Строение и функции гипофиза

Гипофиз, строение и функции которого будут рассмотрены далее, представляет собой орган эндокринной системы. В нем объединено 3 участка. Рассмотрим подробнее, какие существуют функции гипофиза головного мозга. В конце статьи представлен дополнительный материал. В частности, составлена таблица. Функции гипофиза охарактеризованы в ней коротко.

Кровообращение

Как получает питание гипофиз? Функции, лечение нарушений, деятельность органа в целом определяются состоянием кровообращения. Некоторые особенности снабжения органа кровью имеют во многих случаях определяющее влияние на регуляцию его активности.

Ветвями от сонной (внутренней) артерии и вилизиевого круга сформированы верхний и нижний каналы органа. Первый образует достаточно мощную капиллярную сеть в районе срединного возвышения гипоталамуса. Сливаясь, сосуды формируют ряд воротных длинных вен. Они спускаются в аденогипофиз по ножке и образуют в передней доле сплетение синусоидальных капилляров. Следовательно, в этой части органа прямое артериальное снабжение отсутствует. Кровь же поступает в нее от срединного возвышения посредством воротной системы. Данные особенности имеют первостепенное значение для регуляции каждой функции передней доли гипофиза. Это обусловлено тем, что аксоны в нейросекреторных клетках гипоталамуса в районе срединного возвышения формируют аксовазальные контакты.

Нейросекрет и регуляторные пептиды посредством воротных сосудов проникают в аденогипофиз. Задний отдел органа получает кровь из нижней артерии. В аденогипофизе отмечается наибольшая интенсивность тока, его уровень при этом выше, чем в большинстве прочих тканей.

Венозные сосуды передней доли входят в венулы задней. Отток из органа осуществляется в венозный пещеристый синус в твердой оболочке, а затем - в общую сеть. Больший объем крови отходит ретроградно к срединному возвышению. Это имеет определяющее значение при работе механизмов обратной связи между гипоталамусом и гипофизом. Симпатическая иннервация артериальных сосудов осуществляется за счет постганглионарных волокон, проходящих вдоль сети сосудов.

Гипофиз: строение и функции (кратко)

Как выше было сказано, в рассматриваемом органе имеется три отдела. Передний именуется аденогипофизом. Согласно морфологическим признакам, этот отдел представляет собой железу эпителиального происхождения. Она содержит эндокринные клетки нескольких типов.

Заднюю долю именуют нейрогипофизом. Она формируется в эмбриогенезе как выбухание вентрального гипоталамуса и отличается общим с ним нейроэктодермальным происхождением. В заднем отделе собраны питуициды - веретенообразные клетки и нейронные гипоталамические аксоны.

Промежуточная доля (аналогично передней) имеет эпителиальное происхождение. Этот отдел практически отсутствует у человека, но достаточно четко выражен, к примеру, у грызунов, крупного и мелкого рогатого скота. Функцию промежуточной доли у человека выполняет незначительная по численности группа клеток в передней части заднего отдела, функционально и эмбриологически связанных с аденогипофизом. Далее рассмотрим описанные выше части подробнее.

Выработка гормонов

Структурно передняя доля гипофиза представлена клетками восьми типов, пяти из которых присуща секреторная функция. К этим элементам относят, в частности:

• Соматотрофы. Это красные ацидофильные элементы с мелкими гранулами. Они вырабатывают гормон роста.
• Лактотрофы. Это желтые ацидофильные элементы с крупными гранулами. Они вырабатывают пролактин.
• Тиреотрофы базофильные. Указанные клетки продуцируют тиреотропный гормон.
• Гонадотрофы базофильные. Данные элементы вырабатывают ЛГ и ФСГ (гонадотропины: фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны).
• Кортикотрофы базофильные. Этими элементами продуцируется адренокортикотропный гормон кортикотропин. Также здесь, как и в элементах промежуточного отдела, формируются меланотропин и бета-эндорфин. Эти соединения происходят от молекулы предшественников липотропиновых соединений.

