Гормоны гипофиза и гипоталамуса: соотношение, функции и возможные заболевания. Роль стероидных гормонов, гормонов щитовидной и паращитовидных желез Рилизинг факторы гипоталамуса

Гипоталамус – небольшое образование, которое расположено в промежуточном мозге. Его нейроны осуществляют регуляцию нейроэндокринных процессов и различных гомеостатических показателей человеческого организма. Особое значение имеет гипоталамо-гипофизарная связь, которая связывает нервную и эндокринную системы. Стоит подробнее остановиться на биологических функциях гипоталамуса и биологически активных веществах, которые он способен продуцировать.

Основные функции гипоталамуса

Гипоталамус – нейровегетативный, нейроэндокринный, нейрогуморальный, нейроиммунный и хронобиологический центр. Он также относится к центральным образованиям лимбико-ретикулярного комплекса, обеспечивающего гомеостаз и адаптацию всего организма. Это позволяет гипоталамусу выполнять следующие задачи:

• Поддержание постоянной температуры тела. Преоптическая область включает в себя нейроны, которые регулярно отслеживают температуру кровяного русла. Повышение показателя будет приводить к усилению их пульсации, что запустит механизм теплоотдачи и наоборот.
• Регуляция работы сердечно-сосудистой системы. Удалось установить, что стимуляция центров гипоталамуса позволяет увеличивать или снижать артериальное давление, частоту сердечных сокращений. Были обнаружены участки, вызывающие исключительно за повышение показателя, а также центры, приводящие к его снижению.
• Регуляция водного баланса. Гипоталамус способен выполнять данную задачу несколькими способами: формируется чувство жажды и мотивационная составляющая (поведенческие механизмы, которые направлены на удовлетворение данного желания), а также регуляция количества жидкости, выделяемой с мочой. Центр жажды расположен в латеральном отделе, его нейроны способны отслеживать концентрацию электролитов в кровяном русле, значение осмотического давления. При недостатке жидкости клетки начинают пульсировать сильнее, что вызывает чувство жажда и необходимость его удовлетворения. Супраоптические и паравентрикулярные ядра гипоталамуса регулируют выделение жидкости через почки, вырабатывая антидиуретический гормон.
• Влияние на сократительную активность матки. Нейроны паравентрикулярных ядер способны продуцировать окситоцин, который приводит к сокращению матки во время родовой деятельности. Перед родами в миометрии матки отмечается увеличение рецепторов, которые реагируют на окситоцин, что позволяет повысить чувствительность органа к гормону и способствует рождению ребенка. Новорожденный ребенок берет сосок, стимулируя продукцию окситоцина и вызывая выделение молока. Отметим, что окситоцин вырабатывается также у мужчин и небеременных женщин, вызывая чувство любви и симпатию.
• Регуляция чувства голода и насыщения. Латеральная область гипоталамуса включает в себя несколько центров, нейроны которых отвечают за появление чувства голода и насыщения. Поражение данной области гипоталамуса может приводить к развитию голодания, приводящего к летальному исходу. При полном поражении латеральной части отмечается резкое повышение аппетита и отсутствие насыщения.
• Формирование поведенческой активности. Гипоталамус обладает обширными связями со стволом мозга и ретикулярной формацией, что позволяет ему участвовать в процессах регуляции поведенческой активности.

Гормоны гипоталамической области

Гипоталамус – часть промежуточного мозга и одновременно важный эндокринный орган. В определенных его ядрах происходит трансформация нервного импульса в эндокринный процесс. Как результат орган способен продуцировать специфические биологически активные вещества, способные в наномолярной концентрации вызывать значительные физиологические изменения в организме. Согласно функциям гормоны гипоталамуса принято делить на 3 группы:

1. Рилизинг-гормоны

Регулируют синтез гормонов гипофиза, повышая их продукцию. Вырабатываются следующие 7 либеринов:

• Пролактолиберин.
• Соматолиберин.
• Люлиберин.
• Фоллилиберин.
• Кортиколиберин.
• Тиролиберин.
• Меланолиберин.

