам-

мишеням. Гипоталамическая область является высшим подкорковым центром интеграции вегетативных, эмоциональных и моторных компонентов сложных

141

адаптивных реакций животных и человека, ведущим структурно-

функциональным образованием поддержания их гомеостаза, симпатического и парасимпатического тонуса и трофотропных состояний адаптивного поведения.

Гипоталамус, как вентральная часть диэнцефальной области, является сложноорганизованной структурой, содержащей комплекс ядерных образова-

ний, которые тесно взаимосвязаны с различными отделами центральной нерв-

ной системы и гипофизом. При описании цитоархитектоники областей и ядер гипоталамуса млекопитающих и человека исследователи предлагают различные критерии. Наиболее распространенным является разделение гипоталамуса на передний, средний и задний его отделы. В переднем гипоталамусе выделяют медиальное преоптическое, латеральное преоптическое, перивентрикулярное,

супрахиазматическое, переднее гипоталамическое, супраоптические и паравен-

трикулярные ядра. В супраоптическом ядре содержатся только крупные НСК,

синтезирующие нонапептиды. Паравентрикулярное ядро имеет крупноклеточ-

ную и мелкоклеточную порции. В медиальном гипоталамусе обычно иденти-

фицируют следующие ядра: аркуатное, вентромедиальное и заднее перивен-

трикулярное. К заднему гипоталамусу относят маммилярные и премаммиляр-

ные тела.

Нервные волокна переднего гипоталамуса в основной своей массе прохо-

дят через гипофизарную ножку в нейрогипофиз. Связь гипоталамуса с аденоги-

пофизом обеспечивается системой сосудов, выходящих из капиллярного спле-

тения в области срединного возвышения и повторно разветвляющихся (вторич-

ное сплетение) в аденогипофизе. Исследователями подчеркивается то обстоя-

тельство, что система "гипоталамус—аденогипофиз" в состоянии выполнять основные функции (в особенности поддержки базовой секреции аденогипофи-

зарных гормонов) даже после деафферентации этой системы, т.е. после пре-

кращения связи с экстрагипоталамическими частями ЦНС.

Основные группы НСК формируют три группы нейросекреторных цен-

тров гипоталамуса: нонапептидергические (крупноклеточные), либерин- и ста-

тинергические (мелкоклеточные) и моноаминергические (мелкоклеточные).

142

Либеринергические НСК локализуются у млекопитающих в основном в септи-

ко-преоптической области гипоталамуса и образуют три основных скопления:

перикомиссуральное, медиальное и вентролатеральное преоптическое. Корти-

колиберинергические НСК располагаются в мелкоклеточной части паравентри-

кулярных ядер, а также в виде небольших скоплений перивентрикулярных и дорсомедиальных ядер (рис.24).

Тиролиберинергические НСК сосредоточены главным образом в пери-

вентрикулярной части мелкоклеточной порции ПВ-ядер гипоталамуса. Кроме того, эти НСК могут встречаться и в преоптической области гипоталамуса, пе-

рифорникальной области и латеральных его отделах.

Соматолиберинергические НСК выявлены в паравентрикулярном. дор-

сомедиальном ядрах и латеробазальном гипоталамусе. Соматостатинергические НСК располагаются в перивентрикулярном ядре и в меньшей мере — в мелко-

клеточной порции ПВ-ядер гипоталамуса, а также аркуатном, вентромедиаль-

ном ядрах и ретрохиазматической области.

Одним из значимых итогов филогенеза позвоночных считается формиро-

вание совершенных механизмов нейроэндокринной регуляции важнейших функций — адаптации, роста, репродукции и др. И в этой связи значение эво-

люционно более древней крупноклеточной гипоталамической нейросекретор-

ной системы чрезвычайно велико. Данные формации у позвоночных в ходе эволюции развиваются из инфундибулярного органа ланцетника. У рептилий и птиц нонапептидергические образования представлены супраоптическими (СО)

и паравентрикулярными (ПВ) ядрами. У млекопитающих к СО и ПВ добавляет-

ся постоптическое ядро, которое А. Л. Поленов (1968, 1983) рассматривает как медиальную порцию СО.

143

144

Угрюмов М.В. с соавторами (1974), Гоуфман Е.И. (1990), Laorden M.L. с

соавторами (1997) в составе ПВ ядер гипоталамуса крыс идентифицировали около 10 различных видов НСК, различающихся по форме, размерам и проек-

циям аксонов. Все субъядра в данном ядре разделяются на три группы: 1) НСК,

продуцирующие паральдегид-фуксин (ПАФ) — позитивный материал; 2)

нейротрансмиттеры; 3) содержащая кортиколиберин и соматолиберинергиче-

ские нейроны.

