15.2.2. Гипофиз
Гипофиз, или питуитарная (гороховидная) железа (glandula pituitaria), состоит из аденогипофиза (передняя доля, промежуточная доля, тубераль-ная часть) и нейрогипофиза (задняя доля, стебель, воронка). Аденогипофиз (adenohypophysis) развивается из гипофизарного кармана выстилки верхней части ротовой полости. Гормонпродуцирующие клетки аденогипофиза имеют эпителиальное происхождение (из эпителия ротовой полости).Нейрогипофиз (neurohypophysis) образуется как выпячивание промежуточного пузыря закладки головного мозга (рис. 15.3).
Рис. 15.3. Стадии развития гипофиза (схема):
а - эмбриональные зачатки; б - соединение эктодермального и нейрального эмбриональных зачатков; в, г - формирование основных частей адено- и нейрогипофиза (по О. В. Волковой, с изменениями). 1 - ротовая полость; 2 - полость желудочка мозга; 3 - гипофизарный карман Ратке; 4 - дивертикул промежуточного мозга; 5 - язык; 6 - эктодермальный эпителий ротовой полости; 7 - мезенхима; 8 - передняя стенка кармана Ратке (передняя доля гипофиза); 9 - задняя стенка кармана Ратке (промежуточная доля гипофиза); 10 - задняя доля гипофиза; 11 - туберальная часть; 12 - эпендима; 13 - гипофизарная ножка
Развитие. Закладка гипофиза происходит у зародыша человека на 4- 5-й нед эмбриогенеза как результат взаимодействия двух отдельных зачатков - эпителиального и нейрального. Из эктодермального эпителия, выстилающего ротовую ямку зародыша, выпячивается гипофизарный карман (карман Ратке), направляющийся к основанию формирующегося головного мозга и дающий начало аденогипофизу. Дифференцировка этого эпителиального кармана начинается только после того, как он вступит в соприкосновение с противоположно направленным выпячиванием промежуточного пузыря зачатка головного мозга, которое в дальнейшем окажется воронкой III желудочка. Базальная часть промежуточного пузыря дает начало гипоталамусу.
Дифференцировка эпителиального гипофизарного кармана начинается разрастанием его передней стенки, становящейся передней долей гипофиза и туберальной частью.
Задняя стенка того же кармана становится средней (промежуточной) долей. Между передней и средней долями иногда сохраняется остаток полости гипофизарного кармана в виде гипофизарной щели.
У зародыша человека эта щель облитерирует, и средняя доля гипофиза спаивается с передней. Нейроглия дистального конца воронки, разрастаясь, формирует заднюю долю гипофиза, или нейрогипофиз. Проксимальная же часть воронки, суживаясь, становится гипофизарной ножкой (стебель), связывающей гипоталамус с гипофизом.
В результате дивергентной дифференцировки эпителиоцитов аденогипофи-за возникают клеточные диффероны хромофильных и хромофобных эндокри-ноцитов. Первыми на 9-й нед внутриутробного периода появляются базофиль-ные клетки, а на 4-м мес развития плода - ацидофильные.
К моменту рождения ребенка дифференцировка основных структур гипофиза заканчивается.
Строение. В аденогипофизе различают переднюю долю (lobus anterior), промежуточную часть (pare intermedia) и туберальную часть (pars tuberalis).
Передняя доля образована разветвленными эпителиальными тяжами - трабекулами, формирующими сравнительно густую сеть. Промежутки
Рис. 15.4. Гипофиз:
а - строение передней доли гипофиза, окраска по Маллори (рисунок Ю. И. Афанасьева): 1 - ацидофильные эндокриноциты; 2 - базофильные эндо-криноциты; 3 - капилляр; 4 - хромофоб-ные эндокриноциты; микрофотографии передней (б) и задней (в) доли гипофиза, окраска азаном: 1 - хромофобные эндо-криноциты; 2 - базофильные эндокри-ноциты; 3 - ацидофильные эндокри-ноциты; 4 - кровеносные капилляры с эритроцитами; 5 - питуициты
Рис. 15.4. Продолжение
между трабекулами заполнены рыхлой волокнистой соединительной тканью и синусоидными капиллярами, оплетающими трабекулы. Каждая трабекула образована железистыми клетками - эндокриноцитами разных линий дифференцировки (рис. 15.4).
