Гипофизарная система
Гипоталамо-гипофизарная система, её гормоны
Единство нервной и гормональной регуляции в организме обеспечивается тесной анатомической и функциональной связью гипоталамуса и гипофиза.
Гипоталамо-гипофизарная система определяет состояние и функционирование большей части эндокринной системы либо через эндокринные оси: гипоталамус -> гипофиз -> периферические железы (щитовидная, надпочечники, семенники либо яичники), либо через АНС: гипоталамус -> центры АНС ствола и спинного мозга -> ганглии АНС -> эндокринные железы и их сосуды.
Гипофиз (питуитарная железа) расположен ниже гипоталамуса в турецком седле клиновидной кости основания черепа и состоит из передней (аденогипофиз) и задней (нейрогипофиз) долей. Промежуточная доля у взрослого человека рудиментарна. Масса гипофиза составляет всего 0,5-0,9 г. При помощи ножки нейрогипофиз анатомически связан с гипоталамусом. К клеткам нейрогипофиза подходят аксоны крупноклеточных нейронов супраоптического (СОЯ) и паравентрикулярного (ПВЯ) ядер. Аденогипофиз связан с гипоталамусом и через портальную (воротную) систему верхней гипофизарной артерии. Ток крови в воротной системе направлен от гипоталамуса к аденогипофизу. На сосудах срединного возвышения гипофизарной ножки мелкоклеточные нейроны гипоталамуса образуют аксовазальные синапсы, через которые они выделяют в кровь гормоны, контролирующие эндокринные функции гипофиза. Образование гормонов гипофизом регулируется также АНС.
Рис. Схема гипоталамо-гипофизарной системы
Функции гипоталамо-гипофизарной системы
Часть промежуточного мозга — гипоталамус — и отходящий от его основания гипофиз анатомически и функционально составляют единое целое — гипоталамо-гипофизарную эндокринную систему (рис. 1).
Клетки гипоталамуса обладают двойной функцией. Во-первых, они выполняют те же функции, что и любая другая нервная клетка, а во-вторых, обладают способностью секретировать и выделять биологически активные вещества — нейрогормоны (этот процесс называют нейросекрециеи). Гипоталамус и передняя доля гипофиза связаны общей сосудистой системой, имеющей двойную капиллярную сеть. Первая располагается в районе срединного возвышения гипоталамуса, а вторая — в передней доле гипофиза. Ее называют воротной системой гипофиза.
Нейроэндокринные системы гипоталамуса:
- Гипоталамо-экстрагипоталамическая система
- Гипоталамо-аденогипофизарная система
- Гипоталамо-среднегипофизарная система
- Гиноталамо-нейрогипофизарная система
Нейросекреторные клетки гипоталамуса синтезируют нейропептиды, которые поступают в переднюю и заднюю доли гипофиза. Нейропептиды, влияющие на клетки передней доли гипофиза, называются рилизинг-факторами, а задней — нейрогормонами (вазопрессин и окситоцин).
Рис. 1. Анатомические взаимоотношения гипоталамуса и ножки гипофиза
Точечная штриховка — срединное возвышение и задняя доля гипофиза (нейрогипофиз); имеют нейтральное происхождение и фактически являются частью гипоталамуса; косая штриховка — эпителиальная часть гипофиза (аденогипофиз); развивается из эктодермы ротовой бухты. Роль гипоталамо-гипофизарной системы для эндокринной регуляции функций организма столь велика, что ее иногда называют «президентом эндокринного общества»»
С функциональной точки зрения рилизинг-факторы разделяют на либерины (рилизинг-факторы, способствующие усилению синтеза и секреции соответствующего гормона в эндокринных клетках передней доли гипофиза) и статины (рилизинг-факторы, подавляющие синтез и секрецию гормонов в клетках-мишенях). К гипоталамическим либеринам относятся соматолиберин, гонадолиберин, тиреолиберин и кортиколиберин, а статины представлены соматостатином и пролактиностатином (рис. 2).
Под действием нервного импульса эти продукты выделяются в первую капиллярную сеть воротной системы и воздействуют на железистые клетки передней доли гипофиза через вторую сеть капилляров. Таким образом, информация из гипоталамуса передается в гипофиз гуморальным путем. Гипоталамо-гипофизарная система — типичный пример тесного взаимодействия нервного и гуморального способов регуляции функций, потому что нейросекреторная клетка способна осуществлять регулирующее влияние, не только посылая другим нейронам обычные нервные импульсы, но и выделяя нейрогормоны.
Все железы внутренней секреции функционируют по принципу плюс-минус взаимодействие или по принципу прямой (положительной) и обратной (отрицательной) связи. Физиологическая суть этого взаимодействия заключается в обеспечении возможности саморегуляции и нормализации гормонального баланса организма. Рассмотрим это на рис. 3.
