Гипоталамо-гипофизарная система

Эндокринные железы. Классификация гормонов.

Железы – это органы, состоящие из соединительнотканного остова и комплекса железистых (эпителиальных) клеток, обладающих специализированной функцией.

Все железы или железистые внутренние органы делятся на 2 группы: железы внешней секреции – экзокринные и железы внутренней секреции – эндокринные.

Основные признаки эндокринных желез:

- не имеют выводных протоков,

- свой секрет выводят непосредственно в кровеносное русло;

- имеют обильное кровоснабжение, чаще несколько пар артерий.

Эндокринные железы топографически разобщены, имеют незначительные размеры.

По строению эндокринные железы могут быть трубчатые и альвеолярные в зависимости от формы секреторных образований – трубка или пузырёк (альвеола).

Термин «гормон» впервые предложен английскими физиологами В. Бейлиссом и Э. Старлингом в 1902 г.

Гормоны – биологически активные вещества (БАВ), образующиеся и выделяющиеся специализированными эндокринными тканями во внутреннюю среду для регуляции веществ и функций организма, гуморального обеспечения координации и интеграции процессов жизнедеятельности.

Гормоны обладают избирательной функцией, то есть способны оказывать совершенно определённое влияние на деятельность органов-мишеней. Избыточная или недостаточная продукция гормонов вызывает тяжелейшие нарушения и заболевания организма.

Отличие гормонов от БАВ:

1). Гормоны образуются специализированными инкреторными клетками;

2) Гормоны вызывают влияние через внутреннюю среду на удаленные от секретирующей их ткани органы, т.е. обладают дистантным действием.

Гормоны выводятся во внутреннюю среду организма - межклеточную жидкость, цереброспинальную жидкость, лимфу и кровь и обеспечивают химическое взаимодей-ствие клеток организма. Они обладают высокой биологической активностью, т.е. эффективны в минимальных концентрациях. Гормоны обладают тропным избирательным действием на клетки и органы-мишени, имеющие к ним соответствующие рецепторы.

Многие гормоны, одной и той же химической природы вырабатыва-ются различными органами. Они могут оказывать влияние на уровне ткани, где они образуются, либо влиять через межклеточную жидкость на близлежащие ткани, а так же через кровь оказывать действие на отдаленно расположенные чувствительные к данному гормону органы и ткани.

Гормоны характеризуются полиморфизмом действия; один и тот же гормон в разных тканях может воспроизводить противоположные эффекты. Каждый гормон может действовать разнонаправленно и в пределах одной и той же клетки в зависимости от его концентрации и функционального состояния клетки.

По химической структуре гормоны подразделяются на три группы:

1) производные аминокислот (амины и йодтиронины);

2) белково-пептидные гормоны (небольшие пептиды, гликопротеины, бел-ки);

3) стероиды.

Ритмы секреции гормонов.Ритмы гормональной активности, формируемые под влиянием внешних факторов - смена света и темноты, прием пищи, метеорологические факто-ры (температура, инсоляция, атмосферное давление), а для человека - раз-личные социальные факторы. Главную роль в реализации циркадианных ритмов гипофизарных, половых и других гормонов играет гипоталамус, особенно его супрахиазматические ядра. Гуморальная регуляция ритмиче-ской деятельности гормонов осуществляется некоторыми нейропептидами.

Формы переноса гормонов кровью:

В свободной формепереносятся гидрофильные, легко растворимые в плазме, белковые гормоны. Они достигают клеток-мишеней без участия каких-либо «переносчиков».

В связанной с белками(альбуминами) форме циркулируют катехоламины, которые достаточно долгое время должны быть депонированы и лишь

5-10 % их находится в свободной форме.

Гипоталамо-гипофизарная система

В гипоталамусе выделяют три основные группы нейросекреторных клеток: нонапептидергические (продуцируют кортиколиберин, соматолибе-рин, тиролиберин, опиатные пептиды, нейротензин, ангиотензин-Н, ВИП и др.), либерин- и статинергические (вырабатывают либерины и статины) и моноаминергические (норадреналин, серотонин, дофамин), которые обра-зуют в переднем, среднем и заднем гипоталамусе три группы центров.

