К ним относятся гормон роста (ГР), пролактин (лактотропный гормон — ЛТГ) аденогипофиза и меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) промежуточной доли гипофиза (см. рис. 1).
Рис. 1. Гипоталамические и гипофизарные гормоны (РГ- рилизингвысвобождающие гормоны (либерины), СТ — статины). Пояснения в тексте
Гормон роста (соматотропин, соматотропныи гормон СТГ) — полипептид, состоящий из 191 аминокислоты, образуется красными ацидофильными клетками аденогипофиза — соматотрофами. Период полураспада составляет 20- 25 мин. Транспортируется кровью в свободной форме.
Мишенями ГР являются клетки костной, хрящевой, мышечной, жировой ткани и печени. Оказывает прямое действие на клетки-мишени через стимуляцию 1-TMS-рецепторов с каталитической тирозинкиназной активностью, а также не прямое действие через соматомедины — инсулиноподобные факторы роста (ИФР-I, ИФР-II), образующиеся в печени и других тканях в ответ на действие ГР.
Характеристика соматомединов
Содержание ГР в зависит от возраста и имеет выраженную суточную периодичность. Наибольшее содержание гормона отмечено в раннем детском возрасте с постепенным уменьшением: от 5 до 20 лет — 6 нг/мл (с пиком в период полового созревания), от 20 до 40 лет — около 3 нг/мл, после 40 лет — 1 нг/мл. В течение суток ГР поступает в кровь циклически — отсутствие секреции чередуется «взрывами секреции» с максимумом во время сна.
Основные функции ГР в организмеГормон роста оказывает прямое влияние на обмен веществ в клетках-мишенях и рост органов и тканей, которое может достигаться как его прямым действием на клетки-мишени, так и непрямым действием соматомединов С и А (инсулиноподобных факторов роста), высвобождаемых гепатоцитами и хондроцитами при воздействии на них ГР.
Гормон роста подобно инсулину, облегчает поглощение клетками глюкозы и ее утилизацию, стимулирует синтез гликогена и участвует в поддержании нормального уровня глюкозы в крови. При этом ГР стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз в печени; инсулиноподобный эффект сменяется контринсулярным. Как следствие этого развивается гипергликемия. ГР стимулирует выделение глюкагона, что также способствует развитию гипергликемии. При этом увеличивается образование инсулина, но чувствительность к нему клеток снижается.
Гормон роста активирует липолиз в клетках жировой ткани, способствует мобилизации свободных жирных кислот в кровь и их использованию клетками для получения энергии.
Гормон роста стимулирует анаболизм белков, облегчая поступление в клетки печени, мышц, хрящевой и костной ткани аминокислот и активируя синтез белка и нуклеиновых кислот. Это способствует повышению интенсивности основного обмена, увеличению массы мышечной ткани, ускорению роста трубчатых костей.
Анаболическое действие ГР сопровождается увеличением массы тела без накопления жиров. При этом ГР способствует задержке в организме азота, фосфора, кальция, натрия и воды. Как уже упоминалось, ГР оказывает анаболическое действие и стимулирует рост через усиление синтеза и секреции в печени и хрящевой ткани ростовых факторов, которые стимулируют дифференцировку хондроцитов и удлинение костей. Под влиянием ростовых факторов увеличивается поступление аминокислот в миоциты и синтез мышечных белков, что сопровождается увеличением массы мышечной ткани.
Синтез и секреция ГР регулируются гормоном гипоталамуса соматолиберином (РГГР — рилизинг-гормон гормона роста), усиливающим секрецию ГР и соматостатином (СС), угнетающим синтез и секрецию ГР. Уровень ГР прогрессивно нарастает во время сна (максимум содержания гормона в крови приходится на первые 2 ч сна и в 4-6 ч утра). Гипогликемия и недостаток свободных жирных кислот (при голодании), избыток аминокислот (после еды) в крови увеличивают секрецию соматолиберина и ГР. Гормоны кортизол, уровень которых возрастает при болевом стрессе, травмах, действии холода, эмоциональном возбуждении, Т 4 и Т 3 , усиливают действие соматолиберина на соматотрофы и повышают секрецию ГР. Соматомедины, высокий уровень глюкозы и свободных жирных кислот в крови, экзогенный ГР тормозят секрецию гипофизарного ГР.
Рис. Регуляция секреции соматотропина
Рис. Роль соматомединов в действии соматотропина
Физиологические последствия избыточной или недостаточной секреции ГР были изучены у пациентов с нейроэндокринными заболеваниями, при которых патологический процесс сопровождался нарушением эндокринной функции гипоталамуса и (или) гипофиза. Снижение эффектов ГР было изучено также при нарушении реакции клеток-мишеней на действие ГР, связанной с дефектами гормон-рецепторного взаимодействия.
Рис. Суточный ритм секреции соматотропина
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 (например, при опухоли гипофиза) сопровождается акромегалией — непропорциональным увеличением отдельных частей тела, которые еще сохранили способность к росту. Это приводит к изменению внешности человека из-за непропорционального развития челюстей, избыточного удлинения конечностей, а также может сопровождаться развитием сахарного диабета за счет развития резистентности к инсулину вследствие снижения количества инсулиновых рецепторов в клетках и активации синтеза в печени фермента инсулиназы, разрушающей инсулин.