Рис. 2. Регуляция активности эндокринных желез центральной нервной системой при участии гипоталамуса и гипофиза:
ТЛ — тиреолиберин; СП — соматолиберин; СС — соматостатин; ПЛ — пролактолиберин; ПС — пролактостатин; ГЛ — гонадолиберин; КЛ — кортиколиберин; ТТГ — тиреотропный гормон: СТГ — соматотропный гормон (гормон роста): Пр — пролактин; ФСГ — фолликулостимулирующий гормон: ЛГ — лютеинизирующий гормон; АКТГ — адренокортикотропный гормон. Сплошными стрелками обозначено активирующее, пунктирными — ингибирующее влияние
Рис. 3. Схема регуляции функций желез внутренней секреции: > прямая связь > обратная связь
Нейросекреты гипоталамуса, воздействуя на клетки гипофиза, регулируют выделение гонадотропных гормонов (прямая связь). Если ФСГ, ЛГ и ЛТГ выделяются в избыточном количестве, то повышение концентрации гормона в крови тормозит нейросекреторную функцию клеток гипоталамуса (обратная связь). В свою очередь, гонадотропины регулируют выделение половыми железами половых гормонов (прямая связь). При высоком титре половых гормонов (обратная связь) тормозится секреция гонадотропинов.
Рис. Гипоталамо-гипофизарная система
Рис. Прямые и обратные связи системы гипоталамус-гипофиз-периферические железы
Нами была поставлена задача — изучить изменения структурно-функциональной активности гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы (ГГНС) у 30 трупов лиц, умерших от острого отравления этиловым алкоголем, у 21 умершего скоропостижно от ишемической болезни сердца, с параллельным контрольным исследованием этих же структур у 19 лиц, погибших от механической травмы, несовместимой с жизнью.
Материал для исследования использовался не позднее, чем через 24 часа после смерти. Фронтальные срезы переднего гипоталамуса и горизонтальные срезы гипофиза окрашивали гематоксилинэозином, тионином по Нисслю, метиловым зеленым — пиронином по Браше на рибонуклеопротеиды (РНП), на гликоген и мукополисахариды — ШИК-реакцией по Мак-Манусу, паральдегид-фуксином по методу Гомори-Габа.
Критерием для характеристики функционального состояния ГГНС явились соотношения типов нейросекреторных клеток в клеточном составе крупноклеточных ядер по 5-балльной системе, а в нейрогипофизе — накопление нейросекреторных гранул по ходу волокон питуицитарной глии.
В основу дифференциации нейросекреторных нейронов положена рабочая схема секреторного цикла, предложенная А.Л. Поленовым (1971).
Во всех наблюдениях контрольной группы констатировано состояние «умеренной» функциональной активности. При остром отравлении этиловым алкоголем выявлены морфо-гистохимические признаки истощения ГГНС, особенно выраженные в нейросекреторных клетках супраоптических (СОЯ) и паравентрикулярных (ПВЯ) ядер, увеличение количества нейроцитов с низкой функциональной активностью. В препаратах преобладали мелкие, бледно окрашенные нейроны, ядра которых увеличены в объеме и гиперхромные, а в отдельных клетках пикнотичные. Выражено острое клеточное набухание крупных нейронов с хорошо выраженными аксонами, в результате хроматолиза нисслевской субстанции цитоплазма окрашена в светло-синий цвет, усеяна базофильной пылью, наблюдается вакуолярное перерождение.
В пользу функционального истощения наиболее достоверными аргументами является резкое снижение РНК, зерен гликогена в цитоплазме функционирующих нейронов, прогрессивная мобилизация нейросекреторного вещества, характеризующаяся полным опустошением цитоплазмы нейроцитов. В СОЯ и ПВЯ увеличено количество пикноморфных нейронов. Небольшое количество мелких гранул наблюдалось по ходу гипоталамо-гипофизарного тракта, вокруг расширенных капилляров нейро-гипофиза в виде незначительных колец, тельца Геринга не определялись. Строма СОЯ и ПВЯ значительно разрыхлена, с признаками нарушения кровообращения в виде мелких диапедезных кровоизлияний, резко расширенных капилляров, агрегация эритроцитов, набухание стенок артериол и капилляров с десквамацией эндотелия.
При скоропостижной смерти от острой ишемической болезни сердца в сроки от нескольких минут до 1 часа после начала фатального приступа в ГГНС умеренно выражены гемодинамические расстройства. Нейросекреторные ядра гипоталамуса представлены тремя типами клеток, нейронами грушевидной формы, цитоплазма их со значительным содержанием субстанции Ниссля, с округлыми светлыми ядрами. Значительно меньше крупных нейронов с хорошо выраженными аксонами, с периферическим расположением субстанции Ниссля. В этих двух типах нейронов повышенное содержание зерен гликогена, умеренное количество нейросекрета в перинуклеарной зоне или равномерное расположение по всей цитоплазме. Кроме вышеописанных клеток, выявлено небольшое количество мелких нейронов округлой формы с гиперхромными ядрами. Цитоплазма слабо окрашена, нейросекрет по периферии в виде отдельных гранул. В нейрогипофизе нейросекрет распределяется сравнительно равномерно, по всей доле, в значительном количестве в виде мелких гранул и каплеобразных мелких и крупных накопительных образований — телец Геринга, что соответствует состоянию умеренной функциональной активности с начавшимися гемодинамическими расстройствами.
В случаях скоропостижной смерти от ишемической болезни сердца от 1 часа до 24 часов после начала фатального приступа на первый план выступают острые изменения адаптационно-приспособительного характера: нейросекреторные ядра состоят из гипертрофированных крупных светлых клеток, в цитоплазме обнаруживается незначительное количество вакуолей. Ядра нейроцитов крупные, светлые, благодаря рыхлому расположению хроматина. Ядрышки крупные и светлые. В цитоплазме нейронов увеличение содержания нейросекреторной субстанции. Эти клетки отражают состояние «максимальной» активности (гиперсекреция, капиллярная сеть ярко выражена, сосуды расширены, переполнены форменными элементами).