Гипоталамус располагается спереди от ножек мозга и включает в себя ряд структур: расположенную спереди зрительную и обонятельную части. К последней относится собственно подбугорье, или гипоталамус, в котором расположены центры вегетативной части нервной системы. В гипоталамусе имеются нейроны обычного типа и нейросекреторные клетки. И те и другие вырабатывают белковые секреты и медиаторы, однако в нейросекреторных клетках преобладает белковый синтез, и нейросекрет выделяется в лимфу и кровь. Эти клетки трансформируют нервный импульс в нейрогормональный.

Гипоталамус контролирует деятельности эндокринной системы человека благодаря тому, что его нейроны способны выделять нейроэндокринные трансмиттеры (либерины и статины), 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.

Гипофиз- эндокринный орган, который состоит из трех долей.

Передняя доля - аденогипофиз; задняя доля - нейрогипофиз; промежуточная доля гипофиза, у человека практически отсутствует. У человека функцию промежуточной доли гипофиза выполняет небольшая группа клеток передней части задней доли.

В аденогипофизе синтезируются: кортикотропин, гонадотропины (фоллитропин и лютропин), тиреотропин, пролактин и соматотропин. Первые три из них обеспечивают гипофизарную регуляцию периферических эндокринных желез (коры надпочечников, половых желез и щитовидной железы),. Для двух других гормонов (соматотропина и пролактина) гипофиз выступает в роли периферической эндокринной железы, поскольку эти гормоны сами действуют на ткани-мишени.

Регуляция секреции аденогипофизарных гормонов осуществляется с помощью гипоталамических нейропептидов, приносимых кровью воротной системы гипофиза - «либеринов», если они стимулируют синтез и «статинов», если они останавливают гормональную продукцию аденогипофиза.

Физиологические эффекты тропных гормонов.Основные связи между нервной и эндокринной системами регуляции осуществляются посредством взаимодействия гипоталамуса и гипофиза (рис. 5.2). Нервные импульсы, приходящие в гипоталамус, активируют секрецию так называемых рилизинг-факторов (либеринов и статинов): тиреолиберина, соматолиберина, пролактолиберина, гонадолиберина и кортиколиберина, а также соматостатина и пролактостатина. Мишенью для либеринов и статинов, секретируемых гипоталамусом, является гипофиз. Каждый из либеринов взаимодействует с определенной популяцией клеток гипофиза и вызывает в них синтез соответствующих тропинов: тиреотропина, соматотропного гормона (соматотропин — гормон роста), пролактина, гонадотропного гормона, (гонадотропины — лютеинизирующий и фолликулостимулирующий), а также адренокортикотропного гормона (АКТГ, кортикотропин). Статины оказывают на гипофиз влияние, противоположное действию либеринов, — подавляют секрецию тропинов. Тропины, секретируемые гипофизом, поступают в общий кровоток и, попадая на соответствующие железы, активируют в них секреторные процессы.

Регуляция деятельности гипофиза и гипоталамуса, кроме сигналов, идущих «сверху вниз», осуществляется гормонами «исполнительных» желез (рис. 5.3). Эти «обратные» сигналы поступают в гипоталамус и затем передаются в гипофиз, что приводит к изменению секреции соответствующих тропинов. После удаления или атрофии эндокринной железы стимулируется секреция соответствующего тропного гормона; при гиперфункции железы секреция соответствующего тропина подавляется.

Тропины, образующиеся в гипофизе, не только регулируют деятельность подчиненных желез, но и выполняют самостоятельные эндокринные функции. Например, пролактин оказывает лактогенное действие, а также тормозит процессы дифференцировки клеток, повышает чувствительность половых желез к гонадотропинам, стимулирует родительский инстинкт. Кортикотропин является не только стимулятором стероцдогенеза, но и активатором липолиза в жировой ткани, а также важнейшим участником процесса превращения в мозге кратковременной памяти в долговременную. Гормон роста может стимулировать активность иммунной системы, обмен липидов, Сахаров и т. д.

Избыток кортикотропина () вызывает развитие гиперкортицизма - «болезнь Иценко-Кушинга».Основные проявления типичны для избытка глюкокортикоидов.

