Учебное пособие «железы внутренней секреции»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ «ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ»

ГРОЗНЫЙ - 2012

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

БИОЛОГО-ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра «ФИЗИОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ «ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ»

ГРОЗНЫЙ - 2012

УДК 611.4

ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗАХ

История развития науки

Сложное устройство человеческого тела с древних времен приводило учёных в восхищение. В человеческом организме расположено много больших и малых органов, которые вырабатывают и выделяют в организм или наружу определенные соки или жидкости. Например, пе­чень вырабатывает желчь, которая является необходимой для переваривания жиров. Слюнные железы выделяют слюну, кото­рая подвергает пищу первичной химической обработке, а сли­зистая желудка и кишечника — вещества (соляную кислоту, ферменты и др.), способствующие дальнейшему окончательному перевариванию пищи. Процесс выделения этих жидкостей (се­кретов) называется секрецией. Перечисленные (и еще некоторые другие) органы и железы выделяют свои секреты в определен­ный участок организма или наружу (например, сальные желе­зы) через специальные выводные протоки. Поэтому они назы­ваются железами (органами) внешней секреции. Исследователи обратили внимание на странные несоответствия в строении некоторых органов. По виду такие анатомические образования напоминали железы, а значит, должны были выделять определенные жидкости («соки», или «секреты»), подобно тому, как слюнные железы вырабатывают слюну, слёзные – слёзы и т.п. Но не выделяли! Учёные не обнаружили ни «соков», ни специальных выводных протоков, по которым произведённая жидкость обычно вытекает наружу. Напрашивалось невероятное предположение: загадочные органы были… лишними! Однако жизнь свидетельствовала об обратном. Если «неправильные» железы повреждали или случайно удаляли во время операции, организм человека приходил в тяжёлое расстройство. Эти железы, называемые эндокринными или железами внутренней секреции, не имеют выводных протоков, свои секреты выделяют непосредственно в кровь; они расположены в разных частях тела, но функционально тесно взаимосвязаны.

Эндокринология (от греч.endon – внутри, krino – отделять, logos – учение) – наука, изучающая развитие, строение и функции желез внутренней секреции, а также биосинтез, механизм действия и обмен гормонов в организме, секрецию этих гормонов в норме и при нарушении функции эндокринных желез, а также возникающие при этом эндокринные заболевания. Таким образом, эндокринология является комплексной наукой, включающей морфологию, физиологию и патофизиологию, химию, биохимию, иммунохимию гормонов, генетику и иммуногенетику, молекулярную биологию, получение гормонов и их аналогов и применение их не только при эндокринных, но и при других заболеваниях. Железы внутренней секреции, или эндокринные железы, подразделяются на классические (гипофиз, щитовидная и околощитовидные железы, островковый аппарат поджелудочной железы, корковое и мозговое вещество надпочечников, яички, яичники, эпифиз) и неклассические (вилочковая железа, сердце, печень, почки, ЦНС, плацента, кожа, желудочно-кишечный тракт), которые представлены на рисунке 1.

В отличие от внутренней секреции, внешняя секреция осуществляется экзокринными железами через выводные протоки во внешнюю среду.

В некоторых органах одновременно присутствуют оба типа секреции. Инкреторная функция осуществляется эндокринной тканью, т.е. скоплением клеток с инкреторной функцией в органе, обладающем функциями, не связанными с продукцией гормонов. К органам со смешанным типом секреции относятся поджелудочная железа и половые железы. Немногим более 1,5 века тому назад появились потря­сающие для того времени сообщения о первых результатах изу­чения желез внутренней секреции. Дальнейшие опыты, особенно в начале ХХ-го столетия, взбудоражили весь мир. Казалось, стало возможным сверхъестественное: карлика превратить в ги­ганта, немощного старика — в молодого, полного сил человека, женщину — в мужчину. И все это действительно нередко достигалось. Но какой ценой? Ведь было еще так мало и практических наб­людений, и теоретических обоснований. И увлечение этой модной в то время наукой приводило не только к курьезам, нелепым случаям, но и к трагедиям.

Рис. 1. Схематическое изображение локализации эндокринных желез человека.Главные железы внутренней секреции (слева — мужчина, справа — женщина): 1. Эпифиз (относят к диффузной эндокринной системе); 2. Гипофиз; 3. Щитовидная железа; 4. Тимус; 5. Надпочечник; 6. Поджелудочная железа; 7. Яичник; 8. Яичко.