В нейрогипофизе наблюдается снижение содержания нейросекрета.
Оценивая выявленные морфо-гистохимические изменения со стороны ГГНС, можно прийти к выводам, что при остром отравлении этанолом имеет место истощение гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системы, при скоропостижной смерти от ишемической болезни сердца в срок от нескольких минут до 1 часа после начала фатального приступа сохраняется умеренная активность ГГНС, а в случаях ИБС в срок от 1 часа до 24 часов — состояние повышенной активности (гиперфункции) ГГНС.
Полученные нами данные свидетельствуют об их определенной диагностической ценности и могут быть рекомендованы в качестве дополнительных тестов при дифференциальной диагностике острого отравления этанолом и скоропостижной смерти от ишемической болезни сердца.
Единство нервной и гормональной регуляции в организме обеспечивается тесной анатомической и функциональной связью гипоталамуса и гипофиза. Гипоталамо-гипофизарная система определяет состояние и функционирование всей эндокринной системы либо через эндокринную ось: гипоталамус -> гипофиз —> периферические железы (щитовидная, надпочечники, семенники либо яичники), либо через автономную (вегетативную) нервную систему: гипоталамус —» вегетативные центры ствола мозга и спинного мозга —» вегетативные ганглии -> эндокринные железы и их сосуды. Именно поэтому система получила название «дирижера эндокринного оркестра»
Гипофиз расположен в турецком седле основной кости в основании черепа и состоит из передней (аденогипофиз) и задней (нейрогипофиз) долей. Промежуточная доля у взрослого человека рудиментарна. Масса гипофиза составляет всего 0,5—0,9 г. С помощью ножки нейрогипофиз анатомически связан с гипоталамусом и получает из него аксоны крупноклеточных нейронов супраоптического (СОЯ) и паравентрику- лярного (ПВЯ) ядер. Аденогипофиз имеет функциональную связь с гипоталамусом через портальную (воротную) систему верхней гипофизарной артерии и через вегетативную иннервацию. Ток крови в воротной системе осуществляется от гипоталамуса к аденогипофизу, в котором находится вторая сеть капилляров и эндокринные клетки-мишени для гипоталамиче- ских гормонов. Первая же сеть капилляров находится в срединном возвышении гипофизарной ножки. Здесь на сосудах заканчиваются аксоны мелкоклеточных нейронов гипоталамуса, выделяющие свои гипофизуправляющие гормоны в кровь.
Эффекторные гормоны гипоталамуса и нейрогипофиза.
Ими являются вазопрессин и окситоцин. Эти гормоны синтезируются в крупноклеточных нейронах СОЯи ПВЯгипоталамуса, доставляются путем аксонального транспорта в нейрогипофиз и импульсно выделяются в кровь капилляров нижней гипофизарной артерии.
Вазопрессин (АДГ, антидиуретический гормон) пептид, состоящий из 9 аминокислотных остатков. Его содержание в крови составляет 0,5—5 нг/мл (максимум в ранние утренние часы), период полураспада — 5—10 мин. АДГ действует на клетки-мишени через мембранные рецепторы и вторичные посредники. При действии его на собирательные трубочки почек (через У2-рецепторы и цАМФ) реабсорбция воды в них увеличивается. Это приводит к уменьшению объема выделяемой мочи (антидиурез). Если содержание АДГ в крови сильно возрастает, то активируютсяVj-рецепторы гладкомышечных клеток сосудов, которые через инозитолтрифосфат и Са2+вызывают сужение сосудов и повышение кровяного давления. Увеличение содержания АДГ способствует формированию мотивации жажды, питьевого поведения и улучшению памяти. АДГ участвует также в запуске стресс-реакции путем стимуляции Уз-рецепторов гипофиза, что приводят к увеличению выброса в кровь АКТГ
Синтез и выделение АДГ рефлекторно усиливаются при повышении осмотического давления крови более чем на 2% от исходной величины, а также при понижении объема циркулирующей крови (ОЦК) и/или артериального давления (АД) крови на 6% и более от исходной величины. Гормон ангиотен- зин II, стресс и физическая нагрузка также усиливают выделение АДГ Выделение АДГ понижается при уменьшении осмотического давления крови, повышении ОЦК и/или АД, действии этилового спирта.
Недостаточная функция гормона (малая его секреция или нарушения в рецепторных структурах) проявляется избыточным выделением мочи низкой плотности до 10—15 л/сут (заболевание называется несахарный диабет) и гипогидратацией тканей организма. Избыточная функция гормона проявляется уменьшением диуреза и задержкой воды в организме вплоть до развития клеточных отеков, явлений водной интоксикации и гибели организма.
Окситоцин— пептид, состоящий из 9 аминокислотных остатков. Он транспортируется в свободной форме, период полураспада 5—10 мин, действует на клетки-мишени через мембранные рецепторы (семейства 7-ТМС-рецепторов) и вторичные посредники (ИТФ, Са2+).