Дефицит кортикотропина ведет к недостаточности глюкокортикоидов с выраженными метаболическими сдвигами и снижением устойчивости организма к влияниям среды.

Секреция гонадотропинов имеет четко выраженную цикличность как у мужчин, так и у женщин. Основное действие они оказывают на половые железы, причем не только на образование и секрецию половых гормонов, но и на функции яичников и семенников.

Лютропин вызывает овуляцию и рост желтого тела в яичниках, стимулирует клетки Лейдига в семенниках. Он является ключевым гормоном стимуляции образования и секреции половых гормонов: эстрогенов и прогестерона в яичниках, андрогенов в семенниках. Для оптимального развития гонад и секреции половых гормонов необходимо синергичное действие фоллитропина и лютропина, поэтому их часто объединяют единым названием гонадотропины.

Секреция тиреотропина стимулируется тиреолиберином гипоталамуса, а подавляется соматостатином.

Под влиянием тиреотропина в клетках фолликулов щитовидной железы меняются все виды обмена веществ, ускоряется захват йода и осуществляется синтез тиреоглобулина и тиреоидиых гормонов. Избыточная секреция тиреотропина приводит к появлению зоба, ги-перфункции щитовидной железы с эффектами избытка тиреоидных гормо-нов (тиреотоксикоз), пучеглазию (экзофтальму), что в совокупности называют «Базедова болезнь».

Соматотропинсекретируется аденогипофизарными клетками непрерывно и вспышками через 20 - 30 минут с отчетливой суточной ритмикой. Секреция регулируется гипоталамическими нейропептидами соматолиберином и соматостатином.

Физиологические эффекты соматотропина связаны с его влияниями на обмен веществ, большинство из которых опосредуется специальными гуморальными факторами (гормонами) печени и костной ткани, получив-шими название соматомедины (от слова медиатор - посредник). Избыточная секреция соматотропина, если она возникает в раннем детстве, ведет к развитию гигантизмас пропорциональным развитием ко-нечностей и туловища, а в юношеском и зрелом возрасте при этом усилива-ется рост эпифизарных участков костей скелета, зон с незавершенным око-стенением, что получило название акромегалия. Растут кисти и стопы, нос, подбородок.

При врожденном дефиците соматотропина формируется карлико-вость, называемая «гипофизарный нанизм».

Синтез и секреция аденогипофизом пролактина регулируется гипоталами-ческими нейропептидами - ингибитором пролактостатином и стимулятором пролактолиберином. Основным органом-мишенью пролактина является молочная железа, где гормон стимулирует развитие специфической ткани и лактацию, оказы-вая свой эффект после связывания со специфическим рецептором с помо-щью вторичного посредника цАМФ. При регуляции роста и развития молочных желез синергистами пролактина являются эстрогены, но при уже начавшейся лактации эстроге-ны изменяют знак действия, являясь антагонистами пролактина. Секреция пролактина стимулируется рефлекторно актом сосания. Кроме влияния на молочные железы пролактин оказывает ряд других эффектов в организме

Вазопрессин окситоцина - Оба гормона синтезируются в гипоталамусе, затем транспортируются по аксонам в заднюю долю гипофиза, где депонируются и потом секретируются в кровь

Вазопрессин - гормон, принимающий участие в регуляции вводно - солево-го обмена. Он вызывает повышение проницаемости стенки канальцев для воды, ее реабсорбцию и концентрирование мочи, что соответствует второму названию вазопрессина - «антидиуретический гормон».

Недостаток вазопрессина проявляется резко повышенным выделени-ем мочи низкого удельного веса, что называют «несахарным мочеизнурением», а избыток гормона ведет к задержке воды в организме.

Синтез окситоцина в гипоталамических нейронах и его секреция нейроги-пофизом в кровь стимулируется рефлекторным путем при раздражении рецепторов растяжения матки и механоцепторов сосков молочных желез. Усиливают секрецию гормона эстрогены.

Основные эффекты окситоцина заключаются в стимуляции сокраще-ния матки при родах, сокращении гладких мышц протоков молочных желез, что вызывает выделение молока, а также в регуляции водно-солевого обме-на и питьевого поведения. Окситоцин наряду с либеринами является одним из дополнительных факторов регуляции секреции гормонов аденогипофиза.