Гипоталамо-гипофизарная регуляция

Гипоталамус имеет ключевую роль в регуляции вегетативных функций организма. Изменения его различных отделов в процессе старения разнонаправленны и достаточно выражены. Именно изменения в его регуляторных центрах определяют включение и выключение долговременныхпрограмм полового созревания, роста, инволюции тимуса и, видимо, других изменений. Влияния гипоталамуса осуществляются через гипофиз, причем рано инволюирующий эпифиз оказывает тормозящее действие на многие из этих программ. Возможны влияния на гипоталамус более высоких отделов мозга (например, случаи быстрого постарения, индуцированные психической травмой), однако, в большинстве случаев функции гипоталамуса в целом и многих его ядер достаточно автономны.

Морфологические исследования показали выраженное снижение числа клеток в некоторых из ядер гипоталамуса при сохранении их в других областях и значительные изменения их функциональной активности и рецепторного аппарата (часто – программа развития).

Типичными проявлениями старения для нейроцитов гипоталамуса являются также отложения липофусцина и другие функционально-метаболические изменения, характерные для всех клеток организма в старости, и, в особенности, для нервных клеток.

Общие изменения в гипоталамусе при старении обычно характеризуют как снижение базального уровня секреции нейромедиаторов и ослабление реакции на рефлекторные влияния при относительном усилении реакции на гуморальные раздражители.

ГОРМОНЫ ГИПОФИЗА

СТГ. Содержание соматотропин-реализующего фактора (а также, видимо, и соматостатина) в гипоталамусе снижается в старости, содержание СТГ в крови меняется мало, но нарушается его суточный биоритм - исчезает ночной пик.

АКТГ. Снижение адаптивных реакций старых животных не в последнюю очередь связано со снижением кортикотропин-высвобождающей активности гипоталамуса. Базальный уровень АКТГ в крови не меняется.

ТТГ. После половой зрелости интенсивность синтеза ТТГ выраженно нарастает и сохраняется длительно на постоянном уровне, достоверно снижаясь только в старости; содержание ТТГ в аденогипофизе снижается, видимо, по принципу обратной отрицательной связи. С возрастом усиливается дейодирующая способность гипофизарной ткани. Описан особый фактор, угнетающий основной обмен, сообщается о его выраженном повышении в старости.

ГОНАДОТРОПИНЫ. Большинство исследователей отмечают нарастание содержания гонадотропинов в гипофизе старых животных и человека при неясности относительно чувствительности систем отрицательной обратной связи регуляторных центров. Резкое повышение уровня ФСГ с исчезновением ритмов отмечается для менопаузы у женщин. Менопауза затрагивает также систему кальциевого обмена и нервно-психический статус, кроме того, после менопаузы смертность женщин возрастает (до смертности мужчин). В целом, изменения в гипоталамусе, определяющие программу роста и развития организма, после исчерпания такой программы могут обусловить и развитие возрастных изменений. Этому способствует фактическое отсутствие влияния естественного отбора на характеристики организмов в поздние сроки жизни в естественных условиях.

ЭНДОКРИННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА. Масса железы снижается с возрастом. Происходит уменьшение объема фолликулов, высоты тиреоидного эпителия и индекса митозов эпителиальных клеток, уплотняется коллоидная субстанция, разрастается соединительная ткань, замедляется поглощение тканью железы йода. Нарушается соотношение йодированных форм гормона с возрастом повышается содержание в железе моно-йодированных форм при снижении ди- и трийодтиронина. В крови повышается связывание тироксина глобулинами и снижается - альбуминами, повышается свободный тироксин плазмы при снижении общего содержания гормона. Распад тироксина снижается с возрастом вдвое, но растет количество продуктов дейодирования - йодопротеинов с длительным периодом полураспада в тканях. Прямые исследования дейодирующей способности тканей старых животных показали ее повышение, параллельное повышению связывающей способности тканей к гормону, но при снижении выведения его из клеток и из организма. Исследование продуктов дейодирования показало у старых животных в печени, почках, мышцах и сердце значительное количество прямого Т3, не выявляющегося в раннем возрасте. Коэффициент превращения Т4/Т3 в старости растет с 12% до 40%.

Повышается чувствительность гипофизарной ткани к ТТГ при снижении объема адаптивной реакции. Повышается и чувствительность гипоталамо-гипофизарной системы к Т4, что во многом определяется активацией в старости дейодирования гормона тканью гипофиза. Диапазон адаптивной реакции также снижается. Наблюдения клиницистов показывают, что эффективные дозы тироксина для пожилых значительно ниже, как и токсические - снижается диапазон адаптации и мощность реакции тканей. Общее направление изменений в системе гормонов щитовидной железы связывают с приспособлением к новым возрастным условиям внутренней среды.