Кортикотропин

Он представляет собой продукт расщепления достаточно крупного гликопротеина проопиомеланокортина, который формируется базофильными кортикотрофами. Это белковое соединение разделяется на две части. Вторая из них - липотропин - расщепляется и дает кроме меланотропина пептид эндорфин. Он имеет важнейшее значение в деятельности антиболевой (антиноцицептивной) системы и модуляции выработки гормонов аденогипофиза.

Физиологические эффекты кортикотропина

Они разделены на вненадпочечниковые и надпочечниковые. Последние считаются основными. Под действием кортикотропина повышается синтез гормонов. При их избытке возникает гиперплазия и гипертрофия коры надпочечников. Вненадпочечниковое действие проявляется следующими эффектами:

• Повышением выработки соматотропина и инсулина.
• Липолитическим воздействием на жировую ткань.
• Гипогликемией в связи со стимуляцией секреции инсулина.
• Повышением отложения меланина с гиперпигментацией за счет родства гормональной молекулы с меланотропином.

При избытке кортикотропина отмечается развитие гиперкортицизма, сопровождающегося преимущественным повышением выработки кортизола в надпочечниках. Эта патология именуется болезнью Иценко-Кушинга. Снижение функции гипофиза провоцирует недостаточность глюкокортикоидов. Она сопровождается метаболическими сдвигами выраженного характера и ухудшением устойчивости к воздействию внешней среды.

Гонадотропная функция гипофиза

Выработка соединений из специфических гранул клеток отличается четко выраженной цикличностью как у мужчин, так и у женщин. Реализуются функции гипофиза в данном случае посредством системы аденилатциклазы-цАМФ. Основное их влияние направлено на половые сегменты. При этом действие распространяется не только на формирование и секрецию гормонов, но и на функции семенников и яичников за счет связывания фоллитропина с клеточными рецепторами примордиального фолликула. Это приводит к отчетливому морфогенетическому эффекту, проявляющемуся в виде роста фолликулов в яичнике и пролиферации в клетках гранулезы у женщин, а также развитию яичек, сперматогенезу и разрастанию элементов Сертоли у мужчин.

В процессе выработки половых гормонов у фоллитропина отмечается только вспомогательный эффект. За счет него секреторные структуры готовятся к активности лютропина. Кроме того, стимулируются ферменты биосинтеза стероидов. Лютропин провоцирует овуляцию и развитие в яичниках желтого тела, а в семенниках стимулирующе влияет на клетки Лейдинга. Он считается ключевым стероидом активации образования и выработки андрогенов, прогестерона и эстрогенов. Оптимальное развитие гонад и производство стероидов обеспечивается за счет синергичного действия лютропина и фоллитропина. В связи с этим их зачастую объединяют под общим наименованием "гонадотропины".

Тиреотропин: общие сведения

Секреция этого гликопротеидного гормона осуществляется непрерывно с достаточно четкими колебаниями на протяжении суток. Максимальная его концентрация отмечается в часы, которые предшествуют сну. Регуляция осуществляется за счет взаимодействия функции гипофиза и щитовидной железы. Тиреотропин усиливает секрецию тетрайодтиронина и трийодтиронина. Замыкается обратная связь как на уровне гипоталамуса, так и благодаря функции гипофиза. В последнем случае речь идет о подавлении выработки тиреотропина. Также его секреция замедляется глюкокортикоидами. В повышенном объеме происходит выработка тиреотропина под воздействием на организм повышенной температуры. Такие факторы, как наркоз, боль или травма, подавляют его секрецию.

Влияние тиреотропина

Этот гормон способен связываться со специфическим рецептором в фолликулярных клетках щитовидки и вызывать метаболические реакции. Тиреотропин способствует смене всех видов обменных процессов, ускорению захвата йода, осуществлению синтеза тиреоидных стероидов и тиреоглобулина. Увеличение секреции гормонов щитовидки происходит за счет активации гидролиза тиреоглобулина.

