Оглавление
- Строение гипоталамо-гипофизарной оси
- < a>Как работает гипоталамо-гипофизарная ось?
- Гипоталамо-гипофизарные гормоны
- Нарушения гипоталамо-гипофизарной системы
- щитовидная железа
- надпочечники
- яичники или яички
- окситоцин
- вазопрессин (АДГ)
- соматолиберин (GH-RH)
- соматостатин (GH-IH)
- кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH)
- тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ)
- гонадолиберин (ГнРГ)
- пролактолиберин (PRH)
- пролактостатин (ПВГ)
- пролактин (ПРЛ)
- адренокортикотропин (АКТГ)
- меланотропин (MSH)
- липотропин (ЛПХ)
- тиреотропин (ТТГ)
- соматотропин (ГР)
- фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)
- лютропин (ЛГ)
- окситоцин
- вазопрессин (АДГ)
- соматолиберин (GH-RH)
- соматостатин (GH-IH)
- кортикотропин-рилизинг гормон (CRH)
- тиреолиберин (ТРГ)
- гонадолиберин (ГнРГ)
- пролактолиберин (PRH)
- пролактостатин (ПВГ)
- Заболевания, сопровождающиеся увеличением концентрации гормонов гипоталамо-гипофизарной оси
- учащение пульса
- потеря веса
- диарея
- чрезмерная психомоторная возбудимость
- Заболевания, возникающие вследствие снижения концентрации гормонов гипоталамо-гипофизарной оси
- травмы
- опухоли, инфильтрирующие гипофиз.
- кровоизлияния
- врожденные заболевания (например, гипоплазия, т.е. недоразвитие гипофиза)
Гипоталамо-гипофизарная ось – это система, состоящая из железы внутренней секреции (гипофиз) и части головного мозга, которая гипоталамус. Гипоталамо-гипофизарная ось является основным регулятором функционирования всех желез внутренней секреции, таких как:
<ул>Структура гипоталамо-гипофизарной оси
Чтобы понять механизм функционирования гипоталамо-гипофизарной оси, давайте сначала рассмотрим работу двух ее основных элементов: гипоталамуса и гипофиза.
Высшая структура – гипоталамус – является настоящим «командным центром» всего организма. Его задача — получать стимулы относительно текущего состояния нашего организма, обрабатывать их и реагировать соответствующим образом. Гипоталамус – это элемент, обеспечивающий обмен сигналами между нервной системой и эндокринной системой.
Клетки гипоталамуса могут распознавать информацию, в частности, о температуре нашего тела, текущем состоянии питания, кровяном давлении и концентрации электролитов . Благодаря этому гипоталамус отвечает за контроль многих аспектов функционирования организма: голода и жажды, суточного ритма сна и бодрствования, регуляции обмена веществ и способности к размножению. С точки зрения функционирования гипоталамо-гипофизарной оси важнейшей деятельностью гипоталамуса является выработка различных гормонов, влияющих на функционирование всего организма.
Вторая структура гипоталамо-гипофизарной оси, гипофиз, имеет несколько более ограниченный объем действия. Его функционирование подвергается большим ограничениям и постоянному контролю, причем наиболее важный надзор осуществляет гипоталамус. Хотя гипофиз не получает столько стимулов, сколько гипоталамус, его функцию не следует недооценивать. Эта небольшая структура является центральной точкой эндокринной системы – под воздействием раздражителей гипоталамуса она вырабатывает собственные гормоны, регулирующие работу других эндокринных желез.
Гипофиз состоит из двух частей — передней (гормональной) и задней (нервной). Клетки передней доли гипофиза вырабатывают и выделяют в кровь собственные гормоны гипофиза. Клетки задней части являются кладезем двух очень важных гормонов гипоталамуса - окситоцина и вазопрессина (см. пункт 3).
Как работает гипоталамо-гипофизарная ось?
Функционирование гипоталамо-гипофизарной оси возможно благодаря постоянной связи между этими органами. Гипоталамус, как структура нервной системы, постоянно получает массу информации со всех участков тела. В ответ на них он может генерировать различные типы реакций — например, стимулировать другие участки мозга или вырабатывать гормон — химическую частицу, способную нести информацию.
Гипофиз является важным посредником в гормональной активности гипоталамуса. Гипоталамические гормоны достигают гипофиза двумя путями. Первый – это прямая передача гормонов по нервным волокнам. Таким путем транспортируются вазопрессин и окситоцин. После образования в гипоталамусе они направляются в заднюю долю гипофиза, откуда затем могут попасть в кровоток.
Второй метод касается тех гормонов гипоталамуса, задачей которых является контроль функции гипофиза. К ним относятся различные подтипы либеринов (стимулирующих гормонов) и статинов (ингибирующих гормонов). Гипоталамические либерины и статины переходят из гипоталамуса в специальную сеть мелких кровеносных сосудов, благодаря которым попадают непосредственно в гипофиз. При контакте с клетками передней доли гипофиза они регулируют свою активность и выработку гормонов гипофиза.
Хотя гипоталамус является высшей структурой гипоталамо-гипофизарной оси, связь внутри него может быть двусторонней. Гипофиз также обладает способностью влиять на гипоталамус. Вся ось регулируется в соответствии с так называемым положительные и отрицательные отзывы. Когда гормоны высвобождаются из гипофиза, их концентрация в крови увеличивается и гипоталамо-гипофизарная ось угнетается. Однако если данный гормон необходим, гипоталамус стимулирует гипофиз и увеличивает его секреторную активность. Правильное функционирование системы обратной связи является важнейшим условием поддержания гомеостаза, то есть внутреннего баланса нашего организма.
Гипоталамо-гипофизарные гормоны
Гипоталамо-гипофизарная ось представляет собой двухэтажную систему с множеством взаимосвязей. Ни одна из его структур не сможет самостоятельно выполнять свою функцию. Гипоталамо-гипофизарная ось — мощный инструмент, регулирующий весь гормональный баланс нашего организма. К наиболее важным гормонам, вырабатываемым в гипоталамусе, относятся:
<ул>Гипофиз вырабатывает такие гормоны, как:
<ул>Как видите, гипоталамо-гипофизарная ось через огромное количество гормонов определяет функционирование всего организма. Ниже представлены наиболее важные функции гормонов этой оси.
<ул>Окситоцин и вазопрессин — два гормона гипоталамуса, которые не влияют на функцию гипофиза. Единственная функция гипофиза — их хранение. Когда они получают соответствующий сигнал, они выбрасываются в кровоток. Окситоцин – гормон, который играет важнейшую роль во время родов – обеспечивает сокращение матки. Вторая задача окситоцина – облегчение лактации. Сосание младенцем соска является стимулом, вызывающим выброс окситоцина в кровь матери, что приводит к выделению молока из молочных желез.
<ул>Вазопрессин, также называемый антидиуретическим гормоном (АДГ), представляет собой гормон, регулирующий водный баланс организма. Как следует из названия, антидиуретический гормон уменьшает диурез или выведение мочи. Вазопрессин высвобождается в случае обезвоживания, сгущения крови или падения артериального давления. Воздействуя на почки, вазопрессин увеличивает плотность выделяемой мочи. Благодаря этому удается экономить воду и удерживать ее внутри организма.
<ул>Соматолиберин — первый пример типичного гормона гипоталамо-гипофизарной оси. После образования в гипоталамусе соматолиберин достигает гипофиза и стимулирует его клетки к секреции гипофизарного соматотропина, также называемого гормоном роста. Ось соматотропин-соматолиберин обеспечивает рост и развитие всех тканей организма, что, в свою очередь, определяет правильность процесса роста.
<ул>Соматостатин является гормональным противником соматолиберина – его воздействие на гипофиз приводит к снижению выделения гормона роста. Помимо своей функции в гипоталамо-гипофизарной системе, соматостатин также вырабатывается локально в желудочно-кишечном тракте, где он, среди прочего, ингибирует выброс кишечных гормонов.
<ул>Кортикотропин-высвобождающий гормон также называют кортикотропин-высвобождающим гормоном (АКТГ). Эти гормоны являются элементами гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Его активность наиболее интенсивна в стрессовых ситуациях. Воздействие АКТГ на кору надпочечников вызывает увеличение выброса одного из важнейших «гормонов стресса» — кортизола. Гормональная ось кортикотропин-кортикотропин-кора надпочечников также регулирует метаболическое управление всем организмом.
<ул>Тиротропин — это гормон, который вызывает высвобождение тиреотропина (ТТГ) из гипофиза. Уровень тиреотропина является одним из маркеров, указывающих на текущую функцию щитовидной железы – поэтому его часто измеряют у больных с заболеваниями этой железы. Тиротропин стимулирует развитие щитовидной железы и увеличивает секрецию ее гормонов. Это, в свою очередь, влияет на частоту сердечных сокращений, работу желудочно-кишечного тракта, метаболизм питательных веществ и повседневную активность.