Каждое биологически активное вещество оказывает воздействие на определенную долю гипофиза, стимулируя выработку соответствующих гормонов: пролактина, соматотропина, гонадотропинов (ЛСГ и ФСГ), адренокортикотропного гормона (кортикотропина), тиреотропина.

2. Статины

Данные вещества способны останавливать продукцию гипофизом соответствующих гормонов. Вырабатываются следующие гормоны:

• Соматостатин.
• Меланостатин.
• Пролактостатин.

В гипоталамо-аденогипофизной оси гипоталамус регулярно производит специфические биологически активные вещества, которые посредством гипофизарной портальной системы переносятся в переднюю долю гипофиза. Именно там они осуществляют регуляцию секреции аденогипофизарных гормонов.

3. Окситоцин и вазопрессин

Они продуцируются нейронами супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса, после чего переносятся в заднюю долю гипофиза.

Функции гипоталамуса в поддержании нормальной жизнедеятельности человеческого организма невозможно переоценить. Он является уникальным центром, который контролирует все вегетативные функции, поведенческие и мотивационные механизмы. Благодаря тесной функциональной связи с прочими отделами головного мозга способен регулировать большую часть жизненно важных функций.

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.

Функции гормонов

Каждый отдел гипофиза и сам гипоталамус вырабатывают свои отдельные (релизинг-гормоны), жизненно необходимые организму для нормального функционирования.

Рассмотрим некоторые из них:

• Соматолиберин. Это гормон гипоталамуса, который воздействует на гипофиз. Его также называют гормоном роста. Недостаток его ведет к низкому росту, а избыток к высокому росту или даже гигантизму. Этот гормон усиливает выработку белка и распад жиров. В течение дня уровень гормона не слишком высок, но он увеличивает во время еды и сна.
• Пролактин. Пролактин вырабатывается гипофизом. Он имеет непосредственное значение для размножения и лактации. В первую очередь он воздействует на , их рост, выработку молозива и превращение его в грудное молоко. Сразу после родов начинает активно вырабатываться этот гормон, провоцирующий лактацию. Примерно к третьему дню начинает выделяться молозиво и молоко.
• Гонадотропные гормоны гипофиза. Существует 3 таких гормона, отвечающих за половые функции организма: фолликулостимулирующий (образование фолликулов и формирование желтого тела), лютеинизирующий (превращение фолликула в желтое тело) и лютеотропный (уже известный пролактин).
• Тиролиберин. Он вырабатывается гипоталамусом и воздействует на гипофиз, что провоцирует выработку аналогичного гормона в нем. Доказано воздействие этого гормона на нервную систему и снижение депрессии при достаточном его уровне. Избыток этого гормона может привести в нарушениям половой сферы.
• Кортикотропин. Вырабатывается гипофизом и контролирует работу надпочечников, а также отвечает за выработку стероидных гормонов. Он способствует расщеплению жировой ткани. Избыток этого гормона приводит к нарушениям в работе практически всех внутренних органов, изменения претерпевают мышцы и кости. Жировая ткань развивается неравномерно: на одних участках тела она в избытке, на других отсутствует.

Заболевания, связанные с гормонами

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:

1. Гигантизм. Это редкое , связанное с избыточной выработкой гипофизом гормона роста. Помимо невероятно высокого роста эти люди страдают и другими осложнениями, такими как сильные боли в суставах, головные боли, быстрая утомляемость, бесплодие, сердечная недостаточность и т.д. Лечится это заболевание гормоном соматостатином, контролирующим рост. К сожалению, большинство пациентов с этим заболеванием не доживают до старости из-за большого количества .
2. Акромегалия. Схожее с гигантизмом заболевание, выражающееся в увеличении костей черепа, особенно лицевых, а также стоп и кистей. Это заболевание развивается не сразу, а лишь после завершения роста. Оно может протекать медленно, от года к году меняя облик человека. Черты лица становятся грубыми, крупными, а кисти и стопы – непропрорционально большими. Помимо этого наблюдается гипертония, апноэ во сне, повышенное давление.
3. Болезнь Иценко-Кушинга. Это тяжелое заболевание, вызванное сбоями в гипоталамо-гипофизарной системе. Оно связано с избыточным выделением кортикотропина. В результате обменные процессы в организме нарушаются, жир активно и неравномерно откладывается, появляются растяжки, активно растут волосы на теле и на лице, кости становятся ломкими, иммунитет падает, нарушается вся половая сфера. При легкой форме течения болезни прогноз довольно благоприятный. Однако при тяжелом течении даже после наступления выздоровления остаются необратимые , например, почечная недостаточность.

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.

Он выделяет гормоны, управляющие эндокринной системой. Секреторная активность проявляется через нейроны гипоталамуса. Вообще, можно сказать, что все нервные клетки выделяют гормоны. Они способны вырабатывать ацетилхолин, норадреналин и дофамин, которые работают в организме как медиаторы, то есть принимают участие в передаче различных нервных импульсов.

В гипоталамусе выделяются супраоптическое и паравентрикулярное ядра. В них секретируются, ответственно, вазопрессин и окситоцин. Данные гормоны совместно с белком-носителем через ножку гипофиза поступают к задней доле гипофиза, а она имеет с гипоталамусом общее неврогенное происхождение, но является при этом депо, где данные гормоны только накапливаются, но они там не продуцируются.

Какие гормоны выделяет гипоталамус?

Другими отделами гипоталамуса вырабатываются гипофизотропные гормоны (их часто также называют рилизинг-факторами). Они контролируют выделение гормонов передней доли гипофиза. Данная часть гипофиза не принадлежит эмбриологически мозгу, и при этом не имеет непосредственной иннервации со стороны гипоталамуса.

Она связана с гипоталамусом сетью сосудов, которая проходит по ножке гипофиза. Рилизинг-гормоны поступают по кровеносным сосудам в переднюю долю гипофиза, при этом регулируя синтез и выделение различных гипофизарных гормонов. Регуляция таких гормонов осуществляется стимулирующими, и одновременно различными ингибирующими гормонами гипоталамуса.

Но в отношении одних групп гипофизарных гормонов большее значение имеет регуляция их со стороны стимулирующих рилизинг-гормонов, а другой - воздействие ингибирующих гормонов гипоталамуса. При этом к первой группе гормонов относят АКТГ, ТТГ (тиреотропин), СТГ (гормон роста), ФСГ и ЛГ. Каждый из них регулируется соответствующими гипоталамическими рилизинг-гормонами.

На данный момент времени расшифрованы структуры ТТГ-РГ (то есть тиреотропин-рилизинг-гормона), который оказался трипептидом, а также СТГ-РГ, АКТГ-РГ и ЛГ-РГ, которые имеют структуру декапептидов.

С помощью синтетического ТТГ-РГ при условии внутривенного введения у здорового человека можно значительное повысить концентрацию в крови тиреотропина. МСГ и пролактин регулируются с помощью преимущественно ингибирующих гипоталамических факторов, соответственно МИФ и ПИФ. Потому в случае перерезки ножки гипофиза, тогда, когда устраняется воздействие гипоталамуса, секреция пролактина и МСГ увеличивается, а секреция других гипофизарных гормонов в то же время резко снижается.

Что еще может гипоталамус?

Помимо нейросекреторной активности, некоторые скопления гипоталамических нейронов играют также роль нейрогенных центров, которые регулируют некоторые основные функции организма. В частности, именно в гипоталамусе находится центр жажды. При этом нейрофизиологические данные показывают, что чувство жажды проявляется как гипоталамические сигналы в ответ на повышение уровня осмотического кровяного давления (сгущение крови), которое воспринимается осморецепторами гипоталамического супраоптического ядра.