И только в последнее время, когда стали известны строение и значение этих столь маленьких, но столь важных образований, стало возможным не только изле­чение от большинства недугов, но и заблаговременное преду­преждение многих из них. Как же становилась эта сравнительно еще молодая, но уже далеко шагнувшая вперед наука? Какова ее история? Еще в глубокой древности было установлено, что удаление половых желез у самцов домашних животных (кастрация) вы­зывает ожирение, придает особо нежный вкус их мясу и резко меняет не только внешние отличительные признаки, но также их нрав и поведение. Аристотель обратил внимание на то, что кастрированный теленок, вырастая, отличается в половом поведении от кастрированного быка тем, что даже не пытается взбираться на корову. Кроме того, на протяжении веков кастрация практиковалась как для приручения и одомашнивания животных, так и для превращения человека в покорного раба. Имеются также сведения об изучении других желез внутрен­ней секреции. Гиппократ еще до нашей эры справедливо считал причиной образования зоба недоброкачественность питьевой во­ды. В начале нашей эры в Индии уже знали о сахарном диабе­те, о патологическом ожирении, о существовании гипофиза, но все это, конечно, не могло претендовать на науку. Постепенно медицина обогащалась новыми сведениями, в основном по анатомии этих желез. Много было выяснено инте­ресных фактов и наблюдений, высказано много догадок о ра­боте желез внутренней секреции, об их значении для организма. Но это не давало цельного представления о главном — о меха­низме их деятельности, о функциях их в человеческом организме. Выделение эндокринологии в самостоятельную дисциплину произошло во второй половине XIX века.

Понятие о железе внутренней секреции было сформулировано Дж. Мюллером в 1830 г., а в 1849 г. А. Бертольд показал, что если кастрировать петуха и затем пересадить ему удаленный семенник в любое другое место тела, то у такого петуха сохраняются внешние отличительные признаки и петушьи повадки, исчезающие у каплунов (кастра­тов). На основании этого научного эксперимента с эндокринной железой немецкий ученый пришел к выводу, что вещество, вы­деляемое половыми железами, влияет через кровь на весь орга­низм. В 1855 г.

Клод Бернар ввел термин “железа внутренней секреции”, полагая, что к таким железам относятся все органы, которые выделяют прямо в кровь продукты своего обмена.

Рис. 2. Расположение эндокринных желез.

В этот же период Р. Грейвс (1835) и Ц. Базедов (1840) установили связь зоба с деятельностью щитовидной железы, а Т. Аддисон (1855) установил, что тяжелое заболевание человека — так называемая бронзовая болезнь — связана с нарушением функции надпочечников. В 1886 г. П.И. Перемежко обосновал положение, что коллоид щитовидной железы является продуктом ее секреторной деятельности, а через год он же впервые описал строение гипофиза животных и человека.

Рогович Н.К. (1887) впервые указал на взаимосвязь щитовидной железы и гипофиза.

Летом 1889 г. французский ученый Броун-Секар, также изу­чавший деятельность желез внутренней секреции, выступил с сообщением, вызвавшим огромный интерес во всем мире. В воз­расте 72 лет, теряя трудоспособность из-за почтенного возраста, он вводил себе под кожу вытяжку из половых желез (семенни­ков) собак и морских свинок. Действие оказалось поразитель­ным: ученый ощутил новый прилив сил, бодрости и энергии. От­метив омолаживающее действие экстрактов из мужских половых желез животных, ученый высказал предположение, что и другие железы, имеющиеся в организме человека и животных, выделяют в кровь какие-то вещества, без которых организм приходит в упадок и болезненное состояние. В 1889-1890 гг. Дж. Меринг и О. Минковский в эксперименте установили связь сахарного диабета с нарушением внутрисекреторной функции поджелудочной железы. Связь внутрисекреторной функции поджелудочной железы с панкреатическими островками (островками Лангерганса) была доказана Л.В.Соболевым (1901).