Основные эффекты соматотропинаМетаболические:
Функциональные:
Таблица. Проявления изменений продукции соматотропина
Недостаточная секреция ГР в детском возрасте или нарушение связи гормона с рецептором проявляется угнетением скорости роста (менее 4 см/год) при сохранении пропорций тела и умственного развития. При этом у взрослого человека развивается карликовость (рост женщин не превышает 120 см, а мужчин — 130 см). Карликовость нередко сопровождается 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) является полипептидом, состоящим из 198 аминокислот, относится к тому же семейству, что и соматотронин и имеет с ним сходную химическую структуру.
Секретируется в кровь желтыми лактотрофами аденогипофиза (10-25% его клеток, а во время беременности — до 70%), транспортируется кровью в свободной форме, период полураспада составляет 10-25 мин. Пролактин оказывает влияние на клетки-мишени молочных желез через стимуляцию 1-TMS-рецепторов. Рецепторы пролактина обнаружены также в клетках яичников, яичек, матки, а также сердца, легких, тимуса, печени, селезенки, поджелудочной железы, почек, надпочечников, скелетных мышц, кожи и некоторых отделов ЦНС.
Основные эффекты пролактина связаны с осуществлением репродуктивной функции. Важнейшим из них является обеспечение лактации за счет стимулирования развития железистой ткани в молочной железе при беременности, а после родов — образования молозива и превращения его в материнское молоко (образование лактоальбумина, жиров и углеводов молока). При этом он не влияет на само выделение молока, которое происходит рефлекторно во время вскармливания младенца.
Пролактин подавляет выделение гипофизом гонадотропинов, стимулирует развитие желтого тела, снижает образование им прогестерона, тормозит овуляцию и наступление беременности при кормлении грудью. Пролактин способствует также формированию у матери родительского инстинкта во время беременности.
Вместе с гормонами щитовидной железы, гормоном роста и стероидными гормонами пролактин стимулирует выработку сурфактанта легкими плода и вызывает у матери небольшое снижение болевой чувствительности. У детей пролактин стимулирует развитие тимуса и участвует в формировании иммунных реакций.
Образование и секреция пролактина гипофизом регулируются гормонами гипоталамуса. Пролактостатином является допамин, угнетающий секрецию пролактина. Пролактолиберин, природа которого окончательно не идентифицирована, увеличивает секрецию гормона. Секреция пролактина стимулируется при снижении уровня допамина, при повышении уровня эстрогенов во время беременности, повышении содержания серотонина и мелатонина, а также рефлекторным путем при раздражении механорецепторов соска молочной железы во время акта сосания, сигналы от которых поступают в гипоталамус и стимулируют выделение пролактолиберина.
Рис. Регуляция секреции пролактина
Выработка пролактина значительно увеличивается при тревожных, стрессовых состояниях, депрессии, при сильных болях. Угнетают секрецию пролактина ФСГ, ЛГ, прогестерон.
Основные эффекты пролактина:
Избыток гормона (гиперпролактинемия) может быть физиологическим и патологическим. Повышение уровня пролактина у здорового человека может наблюдаться при беременности, кормлении грудью, после интенсивной физической нагрузки, во время глубокого сна. Патологическая гиперпродукция пролактина связана с аденомой гипофиза и может наблюдаться при заболеваниях щитовидной железы, циррозах печени и другой патологии.
Гиперпролактинемия может вызывать у женщин нарушение менструального цикла, гипогонадизм и снижение функций половых желез, увеличение размеров молочных желез, галакторею у нскормящих (повышенное образование и выделение молока); у мужчин — импотенцию и бесплодие.
Понижение уровня пролактина (гипопролактинемия) может наблюдаться при недостаточности функции гипофиза, перенашивании беременности, после приема ряда лекарственных средств. Одно из проявлений — недостаточность лактации или ее отсутствие.
Меланоцитостимулирующий гормон (МСГ, меланотропин, интермедин) — это пептид, состоящий из 13 аминокислотных остатков, образуемый в промежуточной зоне гипофиза у плода и новорожденных. У взрослого человека эта зона редуцирована и МСГ вырабатывается в ограниченных количествах.
Предшественником МСГ является полипептид проопиомеланокортин, из которого образуются также адренокортикотропный гормон (АКТГ) и β-липотроиин. Имеется три типа МСГ — а-МСГ, β-МСГ, у-МСГ, из которых наибольшей активностью обладает а-МСГ.
Основные функции МСГ в организмеГормон индуцирует синтез фермента тирозиназы и образование меланина (меланогенез) через стимуляцию специфических 7-TMS- рецепторов, ассоциированных с G-белком в клетках-мишенях, которыми являются меланоциты кожи, волос и пигментного эпителия сетчатки глаза. МСГ вызывает дисперсию меланосом в клетках кожи, что сопровождается потемнением кожи. Такое потемнение имеет место при увеличении содержания МСГ, например при беременности или при заболевании надпочечников (болезнь Аддисона), когда в крови повышается не только уровень МСГ, но и АКТГ и β-липотропина. Последние, будучи производными проопиомеланокортина, также могут усиливать пигментацию, а при недостаточном уровне МСГ в организме взрослого человека могут частично компенсировать его функции.
Мелантропины:
Образуются в аденогинофизе и регулируют функции клеток-мишеней периферических эндокринных желез, а также неэндокринных клеток. Железами, функции которых контролируются гормонами систем гипоталамус — гипофиз — эндокринная железа, являются щитовидная железа, кора надпочечников, половые железы.
Тиреотропный гормон (ТТГ, тиротропин) синтезируется базофильными тиротрофами аденогипофиза, является глико- протеином, состоящим из а- и β- субъединиц, синтез которых детерминирован различными генами.