В результате этого влияния, которое меняет электрические свойства мембран у осморецепторов, повышается секреция гормона вазопрессина, и в результате достигается задержка в организме воды.

Вместе с тем появляется ощущение жажды, которое направлено в итоге на восстановление осмотического давления. Рецепторы, которые расположены в разных отделах сосудистого ложа, одновременно с этим также воспринимают изменения объёма в организме циркулирующей крови.Информация поступает и в гипоталамус, и одновременно в ренин-ангиотензиновую систему. Это наряду с влиянием на гипоталамус ангиотензина оказывает регулирующее воздействие через почки.

Помимо центра жажды, в гипоталамусе находятся терморецепторы, которые воспринимают изменения в температуре крови. При этом имеются отдельные нейроны, которые реагируют на понижение и на повышение температуры (происходит гипоталамическая терморегуляция).

Важно упомянуть то, что серотонин и катехоламины, оказывая влияние на гипоталамический центр терморегуляции, могут менять температуру тела.

Гипоталамическая регуляция аппетита у людей связана в первую очередь с латеральным и вентромедиальным отделами гипоталамуса. Они работают соответственно как «центр аппетита» (голода) и «центр насыщения».

Раньше считалось, что в организме действует энергетически-температурный, липостатический и осмотический механизмы регуляции активности данных центров, а теперь считается, что регуляцию процессов аппетита и насыщения регулирует глюкостатический механизм.

При этом главную роль играет в первую очередь не только абсолютный уровень глюкозы в том или ином отделе гипоталамуса, где находятся глюкорецепторы, но интенсивность утилизации глюкозы в данных рецепторах.

Нужно подчеркнуть, что при гипогликемии, к примеру, в случае избытка в организме инсулина стимуляция аппетита также осуществляется за счёт того, что активизируются вторичные поведенческие реакции.

Ещё более важным является то, что нетолько то, в каком состоянии находится центр аппетита, но также регуляция секреции СТГ, которая имеет ключевое значение в обеспечении организма энергетическими субстратами, имеет связь с процессом утилизации глюкозы. Также возможно и то, что гипоталамус получает информацию о том, насколько интенсивно утилизируется глюкоза, на периферии, в первую очередь в печени.

Также с деятельностью гипоталамуса связана регуляция сна и бодрствования. Но здесь, также как и в отношении регуляции эмоциональных проявлений, гипоталамус больше проявляет себя уже как составная часть ретикулярной формации, контролирующей данные проявления.

Гипоталамус играет значимую роль также в процессах регулирования сердечно-сосудистой системы. Роль гипоталамических нарушений, например, повышения активности сосудорегулирующих центров в дальнейшем развитии гипертонической болезни является несомненной. То же самое можно сказать о регуляции вегетативных функций организма.

Она хоть и осуществляется разными отделами цнс, но при этом доминирующее воздействие оказывает гипоталамус. Характерно, что признаки симпатической активации, которая возникает при раздражении гипоталамуса, далее распространяются уже и на сердечно-сосудистую систему, и на функциональное состояние всего организма.

Гипофизотропная часть гипоталамуса и действие на организм гипоталамических нейронов в гипоталамических центрах находятся под контролем нейромедиаторов,образующихся преимущественно в самом гипоталамусе. Нервные окончания нейронов гипоталамуса отличаются специализацией в секреции гормонов дофамина, норадреналина и серотонина.

Адренергические нейроны повышают секрецию различных рилизинг-гормонов и вследствие этого секрецию АКТГ, гонадотропных гормонов, пролактина и СТГ и подавляют секрецию ингибирующих гормонов гипоталамуса.