Благодаря эндокринной системе человек может приспосабливаться к сильным температурным колебаниям, излишку или недостатку пищи, к физическим и эмоциональным стрессам. Эндокринная система совместно с нервной и иммунной системами обеспечивают репродуктивную функцию, рост и развитие организма, образование, утилизацию и сохранение (“про запас” в виде гликогена или жировой клетчатки) энергии. Высшим регулято­ром деятельности желез внутренней секреции в организме яв­ляется центральная нервная система. С другой стороны, эндо­кринные железы и их гормоны являются мощными стимулятора­ми центральной нервной системы, и особенно высшего его отдела — коры головного мозга. Железы внутренней секреции начинают функционировать очень рано, большинство из них еще в период внутриутробного развития включаются в регуля­цию жизнедеятельности организма. Учитывая тесную взаимосвязь эндокринных желез с цент­ральной нервной системой, становится понятным довольно ча­стое возникновение эндокринных заболеваний в результате разного рода психических потрясений. Так, немало случаев, ког­да у людей, переживших страх и горе, развивался сахарный диабет, токсический зоб и др. И, наоборот, при некоторых эндо­кринных заболеваниях наблюдаются расстройства в психике че­ловека. Это особенно наглядно показывают заболевания щито­видной железы (о них будет идти речь в соответствующей главе). Но не только психические травмы могут быть причиной эн­докринных заболеваний. В клинической практике нередко встре­чаются случаи, когда нарушения функции той или иной железы внутренней секреции вызывается инфекционными забо­леваниями, отравлениями, доброкачественными или злокачест­венными опухолями, как самих эндокринных желез, так и дру­гих органов, голоданием, систематическим употреблением алкоголя и др. Кроме того, встречается врожденная неполно­ценность или недоразвитие той или иной железы внутренней секреции.

Изучение физиологического действия эндокринных желез позволило раскрыть секреты половой функции и чудо рождения детей, а также ответить на вопрос, почему одни люди высокого роста, а другие низкого, одни полные, другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие слабые.

Ознакомление населения с функцией и строением желез внутренней секреции, с первыми признаками нарушения их дея­тельности сделает возможным не только предупреждение мно­гих тяжелых заболеваний, но и своевременное обращение боль­ных к врачу и назначение лечения в ранних стадиях, когда оно более действенно. На сегодняшний день исследователи изучили эндокринную систему достаточно хорошо, чтобы предупреждать расстройства гормональных функций и излечивать от них. Но самые главные открытия ещё впереди. На эндокринной “карте” организма есть немало белых пятен, представляющих интерес для пытливых умов.

В третьем тысячелетии учёным предстоит найти способ замедлить возрастное угасание деятельности эндокринной системы.

Механизм действия гормонов

Можно выделить два основных механизма действия гормонов: не проникающие в клетку гормоны (обычно водорастворимые) действуют через рецепторы на клеточной мембране, а легко проходящие через мембрану гормоны (жирорастворимые) – через рецепторы в цитоплазме клетки. Во всех случаях только наличие специфического белка-рецептора определяет чувствительность клетки к данному гормону, т.е. делает ее «мишенью». Первый механизм действия, подробно изученный на примере адреналина, заключается в том, что гормон связывается со своими специфическими рецепторами на поверхности клетки; связывание запускает серию реакций, в результате которых образуются т.н. вторые посредники, оказывающие прямое влияние на клеточный метаболизм. Такими посредниками служат обычно циклический аденозиномонофосфат (цАМФ) и/или ионы кальция; последние высвобождаются из внутриклеточных структур или поступают в клетку извне. И цАМФ, и ионы кальция используются для передачи внешнего сигнала внутрь клеток у самых разнообразных организмов на всех ступенях эволюционной лестницы.

Второй механизм действия – через цитоплазматические рецепторы – свойствен стероидным гормонам (гормонам коры надпочечников и половым), а также гормонам щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин). Проникнув в клетку, содержащую соответствующий рецептор, гормон образует с ним гормон-рецепторный комплекс. Этот комплекс подвергается активации (с помощью АТФ), после чего проникает в клеточное ядро, где гормон оказывает прямое влияние на экспрессию определенных генов, стимулируя синтез специфических РНК и белков. Именно эти новообразованные белки, обычно короткоживущие, ответственны за те изменения, которые составляют физиологический эффект гормона. Жирорастворимые (липофильные) гормоны (стероиды, йодотиронины и кальцитриол). Водорастворимые (гидрофильные) гормоны (полипептидные, гликопротеиновые, белковые и катехоламины).

