Лекция 2.6. "Частная эндокринология" Физиология гипоталамо-гипофизарной системы

Гипоталамус является высшим центром, осуществляющим нейро-гумо­раль­ную регуляцию.

1. ГТ как один из отделов ЦНС является и главным координатором гормональной регуляции в организме.

2. ГТ - это то единственное место ЦНС, в области которого проницаемость для ГЭБ очень высока (это позволяет создать мост между нервной и гуморальной регуляцией, т.к. за счет большого количества хеморецепторов ГТ может воспринимать уровень биологически активных веществ в крови).

3. Нейроны ГТ обладают способностью к нейросекреции, что проявляется в изменении уровня выделения релизинг-факторов (либерины и статины).

В настоящее время известно 10 релизинг-факторов (7 либеринов и 3 статина).

Либерины:

1.Соматолиберин, 2.Тиролиберин, 3.Люлиберин, 4. Фоллиберин, 5. Кортиколиберин, 6. Пролактолиберин, 7. Меланолиберин.

Статины :

1.Соматостатин, 2. Пролактостатин, 3. Меланостатин

Релизинг–факторы регулируют выделение гормонов передней доли гипофиза, большая часть которых, гландулярные, регулируют деятельность других желез внутренней секреции, выделение ими гормонов.

Некоторые гормоны гипофиза вырабатываются в гипоталамусе и лишь накапливаются в гипофизе (гормоны нейрогипофиза - АДГ и окситоцин).

Гипофиз

Гипофиз состоит из трех долей: передней, промежуточной и задней.

Переднюю и промежуточную долю объединяют общим названием - аденогипофиз, а задняя - нейрогипофиз.

Передняя доля гипофиза

Все гормоны передней доли являются веществами белковой природы (пептиды, белки, гликопротеиды).

Гормоны передней доли гипофиза:

1. Соматотропный гормон (СТГ, гормон роста, соматотропин). Этот гормон белковой природы (191 аминокислота) 1)стимулирует синтез белка в органах и тканях, 2)способствует утилизации аминокислот, 3)увеличивает дифференцировку и созревание клеток. СТГ имеет выраженную видовую специфичность. СТГ относится к эффекторным гормонам, т.к. его влияние, большей частью, направлено на функциональные системы-мишени, а не через промежуточные гормоны. Свои эффекты реализует через спец. вещество, синтезируемое в печени - соматомедин. Для эффекта СТГ необходимо наличие углеводов и инсулина.

При избытке СТГ в детском возрасте развивается гигантизм (рост - более 2-х метров, не всегда физическая сила мышц соответствует длине рычагов - неуклюжесть, быстрая утомляемость).

При недостатке в детском возрасте- гипофизарный нанизм, гипофизарная карликовость (низкий рост - 90-100 см, в отличие от кретинизма умственно полноценны, пропорционально развита фигура).

При избытке СТГ во взрослом состоянии развивается заболевание акромегалия (разрастание т.н. оконечностей: нижняя челюсть, надбровные дуги, кисти, стопы).

Регуляция: ГТ (соматолиберин и соматостатин).

Гландулярные гормоны

2. Гонадотропные гормоны. К гонадотропным гормонам относятся фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) гормоны гипофиза. При удалении передней доли ГФ наблюдается атрофия половых желез.

У женщин ФСГ стимулирует созревание фолликула в яичниках. Полностью этот процесс осуществляется при наличии ЛГ. Лютеинезируюший гормон(ЛГ) способствует разрыву фолликула и выходу яйцеклетки из яичника, т.е. стимулирует процесс овуляции. Во второй половине цикла ЛГ стимулирует развитие желтого тела в яичниках.

У мужчин ФСГ стимулирует развитие семенных канальцев, сперматогенез и рост предстательной железы.

ЛГ необходим для образования мужских половых гормонов.

Тип секреции ФСГ и ЛГ у мужчин - тонический, у женщин - циклический. Эти гормоны относятся к группе гландотропных гормонов, т.е. они осуществляют свой эффект посредством влияния на другие, периферические эндокринные железы.

ФСГ и ЛГ не обладают половой специфичностью, т.е. они одинаковы у самцов и самок.

Регуляция: ГТ (фоллиберин и люлиберин).

3. Пролактин (лютеотропный гормон, маммотропин). Это белковый эффекторный гормон (199 аминокислот).

- стимулирует рост молочных желез;

- усиливает выработку молока молочными железами (лактогенный гормон);

- стимулирует рост и созревание желтого тела в яичниках (лютеотроп­ный гормон);

- уменьшает потребление глюкозы тканями, что вызывает повышение ее в крови (гипергликемия);

- стимулирует синтез белков, рост волосяного покрова головы.

Концентрация его в крови возрастает значительно (более, чем в 50 раз) в конце беременности и сразу после родов.

Регуляция: через ГТ и рефлекторно (пролактолиберин и пролактостатин).

4. Тиреотропный гормон (тиреотропин) - представляет собой гликопротеид. Относится к группе гландотропных гормонов.

