Гипоталамо-гипофизарная система¶

Гипоталамо-гипофизарная система — комплекс анатомически и функционально связанных структур головного мозга, объединяющий гипоталамус и гипофиз. Она обеспечивает нейроэндокринную регуляцию основных физиологических процессов: роста, обмена веществ, репродукции, реакции на стресс, водно-солевого баланса и работы внутренних органов. Система служит связующим звеном между нервной и эндокринной регуляцией, преобразуя сигналы центральной нервной системы в гормональные команды.

¶Анатомические компоненты

Гипоталамус — отдел промежуточного мозга, расположенный под таламусом, у основания головного мозга. Он состоит из нескольких десятков ядер, которые делят на три группы: переднюю, среднюю (туберальную) и заднюю. Гипоталамус получает сигналы от коры больших полушарий, лимбической системы и других отделов, а также сам реагирует на концентрацию гормонов и метаболитов в крови.

Гипофиз (питуитарная железа) — небольшая железа, лежащая в турецком седле клиновидной кости. В нём выделяют три доли:

• передняя доля (аденогипофиз) — синтезирует тропные гормоны;
• промежуточная доля — у человека развита слабо;
• задняя доля (нейрогипофиз) — накапливает и выделяет гормоны, выработанные гипоталамусом.

Связь между отделами обеспечивают две системы: гипоталамо-гипофизарный тракт (пучок нервных волокон, идущий к задней доле) и воротная (портальная) система кровеносных сосудов, соединяющая срединное возвышение гипоталамуса с передней долей.

¶Механизм работы

Регуляция строится по принципу обратной связи. Гипоталамус вырабатывает рилизинг-гормоны (либерины и статины), которые по воротной системе поступают в аденогипофиз и стимулируют или подавляют секрецию его гормонов. Тропные гормоны гипофиза, в свою очередь, управляют работой периферических желёз — щитовидной, надпочечников, половых. Повышение концентрации конечных гормонов в крови тормозит выработку рилизинг-гормонов и тропных гормонов — так поддерживается гомеостаз.

Нейросекреторные клетки гипоталамуса синтезируют два гормона, транспортируемых по аксонам в заднюю долю гипофиза:

• вазопрессин (антидиуретический гормон) — регулирует реабсорбцию воды в почках и тонус сосудов;
• окситоцин — стимулирует сокращения матки в родах и выделение молока при лактации.

¶Гормоны аденогипофиза

¶Гипоталамические рилизинг-гормоны

К либеринам относят тиреолиберин, кортиколиберин, гонадолиберин, соматолиберин; к статинам — соматостатин и дофамин (пролактиностатин). Эти соединения имеют пептидную природу и действуют в крайне малых концентрациях. Тиреолиберин также выполняет роль нейромедиатора, влияя на настроение и терморегуляцию.

¶Филогенез и развитие

У беспозвоночных и низших позвоночных нейросекреторная регуляция представлена проще. У рыб и амфибий уже существует связь гипоталамуса с гипофизом, но воротная система окончательно формируется у наземных позвоночных. У млекопитающих и человека система достигает наибольшей сложности. В эмбриогенезе гипофиз развивается из двух источников: аденогипофиз — из эпителия ротовой полости (карман Ратке), нейрогипофиз — из нервной трубки.

¶Функции в организме

Гипоталамо-гипофизарная система участвует в:

• поддержании постоянства внутренней среды;
• регуляции роста и физического развития;
• организации стрессового ответа (ось «гипоталамус — гипофиз — надпочечники»);
• управлении репродуктивной функцией;
• контроле водно-солевого обмена и артериального давления;
• регуляции суточных и сезонных биоритмов.

¶Нарушения

Патология системы проявляется эндокринными и неврологическими расстройствами. Опухоли гипофиза (аденомы) вызывают избыточную или недостаточную секрецию гормонов. Недостаток соматотропина в детстве ведёт к гипофизарному нанизму, избыток — к гигантизму; у взрослых избыток СТГ вызывает акромегалию. Нарушения тиреотропной и адренокортикотропной регуляции приводят к гипо- и гипертиреозу, болезни Иценко — Кушинга. Недостаток вазопрессина вызывает несахарный диабет, проявляющийся сильной жаждой и выделением большого объёма мочи.

Диагностика основана на определении уровня гормонов в крови, функциональных пробах и методах визуализации (МРТ гипофиза). Лечение включает заместительную гормональную терапию, медикаментозное подавление секреции и хирургическое удаление опухолей.

¶Значение в науке и медицине

Изучение системы заложило основы нейроэндокринологии. Работы по расшифровке структуры рилизинг-гормонов были отмечены Нобелевскими премиями: в 1977 году — Роже Гиймену и Эндрю Шалли, в 1971 году — за исследования механизмов действия гормонов. В России исследования гипоталамо-гипофизарной регуляции развивали школы эндокринологов и физиологов, что нашло применение в клинической практике, спортивной медицине и космической физиологии, где особенно важно прогнозировать реакцию организма на стресс и невесомость.

Понимание работы системы имеет прикладное значение для эндокринологии, акушерства, психиатрии и геронтологии, поскольку с возрастом чувствительность обратных связей и ритмы секреции гормонов меняются.

Источники: учебники по нормальной физиологии и анатомии человека, руководства по эндокринологии, материалы по нейроэндокринологии.