Рис. 3. Механизмы действия гормонов.

Рис. 4. Взаимодействие гормона с внутриклеточным рецептором.

Виды взаимодействия гормонов. Каждый гормон не работает в одиночку. Поэтому необходимо учитывать возможные результаты их взаимодействия.

Синергизм - однонаправленное действие двух или нескольких гормонов. Например, адреналин и глюкагон активируют распад гликогена печени до глюкозы и вызывают увеличение уровня сахара в крови.

Антагонизм всегда относителен. Например, инсулин и адреналин оказывают противоположные действия на уровень глюкозы в крови. Инсулин вызывает гипогликемию, адреналин - гипергликемию. Биологическое же значение этих эффектов сводится к одному - улучшению углеводного питания тканей.

Пермиссивное действие гормонов заключается в том, что гормон, сам не вызывая физиологического эффекта, создает условия для ответной реакции клетки или органа на действие другого гормона. Например, глюкокортикоиды, не влияя на тонус мускулатуры сосудов и распад гликогена печени, создают условия, при которых даже небольшие концентрации адреналина увеличивают артериальное давление и вызывают гипергликемию в результате гликогенолиза в печени.

ЧАСТНАЯ ЭНДОКРИНОЛОГИЯ

Гипоталамус

Гипоталамус, или подбугровая область промежуточного мозга, расположен в основании переднего мозга непосредственно под таламусом и над гипофизом. Его вес составляет примерно 5 г. Гипоталамус не имеет четких границ, его можно рассматривать как часть сети нейронов, протягивающейся от среднего мозга через гипоталамус к глубинным отделам переднего мозга. Нервные и нейросекреторные клетки гипоталамуса образуют более 30 ядер

.

Рис. 5. Гипоталамус.

Гипоталамус относится к филогенетически древним образованиям мозга и хорошо развит уже у низших позвоночных. Он образует дно третьего желудочка и лежит между перекрестом зрительных нервов и задним краем маммилярных тел. В состав гипоталамуса входит серый бугор, срединное возвышение, воронка и задняя или нервная доля гипофиза. Спереди он граничит с преоптической областью, которую отдельные авторы также включают в систему подбугорья. Гипоталамус развивается в ранний период эмбриогенеза из переднего мозгового пузыря. В процессе развития головного мозга, после обособления больших полушарий, передний мозговой пузырь дает начало межуточному мозгу, а его полость превращается в третий желудочек. В дне этого желудочка путем выпячивания образуется мозговая воронка, дистальный конец которой превращается в заднюю долю гипофиза. Основание воронки значительно утолщается и дает начало серому бугру. В каудальной части образуются парные маммилярные тела. Боковые стенки третьего желудочка образуют зрительные бугры, связанные с большими полушариями головного мозга. Центральное серое вещество гипоталамуса без резкой границы переходит в центральное серое вещество среднего мозга. Нервные клетки в гипоталамусе собраны в более или менее обособленные группы или ядра, которые занимают в нем определенное место и состоят из различных по своему строению нейронов. Разнообразие нейрального состава ядер гипоталамуса обусловлено их функциональной дифференцировкой. В литературе пока отсутствует единая номенклатура гипоталамических ядер. Пинес и Майман выделяют в гипоталамусе передний, средний и задний отделы. В каждом отделе они различают следующие ядра.

Передний отдел:

1. супрахиазматическое;

2. супраоптическое (передние, латеральные и медиальные отделы);

3. пара-вентрикулярное.

Средний отдел:

1. супраоптическое (задние отделы);

2. туберальные (верхние, средние и нижние);

3. паллидо-инфундибулярное;

4. маммило-инфундибулярное.

Задний отдел:

1. маммило-инфундибулярные;

2. ядра маммилярных тел (внутреннее, наружное, вставочное);

3. супра-маммилярные.

