Железы внутренней секреции

ПрСФ стимулирует синтез и секрецию пролактина; по строению аналогичен тиреотропин-рилизинг-фактору, и допускается, что это один и тот же гормон. Однако ПрСФ и ТРФ не идентично действуют на тиреотропы и лактотропы:

ПрСФ стимулирует только лактотропы и синтез в них пролактина;

ТРФ, стимулируя тиреотропы и секрецию тиреотропного гормона, не действует стимулирующе на секрецию лактотропами пролактина, хотя в некоторых случаях стимулирует секрецию пролактина лактотропами, не увеличивая секрецию ТТГ тиреотропами. При патологических состояниях (первичный гипотиреоз) ТРФ стимулирует секрецию обоих гормонов.

Кроме ПрСФ и ТРФ, секрецию пролактина в гипофизе усиливает также гипоталамический пептид – вазоактивный кишечный пептид, который синтезируется и в гипоталамусе, и в островках поджелудочной железы, и в кишечнике.

На секрецию пролактина действует стимулирующе также серотонин – нейротрансмиттер в гипоталамусе. Это подтверждается тем, что лечение антагонистами серотонина снижает секрецию пролактина. ПрСГ по аксонам нейронов, в которых он синтезировался, поступает в срединное возвышение гипоталамуса и затем по воротной вене – к лактотропам гипофиза. ПрСГ (в определенных случаях ТРФ) занимает места на своих рецепторах на лактотропах и стимулирует синтез и секрецию пролактина.

Соматостатин

Соматостатин тормозит секрецию гормона роста и тиреотропного гормона; является тетрадекапептидом. Синтезируется в нейронах паравентрикулярных ядер гипоталамуса, затем по их аксонам перемещается в срединное возвыше гипоталамуса, далее по воротной вене поступает в гипофиз к клеткам-мишеням – соматотропам и тиреотропам, занимает места на рецепторах этих клеток и тормозит секрецию гормона роста и ТТГ. Соматостатин, кроме гипоталамуса, синтезируется в В-клетках островков поджелудочной железы и в желудочно-кишечном тракте.

Дофамин

Дофамин – пролактинингибирующий гормон.

Поступая из срединного возвышения гипоталамуса в воротную вену гипофиза, дофамин достигает лактотропов, занимает свои рецепторы на их поверхности и тормозит секрецию пролактина. Установлено, что секрецию пролактина также тормозит нейротрансмиттер – аминобутировая кислота.

Некоторые гипофизотропные гормоны, а именно соматостатин и вазоактивный кишечный пептид, помимо гипоталамуса синтезируются в островках Лангерганса – Соболева поджелудочной железы и в желудочно-кишечном тракте. Соматостатин также синтезируется в парафолликулярных С-клетках щитовидной железы.

Регуляцию секреции ядер гипоталамуса со стороны ЦНС осуществляют лимбическая система (миндалевидные ядра и гиппокамп), ретикулярная формация среднего мозга и шишковидная железа. В осуществлении этих влияний большое значение принадлежит нейроаминам – катехоламинам (дофамин и норадреналин), серотонину и ацетилхолину. Кроме того, на нейросекреторные функции гипоталамуса существенно влияют некоторые гормоны (эндорфины и энкефалины), вырабатываемые нейронами головного мозга.

ВОЗРАСТНАЯ МОРФОЛОГИЯ И ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ

Гипоталамус развивается из базальной части промежуточного пузыря зачатка головного мозга. В эмбриогенезе время закладки и темп развития определенных групп ядер гипоталамуса различны: супраоптические и паравентрикулярные ядра, например, появляются в самые ранние сроки – у эмбриона 2-месячного возраста (на 8-й неделе), а на 3-м месяце происходит закладка мелкоклеточных ядер.

Сроки клеточной дифференцировки гипоталамических ядер различны: у 2 – 3-месячных эмбрионов гипоталамус представлен однородными округлыми клетками размером 3 – 5 мкм; у 4-месячного плода можно обнаружить первые нейросекреторные клетки супраоптического и паравентрикулярного ядер. На 6-м месяце развития плода отдельные нейросекреторные клетки паравентрикулярного и супраоптического ядер достигают 8 – 10 мкм, отмечается рост аксонов; в этот же период начинает формироваться гипоталамо-гипофизарный тракт, состоящий из небольшого числа тонких аксонов. Усиленное формирование структуры гипоталамуса к 6-му месяцу коррелирует с организацией всех жизненно важных систем организма плода. Именно к этому возрасту плода в гипоталамусе заканчиваются в основном топографические изменения ядер.