ИНСУЛИН. С возрастом четко показано развитие недостаточности системы инсулиновой обеспеченности организма. Причем изменение нагрузочных тестов с глюкозой предложено использовать как общий метод определения вхождения организма в "состояние неспецифической неустойчивости" ко многим факторам внешней среды, включая травмы. То есть, инсулиновые механизмы играют важную роль в адаптации и прямо отражаются на уровне смертности.

С возрастом показано увеличение содержания ингибиторов инсулина в крови, возрастание действия контраинсулярных факторов, что снижает биологическую эффективность самого инсулина и приводит к гликемическим сдвигам, выявляемым особенно четко при нагрузочных сахарных пробах. Активация бета-клеток поджелудочной железы и стимуляция синтеза инсулина истощает функциональные возможности организма. В крови появляются мало активные формы инсулина - проинсулин, бета-цепь инсулина. Порочный круг замыкается изменениями в липидах крови - повышение бета-липопротеидов и жирных кислот крови еще больше снижает активность инсулина. Все это в конечной стадии является важным патогенетическим фактором в нарушении толерантности к сахарам, прогрессирующей инсулиновой недостаточности, развитии атеросклероза и сахарного диабета пожилых.

НАДПОЧЕЧНИКИ. Надпочечники играют важную роль в общей адаптивной реакции организма, в том числе в обеспечении устойчивости к стрессам, поддержании ионного гомеостаза и регуляции иммунитета. В различных функциональных зонах надпочечников наблюдаются неоднозначные изменения: снижается функция сетчатой зоны (снижается синтез андрогенов) и до глубокой старости не нарушается функция пучковой зоны (синтез глюкокортикоидов) и клубочковой зоны (синтез минералокортикоидов).

Синтез дигидро-эпиандростерона снижается резко и рано, в старости его уровень практически нулевой. Мозговой слой надпочечников с возрастом становится преобладающим. Повышается также концентрация адреналина крови при снижении норадреналина, также увеличивается чувствительость тканей к адреналину по многим параметрам при снижении объема возможностей ответной реакции. Повышается чувствительность надпочечников к АКТГ, снижается реактивная способность желез, падают потенциальные резервы коры надпочечников, быстрее наступает ее истощение, изменяется и чувствительность тканей к действию гормонов надпочечников.

ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ. Включение и выключение половой функции - важнейшие этапы развития млекопитающих, и, видимо, многих иных организмов, отражающие существеннейшие моменты программы развития и наступления старения. Система репродуктивного гомеостаза, в то же время, достаточно закрытая и автономно функционирующая система организма. До определенного периода жизни гипоталамус обладает бисексуальными функциями. В мужском организме с повышением андрогенов при половом созревании начинает функционировать тонический половой центр, что сопровождается постоянным режимом секреции ЛГ/ФСГ-РФ. В женском организме повышение порога чувствительности тонического центра увеличивает уровень эстрогенов крови, что ускоряет включение овариального цикла яичников и влияет на циклический половой центр. При правильном менструальном цикле за 20 лет суточная экскреция с мочей суммарных гонадотропинов (ЛГ и ФСГ) увеличивается в 4 раза, что, однако, сопровождается снижением с 30 и особенно с 40 лет уровня эстрогенов и появлением неклассических форм эстрогенов. Считают, что постепенное повышение порога гипоталамуса к торможению эстрогенами - причина развития климакса. Возрастная атрофия эпифиза, вероятно, играет важную роль в изменении регуляции гипоталамуса с возрастом.

Для лечения и профилактики климакса, постклимактерических неврозов и возрастного остеопороза женщин, а также профилактики атеросклероза и рака, сейчас в развитых странах используют введение естественных эстрогенов уже с достаточно ранних возрастов. Восстановление половой функции получено также при использовании Л-ДОФА, влияющей на обмен нейромедиаторов, и прогестерона. В последние годы вновь возник интерес к введению с этой целью гормона эпифиза - мелатонина, экстрактов эпифиза и пр.

У мужчин с 60 лет снижается продукция тестостерона, снижение 17-КС начинается уже с 25-30 лет, с возрастом снижается также число лейдиговых клеток. Нервные, половые расстройства, склонность к атеросклерозу и другие проявления трактуют как "мужской климакс". В целом, изменения половых гормонов трактуется при старении как развитии интерсексуальности (аналогично – в детском возрасте).

ОБЩИМ НАПРАВЛЕНИЕМ изменения морфо-функциональных структур с возрастом является снижение количества структурных единиц, снижение энергообеспечения и пластических процессов, снижение обмена информации, снижение гармоничности действия различных структур и распад целостного организма на подсистемы, на части. Все это является отражением действия наиболее глобального закона – причины старения, а именно – дискретности существования организмов, ограниченности их возможностей конкретными морфо-функциональными особенностями характерными для вида.