Поэтому резерпин и аминазин, способные блокировать адренергическую передачу импульсов, влияют на снижение секреции гонадотропинов. АКТГ и СТГ, напротив, увеличивают секрецию гонадотропинов в результате подавления секреции ПИФ. Приэтом ДОФА, являясь предшественником норадреналина и дофамина, повышает концентрацию в головном мозге катехоламинов и потому тормозит секрецию гормона пролактина, но при этом повышает продукцию гонадотропинов, СТГ, ТТГ.

Но нужно отметить, что данные показали то, что норадреналинпродуцирующие и дофаминпродуцирующие нейроны, невзирая на свою адренергическую природу, в гипоталамусе часто обладают отдельными, специфическими функциями. Так,норадреналинпродуцирующие нейроны осуществляют контроль также секреции вазопрессина и окситоцина. Серотонинпродуцирующие нейроны точно так же связаны с механизмами, контролирующими секрецию АКТГ и гонадотропинов, при этом в мозге концентрация серотонина снижает продукцию гонадотропинов, например, ЛГ.

Именно этим объясняется то, что имипрамин, который блокирует транспорт серотонина, влияет на изменение эстрального цикла, а -этил-триптамин, активирующий серотониновые рецепторы, снижает секрецию гормона АКТГ. Мелатонин и некоторые другие метоксииндолы влияют на гипоталамус, воздействуя на уровне серотонинпродуцирующих нейронов, при этом вызывая снижение секреции МСГ, гонадотропинов, снижение функции щитовидки и стимулируют «центр сна».

Либерины (рилизинг-факторы) - это гормоны гипоталамуса, действие которых заключается во влиянии на переднюю долю гипофиза с целью стимуляции выработки в кровеносную систему различных гормонов, влияющих на периферические эндокринные железы или органы и ткани человека.

Гормон либерин: что это?

Либерин - пептидный гормон, формирующийся на определенных участках ядер гипоталамуса в небольшой области промежуточного мозга.

Под контролем других биологически активных веществ и нейротрансмиттеров, высвобожденный либерин попадает в кровеносные сосуды и достигает непосредственно передней доли гипофиза.

В гипофизе либерины стимулируют высвобождение гипофизарных гормонов.

Строение и функционирование гипофиза

Гипофиз - это железа, находящаяся внутри головного мозга, имеющая размер с горошину. Он расположен в «турецком седле», костистой впадине в основании черепа, прямо под головным мозгом в полости носа, за носовым мостом.

Несмотря на то, что гипофиз выглядит как цельная железа, он состоит из двух отдельных частей - задней и передней долей. Гипофиз прикреплен к головному мозгу и контролирует его деятельность.

Передняя часть гипофиза состоит из железистых клеток, связанных с мозгом очень короткими кровеносными сосудами. Задняя часть гипофиза, составляет целое с головным мозгом и секретирует гормоны непосредственно в кровеносную систему организма.

Строение гипофиза

Гипофиз называется «мастер железой», с помощью гормонов управляющей множеством различных процессов. Он определяет потребности функционирующих систем и посылает сигналы в различные органы и железы для работы и поддержания их саморегуляции (гомеостаза).

Например, пролактин, вырабатываемый гипофизом, регулирует производство молока у женщин. Он также выделяет гормоны, действующие на надпочечники, щитовидную железу, яичники у женщин и семенники у мужчин, которые, в свою очередь, производят другие гормоны.

Через продуцирование своих гормонов, гипофиз регулирует обмен веществ, рост, половое созревание, функции размножения, кровяное давление и многие другие жизненно важные физиологические процессы.

Передняя доля гипофиза вырабатывает следующие гормоны:

1. Адренокортикотропный, стимулирующий надпочечники производить стероиды, главным образом кортизол, а также гормон роста, регулирующий общее развитие, метаболизм (обмен веществ) и состав тканей организма.
2. Пролактин, активирующий выработку молока.
3. Тиреотропный, стимулирующий щитовидную железу вырабатывать ее гормоны.
4. Лютеинизирующий и фолликулостимулирующий, действующие на яичники у женщин и семенники у мужчин, активируя производство половых гормонов.