Во второй половине беременности происходит интенсивная дифференцировка клеточных элементов, что совпадает с подготовкой сложных и специфических реакций плода человека к процессу становления регуляции гипоталамусом вегетативных функций.

Влияние гипоталамуса на развивающийся гипофиз отмечается со второй половины внутриутробного развития, когда начинают устанавливаться типичные гипоталамо-гипофизарные связи.

В ходе эмбрионального развития увеличивается объем и всего гипоталамуса, и его отдельных ядер. Наибольший рост гипоталамуса отмечается в 8 – 9-й месяцы эмбриогенеза.

У новорожденного дифференцировка клеточных элементов разных ядер гипоталамуса еще не завершена, развитие и созревание ядер гипоталамуса заканчивается в разные периоды постнатального онтогенеза.

Архитектоническое формирование гипоталамуса у человека заканчивается к 2 – 4 годам жизни, далее происходят изменения, связанные как с развитием нервно-волокнистых систем, так и с более тонкими внутриклеточными структурными процессами. Так, дифференцировка мамиллярных ядер и тела Льюиса заканчивается к трем годам; паравентрикулярные и надоптические ядра, которые являются гипофизарно-нейросекреторными, созревают к 7 годам.

В 13 – 14 лет в клетках секреторных ядер гипоталамуса появляются вакуоли и просветления, а сама цитоплазма делается мутной, зернистой, богатой коллоидом, что связано с процессом полового созревания, когда отмечается усиленная инкреторная деятельность ядерных образований переднего гипоталамуса. В этот же период происходит интенсивное развитие связей гипофиза с передним отделом гипоталамуса. Клеточные элементы серого бугра – филогенетически нового образования гипоталамуса – созревают к шестилетнему возрасту ребенка. Центральная серая субстанция гипоталамуса заканчивает развитие в период полового созревания – к 13 – 17 годам.

В процессе роста и развития организма в ядрах гипоталамуса происходит ряд изменений:

уменьшается количество клеток на единицу площади, увеличиваются отдельные клетки и проводящие пути;

повышается количество пигмента в клетках гипоталамуса – раньше всего пигмент появляется в мамиллярных телах, позже всего в клетках центрального серого вещества;

более быстрыми темпами, чем кора мозга, формируется гипоталамическая область, при этом обращает на себя внимание то, что сроки развития гипоталамуса близки к срокам и темпам формирования ретикулярной формации мозгового ствола;

меняются объемные и топографические соотношения между ядерными и проводниковыми структурами.

Гипоталамус структурно и функционально стареет неравномерно: в одних его ядрах (в супраоптическом, паравентрикулярном и аркуатном) происходят выраженные структурные нарушения, гибель нейронов, а в других ядрах (переднем интерстициальном, надперекрестном и др.) сдвиги не очень выражены. В заднем гипоталамусе снижается плотность расположения нейронов, что выражено в наибольшей степени в латеральном мамиллярном, префорникатном и заднегипоталамическом ядрах. Как и в других структурах ЦНС, в нейроцитах ядер гипоталамуса откладывается липофусцин («пигмент старения»). Происходит это неравномерно, и обнаруживается закономерное нарастание дистрофических процессов: вначале тела нейроцитов набухают, дендриты укорачиваются, появляются перетяжки на дендритах, уменьшается число дендритических шипиков; в последующем поверхность нейронов и дендритов деформируется, контур нейронов становится неправильным, появляются сморщенные дендриты. Вместе с тем при анализе возрастных изменений ядер заднего и среднего гипоталамуса необходимо учитывать следующее:

локальные особенности нейронов этой области;

многообразие типов нейронов;

возможность проявления в структуре нейронов псевдодегенеративных черт (к ним относят вакуолизацию цитоплазмы, наличие зоны перинуклеарного псевдохроматолиза, расположение базофильного вещества по периферии клеточного тела, гиперхроматоз клеточных тел при сохранении размеров ядер, пролиферацию сателлитов).