Функции окс^тоцина в организме: усиление сокращения матки при родах и в послеродовой период; сокращения мио- эпителиальных клеток протоков молочных желез, что вызывает выделение молока при кормлении новорожденных.
Синтез окситоцина увеличивается в конце беременности под влиянием женских половых гормонов эстрогенов, а его выделение усиливается рефлекторным путем при раздражении механорецепторов шейки матки при ее растяжении во время родов, а также при стимуляции механорецепторов сосков молочных желез во время кормления.
Недостаточная функция гормона проявляется слабостью родовой деятельности матки, нарушением выделения молока.
Эффекторные гормоны гипофиза.К эффекторным гормонам относятся меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), про- лактин, гормон роста.
Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ, интермедии)является пептидом (состоит из 13 аминокислотных остатков), вырабатывается в промежуточной зоне гипофиза у плода и новорожденных.
У взрослого человека эта зона редуцирована и МСГ вырабатывается очень ограниченно. Его функции в организме взрослого человека выполняет АКТГ и p-липотропин. МСГ, АКТГ иp-липотропин образуются из общего белка-предшест- венника — проопиомеланокортина.
Функции МСГ в организме: индуцирует синтез фермента тирозиназы и, соответственно, образование меланина; вызывает дисперсию меланосом в клетках кожи, что сопровождается потемнением кожи. Избыток АКТГ и p-липотропина наблюдается у женщин во время беременности, что приводит к усиленной пигментации естественно пигментированных участков кожи.
Гормон роста (ГР, соматотропин, соматотропный гормон)выделяется в кровь красными ацидофильными сома- тотрофами (50% от клеток аденогипофиза), является простым белком (состоит из 191 аминокислотного остатка), транспортируется в свободной форме, период полураспада 10— 20 мин, действует на клетки-мишени через 1 -ТМС-мембран- ные рецепторы. Выделяют прямое метаболическое действие гормона роста на клетки-мишени и опосредованное анаболическое влияние через регуляцию выделения гормонов сомато- мединов С и А (инсулиноподобных факторов роста I и II).
Основные функции ГР в организме: усиливает процессы биосинтеза белка, нуклеиновых кислот, роста мягких и твердых тканей; облегчает утилизацию глюкозы в тканях; способствует мобилизации жиров из депо и распаду жирных высших кислот; задерживает в организме азот, фосфор, кальций, натрий, воду; усиливает синтез и секрецию гормонов соматомединов в печени и хрящевой ткани, инсулина и глюкагона — в поджелудочной железе; способствует превращению тироксина (Т4) в трийодти- ронин (Т3); повышает основной обмен и способствует сохранению мышечной ткани во взрослом организме.
Синтез и выделение ГР регулируются: 1) гипофизуправляющими гормонами гипоталамуса — соматолиберином (пептид, усиливающий секрецию ГР) и соматостатином (пептид, угнетающий синтез и секрецию ГР); 2) циркадными ритмами (максимум содержания гормона в крови приходится на первые два часа сна и в 4—6 ч утра); 3) уровнем питательных веществ крови. Гипогликемия, избыток аминокислот и недостаток свободных жирных кислот в крови увеличивают секрецию соматолиберина и ГР Гормоны кортизол, Т4и Т3 существенно усиливают действие соматолиберина на соматотрофы.
Избыточная секреция ГР в детском возрасте проявляется резким ускорением роста (более 12 см/год) и развитием гигантизма у взрослого человека (рост тела у мужчин превышает 2 м, а у женщин — 1,9 м). Пропорции тела сохранены. Гиперпродукция гормона у взрослых людей сопровождается акромегалией — непропорциональным увеличением отдельных частей тела, которые еще сохранили способность к росту. Это приводит к резкому изменению внешности человека, нередко сопровождается развитием сахарного диабета за счет вызываемой инсулинрезистентности (снижения количества инсули- новых рецепторов в тканях), а также активации в печени синтеза фермента инсулиназы, разрушающего инсулин.
Недостаточная функция ГР в детском возрасте проявляется резким угнетением скорости роста (менее 4 см/год) при сохранении пропорций тела и умственного развития. При этом у взрослого человека отмечается карликовость: рост женщин не превышает 120 см, а мужчин — 130 см, нередко сопровождающаяся половым недоразвитием. Второе название этого заболевания — гипофизарный нанизм. У взрослого человека недостаток секреции ГР проявляется снижением основного обмена, массы скелетных мышц и нарастанием жировой массы.
Пролактин (лактотропный гормон, ЛТГ)выделяется в кровь желтыми лактотрофами (10—25% клеток аденоги- пофиза, а во время беременности их число достигает 70%) аденогипофиза, является простым белком (состоит из 198 аминокислотных остатков), транспортируется в свободной форме, период полураспада — 10—20 мин, действует через 1-ТМС-мембранные рецепторы.
Основные функции пролактина в организме: стимулирует развитие железистой ткани в молочной железе, а затем образование молока (лактоальбумина, жиров и углеводов); способствует формированию материнского инстинкта; подавляет выделение гонадотропинов; стимулирует развитие желтого тела и образование им прогестерона; участвует в поддержании осмотического гомеостаза и предупреждении избыточной потери воды и натрия; стимулирует развитие тимуса.