- стимулирует рост щитовидной железы;

- регулирует выработку и выделение гормонов щитовидной железы;

- способствует накоплению йода в щитовидной железе.

Регуляция: через ГТ (тиролиберин) и рефлекторно (холод стимулирует выработку).

5. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) - относится к группе гландотропных гормонов. Представляет собой полипептид (39 аминокислотных остатков), обладающий минимальной видовой специфичностью.

Удаление передней доли ГФ сопровождается атрофией пучковой и в меньшей степени - клубочковой зон коры надпочечников. Это точка приложения АКТГ.

Секреция АКТГ гипофизом усиливается при воздействии всех чрезвычайных раздражителей, вызывающих в организме состояние напряжения. АКТГ, действуя на надпочечники, вызывает усиление выработки глюкокортикоидов, а также в некоторой мере и минералокортикоидов.

Регулируя выработку и выброс глюкокортикоидов, АКТГ вызывает те же эффекты (участвует в механизмах стресса, стимулирует распад белков до аминокислот, гликогена до глюкозы, торможение синтеза белка, увеличение распада жиров), т.е. обладает катаболическим эффектом.

Регулируется: уровнем адреналина в крови (пусковой фактор); релизинг-факторами ГТ (кортиколиберин).

Промежуточная доля гипофиза

В этой доле вырабатывается гормон интермедин - меланоцитостимулирующий гормон. Является эффекторным гормоном.

У теплокровных МЦСГ: стимулирует активность свето- и цветовоспринимающего аппарата глаз; способствует темновой адаптации; - повышает остроту зрения, участвует в сезонных изменениях пигментации кожи и меха, увеличивает синтез меланина (кожного пигмента);

Регуляция: релизинг-факторы ГТ (меланостатин и -либерин).

Задняя доля гипофиза.

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) состоит из нейроглии (клетки питуициты) и безмякотных нервных волокон. Секреторных клеток в нейрогипофизе нет. Гормоны задней доли ГФ образуются в нейросекреторных клетках ГТ (супраоптическое и паравентрикулярное ядра), соединяются со специфическими белками-нейрофизинами и по нервным волокнам с током аксоплазмы спускаются в ГФ. Под влиянием внешних стимулов поступают в кровь (подобно высвобождению нейромедиаторов при ПД).

Из задней доли гипофиза выделены два гормона - антидиуретический гормон (АДГ) и окситоцин. Оба гормона по химической структуре - пептиды (октапептиды (8), отличаются двумя аминокислотными остатками).

Антидиуретический гормон гипофиза (АДГ, вазопрессин)

- тормозит диурез. Точка приложения гормона - дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки нефрона. В его отсутствие развивается синдром несахарного мочеизнурения (несахар­ный диабет). В отличие от альдостерона АДГ оказывает непосредственное влияние на реабсорбцию воды в почках, увеличивая проницаемость клеточных мембран. В результате повышается ОЦК и АД.

- в более высоких концентрациях АДГ повышает тонус гладкой мускулатуры сосудов мышечного типа (артериол), увеличивая артериальное давление, отсюда второе название – вазопрессин, стимулирует центр жажды, участвует в механизмах запоминания, терморегуляции, эмоционального поведения.

Регуляция:- нервные импульсы от клеток гипоталамуса; по принципу отрицательной обратной связи (снижение ОЦК и уровня самого гормона).

Окситоцин

Вызывает ритмическое сокращение матки, способствуя нормально мутечению родового акта; повышает сократительную активность выводных протоков молочной железы, способствуя лактации в послеродовом периоде. В конце беременности и после родов концентрация гормона в кровотоке значительно возрастает, повышается и чувствительность к нему гладкой мускулатуры, участвует в механизмах забывания. Регуляция: по принципу обратной связи, рефлекторно (при раздражении ареол во время вскармливания).

Регуляция в системе гипоталамус- гипофиз осуществляется по принципу отрицательной обратной связи (избыток гормонов в крови - торможение их выработки):

1. Короткая петля регуляции: Рецепторы ГФ реагируют на концентрацию тропных(собственных) гормонов, изменяют их выделение и опосредовано, уровень гормонов периферических желез вн. секреции. 2. Длинная петля регуляции: Уровень гормонов периферических желез вн. секреции воспринимается хеморецепторами ГФ, это изменяет выделение тропных(собственных) гормонов, и опосредовано, уровень гормонов периферических желез вн. секреции.

3. Более длинная петля регуляции: Уровень гормонов периферических желез вн. секреции воспринимается хеморецепторами гипоталамуса, затем гипофиз(изменение уровня тропных гормонов) – железа внутренней секреции и как следствие - изменение уровня гормона периферических желез вн. секреции.

Регуляция в системе ГТ- задняя доля ГФ. Уровень гормонов ГФ в крови регулирует синтез гормонов в ГТ. Кстати так регулируются все периферические железы вн. секреции.

Щитовидная железа

В щитовидной железе вырабатываются два йодосодержащих гормона - трийодтиронин (Т₃), тироксин (Т₄), и один, не содержащий йода - тиреокальцитонин. Йодсодержащие гормоны вырабатываются клетками кубического эпителия, образующими фолликулы, накапливаются в коллоиде. Активны в свободном состоянии, в коллоиде связаны с тиреоглобулином. В кровотоке - с тироксинсвязывающим глобулином.