Либерины и статины: за что отвечают?

Либерины (высвобождающие, стимулирующие) и статины (ингибирующие, замедляющие) - чья основная цель состоит в контроле высвобождения других гормонов, методом стимуляции или ингибирования.

К примеру, тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ) высвобождается из гипоталамуса в ответ на пониженный уровень секреции тиреотропа (ТТГ) из гипофиза. ТТГ, в свою очередь, контролируется с помощью гормонов Т4 и Т3, вырабатываемых щитовидной железой.

Схема гипоталамо-гипофизарной системы

Основное действие рилизинг-гормонов , вырабатываемых гипоталамусом, заключаются в следующем:

• тиреотропин-рилизинг-гормон (тиролиберин) сообщает гипофизу о необходимости выпустить больше тиреотропина;
• гормон роста-рилизинг-гормон (соматолиберин) - больше соматотропина;
• гонадотропин-рилизинг-гормон (гонадолиберин) - гонадотропина;
• кортикотропин-рилизинг-гормон (кортиколиберин) - кортикотропина.

Основное действие ингибирующих гормонов , секретируемых гипоталамусом, заключаются в следующем:

• дофамин (пролактостатин) сообщает гипофизу о необходимости ингибировать пролактин, в качестве медиатора влияющий на множество систем организма;
• соматостатин - ингибировать соматотропин и сообщить желудочно-кишечному тракту о необходимости ингибировать различные гормоны ЖКТ;
• фоллистатин - ингибировать фолликулостимулирующий гормон, имеющий множество различных системных эффектов.

Рилизинг-факторы (либерины) гипоталамические

Кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ)

Представляет собой пептидный гормон, участвующий в реакции на стресс.

Основной его функцией, является стимулирование синтеза гипофизом адренокортикотропного гормона.

Дефицит КРГ имеет многочисленные и потенциально фатальные метаболические последствия, включая гипогликемию.

В дополнение к выработке в гипоталамусе, он также синтезируется в периферических тканях, таких как Т-лимфоциты, и имеет высокий уровень экспрессии в плаценте. В плаценте КРГ является маркером, определяющим продолжительность беременности и сроки родов.

Быстрое увеличение циркулирующих уровней гормона происходит в начале родов, и в дополнение к его метаболическим функциям, КРГ может выступать в качестве спускового механизма этого физиологического процесса.

Соматотропин-рилизинг-гормон (соматолиберин)

Высвобождает гормон роста (ГР), заставляя гипофиз секретировать его в кровь.

ГР воздействует практически на все ткани тела, контролируя ряд физиологических функций и процессов организме.

Инсулиноподобный фактор роста № 1 - это гормон, вырабатываемый в печени и других органах, в ответ на производство ГР, и действующий во многих тканях, вызывая в них метаболические процессы и их рост.

В дополнение к влиянию на выработку ГР, соматолиберин также влияет на сон, потребление пищи и память человека.

Опухоль передней доли гипофиза – , чаще обнаруживается у женщин. Опухоль доброкачественная и поддается лечению при своевременном выявлении и терапии.

Не зря врачи при осмотре пациента осматривают язык. По состоянию языка можно заподозрить наличие тех или иных патологий. О том, как определить диагноз по языку, читайте .

Тиреотропин-рилизинг-гормон (тиролиберин)

Контролирует секрецию тиреотропного гормона из передней доли гипофиза и широко распространен в центральной нервной системе, являясь нейротрансмиттером (модулятором) деятельности нейронов в области мозжечка.

Тиролиберин играет существенную роль в энергетической саморегуляции (гомеостазе), пищевом поведении, термогенезе и вегетативном регулировании организма.

Гонадотропин-рилизинг-гормон

Они в свою очередь, попадают в общий кровоток и действуют на семенники и яичники, инициируя и поддерживая их репродуктивные функции.

ЛГ и ФСГ также контролируют уровни гормонов, продуцируемых половой системой, и играют важную роль в управлении производством спермы у мужчин и созреванием и выходом яйцеклетки в течение каждого менструального цикла у женщин.

Биохимические и физиологические исследования гипоталамуса доказывают, что либерины и статины играют определяющую роль в регуляции выработки гормонов гипофиза. Клинические исследования также показывают, что гормоны гипоталамуса могут иметь практическое значение в диагностике и лечении различных заболеваний у человека.

Видео на тему

Тема: «РОЛЬ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ, ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ И ПАРАЩИТОВИДНЫХ ЖЕЛЕЗ. НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИИ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ»

1. Иерархия регуляторных систем в организме человека (схема). Роль нервной, эндокринной системы, внутриклеточных механизмов регуляции.

2. Классификация и механизмы действия гормонов. Общие пути воздействия гормонов на клетку. Циклический 3",5"-АМФ, строение и роль в организме.

3. Гормоны гипоталамуса (либерины и статины) и передней доли гипофиза: химическая природа, биологическая роль. Гипо- и гиперфункция передней доли гипофиза.

4. Гормоны задней доли гипофиза: химическая природа, биологическая роль. Несахарный диабет, основные нарушения обмена веществ и физиологических функций.

5. Внутрисекреторная функция поджелудочной железы (инсулин, глюкагон) и её нарушения (сахарный диабет).

6. Гормоны мозгового слоя надпочечников (адреналин, норадреналин): строение, синтез, биологическая роль.

7. Гормоны коры надпочечников (глюко- и минералокортикоиды): строение, биологическая роль. Гипо- и гиперфункция коры надпочечников.

8. Иодсодержащие гормоны щитовидной железы: строение, особенности синтеза, биологическая роль. Основные нарушения обмена веществ, возникающие при гипо- и гиперфункции щитовидной железы.

9. Тиреокальцитонин и паратгормон: место синтеза, химическая природа, биологическая роль.

10. Половые гормоны: место синтеза, строение, биологическая роль.

11. Гормоны местного действия (гистамин, серотонин, ГАМК): строение, биосинтез, роль в организме. Инактивация биогенных аминов.

12. Эйкозаноиды (производные арахидоновой кислоты): простагландины, тромбоксаны, простациклины, лейкотриены. Основные биологические эффекты. Лекарственные препараты - ингибиторы синтеза эйкозаноидов.

29.1. Гормоны гипоталамуса и гипофиза.

Как уже упоминалось, местом непосредственного взаимодействия высших отделов центральной нервной системы и эндокринной системы является гипоталамус. Это небольшой участок переднего мозга, который расположен непосредственно над гипофизом и связан с ним при помощи системы кровеносных сосудов, образующих портальную систему.

29.1.1. Гормоны гипоталамуса. В настоящее время известно, что нейросекреторные клетки гипоталамуса продуцируют 7 либеринов (соматолиберин, кортиколиберин, тиреолиберин, люлиберин, фоллиберин, пролактолиберин, меланолиберин) и 3 статина (соматостатин, пролактостатин, меланостатин). Все эти соединения являются пептидами .

Гормоны гипоталамуса через специальную портальную систему сосудов попадают в переднюю долю гипофиза (аденогипофиз). Либерины стимулируют, а статины подавляют синтез и секрецию тропных гормонов гипофиза. Эффект либеринов и статинов на клетки гипофиза опосредуется цАМФ- и Са2+ -зависимыми механизмами.

Характеристика наиболее изученных либеринов и статинов приведена в таблице 2.

29.1.2. Гормоны аденогипофиза. Аденогипофиз (передняя доля гипофиза) продуцирует и выделяет в кровь ряд тропных гормонов, регулирующих функцию как эндокринных, так и неэндокринных органов. Все гормоны гипофиза являются белками или пептидами. Внутриклеточным посредником всех гипофизарных гормонов (кроме соматотропина и пролактина) служит циклический АМФ (цАМФ). Характеристика гормонов передней доли гипофиза приводится в таблице 3.