Выделение пролактина регулируется гипофизуправляющими гормонами гипоталамуса дофамином (выполняющим функции пролактостатина и угнетающим секрецию ЛТГ) и пролактолиберином (окончательно не идентифицирован, им может быть вазоинтестинальный пептид, тиреолиберин, ангиотензин II или (З-эндорфин), увеличивающим секрецию, а также стимулируется рефлекторным путем с механорецепторов соска молочной железы при акте сосания. Усиливают образование лактотрофов и секрецию ими пролактина плацентарные эстрогены при беременности, а также серо- тонин и мелатонин, особенно в детском возрасте. Угнетают секрецию пролактина ФСГ и ЛГ, прогестерон, водная нагрузка.
Избыток гормона (гиперпролактинемия) вызывает у женщин галакторею (повышенное образование и выделение молока) и гипогонадизм (снижениефункции половых желез); у мужчин — импотенцию и бесплодие. Недостаточность пролактина проявляется неспособностью к лактации.
Тропные гормоны гипофиза.Регулируют функции периферических эндокринных желез и клеток, а также неэндокринных клеток.
Тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ)синтезируется тиреотрофами, является сложным гликопротеином, действует через мембранные 7-ТМС-рецепторы (вторичный посредник цАМФ).
Основные функции ТТГ: гиреоидное действие, которое заключается в стимуляции продукции и секреции Т4и Т3 (острый эффект), а также в гипертрофии и гиперплазии щитовидной железы (хронический эффект); внетиреоидное действие, проявляющееся повышением образования гликозаминогликанов в коже и подкожной клетчатке.
Секреция ТТГ находится под двойным контролем: 1) со стороны гипоталамического тиреолиберина (ТРГ, тиреорили- зинг-гормона, который стимулирует секрецию); 2) периферических тиреоидных гормонов (Т4и Т3тормозят секрецию). Синтез ТТГ угнетается также соматостатином и дофамином, а эстрогены усиливают действие тиреолиберина.
Избыток ТТГ приводит к увеличению размеров щитовидной железы (зоб), ее гиперфункции (при достаточном количестве йода) с эффектами избытка тиреоидных гормонов (тахикардия, повышение основного обмена и температуры тела, пучеглазие и др.). Недостаток ТТГ ведет к быстрому или постепенному развитию гипотериоза: возникают сонливость, вялость, адинамия, брадикардия и др.
Гонадотропины: ФСГ (фолликулостимулирующий гормон, или фоллитропин) и ЛГ (лютеинизирующий гормон, или лютропин) вырабатываются в одних и тех же базофильных клетках (гонадотрофах) аденогипофиза, регулируют у мужчин и женщин активность и развитие половых желез, являются сложными гликопротеинами, действуют через мембранные 7-ТМС-рецепторы (вторичный посредник цАМФ). Во время беременности ФСГ и ЛГ могут вырабатываться в плаценте.
Основные функции гонадотропинов в женском организме: созревание первичного фолликула и увеличение концентрации эстрадиола в крови под влиянием возрастающего уровня ФСГ в течение первых дней менструального цикла; пик ЛГ в середине цикла служит непосредственной причиной разрыва фолликула и превращения его в желтое тело. Латентный период со времени пика ЛГ до овуляции составляет от 24 до 36 ч. ЛГ является ключевым гормоном стимуляции и образования эстрогенов и прогестерона в яичниках.
Регуляция выделения ФСГ и ЛГ осуществляется гипотала- мическим гормоном люлиберином, который стимулирует их выделение, но в первую очередь ФСГ Увеличение содержания эстрогенов в определенные дни цикла стимулирует выделение ЛГ (положительная обратная связь). Затем совместно действующие эстрогены и прогестины тормозят выделение люли- берина, ФСГ и ЛГ У детей тормозит выделение гонадотропи- нов гормон эпифиза — мелатонин. Пролактин также тормозит выделение ФСГ и ЛГ
Недостаток ФСГ и ЛГ сопровождается изменениями или прекращением менструального цикла. У кормящих матерей эти изменения цикла могут быть весьма выражены из-за высокого уровня пролактина.
Функции гонадотропинов в мужском организме: ФСГ способствует росту яичек, стимулирует клетки Сертоли и способствует формированию в них андрогенсвязывающего белка, а также увеличивает выработку этими клетками полипептида ингибина, который снижает секрецию ФСГ и люлиберина; ЛГ стимулирует созревание и дифференцировку клеток Лейдига, а также синтез и секрецию этими клетками тестостерона; совместное действие ФСГ, ЛГ и тестостерона упорядочивает сперматогенез.
Секреция гонадотропинов у мужчин регулируется люлиберином (активация), свободным тестостероном (угнетение) и ингибином (угнетение). Тестостерон как ингибитор не активен, но в клетках аденогипофиза и нейронах гипоталамуса он превращается в дигидротестостерон или эстрадиол, которые и тормозят выделение гонадотропинов и люлиберина.
Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ)синтезируется кортикотрофами аденогипофиза, является пептидом (состоит из 39 аминокислотных остатков, первые 13 из которых полностью повторяют структуру а-МСГ), действует через мембранные 7-ТМС-рецепторы (вторичный посредник цАМФ), период полураспада — до 10 мин.
Физиологические эффекты АКТГ подразделяют на надпо- чечниковые и вненадпочечниковые. Так, АКТГ стимулирует рост и развитие пучковой и сетчатой зон в коре надпочечников, а также синтез и выделение гормонов: глкжокортикоидов (кортизола и кортикостерона из пучковой зоны) и в меньшей степени половых (в основном андрогенов из сетчатой зоны). В незначительной степени АКТГ также стимулирует выделение альдостерона из клубочковой зоны коры надпочечников. Вненадпочечниковое влияние АКТГ — это непосредственное действие гормона на неэндокринные органы: а) липолитиче- ское — на жировую ткань; б) повышение секреции инсулина и гормона роста; в) развитие гипогликемии из-за стимуляции секреции инсулина; г) усиление пигментации кожи вследствие увеличения образования меланина.
Секреция АКТГ регулируется тремя основными механизмами. Во-первых, эндогенным ритмом выделения кортиколи- берина гипоталамусом (максимум утром — 6—8 ч, минимум ночью — 22—23 ч). Во-вторых, стрессорным выделением кор- тиколиберина при действии на организм сильных раздражителей (холод, боль, физическая нагрузка и др.). В-третьих, механизмом отрицательной обратной связи. Гормон периферической эндокринной железы кортизол тормозит выделение троп- ного гормона гипофиза АКТГ и гипофизуправляющего гормона гипоталамуса кортиколиберина.
Избыток АКТГ отмечается в норме при беременности, а также при первичной или вторичной (после удаления надпочечников) гиперфункции кортикотрофов гипофиза и проявляется гиперпигментацией кожи. Дефицит АКТГ ведет к недостаточности секреции глкжокортикоидов из коры надпочечников, что сопровождается выраженными метаболическими нарушениями и снижением устойчивости организма к влияниям среды.
Вместе с АКТГ из общего предшественника (проопиомела- нокортина)образуются а- и (3-МСГ, атакжеР- иу-липотропи- ны. Липотропины активируют липолиз. Кроме того, из них образуются эндогенные морфиноподобные пептиды эндорфины и энкефалины. Эти пептиды являются важными компонентами антиноцицептивной (противоболевой) системы мозга.
Типовые формы патологии аденогипофиза
Нормальная функция гипофиза зависит от поступления гипоталамических релизинг-факторов и релизинг-ингибирующих факторов. Для секреции всех гормонов передней доли гипофиза (за исключением пролактина), необходима стимуляция гипоталамическими релизинг-факторами. Синтез пролактина дополнительно находится под ингибирующим контролем гипоталамического допамина. Синдромы избытка гипофизарных гормонов развиваются из-за нарушения связи гипофиз-гипоталамус или из-за автономно секретирующих групп клеток (как правило, опухоли). Синдромы гормональной недостаточности возникают в результате гипофункции гипоталамических релизинг-факторов или локальных повреждений в области sella turcica и ножки гипофиза.
Гиперфункция передней доли гипофиза
Гиперпитуитаризм – это избыток содержания и/или эффектов одного либо нескольких гормонов аденогипофиза. В большинстве случаев гиперпитуитаризм – это первичное парциальное поражение гипофиза, реже – патология, связанная с нарушением гипоталамо-гипофизарных функциональных взаимосвязей.
Гипофизарный гигантизм и акромегалия
Гигантизм – эндокринопатия, характеризующаяся гиперфункцией СТГ-РГ и/или СТГ, пропорциональным ростом конечностей и туловища. Объективных признаков патологии, кроме пропорционального увеличенных органов, не выявляется. Редко: нарушение зрения, снижение способности к обучению. Проявления преимущественно субъективны: утомляемость, головная боль, мышечные боли. При продолжающейся гиперпродукции СТГ-РГ и/или СТГ после созревания скелета формируется акромегалия.
Акромегалия – эндокринопатия, характеризующаяся гиперфункцией СТГ-РГ и/или СТГ, диспропрорциональным ростом скелета, мягких тканей и внутренних органов.
Этиология: опухоли аденогипофиза, опухоли гипоталамуса, эктопические опухоли продуцирующие СТГ или СТГ-РГ, нейроинфекции, интоксикации, черепно-мозговые травмы.
Стадии:
-
Преакромегалия — стадия ранних трудно диагностируемых проявлений.
-
Гипертрофическая стадия – типичная для акромегалии гипертрофия и гиперплазия.
-
Опухолевая стадия – преобладание опухолевой симптоматики
-
Кахектическая стадия – исход забоваления
Патогенеческие механизмы: первичная или вторичная парциальная гиперфункция ГГНСА (СТГ-РГ, СТГ); Хронический избыточный синтез СТГ-РГ и/или СТГ приводит к чрезмерной активации анаболических процессов в органах и тканях, способных к интенсивному росту на данном этапе онтогенеза. Это значительно увеличивает пластические и энергетические потребности организма в молодом возрасте. Ткани-мишени в разные периоды онтогенеза имеют различную чувствительность к СТГ, что вызывает акромегалию у взрослых. Из-за избыточного разрастания соединительной ткани наступают дегенеративные изменения миофибрилл, что приводит к быстрой утомляемости. Так как ведущей причиной являются опухоли ЦНС, на фоне их экспансивного роста может происходить формирование сопутствующей неврологической симптоматики и нарушений зрения. Увеличение продукции СТГ приводит к потенциированию синтеза гормонов ЩЖ, что может сопровождаться тиреоидной патологией. Соматотропин обладает выраженным контринсулярным эффектом, что может приводить к развитию нарушений углеводного обмена. Абсолютная и относительная недостаточность синтеза и/или эффектов половых гормонов на фоне избытка СТГ приводит к гипогинетализму и нарушениям полового развития. Систематическое стрессорное воздействие (боли, половая дисфункция, ощущение снижения работоспособности), гипертиреоз, поражение нейронов коры и подкорки в сочетании с нарушениями минерального, углеводного и липидного обменов могут приводить к раннему формированию АГ, сопровождающейся нарушением функции сердца. Отставание увеличения спланхов от роста тела вцелом может сопровождаться недостаточностью функции органов (печень, сердце).
Клиника: увеличены надбровные дуги, скулы, ушные раковины, нос, губы, язык, кисти рук и стопы, нижняя челюсть выступает вперед, увеличиваются промежутки между зубами, кожа утолщена, с грубыми складками, грудная клетка увеличена в объеме с широкими межреберьями. Гипертрофия ЛЖ, артериальная гипертензия. Гипертрофия внутренних органов без нарушения функции. Полинейропатии, миопатии, возможны эпилептоидные приступы. В 50% случаев диффузный или узловой зоб. Возможно развитие СД. При выраженном росте опухоли может происходить сдавление хиазмы, что сопровождается снижением остроты и ограничением полей зрения. Часто встречаются эректильная дисфункция, нарушения менструального цикла.
Гипофизарный гиперкортицизм (болезнь Иценко-Кушинга)
Болезнь Иценко-Кушинга – гипоталамо-гипофизарное заболевание, характеризующееся избыточной секрецией кортикотропина и последующей двусторонней гиперплазией надпочечников и их гиперфункцией (гиперкортицизм).
Этиология: окончательно неустановлена.
Гиперкортицизм – является клиническим синдромом, который проявляется гиперфункцией надпочечников. Следует различать понятия «болезнь Иценко-Кушинга» и «синдром Иценко-Кушинга», они используются для обозначения разных патологий
Патогенез: В надпочечниках повышается концентрация глюкокортикоидов и гликогена, в меньшей степени – минералкортикоидов. Вненадпочечниковые эффекты проявляются гиперпигментацией и нарушениями психики. Увеличивается катаболизм белков и углеводов, что приводит к атрофическим изменениям мышц (в том числе сердечной мышцы), инсулинрезистентности, усилению глюконеогенеза в печени с последующим развитием стероидного диабета. Усиленный катаболизм белков способствует подавлению специфического иммунитета, в результате чего развивается вторичных иммунодефицит. Ускорение анаболизма жиров приводит к ожирению. Увеличение продукции минералкортикоидов приводит с одной стороны на нарушениям реабсорбции кальция в кишечнике, с другой – к ускоренной деградации костных структур, что приводит к остеопорозу. Под действием минералкортикоидов происходит активация РААС, что приводит к развитию гипокалиемии и АГ. Гиперсекреция андрогенов приводит к снижению синтеза гонадотропинов гипофиза и увеличению синтеза пролактина. В результате комплексных изменений обмена веществ снижается синтез ТТГ и СТГ. Повышена секреция СТГ-РГ, эндорфинов, меланоцитстимулирующего гормона.
Клиника: диспластическое ожирение, трофические нарушения кожи, гиперпигментация, стрии, гнойные поражения, миопатия, системный остеопороз, симптомы нарушения белкового обмена, АГ, вторичная кардиомиопатия, энцефалопатия, симптоматический СД, вторичный иммунодефицит, нарушения половой функции, эмоциональная лабильность.
Гиперпролактинемия
Гиперпролактинемия – это клинический симптомокомплекс, который развивается при повышении концентрации пролактина в крови > 20 нг/мл.
Может быть физиологической и патологической. Физиологическая гиперпролактинемия может встречаться у женщин во время беременности и после родов до окончания кормления грудью. Патологическая гиперпролактинемия встречается у мужчин и женщин. Следует отметить, что пролактин синтезируется не только в аденогипофизе. Внегипофизарными источниками пролактина являются эндометрий и клетки иммунной системы (практически все, но преимущественно Т-лимфоциты).
Этиология: синдром гиперпролактинемии может возникать и развиваться как первичное самостоятельное заболевание и вторично на фоне имеющейся патологии.
Патогенез: Хроническая гиперпролактинемия нарушает циклическое выделение гонадотропинов, уменьшает частоту и амплитуду пиков секреции ЛГ, ингибирует действие гонадотропинов на половые железы, что приводит к гипогонадизму, формированию синдрома галакторрея+аменоррея, импотенции, фригидности, аноргазмии, снижению либидо, бесплодию, гинекомастии, гипоплазии матки. Непосрдественное воздействие пролактина на липидный обмен приводит к изменениям липидного спектра, развивается ожирение. Нарушение процессов синтеза, связанных с концентрацией гонадотропинов по механизму обратной связи вызывает гормональный дисбаланс других тропных гормонов. Если гиперпролактинемия развивается на фоне экспансивно растущей опухоли ГГНСА, то с увеличением ее размеров проявляется неврологическая симптоматика, появляются офтальмологические нарушения, повышается ВЧД. К высокомолекулярным формам пролактина при их поступлении в кровь вырабатываются антитела, которые связывают пролактин. В связанном виде пролактин медленнее выводится из организма и выключается из механизма регуляции по принципу обратной связи. В таком случае развивается гиперпролактинемия без клинических проявлений.