<ул>Роль гонадолиберина в гипоталамо-гипофизарной оси заключается в стимуляции выработки так называемого гипофизарные гонадотропины. К ним относятся: фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютропин (ЛГ). Гонадотропин является примером гормона, секретируемого в пульсирующем ритме, и частота этого ритма определяет тип высвобождаемого гонадотропина. Низкая частота импульсов гонадолиберина вызывает секрецию ФСГ, а высокая – ЛГ (это происходит, например, у женщин непосредственно перед овуляцией). Гипофизарные гонадотропины влияют на яичники у женщин и яички у мужчин, обеспечивая правильное половое созревание и возможность размножения.
<ул>Пролактолиберин — это гормон гипоталамуса, который стимулирует клетки гипофиза вырабатывать пролактин. Пролактин является основным фактором подготовки молочных желез к процессу лактации. Секреция пролактина гипофизом является хорошим примером механизма отрицательной обратной связи в гипоталамо-гипофизарной оси. В период лактации, когда концентрация пролактина в организме самая высокая, выработка гонадотропинов прекращается. Вот почему у кормящих женщин после родов не наступает менструация.
<ул>Пролактостатин, гормон, ингибирующий высвобождение пролактина, на самом деле не является типичным гипоталамическим статином. Его функцию выполняет нейромедиатор - дофамин. Именно усиление дофаминергической передачи сигналов в гипоталамо-гипофизарной оси вызывает снижение выработки пролактина.
Заболевания гипоталамо-гипофизарной оси
Хотя уровни гормонов в гипоталамо-гипофизарной оси взаимно контролируются, механизмы их регуляции иногда дают сбой. Тогда мы имеем дело с эндокринными заболеваниями, возникающими в результате избытка или недостатка гормонов гипоталамо-гипофизарной системы.
<ул>Примером избыточной активности гормонов гипоталамуса является синдром неадекватного выброса вазопрессина (СИНАДГ). Из-за слишком высокой концентрации вазопрессина происходит повышенная задержка воды в организме и разжижение биологических жидкостей. Синдром SIADH в основном вызывает неврологические симптомы, а в запущенной форме может привести к отечности головного мозга.
Повышение уровня гормонов гипоталамо-гипофизарной системы может привести к вторичной гиперфункции других желез внутренней секреции: например, гипертиреоз или гиперфункция надпочечники . Повышенная концентрация АКТГ может вызвать так называемую АКТГ-зависимый синдром Кушинга. Вторичный гипертиреоз приводит к:
<ул>Избыток гормона роста может вызвать гигантизм или акромегалию.
Повышенная концентрация пролактина, то есть гиперпролактинемия, является одной из наиболее частых гормональных причин бесплодия (пролактин реципрокно подавляет секрецию гипофизарных гонадотропинов, что приводит к включению овуляции).
Наиболее распространенной причиной повышения концентрации гормонов гипофиза являются аденомы гипофиза, которые выходят из-под контроля гипоталамо-гипофизарной оси и вырабатывают гормоны независимо от нее. Их симптомы могут быть следствием повышения уровня одного гормона или перекрывающегося избытка нескольких типов гормонов.
Повышение уровня периферических гормонов, таких как кортизол или гормоны щитовидной железы, всегда требует исключения дисфункции гипоталамо-гипофизарной оси, которая может быть причиной этих нарушений.
<ул>Заболеванием с механизмом, противоположным синдрому SIADH, является центральный несахарный диабет. Причиной этого заболевания является дефицит вазопрессина, вырабатываемого в гипоталамусе, вызванный нарушением функционирования клеток гипоталамуса. Снижение концентрации вазопрессина вызывает отсутствие контроля над потерей воды с мочой. Количество выделяемой мочи значительно увеличивается, что приводит к симптомам обезвоживания и постоянному ощущению жажды.
Дефицит гормонов гипофиза может вызвать симптомы вторичной гипофункции желез внутренней секреции: щитовидной железы, надпочечников и половых желез. Снижение концентрации гонадотропинов может вызвать бесплодие и сексуальную дисфункцию.
Дефицит тиреотропина приводит к вторичному гипотиреозу, который проявляется хронической усталостью, увеличением веса и запорами. Снижение уровня гормона роста имеет серьезные последствия, особенно у детей, вызывая задержку процесса роста. Дефицит пролактина может привести к нарушениям лактации.
Гипопитуитаризм редко проявляется дефицитом одного конкретного гормона. Гораздо чаще повреждение этой железы приводит к снижению выработки ряда гормонов. Дисфункции гипофиза могут иметь различные причины. К ним относятся:
<ул>При диагностике гормональной недостаточности всегда не забывайте проверять функционирование гипоталамо-гипофизарной оси (путем измерения концентрации гормонов этой оси). Благодаря этому можно определить, является ли дефицит данного гормона результатом нарушения его периферической продукции или центрального нарушения гипоталамо-гипофизарной регуляции.
Совет эксперта