Одни из них, располагающиеся по периферии трабекул, содержат в своей цитоплазме секреторные гранулы, которые интенсивно воспринимают красители. В связи с этим такие клетки именуются хромофильными эндокриноцитами (endocrinocytus chromophilus). Другие же клетки, занимающие середину трабекулы, имеют нечеткие границы, и их цитоплазма окрашивается слабо - хромофобные эндокриноциты (endocrinocytus chromophobus).
Хромофильные эндокриноциты подразделяются на базофильные и ацидофильные по окрашиваемости их секреторных гранул. Базофильные эндо-криноциты (endocrinocytus basophilus) получили такое название потому, что их гранулы окрашиваются основными красителями. Гранулы содержат гликопротеиды, являющиеся материалом для биосинтеза гормонов, продуцируемых этими аденоцитами. Относительное количество этих клеток в норме составляет от 4 до 10 % общего числа эндокриноцитов передней доли. По размерам они сравнительно крупные. Среди них различают две разновидности. Одни из них характеризуются круглой или овальной формой и эксцентрическим положением ядер. Секреторные гранулы диаметром 200-300 нм. Количество таких клеток (базофилов) возрастает во время усиленной продукции гонадотропных гормонов (гонадотропинов), в связи с чем клетки данной разновидности называются гонадотропными эндокри-ноцитами (endocrinocytus gonadotropicus), или гонадотропоцитами (рис. 15.5). Предполагается, что одни из них вырабатывают фолликулостимулирующий гормон (фоллитропин), а другим приписывается образование лютеинизи-рующего гормона (лютропина).
Фоллитропин влияет на формирование половых клеток, лютропин стимулирует образование желтого тела в яичнике и выработку мужского полового гормона интерстициальными клетками яичка.
При недостаточности в организме половых гормонов в передней доле гипофиза по механизму отрицательной обратной связи усиливается выработка гонадотропных гормонов (особенно фоллитропина), в связи с чем в некоторых гипертрофирующихся гонадотропоцитах развивается крупная вакуоль, растягивающая цитоплазму наподобие кольца и оттесняющая уплотняющееся ядро на периферию клетки (см. рис. 15.5, VII). Такие трансформированные гонадотропоциты получили наименование клеток кастрации.
Вторая разновидность базофильных клеток отличается неправильной или угловатой формой (см. рис. 15.5, II). Их секреторные гранулы очень мелкие (диаметром 80-150 нм) и интенсивно окрашиваются альдегидфук-сином. Они содержат меньше гликопротеинов, чем гонадотропоциты. Эти клетки вырабатывают тиротропный гормон - тиротропин, стимулирующий функцию фолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы, и называются тиротропными эндокриноцитами (endocrinocytus thyrotropicus), или тиротропоцитами.
Если в организме возникает недостаточность тиреоидных гормонов - йодотиронинов, то происходит перестройка тиротропоцитов. Продукция тиротропина усиливается, вследствие чего некоторые тиротропоциты значительно увеличиваются в объеме, цистерны эндоплазматической сети расширяются, цитоплазма приобретает вид крупноячеистой сети. В этих цистернах обнаруживаются альдегидофуксинофильные гранулы, более крупные, чем в исходных тиротропоцитах.
Такие вакуолизированные тиротропоциты называются клетками тироид-эктомии (см. рис. 15.5, VI).