Тиреотропин повышает массу органа благодаря усилению синтеза белка и РНК. Гормон оказывает и внетиреоидное действие. Оно проявляется увеличением выработки гликозаминогликанов в коже, заорбитальной и подкожной клетчатке. Это, как правило, возникает вследствие недостаточности гормонов, к примеру, на фоне йододефицита. При избыточной секреции тиреотропина развивается зоб, гиперфункция щитовидки с проявлениями повышенного содержания тиреоидных стероидов (тиреотоксикоза), экзофтальма (пучеглазия). Все это в комплексе именуют Базедовой болезнью.

Соматотропин

Этот гормон вырабатывается непрерывно с 20-30-минутными вспышками в аденогипофизарных клетках. Регуляция секреции осуществляется соматостатином и соматолиберином (гипоталамическими нейропептидами). Повышение выработки соматотропина отмечается в период сна, особенно на его ранних стадиях.

Физиологические эффекты

Они связаны с воздействием соматотропина на обменные процессы. Большинство из физиологических эффектов опосредованы особыми гуморальными факторами костной ткани и печени. Они называются соматомединами. При нарушении функции гипофиза в виде повышенной и продолжительной секреции гормона действие этих гуморальных факторов на хрящевую ткань сохраняется. Однако при этом наблюдаются изменения в жировом и углеводном обменах. В итоге соматотропин провоцирует гипергликемию, обусловленную распадом в печени и мышцах гликогена, а также угнетением утилизации в тканях глюкозы. За счет этого гормона повышается секреция инсулина. В это же время соматотропин стимулирует активацию инсулиназы.

Указанный фермент разрушающе действует на инсулин, провоцируя резистентность к нему в тканях. Такое сочетание процессов может спровоцировать развитие диабета (сахарного).

Функции гипофиза проявляются и в метаболизме липидов. Имеет место облегчающее (пермиссивное) влияние соматотропина на эффекты глюкокортикоидов и катехоламинов. Вследствие этого стимулируется липолиз жировой ткани, повышается концентрация жирных свободных кислот в крови, происходит избыточное формирование кетоновых тел в печени и даже ее инфильтрация.

Инсулинорезистентность можно связать и с описанными нарушениями жировго обмена. При нарушении функции гипофиза, выражающейся в избыточной секреции соматотропина, если она проявляется в раннем детстве, развивается гигантизм при пропорциональном формировании туловища и конечностей. В зрелом и юношеском возрасте при этом отмечается усиление роста эпифизарных сегментов скелетных костей, участков с незавершенным окостенением. Этот процесс именуется акромегалией. При дефиците соматотропина врожденного характера имеет место карликовость, которую называют гипофизарным нанизмом. Таких людей именуют также лилипутами.

Пролактин

Это один из важнейших гормонов, которые вырабатывает гипофиз. Функции в организме указанный стероид выполняет разные. Преимущественно он влияет на молочную железу. Кроме того, гормон поддерживает секреторную активность желтого тела и выработку прогестерона. Пролактин участвует в регуляции водно-солевого обмена, снижая выведение воды и электролитов, стимулирует рост и развитие внутренних органов, способствует формированию материнского инстинкта. Кроме усиления белкового синтеза гормон повышает выделение жира из углеводов, что вызывает послеродовое прибавление в весе.

Задний и промежуточный отделы: краткая характеристика

Нейрогипофиз выполняет в большей степени накопительную функцию. В этом отделе также секретируются нейрогормоны паравентрикулярного и супраоптического ядра в гипоталамусе - окситоцина и вазопрессина.

Что касается промежуточного отдела, то здесь образуется меланотропин. Этот гормон синтезирует меланин, увеличивает объем свободного пигмента в эпидермисе, усиливает окраску кожи и волос. Меланотропин выполняет задачи мозгового пептида в нейрохимических процессах в памяти.

В заключение

Таблица "Функции гипофиза", представленная ниже, позволяет кратко охарактеризовать задачи рассмотренного органа посредством определения активности вырабатываемых им соединений.