В дальнейшем в телах нейроцитов нарастает тигролиз, они сморщиваются и деформируются. Атрофируется дендритическое дерево. Аксоны претерпевают дегенеративные изменения. Отмечается нейронофагия погибших клеток. Электронно-микроскопически в митохондриях нейроцитов обнаруживается набухание части митохондрий, редукция крист, просветление матрикса. В канальцах эндоплазматического ретикулума появляются расширения и вакуоли.

С возрастом существенно изменяются количество и расположение глиальных элементов, их взаимоотношения с нервными клетками:

у молодых количество глиальных элементов в ядрах гипоталамуса небольшое, явления сателлитоза редки;

у старых наблюдаются пролиферация макроглиальных элементов и значительное нарастание явлений сателлитоза.

В эпендимальной выстилке III желудочка, к которому примыкают структуры медиобазального гипоталамуса, у старых людей также можно обнаружить: 1) признаки дегенерации и атрофии клеток; 2) уменьшение числа эпендимоцитов на единицу площади; 3) накопление в эпендимоцитах липофусцина и гликогена. В связи с этим в старости могут происходить сдвиги в барьерных функциях эпендимы, что приводит к изменению функциональных взаимоотношений в системе нервная ткань – цереброспинальная жидкость, к нарастанию проницаемости барьера для ряда физиологически активных веществ.

Физиологическая активность нейросекреторного процесса в ядрах гипоталамуса в старости или снижается, или не меняется. Отмечается ослабление реакции нейросекреторной системы на рефлекторные (кожно-болевое раздражение) или афферентные нервные раздражения (стимуляция ядер миндалевидного комплекса). Усиливается реакция на гуморальные раздражители: введение адреналина, что, по-видимому, связано с ростом чувствительности нейросекреторных элементов к действию катехоламинов.

Анализ возрастных изменений в нейросекреторных клетках нередко затруднен по следующим причинам:

эти клетки пребывают в разных стадиях нейросекреторного цикла, что создает морфологически гетерогенную картину их структуры;

нейросекреторные клетки подвержены постоянной физиологической дегенерации вследствие напряженного секреторного процесса, а не старения.

Таким образом, на поздних стадиях постнатального онтогенеза различают два самостоятельных этапа жизненного пути этих клеток, отражающих два процесса: их старение и физиологическую дегенерацию.

В отличие от обычных нейронов нейросекреторные клетки вырабатывают значительное количество высокомолекулярных пептидных нейрогормонов, что влияет на их жизнедеятельность. Нейросекреторные клетки недолговечны по сравнению с обычными нейронами и в большей степени подвержены физиологической дегенерации, однако этот процесс не всегда является прямым отражением старения.

Изменение – по мере старения организма – структуры, метаболизма и функций гипоталамуса существенно ухудшает механизмы адаптации:

в так называемом центре терморегуляции способность регулировать температуру тела при охлаждении или перегреве существенно снижается (охлаждение значительно уменьшает температуру старого организма, а восстановление температуры тела после перегрева или переохлаждения более длительное);

ухудшается адаптация к новым пищевым режимам и диетам;

существенно изменяется реакция организма на стрессорные воздействия, снижается способность переносить их. При действии рефлекторных раздражителей стресс более выражен у молодых, а при действии ряда гуморальных раздражителей – у старых людей;

наиболее выражены морфологические изменения ядер гипоталамуса в центрах регуляции репродуктивной функции.

Возрастные сдвиги в репродуктивной системе вызывают, в свою очередь, изменение гормонального фона организма, что приводит к компенсаторным изменениям гипоталамо-гипофизарной регуляции половых желез, и прежде всего существенно меняется медиаторный обмен (катехоламинов). Поскольку моноаминергические нейроны гипоталамуса играют огромную роль в регуляции деятельности гипофиза, то очевидно, что изменения в обмене норадреналина и дофамина в гипоталамусе приводят к нарушениям регуляции репродуктивной, терморегуляторной и ряда других функций организма.

В связи с разнонаправленностью функциональных и структурных изменений возникает разрегулирование гипоталамуса как интегральной регуляторной системы, снижается надежность его работы. Именно это и является ведущим гипоталамическим механизмом старения, в его формировании велико значение так называемой гипоталамической дезинформации, то есть неадекватных реакций гипоталамуса на информацию, поступающую из внутренней среды организма. Разрегулирование и гипоталамическая дезинформация на определенном этапе нарушают главное: интеграцию гомеостатических реакций, достижение единого общесистемного приспособительного эффекта.

2.2. ГИПОФИЗ

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА