Организм человека – это не набор органов и систем. Это сложная биологическая система, связанная регуляторными механизмами нервной и эндокринной природы. И одна из главных структур в системе регуляции деятельности организма – гипоталамо-гипофизарная система. В статье рассмотрим анатомию и физиологию этой сложной системы. Дадим краткую характеристику гормонам, которые секретируются таламусом и гипоталамусом, а также краткий обзор нарушений гипоталамо-гипофизарной системы и заболеваний, к которым они приводят.
Таламус – гипофиз: связанные одной цепью
Объединение структурных компонентов гипоталамуса и гипофиза в единую систему обеспечивает регуляцию основных функций нашего организма. В этой системе существуют как прямые, так и обратные связи, которые регулируют синтезирование и секретирование гормонов.
Гипоталамус руководит работой гипофиза, а обратная связь осуществляется посредством гормонов эндокринных желез, которые выделяются под действием гипофизарных гормонов. Таким образом, периферические эндокринные железы с током крови приносят свои биологически активные вещества в гипоталамус и регулируют секреторную деятельность гипоталамо-гипофизарной системы головного мозга.
Напомним, гормоны – белковые или стероидные биологические вещества, которые выделяются в кровь органами внутренней секреции (эндокринными) и регулируют метаболизм, водный и минеральный баланс, рост и развитие организма, а также принимают активное участие в реакции организма на стресс.
Немного анатомии
Физиология гипоталамо-гипофизарной системы напрямую связана с анатомическим строением структур, которые в нее входят.
Гипоталамус – небольшая часть промежуточного отдела головного мозга, которая образована более чем 30 скоплениями нервных клеток (узлов). Он связан нервными окончаниями со всеми отделами нервной системы: корой больших полушарий, гиппокампом, миндалиной, мозжечком, стволом головного мозга и спинным мозгом. Гипоталамус регулирует гормональную секрецию гипофиза и является связующим звеном нервной системы с эндокринной. Чувство голода, жажды, терморегуляция, половое влечение, сон и бодрствование – вот далеко не полный перечень функций этот органа, анатомические границы которого не четкие, а масса до 5 граммов.
Гипофиз – округлое образование на нижней поверхности головного мозга, массой до 0,5 грамма. Это центральный орган эндокринной системы, ее «дирижер» - он включает и выключает работу всех органов секреции нашего организма. Состоит гипофиз из двух долей:
- Аденогипофиз (передняя доля), который образован железистыми клетками различного типа, которые синтезируют тропные гормоны (направленные на конкретный орган-мишень).
- Нейрогипофиз (задняя доля), который образован окончаниями нейросекреторных клеток гипоталамуса.
В связи с таким анатомическим строением в гипоталамо-гипофизарной системе выделяют 2 отдела – гипоталамо-аденогипофизарный и гипоталамо-нейрогипофизарный.
Самый главный
Если гипофиз - «дирижер» оркестра, то гипоталамус – «композитор». В его ядрах синтезируется два главных гормона – вазопрессин (диуретический) и окситоцин, которые транспортируются в нейрогипофиз.
Кроме того, тут секретируются рилизинг-гормоны, которые регулируют образование гормонов в аденогипофизе. Это пептиды, которые бывают 2 типов:
- Либерины – это рилизинг-гормоны, которые стимулируют работу секреторных клеток гипофиза (соматолиберин, кортиколиберин, тиреолиберин, гонадотропин).
- Статины – это гормоны-ингибиторы, которые тормозят работу гипофиза (соматостатин, пролактиностатин).
Рилизинг-гормоны не только регулируют секреторную функцию гипофиза, но и влияют на работу нервных клеток разных участков мозга. Многие их них уже синтезированы и нашли свое применение в терапевтической практике при коррекции патологий работы гипоталамо-гипофизарной системы.
В гипоталамусе синтезируются и морфиноподобные пептиды – энкефалины и эндорфины, которые снижают уровень стресса и осуществляют обезболивание.
Гипоталамус получает сигналы от других структур мозга с помощью аминоспецифичных систем и так обеспечивает связь между нервной и эндокринной системами организма. Его нейросекреторные клетки воздействуют на клетки гипофиза не только посылая нервный импульс, но и выделяя нейрогормоны. Сюда поступают сигналы от сетчатки глаза, обонятельной луковицы, рецепторов вкуса и боли. В гипоталамусе осуществляется анализ давления крови, уровня глюкозы в крови, состояния желудочно-кишечного тракта и другой информации от внутренних органов.
Принципы работы
Регуляция гипоталамо-гипофизарной системы осуществляется по принципам прямой (положительной) и обратной (отрицательной) связи. Именно такое взаимодействие обеспечивает саморегуляцию и нормализацию гормонального баланса организма.
Нейрогормоны гипоталамуса воздействуют на клетки гипофиза и повышают (либерины) или тормозят (статины) его секреторную функцию. Это прямая связь.
Когда в крови уровень гормонов гипофиза повышается, они попадают в гипоталамус и снижают его секреторную функцию. Это обратная связь.
Именно так обеспечивается нервно-гормональная регуляция функций организма, обеспечивается постоянство внутренней среды, согласование процессов жизнедеятельности и приспособляемость к условиям окружающей среды.
Гипоталамо-аденогипофизарный отдел
Этот отдел секретирует 6 гормонов гипоталамо-гипофизарной системы, а именно:
- Пролактин или лютеотропный гормон – стимулируют лактацию, рост и обменные процессы, инстинкты заботы о потомстве.
- Тиреотропин – обеспечивает регуляцию роботы щитовидной железы.
- Аденокортикотропин – регулирует выработку корой надпочечников глюкокортикоидных гормонов.
- 2 гонадотропных гормона – лютеинизирующий (у мужчин) и фолликулостимулирующий (у женщин), которые отвечают за половое поведение и функции.
- Соматотропный гормон – стимулирует синтез белка в клетках, влияет на общий рост организма.
Гипоталамо-нейрогипофизарный отдел
Этот отдел выполняет 2 функции гипоталамо-гипофизарной системы. В задней части гипофиза секретируются гормоны аспаротоцин, вазотоцин, валитоцин, глумитоцин, изотоцин, мезотоцин. Они играют важную роль в обменных процессах в организме человека.
Кроме того, в этом отделе поступившие из гипоталамуса вазопрессин и окситоцин депонируются в кровь.
Вазопрессин регулирует процессы выведения воды почками, повышает тонус гладкой мускулатуры внутренних органов и кровеносных сосудов, участвует в регуляции агрессии и памяти.
Окситоцин – гормон гипоталамо-гипофизарной системы, роль которого в стимуляции сокращений матки во время беременности, стимуляция сексуального влечение и доверия между партнерами. Этот гормон часто называют «гормоном счастья».
Заболевания гипоталамо-гипофизарной системы
Как уже стало понятно, патология работы данной системы связана с нарушениями нормальной деятельности одного из ее отделов – гипоталамуса, передней и задней части гипофиза.
Любое изменение гормонального баланса в организме приводит к серьезным последствиям в организме. Особенно когда ошибки допускает «композитор» или «дирижер».
Кроме гормональных сбоев, причинами патологий в системе гипоталамус-гипофиз могут быть онкологические новообразования и травмы, которые затрагивают данные области. Все заболевания, так или иначе связанные с этой регуляторной системой перечислить невозможно. Мы остановимся на самых значительных патологиях и дадим их краткую характеристику.
Карликовость и гигантизм
Данные нарушения роста связаны с нарушениями в выработке соматотропного гормона.
Гипофизарный нанизм – заболевание, которое связано с недостаточностью соматотропина. Проявляется в отставании в росте и развитии (физическом и половом). Этиология заболевания связана с наследственными факторами, врожденными дефектами, травмами и опухолями гипофиза. Однако, в 60% случаев причины карликовости установить не удается. Терапия связана с постоянным приемом гормонов роста пациентами.
Гипофизарный гигантизм – заболевание, связанное с избытком или повышенной активностью гормона роста. Развивается чаще после 10 лет, а предрасполагающими факторами являются нейроинфекции, воспаления в промежуточном мозге, травмы. Проявляется заболевание в ускоренном росте, чертах акромегалии (увеличение конечностей и лицевых костей). Для терапии применяют эстрогены и андрогены.
Адипозогенитальная дистрофия
Причинами данной патологии могут быть внутриутробные инфекции, родовые травмы, вирусные инфекции (скарлатина, тиф), хронические инфекции (сифилис и туберкулез), опухоли, тромбозы, кровоизлияния в головном мозге.
Клиническая картина включает недоразвитие половых органов, гинекомастию (увеличении молочных желез за счет отложения жира) и ожирение. Чаще встречается у мальчиков 10-13 лет.
Болезнь Иценко-Кушинга
Данная патология развивается при поражении гипоталамуса, таламуса и ретикулярной формации головного мозга. Этиологию связывают с травмами, нейроинфекциями (менингит, энцефалит), интоксикациями и опухолями.
Болезнь развивается в связи с избыточной секрецией кортикотропина корой надпочечников.
При данной патологии пациенты отмечают слабость, головные боли, боли в конечностях, сонливость и жажду. Патологии сопутствует ожирение и низкорослость, одутловатость лица, сухая кожа с характерными растяжками (стрии).
В крови повышены эритроциты, артериальное давление повышено, тахикардия и дистрофия мышц сердца.
Лечение симптоматическое.