Клиника: различается для мужчин и женщин.
У мужчин: снижение полового влечения, отсутствие спонтанных утренних эрекций, головные боли, гипогонадизм, аноргазмия, ожирение по женскому типу, бесплодие, истинная гинекомастия, галакторея.
У женщин: отсутствие менархе, недостаточность функции желтого тела, укорочение лютеиновой фазы, ановуляторные циклы, опсоменорея, олигоменорея, аменорея, менометроррагия, бесплодие, галакторея, мигрени, ограничение полей зрения, фригидность, ожирение, избыточный рост волос, отсутствие симптомов «зрачка» и «натяжения слизи» при гинекологическом осмотре.
Гипофункция аденогипофиза
Парциальный гипопитуитаризм
Гипофизарный нанизм – недостаточность функции СТГ, заболевание, основным проявлением которого является отставание в росте.
Этиология и патогенез:
1) абсолютный или относительный дефицитом СТГ в связи с патологией самого гипофиза
2) нарушение гипоталамической (церебральной) регуляции.
3) нарушение тканевой чувствительности к СТГ.
Пангипопитуитарная карликовость наследуется преимущественно по рецессивному типу. Предполагают, что имеется 2 типа передачи этой формы патологии- аутосомным путем и через Х- хромосому. При этой форме нанизма наряду с дефектом секреции СТГ чаще всего расстраивается секреция гонадотропинов и тиреотропного гормона. Секреция АКТГ нарушается в меньшей степени. У большинства больных имеется патология на уровне гипоталамуса.
Гипофизарный гипогонадизм. (вторичный гипогонадизм) – недостаточное развитие и гипофункция половых желез вследствие поражения ГГНСА,
Этиология: поражение ГГНСА со снижением продукции гонадотропинов
Патогенез: Снижение продукции гонадотропинов приводит снижению синтеза периферических половых гормонов (андрогенов, эстрогенов, гестагенов), что приводит к вырженным нарушениям как в формировании половых признаков, так и к нарушениям половой функции.
Клиника: ранние формы недостаточности гонадотропинов проявляются у мужских особей в виде евнухоидизма, у женских – гипофизарного инфантилизма, вторичная аменорея и вегетоневроз у женщин, снижение либидо и гинекомастия у мужчин, импотенция, бесплодие, снижение либидо, недоразвитие половых органов. Диспропорция скелета, ожирение по женскому типу при возникновении в постпубертате. Интеллект сохранен.
Пангипопитуитаризм – синдром поражения ГГНСА с выпадение функции гипофиза и недостаточностью периферических эндокринных желез.
Развивается в следствие 1 из 2 заболеваний:
– болезнь Симмондса (гипофизарная кахексия) – тяжелая гипоталамо-гипофизарная недостаточность, обусловленная некрозом гипофиза
-
болезнь Шихена (послеродовый гипопитуитаризм) – тяжелая гипоталамо-гипофизарная недостаточность в послеродовом периоде, обусловленная массивной кровопотерей и/или сепсисом.
Этиология:
Гипопитуитаризм по происхождению можно разделить на первичный и вторичный. Причины болезни Симмондса:
-
инфекционные заболевания, — ОНМК любого генеза с поражением ГГНСА
-
первичные опухоли гипофиза и метастатическое поражение, — травмы ГГНСА
-
инфильтративные поражения, — лучевая терапия и хирургические вмешательства в области ГГНСА, — тяжелые кровотечения, — ишемический некроз гипофиза при сахарном диабете, при прочих системных заболеваниях (серповидноклеточная анемия, артериосклероз)
-
идиопатическая форма неустановленной этиологии
Причиной некроза аденогипофиза при синдроме Шихена: является окклюзивный спазм артериол в месте вхождения их в переднюю долю, длится он 2-3 часа, в течении которых наступает некроз гипофиза. Послеродовые кровотечения часто сопровождается синдром внутрисосудистого свертывания, что ведет к тромбозу пассивно растянутых сосудов и к некрозу значительной части гипофиза. Установлена ассоциация синдрома Шехана и тяжелого токсикоза в 2-й половине беременности, что связывают с развитием аутоиммунных процессов.
Патогенез: независимо от природы повреждающего фактора и характера деструктивного процесса патогенетической основой заболевания является полное подавление продукции аденогипофизарных тропных гормонов. В результате наступает вторичная гипофункция периферических эндокринных желез.
Клиника: прогрессирующая кахексия, анорексия, кожа сухая, шелушащаяся, воскового цвета. Периферические отеки, возможна анасарка. Атрофия скелетной мускулатуры, ипохондрия, депрессия, остеопороз. Выпадение волос и зубов, признаки преждевременного старения, слабость, апатия, адинамия, обмороки, коллапсы. Атрофия молочных желез, симптоматика вторичного гипотироза (зябкость, запоры, нарушения памяти). Атрофия половых органов, аменоррея, олиго/азооспермия, снижение либидо, половая дисфункция, гипотензия, гипогликемия вплоть до комы, боли в животе неясной этиологии, тошнота, рвота, поносы. Расстройства терморегуляции. Поражение НС: полиневриты, головные боли, снижение остроты зрения.