Строение а-субъединицы ТТГ сходно с субъединицами в составе люгеинизирующего, фолликулстимулирующего гормонов и хорионического гонадотропина, образуемого в плаценте. а-Субъединица ТТГ является неспецифической и непосредственно не определяет его биологическое действие.
а-Субъединица тиротропина может содержаться в сыворотке крови в количестве около 0,5-2,0 мкг/л. Более высокий уровень ее концентрации может являться одним из признаков развития секретирующей ТТГ опухоли гипофиза и наблюдаться у женщин после наступления менопаузы.
Эта субъединица необходима для придания специфичности пространственной структуре молекулы ТТГ, находясь в которой тиротропин приобретает возможность стимулировать мембранные рецепторы тироцитов щитовидной железы и вызывать его биологические эффекты. Эта структура ТТГ возникает после нековалентного связывания а- и β-цепей молекулы. При этом структура р-субъединицы, состоящей из 112 аминокислот, является определяющей детерминантой для проявления биологической активности ТТГ. Кроме того, для усиления биологической активности ТТГ и скорости его метаболизма необходимо гликозилирование молекулы ТТГ в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи тиротрофов.
Известны случаи наличия у детей точечных мутаций гена, кодирующего синтез (β-цепи ТТГ, вследствие чего синтезируется Р-субъединица измененной структуры, неспособной взаимодействовать с а-субъединицей и образовывать биологически активный тнротропин. У детей с подобной патологией наблюдаются клинические признаки гипотиреоза.
Концентрация ТТГ в крови колеблется от 0,5 до 5,0 мкЕд/мл и достигает своего максимума в интервале между полуночью и четырьмя часами. Секреция ТТГ минимальна в послеобеденные часы. Это колебание содержания ТТГ в различное время суток не оказывает существенного влияния на концентрации Т 4 и Т 3 в крови, поскольку в организме имеется большой пул внетиреоидного Т 4 . Время полужизни ТТГ в плазме крови составляет около получаса, а его продукция за день равна 40-150 мЕд.
Синтез и секреция тиротропина регулируется многими биологически активными веществами, среди которых ведущими являются ТРГ гипоталамуса и свободные Т 4 , Т 3 , секретируемые щитовидной железой в кровь.
Тиротропина рилизинг-гормон является гипоталамическим нейропептидом, образующимся в нейросекреторных клетках гипоталамуса и стимулирующим секрецию ТТГ. ТРГ секрстируется клетками гипоталамуса в кровь портальных сосудов гипофиза через аксовазальные синапсы, где и связывается с рецепторами тиреотрофов, стимулируя синтез ТТГ. Синтез ТРГ стимулируется при сниженном уровне в крови Т 4 , Т 3 . Секреция ТРГ контролируется также по каналу отрицательной обратной связи уровнем тиротропина.
ТРГ оказывает разностороннее действие в организме. Он стимулирует секрецию пролактина, и при повышенном уровне ТРГ у женщин могут наблюдаться эффекты гиперпролактинемии. Это состояние может развиться при сниженной функции щитовидной железы, сопровождаемой повышением уровня ТРГ. ТРГ содержится также в других структурах мозга, в стенках органов желудочно-кишечного тракта. Предполагается, что он используется в синапсах в качестве нейромодулятора и оказывает антидепрессивное действие при депрессиях.
Таблица. Основные эффекты тиротропина
Секреция ТТГ и его уровень в плазме обратно пропорциональны концентрации свободных Т 4 , Т 3 и Т 2 , в крови. Эти гормоны по каналу отрицательной обратной связи подавляют синтез тиротропина, действуя как непосредственно на сами тиротрофы, так и через уменьшение секреции ТРГ гипоталамусом (нейросекреторные клетки гипоталамуса, образующие ТРГ и тиротрофы гипофиза, являются клетками-мишенями Т 4 и Т 3). При снижении концентрации в крови гормонов щитовидной железы, например при гипотиреозе, наблюдается увеличение процента популяции тиротрофов среди клеток аденогипофиза, увеличение синтеза ТТГ и повышение его уровня в крови.
Эти эффекты являются следствием стимуляции тиреоидными гормонами рецепторов TR 1 и TR 2 , эксирессированиых в тиротрофах гипофиза. В экспериментах показано, что ведущее значение для экспрессии гена ТТГ имеет ТR 2 -изоформа рецептора ТГ. Очевидно, что нарушение экспрессии, изменение структуры или аффинности рецепторов тиреоидных гормонов может проявляться нарушением образования ТТГ в гипофизе и функции щитовидной железы.
Ингибирующее влияние на секрецию ТТГ гипофизом оказывают соматостатин, серотонин, дофамин, а также ИЛ-1 и ИЛ-6, уровень которых повышается при воспалительных процессах в организме. Ингибируюг секрецию ТТГ норадреиалин и глюкокортнкоидные гормоны, что может наблюдаться в условиях стресса. Уровень ТТГ повышается при гипотиреозе, может возрастать после частичной тирсоидэктомии и (или) после радио- йодтерапии новообразований щитовидной железы. Эти сведения должны учитываться врачами при обследовании пациентов с заболеваниями тиреоидной системы для корректной диагностики причин заболевания.
Тиротропин является основным регулятором функций тироцитов, ускоряющим практически каждый этап синтеза, хранения и секреции ТГ. Под действием ТТГ ускоряется пролиферация тироцитов, увеличиваются размеры фолликулов и самой щитовидной железы, усиливается ее васкуляризация.