СО-ядра гипоталамуса образованы преимущественно крупными пептид-

холинергическими НСК. Аксоны этих клеток, как и нонапептидергических НСК ПВ-ядер, проходят через срединное возвышение и гипофизарную ножку в заднюю долю гипофиза (при этом они содержат специфические секреторные гранулы.

Известно, что основными продуцентами окситоцина и вазопрессина яв-

ляются крупноклеточные ядра гипоталамуса. Однако оказалось, что в данных ядрах присутствует значительное количество разнообразных нейропептидов,

т.е. в этом они плюрипотентные. Так, в супраоптическом ядре крысы выраба-

тываются вазопрессин, окситоцин, тиролиберин, соматостатин, альфа-

меланоцитостимулирующий гормон, субстанция Р, вазоинтестинальный пеп-

тид, динорфин, пролактин, ангиотензин-2, холецистокинин и др. Тем не менее важно отметить, что наибольшую квоту нейропептидов, секретируемых в дан-

ном ядре, составляют ОТ и ВП. В ВП-ядре гипоталамуса выявлен еще более широкий спектр нейропептидных гормонов. И кроме тех субстанций, которые были указаны для СО-ядра, в нем идентифицированы люлиберин, кортиколи-

берин, бета-эндорфин, энкефалин, бомбезин. Суммарная концентрация ОТ в данном ядре значительно выше, а доля вазопрессинергических НСК в 2 раза меньше, чем в супраоптическом ядре. Кроме того, в описываемых ядрах гипо-

таламуса всегда присутствуют и классические нейротрансмиттерные нейроны и их отростки.

При сопоставлении данных о развитии гипоталамуса в филогенезе со све-

дениями о структурной организации ядерных образований в индивидуальном

145

развитии животных было установлено, что его филогенетически более древние нейросекреторные ядра (супраоптические и паравентрикулярные) начинают развиваться и дифференцироваться на более ранних этапах эмбриогенеза соот-

ветствующих особей, нежели филогенетически более молодые туберомамми-

лярные, латеральные гипоталамические и другие ядра.

Помимо эволюционного существуют и другие принципы морфофункцио-

нальной классификации ядер гипоталамуса. Некоторые исследователи предла-

гают разделять эти структуры как симпатические и парасимпатические, обос-

новывая концепцию антагонизма и реципрокной организации периферических механизмов вегетативной нервной системы применительно к данному отделу центральной нервной системы Однако следует отметить, что подобные пред-

ставления оспариваются и нуждаются в дополнительном фактологическом обосновании.

В то же время имеются данные о нейрохимической классификации раз-

личных областей гипоталамуса. Методами биохимического, гистоауторадио-

графического, иммуноцитохимического, ультраструктурного и электрофизио-

логического анализов в комбинации с методиками разрушения или стимуляции гипоталамических ядер были идентифицированы разные нейротрансмиттеры и ферменты их синтеза в структурах подбугорья. Так, в некоторых из них уста-

новлена высокая концентрация норадреналина, дофамина, соматостатина,

ГАМК, ацетилхолинэстеразы, что, безусловно, свидетельствовало о присут-

ствии норадренергических, дофаминергических, серотонинергических (трипта-

минергических), холинергических, гистаминергичсских, ГАМК-ергических,

пептидергических и иных структур в гипоталамусе. Вместе с тем многочислен-

ные данные свидетельствуют о гетерохимизме почти всех ядерных образований гипоталамуса, и, следовательно, нейрохимическую классификацию нельзя при-

знать вполне удачной. Тем более, что она не отражает структурно-

функциональных особенностей тех или иных нейросекреторных ядер (имеются в виду современные электронно-микроскопические сведения о тонкой морфо-

логической организации нейросекреторных элементов).

146

Принципы нейроэндокринного контроля висцеральных функций

К реакциям приспособления организма к окружающей среде относится сформулированное Г. Селье понятие "стресса". Этим термином он обозначил неспецифические механизмы адаптации в ответ на разнообразные факторы внешней среды, которые резко увеличивали активность ГГНС и повышали про-

дукцию АКТГ и кортикостероидов. Стресс — это такая реакция организма, ко-

торая обеспечивает приспособление его к меняющимся условиям среды, носит генерализованный характер и укладывается в классическую триаду: изъязвле-

ние желудочно-кишечного тракта, стимуляция кортикоцитов надпочечников и инволюция тимико-лимфатического аппарата. Активация гипофизарно-

адренокортикальной системы происходит под влиянием стрессов всегда, хотя при этом надо помнить, что стрессорная реакция не ограничивается лишь этой системой, а включает и изменения многих функций других висцеральных си-

стем (нервной, сердечно-сосудистой и др.).

Особо следует заметить, что при перенапряжении ГГНС (в условиях хро-

нического стресса) как в самой системе нейроэндокринной регуляции, так и в регуляторно зависимых периферических органах могут возникнуть соответ-

ствующие морфофункциональные изменения, свойственные "болезням адапта-

ции".

Основой реакции ГГНС на стрессоры является нервная импульсация, ко-

торая возникает в соответствующих рецепторах, в последующем поступает в промежуточный мозг и затем воздействует на НСК гипоталамуса, в которых и происходит трансформация нервного сигнала в гормональный. Такое преобра-

зование в нейросекреторную активность импульсов, поступающих в гипотала-

мус из других отделов головного мозга, обеспечивается двойственным характе-

ром НСК, выражающимся в проявлении ими нервнопроводниковых и эндо-

кринных свойств.

Известно, что филогенетически древние нонапептидные гормоны гипота-

ламуса проявляют свое адаптогенное воздействие на организм животных в осо-

147

бо критических ситуациях. При этом они как бы подстраховывают легко исто-

щающиеся эволюционно более новые и хрупкие гормональные механизмы,

обеспечивая таким путем надежность работы всех защитных систем организма.

Примером правильности подобного заключения является доказанный к насто-

ящему времени парааденогипофизарный путь гипоталамической нейроэндо-

кринной регуляции периферических эндокринных желез у позвоночных. Дан-

ное положение в полной мере может быть экстраполировано и на железистый эпителий передней доли гипофиза.

К настоящему времени можно сформулировать ряд существенных поло-

жений, касающихся основных принципов нейроэндокринного контроля висце-

ральных функций:

А. Нейрогормональная регуляция различных функций организма пред-

ставляет собой разновидности химической коммуникабельности, осуществляе-

мой также при помощи нейротрансмиттеров и нейрогормонов.

Б. Выработка и высвобождение нейрогормонов (гипоталамических) в

циркуляторные среды организма присущи не только НСК, но и другим нейро-

эндокринным элементам.

В. В НСК крупноклеточных ядер гипоталамуса вырабатывается и депо-

нируется значительное количество пептидных нейрогормонов, что в структур-

ном отношении выражается в мощном развитии у них органелл синтеза и накоплении большой массы секреторного материала.

Г. В ходе прогрессивной эволюции увеличивается число и разнообразие форм НСК, а также формируются сложные комплексы нейроэндокринных структур, усовершенствуются и усложняются механизмы нейрогормональной регуляции.

Д. В ходе эволюции функция пептидергических НСК все более попадает под возрастающий контроль со стороны нейроцитов центральной и перифери-

ческой систем.

Е. Прогрессивно эволюционирующие эндокриноциты диффузной пери-

ферической системы функционируют как паракринные элементы и действуют

148

преимущественно автономно. При этом они попадают под нейрогормональный контроль, что в свою очередь приводит к возникновению сложных нейроэндо-

кринных взаимоотношений.

Таким образом, к настоящему времени достаточно четко и обоснованно формулируется положение о том, что филогенетически более древняя и главная функция ГГНС состоит в обеспечении защитно-приспособительных реакций организма и в целом "биологического прогресса вида (видовые адаптации, по Гербильскому). Означенные функции, вероятно, реализуются при помощи вис-

церотропных нонапептидных нейрогормонов гипоталамуса, обеспечивающих регуляцию водно-солевого и иных видов гомеостаза, а также поведенческие ре-

акции животных, их репродуктивную активность, а возможно, и рост, и гисто-

генезы. К сожалению, до сих пор мы испытываем существенный дефицит зна-

ний о прямом влиянии гипоталамических нейрогормонов (нейропептидов и мо-

ноаминов) на гисто- и органотипические свойства органов-мишеней.

Важным аспектом в развитии нейроэндокринологии является поиск воз-

можностей практического использования ее достижений в медицине, в том числе в сфере клинической психологии. В этом отношении весьма актуальным является разработка и внедрение в практику различных агонистов и антогони-

стов гипоталамических нейрогормонов (при стрессе, опухолевом росте, репара-

ции тканей в условиях гнойно-некротических процессов).

Все большее внимание психиатров, клинических психологов привлекают нейротропные эффекты нонапептидных нейрогормонов (в частности окситоци-

на, вазопрессина): способность данных веществ улучшать процесс запомина-

ния, усиливать амнестические явления. Ряд нейрогормонов (кортиколиберин,

тиролиберин, соматостатин) используется для лечения некоторых психических заболеваний, связанных с патологией щитовидной железы, надпочечников, го-

над.

Сейчас открываются широкие возможности для применения гипоталами-

ческих нейрогормонов (или их синтезируемых аналогов) в области пока еще молодой науки - психонейроэндокринологии, изучающей роль и значимость

149

гипоталамической нейросекреции в возникновении нарушений психической

деятельности и поведения.

150