Трийодтиронин физиологически в 5 раз более активен, чем тироксин, но его количество в плазме крови в 20 раз меньше.

Эффекты тиреоидных гормонов:

Гормоны Т₃ и Т₄ обладают в основном одинаковым действием.

Метаболические эффекты гормонов:

1.Активирует генетический аппарат клетки, изменяя за счет этого ее метоболизм.2.Активирует ферментные системы митохондрий. 3.Влияют на энергетический обмен - эрготропное действие; 4.Влияют на уровень основного обмена/базисный обмен необходимый для поддержания минимальной жизнедеятельность/. Жесткая константа. 5.Регулируют поглащение кислорода клетками и митохондриями /усиливает этот процесс/. 6.Активирует окислительные процессы в организме. 7.Усиливает всасывание глюкозы в кишечнике. 8.Активирует распад гликогена в печени. 9.Вызывает гипергликемию. 10.Повышает потребление и окисление глюкозы клетками. 11.Активирует "калий-натриевого насоса" - на это тратиться 30-40% энергии основного обмена. 12.Повышает проницаемость клеточных мембран для аминокислот. 13.Стимулирует синтез белка. 14.Активирует липилиз/распад/жиров. 15.Стимулирует окисление жирных кислот и понижение их уровня в крови. 16.Активирует синтез холестерина и выделение его с желчью, снижает уровень холестерина в крови.

Физиологические эффекты гормонов

1.Участвует в формировании адаптивных реакций. Повышение возбудимости ЦНС, активация психических процессов. 2.Повышает чувствительность тканей к катехоламинам; подавляет активность ферментов, разрушающих адреналин/моноаминоксидазы/. 3. Активация симпатических эффектов 4.Защитное действие от стрессорных повреждений миокарда и желудка. 5.Активирует теплообразование и теплоотдачу. 6.Усиление диуреза за счет увеличение почечного кровотока, клубочковой фильтрации и угнетения канальцевой реадсорбции. 7.Влияют на рост и развитие: а) Необходимы для нормального роста, развития и дифференцировки тканей, особенно ЦНС), для нормального процесса энхондральной оссификации на границе между диафизом и эпифизом. При снижении в молодом возрасте - задержка роста. Кости - непропорционально толстые, т.к. субпериостальный рост идет нормально. б) Недостаточность в молодом возрасте ведет к нарушению умственного развития./кретинизм/ резкое отставание в росте умственная неполноценность В развитиых странах у всех новорожденных определяют Т3, Т4, ТТГ.

Гипертиреоз- избыток тиреоидных гормонов. К гипертиреозу(тиреотоксикозу) может приводить узловой токсический зоб (гиперпродукция Т₃, Т₄). Болезнь Гревса- аутоиммунное заболевание - в основе образование Длительно действующего стимулятора щитовидной железы (LATS)

Гипотиреоз- недостаток тиреоидных гормонов .

Эндемический зоб - разрастание ткани щитовидной железы (по принципу отрицательной обратной связи: увеличивается уровень ТТГ - влияние на железу). В основе - недостаточное содержание йода. Профилактика - йодирование соли, хлеба или введение Т₃, Т_4.

Микседема - снижение уровня Т₃, Т₄ в зрелом возрасте при достаточном количестве йода. Характеризуется снижением умственной и физической активности, а также тестовидным утолщением кожи (увеличение объема соединительной ткани из-за задержки воды и мукопротеидов).

Регуляция:

1. Тиролиберин - ТТГ - Т₃, Т₄ - отрицательная обратная связь. 2. Рефлекторно: а) Через внутренние и наружные терморецепторы. Холод повышает уровень Т₃, Т_4.б). Стресс-факторы повышают секрецию Т₃, Т_4.

Тиреокальцитонин - гормон, сберегающий кальций в организме, снижает его уровень в крови, способствует переходу кальция в костную ткань, усиливает минирализацию костной ткани

• угнетает активность остеокластов ; активирует активность остеобластов, угнетает процессы всасывания Са⁺⁺ в кишечнике; угнетает процесс реабсорбции Са⁺⁺ в почечных канальцах.

Околощитовидные железы

У человека имеются две - три пары околощитовидных желез. Околощитовидные железы продуцируют паратгормон.

Паратгормон повышает содержание кальция в крови: активирует функцию остеокластов, разрушающих костную ткань, активирует процессы всасывания Са⁺⁺ в кишечнике; усиливает процесс реабсорбции Са⁺⁺ в почечных канальцах. При недостатке функции околощитовидных желез (гипопаратиреоз) резко повышается возбудимость ЦНС и возникают приступы судорог. При отсутствии паращитовидных желез (например, их удаление при операциях на щитовидной железе) наступает смерть, причиной которой являются судороги дыхательных мышц. При избыточной функции паращитовидных желез (гиперпаратиреоз) развивается остеопороз (разрушение костной ткани) и мышечная слабость.