Все эти эффекты являются результатом сложного комплекса биохимических и физико-химических реакций, которые протекают вслед за связыванием тиротропина с его рецептором, расположенным на базальной мембране тироцита, и активацией, связанной с G-белком аденилатциклазы, что ведет к повышению уровня цАМФ, активации цАМФ зависимых протеинкиназ А, фосфорилирующих ключевые ферменты тироцитов. В тироцитах повышается уровень кальция, усиливается поглощение йодида, ускоряется его транспорт и включение при участии фермента тиреопероксидазы в структуру тиреоглобулина.
Под действием ТТГ активируются процессы образования псевдоподий, ускоряющих резорбцию тиреоглобулина из коллоида в тироциты, ускоряется образование в фолликулах коллоидных капель и гидролиз в них тиреоглобулина под действием лизосомальных ферментов, активируется метаболизм тироцита, что сопровождается увеличением скорости поглощения тироцитами глюкозы, кислорода, окисления глюкозы, ускоряется синтез белков и фосфолипидов, которые необходимы для роста и увеличения числа тироцитов и образования фолликулов. В больших концентрациях и при продолжительном воздействии тиротропин вызывает пролиферацию клеток щитовидной железы, увеличение ее массы, размеров (зоб), увеличение синтеза гормонов и развитие ее гиперфункции (при достаточном количестве йода). В организме развиваются эффекты избытка тиреоидных гормонов (повышение возбудимости ЦНС, тахикардия, повышение основного обмена и температуры тела, пучеглазие и другие изменения).
Недостаток ТТГ ведет к быстрому или постепенному развитию гипофункции щитовидной железы (гипотиреоза). У человека развиваются снижение основного обмена, сонливость, вялость, адинамия, брадикардия и другие изменения.
Тиротропин, стимулируя рецепторы в других тканях, повышает активность селензависимой дейодиназы, превращающей тироксин в более активный трийодтиронин, а также чувствительность их рецепторов, тем самым «подготавливая» ткани к воздействию тиреоидных гормонов.
Нарушение взаимодействия ТТГ с рецептором, например при изменении структуры рецептора или его аффинности к ТТГ, может лежать в основе патогенеза ряда заболеваний щитовидной железы. В частности, изменение структуры ТТГ-рецептора в результате мутации гена, кодирующею его синтез, приводит к понижению или отсутствию чувствительности тироцитов к действию ТТГ и развитию врожденного первичного гипотиреоза.
Так как строение а-субъединиц ТТГ и гонадотропина одинаково, то при высоких концентрациях гонадотропин (например, при хорионэпите- лиомс) может конкурировать за связывание с рецепторами ТТГ и стимулировать образование и секрецию ТГ щитовидной железой.
Рецептор ТТГ способен связываться не только с тиротропнном, но и с аутоантителами — иммуноглобулинами, стимулирующими или блокирующими этот рецептор. Такое связывание имеет место при аутоиммунных заболеваниях щитовидной железы и, в частности, при аутоиммунном тиреоидите (болезни Грейвса). Источником этих антител обычно являются В-лимфоциты. Тиреоидстимулирующие иммуноглобулины связываются с рецептором ТТГ и воздействуют на тироциты железы подобно тому, как действует ТТГ.
В других случаях в организме могут появляться аутоантитела, блокирующие взаимодействие рецептора с ТТГ, в результате чего может развиться атрофический тиреоидит, гипотиреоз и микседема.
Мутации генов, колирующих синтез рецептора ТТГ, могут вести к развитию их резистентности к ТТГ. При полной резистентности к ТТГ, щитовидная железа гинопластична, неспособна синтезировать и секретировать достаточные количество тиреоидных гормонов.
В зависимости от звена гипоталамо-гииофизарно-тиреоид- ной системы, изменение в котором привело к развитию нарушений в функционировании щитовидной железы, принято различать: первичный гипо- или гипертиреоз, когда нарушение связано непосредственно со щитовидной железой; вторичный, когда нарушение вызвано изменениями в гипофизе; третичный — в гипоталамусе.
Основные функции гонадотропинов в женском организмеГонадотропины — фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), или фоллитропин и лютеинизирующий гормон (ЛГ), или лютропин, - являются гликопротеинами, образуются в разных или одних и тех же базофильных клетках (гонадотрофах) аденогипофиза, регулируют у мужчин и у женщин развитие эндокринных функций половых желез, действуя на клетки-мишени через стимуляцию 7-ТМS-рецепторов и повышая в них уровень цАМФ. Во время беременности ФСГ и ЛГ могут образовываться в плаценте.
Под влиянием возрастающего уровня ФСГ в течение первых дней менструального цикла происходит созревание первичного фолликула и увеличение концентрации эстрадиола в крови. Действие пикового уровня ЛГ в середине цикла является непосредственной причиной разрыва фолликула и превращения его в желтое тело. Латентный период со времени действия пиковой концентрации ЛГ до овуляции составляет от 24 до 36 ч. ЛГ является ключевым гормоном, стимулирующим образование прогестерона и эстрогенов в яичниках.
Основные функции гонадотропинов в мужском организмеФСГ способствует росту яичек, стимулирует клетки Ссртоли и способствует образованию ими белка, связывающего андрогены, а также стимулирует выработку этими клетками полипептида ингибина, который снижает секрецию ФСГ и ГРГ. ЛГ стимулирует созревание и дифференцировку клеток Лейдига, а также синтез и секрецию этими клетками тестостерона. Совместное действие ФСГ, ЛГ и тестостерона необходимо для осуществления сперматогенеза.
Таблица. Основные эффекты гонадотропинов
Регуляция секреции ФСГ и ЛГ осуществляется гипоталамическим гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГРГ), называемым также гонадолиберином и люлиберином, который стимулирует их высвобождение в кровь — в первую очередь ФСГ. Увеличение содержания эстрогенов в крови женщин в определенные дни менструального цикла стимулирует образование ЛГ в гипоталамусе (положительная обратная связь). Действие эстрогенов, прогестинов и гормона ингибина тормозят выделение ГРГ, ФСГ и ЛГ. Угнетает образование ФСГ и ЛГ пролактин.
Секреция гонадотропинов у мужчин регулируется ГРГ (активация), свободным тестостероном (торможение) и ингибином (угнетение). У мужчин секреция ГРГ осуществляется постоянно, в отличие от женщин, у которых она происходит циклически.
У детей выделение гонадотропинов тормозит гормон эпифиза — мелатонин. При этом пониженный уровень ФСГ и ЛГ у детей сопровождается поздним или недостаточным развитием первичных и вторичных половых признаков, поздним закрытием зон роста в костях (недостаток эстрогенов или тестостерона) и патологически высоким ростом или гигантизмом. У женщин недостаток ФСГ и ЛГ сопровождается нарушением или прекращением менструального цикла. У кормящих матерей эти изменения цикла могут быть весьма выражены из-за высокого уровня пролактина.
Избыточная секреция ФСГ и ЛГ у детей сопровождается ранним половым созреванием, закрытием зон роста и гипергонадной низкорослостью.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ, или кортикотропин) является пептидом, состоящим из 39 аминокислотных остатков, синтезируется кортикотрофами аденогипофиза, действует на клетки-мишени, стимулируя 7-ТМС-рецепторы и повышая уровень цАМФ, период полураспада гормона составляет до 10 мин.
Основные эффекты АКТГ подразделяют на надпочечниковые и вненадпочечниковые. АКТГ стимулирует рост и развитие пучковой и сетчатой зон коры надпочечников, а также синтез и выделение глюкокортикоидов (кортизола и кортикостерона клетками пучковой зоны и в меньшей степени — половых гормонов (в основном андрогенов) клетками сетчатой зоны. АКТГ слабо стимулирует выделение минералокортикоида альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников.
Таблица. Основные эффекты кортикотропина
Вненадпочечниковое действие АКТГ — это действие гормона на клетки других органов. АКТГ оказывает липолитическое действие в адипоцитах и способствует повышению в крови уровня свободных жирных кислот; стимулирует секрецию инсулина р-клетками поджелудочной железы и способствует развитию гипогликемии; стимулирует секрецию гормона роста соматотрофами аденогипофиза; усиливает пигментацию кожи, подобно МСГ, с которым имеет сходную структуру.
Регуляция секреции АКТГ осуществляется тремя основными механизмами. Базальная секреция АКТГ регулируется эндогенным ритмом выделения кортиколиберина гипоталамусом (максимальный уровень утром 6-8 ч, минимальный — 22-2 ч). Усиление секреции достигается действием большего количества кортиколиберина, образующегося при стрсссорных воздействиях на организм (эмоции, холод, боль, физическая нагрузка и др.). Уровень АКТГ контролируется также механизмом отрицательной обратной связи: снижается при повышении в крови содержания глюкокортикоидного гормона кортизола и повышается при снижении уровня кортизола в крови. Повышение уровня кортизола сопровождается также торможением секреции кортиколиберина гипоталамусом, что также ведет к снижению образования АКТГ гипофизом.
Рис. Регуляция секреции кортикотропина
Избыточная секреция АКТГ имеет место при беременности, а также при первичной или вторичной (после удаления надпочечников) гиперфункции кортикотрофов аденогипофиза. Ее проявления разнообразны и связаны как с эффектами самого АКТГ, так и с его стимулирующим влиянием на секрецию гормонов корой надпочечников и других гормонов. АКТГ стимулирует секрецию гормона роста, уровень которого важен для нормального роста и развития организма. Повышение уровня АКТГ, особенно в детском возрасте, может сопровождаться симптомами, обусловленными избыточным образованием гормона роста (см. выше). При избыточном уровне АКТГ у детей вследствие стимуляции им секреции половых гормонов надпочечниками может наблюдаться раннее половое созревание, нарушение баланса мужских и женских половых гормонов и развитие признаков маскулинизации у женщин.
При высоких концентрациях в крови АКТГ стимулирует липолиз, катаболизм белков, развитие избыточной пигментации кожи.
Дефицит АКТГ в организме ведет к недостаточной секреции пиококортикоидов клетками коры надпочечников, что сопровождается метаболическими нарушениями и снижением устойчивости организма к неблагоприятным влияниям факторов среды существования.
АКТГ образуется из предшественника (проопиомеланокортина), из которого синтезируется также а- и β-МСГ, а также β- и у-липотропины и эндогенные морфиноподобные пептиды — эндорфины и энкефалины. Липотропины активируют липолиз, а эндорфины и энкефалины являются важными компонентами антиноцицептивной (противоболевой) системы мозга.
И гипоталамуса оказывают исключительное влияние на весь организм человека. Они координируют рост, развитие, половое созревание и все виды обмена веществ. Гормоны гипоталамуса, выделение которых контролируется гипофизом, регулируют множество жизненно важных функций организма. Давайте рассмотрим эту железу с анатомической точки зрения.
Гипофиз, центральный орган представляет собой небольшое округлое образование, состоящее из двух частей. Гипоталамус же расположен над гипофизом в так называемом Его еще называют подбугорьем. Вес железы - до пяти граммов. Однако это маленькое образование играет значительную роль для нашего тела, регулируя температурный баланс, обмен веществ (как белков, жиров и углеводов, так и минералов), функции щитовидки, яичников и надпочечников. Состоит железа из трех отделов, имеет гипофизарную ножку. Основную ее массу составляют нейросекреторные и группирующиеся в ядра (которых более 30).
Кортиколиберин воздействует на переднюю часть гипофиза. Этот нейропептид регулирует ряд (реакции активизации, способность к ориентировке). Этот гормон усиливает тревогу, страх, напряжение. Длительное его воздействие на организм приводит к хроническому стрессу, депрессии, истощению, бессоннице. Такие гормоны гипоталамуса, как упомянутый кортиколиберин, являются веществами пептидной природы. Это части белковых молекул. Всего нейрогормонов 7, их называют еще либеринами. Их воздействие на гипофиз дает начало синтезу тропных гормонов - соматотропина, гонадотропина и тиреотропина. Помимо них нейросекреторные клетки, находящиеся в гипоталамусе, вырабатывают и другие вещества, влияющие на гипофиз. Это - статины, угнетающие секрецию перечисленных тропных гормонов. Все они влияют на рост, развитие, взаимодействие эндокринной системы с нервной. Стимуляторами рилизинг-гормонов могут являться катехоламины. Однако это пока только гипотеза.
Синтезируясь в гипоталамусе, это вещество затем поступает в гипофиз (заднюю его долю) и выделяется в кровь. Максимальная концентрация окситоцина связана с ощущением эмоциональной близости - у матерей при контакте с новорожденным ребенком, у мужчин при привязанности и сексуальных контактах. Если этот гормон вырабатывается в недостаточном количестве, тогда невозможна оптимальная родовая деятельность, высока опасность выкидыша.
Невозможно перечислять гормоны гипоталамуса и не упомянуть Его функциями являются повышение артериального давления, поддержание водного баланса, координация усвоения калия в организме. Секреция вазопрессина увеличивается при тошноте, стрессе, боли, гипогликемии. Чтобы снизить ее, следует употреблять много (курага, помидоры). Недостаток вазопрессина приводит к развитию несахарного диабета.
Лекарственные средства «Гонадорелин» и «Леупролид» используют в терапии задержки полового созревания, при крипторхизме и гипогонадизме. А также при поликистозе яичников, эндометриозе.
Высокие уровни гормон-высвобождающего гормона роста могут вызвать аномальное увеличение черепа, рук и ног, а также проблемы с менструацией или диабетом. Низкие уровни могут замедлять половое созревание у детей или уменьшать мышечную массу у взрослых
Известные как посланники тела, гормоны влияют на то, как самочувствие и функции организма. Гормоны вырабатываются многими различными частями тела. – это часть мозга, которая отвечает за многие гормоны. Понимание этих «мозговых гормонов» поможет вам взять под контроль ваше тело и ваше здоровье.
Гипоталамус вырабатывает гормоны, которые контролируют выработку гормонов в . Эти две части тела работают вместе, чтобы сообщать другим эндокринным железам, когда пришло время выпускать гормоны, которые они синтезируют. Из-за этого функция гипоталамуса напрямую связана с общим здоровьем гормонов. Если гипоталамус поврежден из-за травматического повреждения головного мозга или генетических факторов, общее гормональное здоровье будет страдать.
Гипоталамус вырабатывает семь различных гормонов:
Каждый из этих гормонов должен находиться в тщательном балансе, чтобы организм мог нормально функционировать. Слишком много или слишком мало гормонов гипоталамуса может повлиять на здоровье и благополучие организма. Например, слишком высокий уровень антидиуретического гормона может привести к удержанию воды, а слишком низкие уровни могут вызывать обезвоживание или снижение артериального давления крови.
Избыток кортикотропин-высвобождающий гормон может привести к проблемам с акне, диабету, повышенному давлению крови, остеопорозу, бесплодию и мышечным проблемам. Низкий уровень этого гормона может вызвать потерю веса, повышенную пигментацию кожи, желудочно-кишечные расстройства и низкое давление крови.
Люди, борющиеся с уровнями гонадотропин-высвобождающих гормонов, могут заметить проблемы с плохим здоровьем костей или с бесплодием. Низкие уровни могут вызывать бесплодие, в то время как высокие уровни могут нарушать связь между гипоталамусом и гипофизом.
Высокие уровни гормон-высвобождающего гормона роста могут вызвать аномальное увеличение черепа, рук и ног, а также проблемы с менструацией или диабетом. Низкие уровни могут замедлять половое созревание у детей или уменьшать мышечную массу у взрослых. Соматостатин, гормон-ингибирующий гормон роста, может вызывать проблемы с пищеварением, диабетом и желчными камнями, в то время как низкий уровень этого гормона может вызывать неконтролируемую секрецию гормона роста, что приводит к психологическим проблемам.
Высокие уровни окситоцина были связаны с увеличением предстательной железы, в то время как низкий уровень может вызвать трудности с грудным вскармливанием, появление симптомов аутизма или отсутствием социального развития.
Наконец, пациенты с высоким уровнем тиреотропин-высвобождающего гормона могут испытывать усталость, депрессию, увеличение веса, запор, сухость кожи и выпадение волос. Похудение, слабые мышцы, чрезмерное потоотделение и тяжелый менструальный поток являются симптомами слишком низких уровней этого гормона.
Если вы подозреваете, что у вас могут быть проблемы с функцией гипоталамуса, поговорите со своим врачом и эндокринологом о проведении надлежащих тестов, чтобы вы могли вернуться к нормальной жизни, свободной от проблем, вызванных плохо функционирующим гипоталамусом.
ПО МНОГОЧИСЛЕННЫМ ПРОСЬБАМ ЧИТАТЕЛЕЙ РЕДАКЦИЯ НАЧИНАЕТ ПУБЛИКАЦИЮ СТАТЕЙ СПЕЦИАЛИСТОВ ИНСТИТУТА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЭНДОКРИНОЛОГИИ И ХИМИИ ГОРМОНОВ АМН СССР ПОД РУБРИКОЙ «ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА».
В. Н. БАБИЧЕВ, доктор биологических наук, профессор
Эндокринная система организма человека объединяет небольшие по величине и различные по своему строению и функциям железы внутренней секреции: гипофиз, эпифиз, щитовидную и околощитовидные железы, поджелудочную железу, надпочечники и половые железы.
Все вместе взятые, они весят не более 100 граммов, а количество вырабатываемых ими гормонов может исчисляться и миллиардными долями грамма. И тем не менее сфера влияния гормонов исключительно велика. Они оказывают прямое воздействие на рост и развитие организма, на все виды обмена веществ, на половое созревание.
Между железами внутренней секреции нет прямых анатомических связей, но существует взаимозависимость функций одной железы от других.
Эндокринную систему здорового человека можно сравнить с хорошо сыгранным оркестром, в котором каждая железа уверенно и тонко ведет свою партию. А в роли дирижера этого «оркестра» выступает главная, верховная железа внутренней секреции - гипофиз.
Это бобовидное образование весом 0,5-0,6 грамма располагается в костном углублении дна черепа, названном турецким седлом. Две доли гипофиза - передняя (аденогипофиз) и задняя (нейрогипофиз) - отличаются строением и функциями.
Большая по размерам передняя доля гипофиза выделяет в кровь шесть тропных гормонов. Один из них - гормон роста, или соматотропный (СТГ) - стимулирует рост скелета, активизирует биосинтез белка, способствует увеличению размеров тела.
Если в результате каких-либо нарушений гипофиз начинает вырабатывать слишком много СТГ, рост тела резко увеличивается, развивается гигантизм. В тех случаях, когда повышенное выделение гормона роста происходит у взрослого человека, это сопровождается акромегалией - увеличением не всего тела, а лишь его отдельных частей: носа, подбородка, языка, рук и ног.
При недостаточной выработке гипофизом соматотропного гормона у ребенка приостанавливается рост и развивается гипофизарная карликовость.
Остальные пять гормонов: адренокортикотропный (АКТГ), тиреотропный (ТТГ), пролактин, фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) - направляют и регулируют деятельность других желез внутренней секреции.
В. Н. БАБИЧЕВ, доктор
биологических наук, профессор
Гонады, или половые железы, не только обеспечивают возможность воспроизводить потомство и продолжать род человеческий, но и обладают широким спектром биологического действия на организм.
В значительной степени они ведают созреванием организма, формированием внешнего облика человека, физиологических и психологических его особенностей.
Половые железы - единственные из всех эндокринных органов, анатомия и физиология которых различны у мужчин и женщин.
В. И. КАНДРОР, доктор
медицинских наук, профессор
Надпочечники - парный орган. Они как бы прилеплены к верхнему полюсу обеих почек (отсюда их название). Анатомическое строение каждого надпочечника чем-то напоминает слоеный пирог: сверху жировая оболочка, под ней - соединительнотканная, затем идет корковый слой, а в самом центре - мозговой.
Адренокортикотропный гормон стимулирует деятельность коры надпочечников, заставляя ее в случае необходимости более интенсивно вырабатывать кортикостероиды.
Тиреотропный гормон способствует образованию и выделению гормона щитовидной железы тироксина.
Фолликулостимулирующий гормон у женщин способствует созреванию яйцеклетки, а у мужчин стимулирует сперматогенез.
В тесном контакте с ним действует лютеинизирующий гормон. Именно благодаря ЛГ у женщин формируется так называемое желтое тело - образование, без которого невозможно нормальное течение беременности.
В процессах репродукции активное участие принимает также пролактин , или лактогенный гормон. От этого гормона во многом зависит величина и форма молочных желез; через сложную систему взаимосвязей различных гормонов он стимулирует выработку грудного молока у женщины после родов.
Вот насколько значительно влияние лишь одной передней доли гипофиза!
Однако, являясь верховной железой эндокринной системы, гипофиз сам подчиняется центральной нервной системе, и в частности гипоталамусу . Этот высший вегетативный центр постоянно координирует, регулирует деятельность различных отделов мозга, всех внутренних органов.
Частота сердечных сокращений, тонус кровеносных сосудов, температура тела количество воды в крови и тканях, накопление или расход белков, жиров, углеводов, минеральных солей - словом, существование нашего организма, постоянство его внутренней среды находится под контролем гипоталамуса.
Гипоталамус руководит гипофизом, используя и нервные связи, и систему кровеносных сосудов. Кровь, которая поступает в переднюю долю гипофиза, обязательно проходит через серединное возвышение гипоталамуса и обогащается там гипоталамическими нейрогормонами.