Филогенетически наиболее древними образованиями гипоталамуса являются паравентрикулярное и супраоптическое ядра. Они гомологичны преоптическим ядрам низших позвоночных. Супраоптическое ядро лежит в переднем гипоталамусе над хиазмой и проходит в дорсолатеральном направлении от зрительного перекреста до середины серого, бугра. Гипоталамус - главный координирующий и регулирующий центр вегетативной нервной системы. В гипоталамусе залегают нейроны, которые воспринимают все изменения, происходящие в крови и спинномозговой жидкости (температуру, состав, содержание гормонов и т. д.). Гипоталамус связан с корой большого мозга и лимбической системой. В гипоталамус поступает информация из центров, регулирующих деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем. В гипоталамусе расположены центры жажды, голода, центры, регулирующие эмоции и поведение человека, сон и бодрствование, температуру тела и т. д. Центры коры большого мозга корректируют реакции гипоталамуса, которые возникают в ответ на изменения внутренней среды организма. В последние годы из гипоталамуса выделены обладающие морфиноподобным действием энкефалины и эндорфины. Считают, что они влияют на поведение (оборонительные, пищевые, половые реакции) и вегетативные процессы, обеспечивающие выживание человека. Итак, гипоталамус регулирует все функции организма, кроме ритма сердца, кровяного давления и спонтанных дыхательных движений, которые регулируются продолговатым мозгом. Одна из наиболее важных функций гипоталамуса связана с регуляцией деятельности эндокринной системы организма.

Разнообразие функции гипоталамуса обусловлено сложностью его морфологического строения и обилием связей с различными отделами нервной системы, органами чувств, внутренними органами и внутренней средой организма. Гипоталамус контролирует деятельность эндокринной системы человека благодаря тому, что его нейроны секретируют нейрогормоны (вазопрессин и окситоцин), а также факторы (гипофизотропные гормоны), 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. Пионерами в изучении гипоталамической нейросекреции являются Шаррер и Гаупп, которые еще в 1933 г. обнаружили в клетках переднего гипоталамуса гранулы и капельки нейросекрета. Последующими исследованиями было установлено широкое распространение явлений нейросекреции не только у позвоночных, но и беспозвоночных животных. Всего же нейроны гипоталамуса секретируют около 40 соединений, многие из которых играют роль синаптических модуляторов или медиаторов нейросекреторной функции гипоталамуса. Гипоталамус образует с гипофизом единый функциональный комплекс, в котором первый играет регулирующую, а второй эффекторную роль. Гипоталамические гормоны высвобождаются в пульсирующем режиме и контролируют функцию гипофиза, а их уровень в свою очередь определяется уровнем в крови гормонов периферических эндокринных желез, достигающих гипоталамуса, по принципу обратной связи (сигналами активации при недостатке гормонов или ингибирования при высоком их уровне).

Экспериментальные исследования с выключением (разрушением) отдельных структур гипоталамуса и нарушением его нервных связей с другими отделами головного мозга позволили установить, что нервный контроль передней доли гипофиза осуществляется двумя механизмами (уровнями регуляции).

Первый уровень регуляции реализует так называемая гипофизотропная область гипоталамуса, которая контролирует исходную (базальную) секрецию передней доли гипофиза и нейрогипофизарную секрецию. Второй, более высокий уровень обеспечивается другими гипоталамическими и внегипоталамическими областями мозга (гиппокамп, передний таламус, средний мозг и др.), которые принимают участие в стимуляции или угнетении функции гипофиза.

Гипоталамус имеет богатую сеть кровеносных сосудов, которые в области срединного возвышения образуют портальную систему. Наибольшей васкуляризацией отличается паравентрикулярное и супраоптическое ядра, в которых каждая клетка связана с 2—3 капиллярами. Здесь на площадь 1 мм² приходится до 2650 капилляров.

Гипофизотропные гормоны

Известные в настоящее время гипофизотропные гормоны гипоталамуса делятся на гормоны, усиливающие (высвобождающие, рилизинг-гормоны) и угнетающие (ингибирующие) секрецию и высвобождение (выделение) соответствующих тропных гормонов передней доли гипофиза. Комиссия по биохимической номенклатуре Международного общества чистой и прикладной химии Международного биохимического общества (1974 г.) рекомендовала принять окончание “либерин” в названиях гормонов гипоталамуса, усиливающих высвобождение соответствующих тропных гормонов гипофиза (например, кортиколиберин), и окончание “статин” в названиях гормонов с ингибирующим эффектом (например, соматостатин).