Для ацидофильных эндокриноцитов (endocrinocytus acidophilus) характерны крупные плотные белковые гранулы, воспринимающие кислые красители
Рис. 15.5. Ультрамикроскопическое строение железистых клеток аденогипофиза (по Б. В. Алешину):
а - гонадотропная фолликулостимулирующая клетка; б - тиротропная клетка; в - соматотропная клетка; г - лактотропная (маммотропная) клетка; д - кор-тикотропная клетка; е - клетка тиреоидэктомии; ж - клетка кастрации; з - фолликулярно-звездчатые клетки псевдофолликула. 1 - ядро; 2 - комплекс Гольджи; 3 - митохондрия; 4 - эндоплазматическая сеть; 5 - секреторные гранулы; 6 - вакуоль; 7 - микроворсинка; 8 - полость псевдофолликула, заполненная кол-лоидоподобной массой
(см. рис. 15.5, III). По размерам эти клетки несколько меньше базофильных, но их количество достигает 30-35 % всех аденоцитов передней доли гипофиза. Форма их округлая или овальная. Ядра располагаются в центре клетки. Сильно развита гранулярная эндоплазматическая сеть.
Ацидофильные эндокриноциты тоже представлены двумя разновидностями. Одни - соматотропные эндокриноциты(endocrinocytus somatotropicus), или соматотропоциты, вырабатывают гормон роста, или соматотропин, регулирующий рост организма; другие - пролактиновые (маммотроп-ные) эндокриноциты, или пролактиноциты (endocrinocytus mammotropicus seu prolactinocyti), продуцируют пролактин (лактотропный гормон). Основное значение пролактина - активирование биосинтеза молока в молочной железе. Продукция этого гормона усиливается у рожениц после родов, во время лактации и вскармливания новорожденного. Кроме того, пролактин удлиняет функционирование желтого тела в яичнике, в связи с чем ранее его иногда называли лютеотропным гормоном.
В соматотропоцитах секреторные гранулы имеют шаровидную форму и достигают в диаметре 350-400 нм. Пролактиноциты отличаются еще более крупными гранулами овальной или удлиненной формы (500-600 нм в длину и 100-120 нм в ширину).
Еще одна группа хромофильных клеток - кортикотропные эндокрино-циты (endocrinocytus corticotropicus), иликортикотропоциты, локализующиеся преимущественно в центральной зоне передней доли гипофиза, продуцируют белковый адренокортикотропный гормон (АКТГ, или кортикотропин), стимулирующий секреторную активность клеток пучковой зоны коркового вещества надпочечников. Их форма неправильная или угловатая, клеточные ядра дольчатые, эндоплазматическая сеть хорошо выражена. Секреторные гранулы имеют строение пузырьков, окруженных мембраной, и содержат внутри плотную белковую сердцевину, причем между мембраной и сердцевиной остается светлое пространство.
Цитоплазма хромофобных эндокриноцитов слабо воспринимает красители и не содержит отчетливых секреторных гранул. Хромофобные клетки составляют около 60 %. Группа хромофобов включает клетки разной степени диф-ференцировки и различного физиологического значения. Среди них можно обнаружить клетки, уже начавшие специализироваться в базофильные или ацидофильные клетки, но еще не успевшие накопить специфические секреторные гранулы. Другие же хромофобные клетки, наоборот, являются вполне специализированными, но лишившимися своих базофильных или ацидофильных секреторных гранул вследствие интенсивной или длительной секреции. К ряду неспециализированных принадлежит лишь небольшая часть хромофобных клеток, которые можно признать резервными. Наконец, среди хромофобов встречаются фолликулозвездчатые (звездчатые) клетки, небольшие по размерам, но обладающие длинными ветвистыми отростками, которыми они соединяются в широкопетлистую сеть. Некоторые из отростков проходят между соседними эндокриноцитами и заканчиваются на синусоидных капиллярах. Иногда звездчатые клетки группируются в небольшие фолликулоподобные образования, в полостях которых накапли-
вается гликопротеиновый секрет. На апикальной поверхности таких звездчатых клеток развиваются микроворсинки, вдающиеся в просвет фолликула (см. рис. 15.5, VIII).