Нейрогормоны - это вещества пептидной природы, которые представляют собой части белковых молекул. К настоящему времени обнаружено семь нейрогормонов, так называемых либеринов (то есть освободителей), которые стимулируют в гипофизе синтез тропных гормонов. А три нейрогормона - пролактостатин, меланостатин и соматостатин, - напротив, тормозят их выработку.
К нейрогормонам относят также вазопрессин и окситоцин . Продуцируют их нервные клетки ядер гипоталамуса, а затем по собственным аксонам (нервным отросткам) транспортируют в заднюю долю гипофиза, и уже отсюда эти гормоны поступают в кровь, оказывая сложное воздействие на системы организма.
Окситоцин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки при родах, выработку молока молочными железами.
Вазопрессин активно участвует в регуляции транспорта воды и солей через клеточные мембраны, под его влиянием уменьшается просвет кровеносных сосудов и, следовательно, повышается давление крови.
За то, что этот гормон обладает способностью задерживать воду в организме, его часто называют антидиуретическим гормоном (АДГ). Главной точкой приложения АДГ являются почечные канальцы, где он стимулирует обратное всасывание воды из первичной мочи в кровь.
Когда в результате нарушений деятельности гипоталамо-гипофизарной системы продукция АДГ резко снижается, развивается несахарный диабет - мочеизнурение. Его основные симптомы - сильная жажда и повышенное отделение мочи.
Однако не следует думать, что гипоталамус и гипофиз лишь отдают приказы, спуская по цепочке «руководящие» гормоны.
Они и сами чутко анализируют сигналы, поступающие с периферии, от желез внутренней секреции. Деятельность эндокринной системы осуществляется на основе универсального принципа обратной связи.
Избыток гормонов той или иной железы внутренней секреции тормозит выделение специфического гормона гипофиза, ответственного за работу данной железы, а недостаток побуждает гипофиз усилить выработку соответствующего тропного гормона.
Механизм взаимодействия между нейрогормонами гипоталамуса, тропными гормонами гипофиза и гормонами периферических желез внутренней секреции в здоровом организме отработан длительным эволюционным развитием и весьма надежен.
Однако достаточно сбоя в одном звене этой сложной цепи, чтобы произошло нарушение количественных, а порой и качественных соотношений в целой системе, влекущее за собой различные эндокринные заболевания.
И хотя современная медицина владеет гормональными препаратами, с помощью которых удается бороться с нарушением функций эндокринных желез, гормональная терапия и по сей день остается, пожалуй, одной из самых сложных и ответственных областей лекарственной терапии.
Гипофиз и гипоталамус – это важные составляющие части эндокринной системы человека, вырабатывающие различные . Практически каждый знает эти сложные названия и понимает их связь с мозгом, но что на самом деле делают гипоталамус и гипофиз и какова их роль в жизни и здоровье человека?
Гипофизом называют мозговой придаток, расположенный под корой головного мозга. Он имеет крошечные размеры, но выполняет очень важные функции. Эта железа внутренней секреции регулирует такие процессы, как рост и развитие, половая функция и способность к размножению, обмен веществ.
Крошечный гипофиз делится по своему строению на доли, каждая из которые имеет свои функции. Каждая из долей (передняя, задняя и промежуточная) имеют свои группы клеток, которые вырабатывают определенные , регулирующие различные системы и функции организма.
С недоразвитием или избыточным действием гипофиза связывают понятие гигантизма и карликовости. Гипофиз связан с гипоталамусом, частью промежуточного . Этот небольшой участок выполняет роль координатора. Он вырабатывает гормоны, сообщаясь с гипофизом. Гормоны воздействуют на гипофиз и провоцируют выработку других гормонов, которые управляют практически всей эндокринной системой организма. От работы гипоталамуса зависят такие состояния организма, как голод или жажда, а также сон.
Гормоны гипофиза и гипоталамуса играют важную роль — это сложный процесс координирования работы всего организма в целом.
Задняя доля гипофиза является приемников сигналов, подаваемых гипоталамусом. Промежуточная доля гипофиза у человека представляет собой лишь тонкую прослойку. У некоторых животных она развита очень хорошо.
Больше информации о гипоталамо-гипофизарной системе можно узнать из видео.
Различные сбои в работе гипоталамо-гипофизарной системы приводят к серьезным и необратимым нарушениям.
Так, например, опухоль гипофиза приводит к серьезным нарушениям зрения, а гипоталамус играет роль индикатора голода или насыщения.
Существует теория, согласно которой лечить ожирение можно непосредственным воздействием на гипоталамус. Если работа гипоталамуса была нарушена еще в детстве, у ребенка будет замедлен рост, а также возникнут проблемы с формированием половых признаков.
Каждый отдел гипофиза и сам гипоталамус вырабатывают свои отдельные (релизинг-гормоны), жизненно необходимые организму для нормального функционирования.
Рассмотрим некоторые из них:
Гигантизм — сбои в работе системы гормонов
Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы должны находиться в постоянном равновесии. Эта система устроена сложно, имеет множество различных связей с другими системами и органами. Любой сбой приводит к тяжелым последствиям.
Заболеваний, вызванных нарушениями в работе гипофиза и гипоталамуса, очень много.
Они имеют сложную систему симптомов и достаточно трудно диагностируются и лечатся:
Сбои в гипоталамо-гипофизарной системе часто ведут к тяжелым осложнениями и с трудом поддаются лечению. Большое количество заболеваний связано с опухолями гипофиза, что определяет избыток или недостаток выделяемых им гормонов.