Установлено существование следующих гипофизотропных гормонов: 1) гормон, высвобождающий лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны – гонадолиберин (люлиберин); 2) кортикотропин-рилизинг-гормон кортиколиберин; 3) соматотропин-рилизинг-гормон – соматолиберин; 4) гормон, угнетающий высвобождение гормона роста – соматостатин; 5) пролактин-рилизинг-гормон – пролактолиберин, функцию которого выполняют, вероятно, тиролиберин и ВИП; 6) гормон, угнетающий высвобождение пролактина – пролактостатин, роль которого выполняет дофамин; 7) тиротропин-рилизинг-гормон – тиролиберин; 8) гормон, высвобождающий меланоцитостимулирующий гормон – меланолиберин; 9) гормон, угнетающий высвобождение меланоцитостимулирующего гормона – меланостатин. Существование двух последних гормонов у человека окончательно не доказано.

Гипофизотропные гормоны секретируются нейронами, локализованными в различных областях гипоталамуса. Так, паравентрикулярное ядро гипоталамуса содержит большое количество нейронов, секретирующих тиролиберин и кортиколиберин; дугообразное (аркуатное) ядро содержит нейроны, секретирующие соматолиберин и пролактостатин (дофамин); нейроны, секретирующие соматостатин, располагаются в передней гипоталамической области, а гонадолиберин – в предоптической области. Аксоны перечисленных нейронов заканчиваются в области срединного возвышения гипоталамуса, где начинается портальная система гипофиза, c помощью которой гипоталамус сообщается с передней долей гипофиза. Перечисленные химические медиаторы (гипофизотропные гормоны, моноамины), относящиеся к малым пептидам и биогенным аминам, высвобождаются из гипоталамических нейронов в систему портального кровообращения и, достигая клеток аденогипофиза, модулируют их специфическую активность. Установлено, что нервные терминали (аксоны) нейронов гипоталамуса имеют здесь тесные контакты с первичным капиллярным сплетением, где и происходит высвобождение гипофизотропных гормонов в кровь и их транспорт портальной системой к гипофизу. Концентрация гипофизотропных гормонов в этой системе наивысшая по сравнению с их содержанием в общем кровотоке.

Кортиколиберин.Кортитропин-рилизинг-фактор был первым из гипофизотропных гормонов, который был частично охарактеризован еще в 1955 г., однако лишь в 1983 г. W. Vale с сотрудниками представили полную химическую и клиническую его характеристику. Интересно, что для получения 1 мг этого гормона (такое количество необходимо для химической характеристики) исследователи фракционировали 500 тысяч гипоталамусов овцы. В последующие годы кортиколиберин был выделен и из гипоталамуса свиньи, крысы, человека и других животных. Этот пептид состоит из 41 аминокислотного остатка. Основное количество кортиколиберина локализуется в гипоталамусе, однако он выявляется и в других отделах ЦНС, включая кору головного мозга и различные ядра. Многочисленными исследованиями показано, что адреналэктомия или гипофизэктомия приводит к увеличению содержания кортиколиберина в указанных областях гипоталамуса. Изучение структуры кортиколиберина, полученного из гипоталамуса различных животных, показало, что только кортиколиберин человека и крысы имеет идентичную структуру.

Период полураспада кортиколиберина в плазме составляет около 60 минут. Кортиколиберин селективно увеличивает высвобождение АКТГ.

Соматолиберин. Соматотропинвысвобождающий фактор был выделен из гипоталамуса еще в 1964 г. Однако его химическая структура была установлена лишь в 1980-е годы, когда вначале L. Frohman и соавт. (1981) частично охарактеризовали пептид, обладающий способностью усиливать высвобождение СТГ. Химическая структура соматолиберина была установлена R. Guillemin и соавт. (1981). Молекула соматолиберина включает 44 аминокислотных остатка, причем биологическую активность проявляет ее часть с первыми 29 аминокислотными остатками.

Однократное введение соматолиберина приводит к более чем 20-кратному повышению содержания СТГ в крови, которое снижается до исходного уровня в течение 3 ч. Имеются сообщения, что при этом может незначительно изменяться уровень пролактина в крови. Период полураспада соматолиберина в крови составляет около 7 мин.

Исследования показали, что соматолиберин синтезируется в дугообразном (аркуатном) и вентромедиальном ядрах гипоталамуса.