Средняя (промежуточная) часть аденогипофиза представлена узкой полоской эпителия. Эндокриноциты средней доли способны вырабатывать белковый или слизистый секрет, который, накапливаясь между соседними клетками, приводит к формированию в средней доле фолликулоподобных кист. От задней доли эпителий средней доли отделяется тонкой прослойкой рыхлой соединительной ткани.
В средней части аденогипофиза вырабатывается меланоцитостимулиру-ющий гормон (меланоцитотропин), а также липотропин - гормон, усиливающий метаболизм липидов.
Туберальная часть аденогипофиза - отдел, прилежащий к гипофизарной ножке и соприкасающийся с нижней поверхностью медиального возвышения гипоталамуса. Туберальная часть образована эпителиальными тяжами, состоящими из кубических клеток с умеренно базофильной цитоплазмой. От туберальных тяжей, так же как от эпителия средней доли, отходят в переднюю долю трабекулы; в некоторых клетках туберальных тяжей встречаются базофильные гранулы, хотя в небольшом количестве.
Гипоталамо-аденогипофизарное кровоснабжение и его значение в гипо-таламической регуляции аденогипофизарного гормонопоэза (см. рис. 15.2). Система гипоталамо-аденогипофизарного кровоснабжения называется портальной (воротной). Приносящие гипофизарные артерии вступают в медиальное возвышение медиобазального гипоталамуса, где разветвляются в сеть капилляров (первичное капиллярное сплетение портальной системы). Эти капилляры образуют петли и клубочки, с которыми контактируют терминали аксонов нейросекреторных клеток аденогипофизотропной зоны гипоталамуса. Капилляры первичного сплетения собираются в портальные вены, идущие вдоль гипофизарной ножки в переднюю долю, где они распадаются на капилляры синусоидного типа (вторичная капиллярная сеть), разветвляющиеся между трабекулами паренхимы железы. Наконец, синусоиды вторичной капиллярной сети собираются в выносящие вены, по которым кровь, обогатившаяся гормонами передней доли, поступает в общую циркуляцию.
Задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз. Задняя доля гипофиза образована в основном клетками эпендимы. Они имеют отростчатую или верете-новидную форму и называются питуицитамы. Их многочисленные тонкие отростки заканчиваются в адвентиции кровеносных сосудов или на базаль-ной мембране капилляров.
В задней доле гипофиза аккумулируются антидиуретический гормон (вазопрессин) и окситоцин, вырабатываемые крупными пептидохо-линергическими нейросекреторными клетками переднего гипоталамуса. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию в канальцах почки, окситоцин стимулирует сокращение мускулатуры матки. Аксоны этих нейросекре-торных клеток собираются в гипоталамо-нейрогипофизарные пучки, входят в заднюю долю гипофиза, где заканчиваются крупными терминалями
Рис. 15.6. Контакт терминали аксона гипоталамического секреторного нейрона с гемокапилляром задней доли гипофиза (по Гершенфельду): 1 - нейрофиламенты; 2 - митохондрии; 3 - гранулы нейросекрета; 4 - цитоплазма; 5 - базальная мембрана; 6 - эндотелиоциты капилляра
(называемыми тельцами Херринга, или нейросекреторными тельцами) (рис. 15.6). Последние формируютнейрососудистые (нейрогемальные) синапсы, посредством которых ней-росекрет поступает в кровь.
Возрастные изменения. В постна-тальном периоде преимущественно активируются ацидофильные эндокриноциты (очевидно, в связи с обеспечением повышенной продукции соматотропина, стимулирующего быстрый рост тела ребенка), а среди базофилов преобладают тиротропо-циты. В пубертатном периоде, когда наступает половое созревание, увеличивается количество базофиль-ных аденоцитов.
Регенерация. Аденогипофиз обладает ограниченной регенераторной способностью, главным образом за счет дифференциации хромофобных клеток. Задняя доля гипофиза, образованная нейроглией, регенерирует лучше.