Соматостатин. При попытках выделить из гипоталамуса овец соматолиберин в лаборатории, руководимой Р. Гелемином, в 1973 г. был получен полипептид, который угнетал высвобождение гормона роста из культуры гипофиза крыс (P. Brazeau и соавт., 1973). В том же году была расшифрована структура. Таким образом, соматостатин является тетрадекапептидом.

L. Pradayrol и соавт. (1980) первыми показали, что в тканях соматостатин присутствует в нескольких формах и, в частности, в форме белка, химическая структура которого включает 28 аминокислотных остатков.

В настоящее время доказаны следующие влияния соматостатина: 1) ингибирование секреции гастрина, секретина, ТТГ, СТГ, инсулина, глюкагона, мотилина, глицентина, ВИП, ренина; 2) угнетение секреции соляной кислоты и пепсина желудком, уменьшение моторики желудка, ингибирование секреции бикарбонатов и ферментов поджелудочной железой, снижение абсорбции в кишечнике, уменьшение кровотока на всем протяжении желудочно-кишечного тракта, снижение секреции и транспорта желчи.

Сниженное количество соматостатина в гипоталамусе гипофизэктомированных крыс восстанавливалось до нормы под влиянием экзогенного СТГ.

Тиролиберин.Установлено, что высвобождение ТТГ из передней доли гипофиза регулируется гипоталамусом посредством тиротропин-рилизинг-гормона, или тиролиберина. Химическая структура тиролиберина была установленна 1970 году, первым из гипофизотропных гормонов.

Вскоре после установления структуры тиролиберина он был синтезирован, причем биологическая активность натурального и синтетического препарата оказалась идентичной.

Цитоиммунохимические исследования показали, что тиролиберин широко представлен в ЦНС и желудочно-кишечном тракте. Опыт клиничекого применения тиролиберина показал, что его введение уже в течение первых 5 минут стимулирует высвобождение ТТГ в кровь и последующее повышение уровня тироидных гормонов. Кроме специфического влияния на ТТГ, тиролиберин увеличивает уровень пролактина в сыворотке крови, проявляя свойства пролактолиберина. Тиролиберин влияет на поведенческие реакции, усиливает двигательную активность, проявляет депрессивные эффекты.

Гонадолиберин.Известно, что репродуктивная функция организма регулируется гипофизом (посредством ФСГ, ЛГ и пролактина), а функция последнего находится под контролем ЦНС, в том числе гипоталамуса. Разрушение гипоталамуса при интактном гипофизе и полной сохранности его кровоснабжения приводит к атрофии гонад и полностью прекращает половое развитие животных.

Ранее считалось, что в гипоталамусе секретируется люлиберин, высвобождающий ЛГ, и фоллиберин, высвобождающий ФСГ.

В настоящее время ни у кого не вызывает сомнения, что гипоталамическая регуляция ФСГ и ЛГ осуществляется одним гормоном – гонадолиберином. Нейроны, содержащие гонадолиберин, выявляются в обширной области гипоталамуса от перекреста зрительных нервов до супраоптического ядра, но наибольшее их количество локализуется в медиобазальном гипоталамусе. Гонадолиберин секретируется пульсирующим образом (всплески активности продолжаются в течение 8-16 мин и повторяются в интервалах через 37-56 мин). При введении гонадолиберина отмечается его быстрое накопление в печени, почках и гипофизе. Синтезирован гонадолиберин для клинического применения. Он индуцирует половое созревание, либидо, потенцию, овуляцию или сперматогенез. Гонадолиберин оказывает выраженное влияние на половое поведение животных, воздействуя на сексуальные центры ЦНС. Период полураспада гонадолиберина в плазме составляет 5-7 минут. Пролактолиберин. Из экстрактов гипоталамуса различных животных (крысы, птицы и др.) изолированы фракции, обладающие способностью высвобождать пролактин. из гранул. Обнаружен также в срединном возвышении и экстрагипо-таламических структурах. Химическая природа не установлена и вопрос о его применении окончательно не решен.

Пролактостатин. Известно, что ЦНС млекопитающих участвует в регуляции секреции пролактина, которая подвержена различным влияниям (акт сосания, эмоциональный стресс и др.). В противоположность действию на другие гормоны передней доли гипофиза в отношении секреции пролактина гипоталамус оказывает тоническое тормозящее влияние. Перерезка ножки гипофиза, т.е. перерыв связи между гипоталамусом и аденогипофизом, приводит к повышению высвобождения пролактина.

В 1974-1977 гг. в лаборатории, руководимой А. Шелли, из гипоталамуса свиньи были получены высокоочищенные фракции пролактостатина.

В настоящее время считают, что роль пролактостатина в организме выполняет дофамин. Это подтверждает и клиническая практика, показавшая успешное применение для лечения гиперпролактинемии агонистов дофамина (парлодел, лизурид и др.).

Меланолиберин и меланостатин. На протяжении многих лет проводятся исследования по выяснению механизмов гипоталамической регуляции секреции меланоцитостимулирующего гормона. В лаборатории, руководимой A. Schally (1966-1974), путем ферментативного разрушения окситоцина было получено несколько пептидов, из которых пептид Pro-Leu-Gly-NH2 обладал наибольшей меланостатической активностью (меланостатин-1). Из гипоталамуса крупного рогатого скота был выделен другой пептид, который угнетал высвобождение МСГ из гипофиза. Помимо меланостатина, из гипоталамуса животных был получен гормон, усиливающий высвобождение МСГ-меланолиберин (пентапептид). Незначительные количества этого гормона снижали содержание МСГ в гипофизе и повышали его уровень в крови экспериментальных животных (крыс).

Кроме того, в переднем отделе гипоталамуса располагаются парные супраоптические и паравентрикулярные ядра, образованные крупными холинергическими нейросекреторными клетками. В нейронах этих ядер продуцируются белковые нейрогормоны - вазопрессин, или антидиуретический гормон, и окситоцин. У человека выработка антидиуретического гормона совершается преимущественно в супраоптическом ядре, тогда как продукция окситоцина преобладает в паравентрикулярных ядрах. Вазопрессин и окситоцин по разветвлениям аксонов нейро-секреторных клеток поступают в заднюю долю гипофиза, и накапливаются в расширении аксонов, которое лежит выше аксовазального синапса и называется накопительным тельцем Геринга., откуда разносятся кровью.

Таким образом, гипоталамус является высшим центром регуляции эндокринных функций, он объединяет нервные и эндокринные регуляторные механизмы в общую нейро-эндокринную систему, координирует нервные и гормональные механизмы регуляции функций внутренних органов.

Гипофиз

Гипофиз (от греческого "гипо" - под; нижний придаток мозга) - это небольшая, овальной формы железа находится на основании головного мозга (нижней поверхности) в гипофизарной ямке турецкого седла клиновидной кости, отделяется от полости черепа отростком твердой оболочки головного мозга и образует диафрагму седла. Диафрагма седла имеет в центре отверстие, через которое гипофиз соединён с воронкой гипоталамуса промежуточного мозга; посредством её гипофиз связан с серым бугром, расположенным на нижней стенке III желудочка. По бокам гипофиз окружён пещеристыми синусами. Снаружи гипофиз накрыт капсулой. Масса гипофиза колеблется в зависимости от возраста и состояния организма. У новорожденного в возрасте до 2 мес. она составляет 0,07-0,1 г. Затем масса гипофиза увеличивается, особенно в пубертатный период и к 14-19 годам достигает максимума (у девушек-0,7 г, у юношей-0,66 г). Масса гипофиза у взрослого человека составляет 0,6-0,7 г. При беременности масса гипофиза увеличивается до 1 г, что связано с повышением его функциональной активности в этот период. В некоторых случаях у многорожавших женщин масса гипофиза достигает 1,6 г. После родов масса гипофиза уменьшается, но не до исходных цифр, поэтому у женщин она может быть значительно больше, чем у мужчин того же возраста. Поперечный размер гипофиза 10-17 мм, переднезадний - 5-15 мм, вертикальный - 5-10 мм. Гипофиз развивается из двух эктодермальных зачатков различного происхождения: выпячивания первичного ротового углубления (карман Ратке) и выпячивания дна 3-го желудочка мозга (воронка). В дальнейшем из передней стенки кармана Ратке образуется передняя доля гипофиза, из задней – промежуточная его доля. Задняя доля и <