29.1.3. Гормоны нейрогипофиза. К гормонам, секретируемым в кровоток задней долей гипофиза, относятся окситоцин и вазопрессин. Оба гормона синтезируются в гипоталамусе в виде белков-предшественников и перемещаются по нервным волокнам в заднюю долю гипофиза.

Окситоцин - нонапептид, вызывающий сокращения гладкой мускулатуры матки. Он используется в акушерстве для стимуляции родовой деятельности и лактации.

Вазопрессин - нонапептид, выделяемый в ответ на повышение осмотического давления крови. Клетками-мишенями для вазопрессина являются клетки почечных канальцев и гладкомышечные клетки сосудов. Действие гормона опосредовано цАМФ. Вазопрессин вызывает сужение сосудов и повышение артериального давления, а также усиливает реабсорбцию воды в почечных канальцах, что приводит к снижению диуреза.

29.1.4. Основные виды нарушений гормональной функции гипофиза и гипоталамуса. При дефиците соматотропного гормона, возникающем в детском возрасте, развивается карликовость (низкий рост). При избытке соматотропного гормона, возникающем в детском возрасте, развивается гигантизм (аномально высокий рост).

При избытке соматотропного гормона, возникающем у взрослых (в результате опухоли гипофиза), развивается акромегалия - усиленный рост кистей рук, ступней, нижней челюсти, носа.

При недостатке вазопрессина, возникающем вследствие нейротропных инфекций, черепно-мозговых травм, опухолей гипоталамуса, развивается несахарный диабет. Основным симптомом этого заболевания является полиурия - резкое увеличение диуреза при пониженной (1,001 - 1,005) относительной плотности мочи.

29.3. Иодсодержащие гормоны щитовидной железы.

29.3.1. Щитовидная железа секретирует иодтиронины - тироксин (Т4 ) и трииодтиронин (Т3 ). Это иодированные производные аминокислоты тирозина (см. рисунок 8).

Рисунок 8. Формулы гормонов щитовидной железы (иодтиронинов).

Предшественником Т4 и Т3 служит белок тиреоглобулин, содержащийся во внеклеточном коллоиде щитовидной железы. Это крупный белок, содержащий около 10% углеводов и много тирозиновых остатков (рисунок 9). Щитовидная железа обладает способностью накапливать ионы иода (I- ), из которых образуется “активный иод”. Радикалы тирозина в составе тиреоглобулина подвергаются иодированию “активным иодом” - образуются моноиодтирозин (МИТ) и дииодтирозин (ДИТ). Затем происходит конденсация двух иодированных остатков тирозина с образованием Т4 и Т3 , включённых в полипептидную цепь. В результате гидролиза иодированного тиреоглобулина под действием лизосомальных протеаз образуются свободные Т4 и Т3 поступают в кровь. Секреция иодтиронинов регулируется тиреотропным гормоном (ТТГ) гипофиза (см. таблицу 2). Катаболизм тиреоидных гормонов осуществляется путём отщепления иода и дезаминирования боковой цепи.

Рисунок 9. Схема синтеза иодтиронинов.

Поскольку Т3 и Т4 практически нерастворимы в воде, в крови они присутствуют в виде комплексов с белками, главным образом с тироксинсвязывающим глобулином (фракция α1 -глобулинов).

Иодтиронины - гормоны прямого действия. Внутриклеточные рецепторы для них имеются во всех тканях и органах, кроме головного мозга и гонад. Т4 и Т3 являются индукторами более 100 различных белков-ферментов. Под действием иодтиронинов в тканях-мишенях осуществляется:

1) регуляция роста и дифференцировки клеток;

2) регуляция энергетического обмена (увеличение количества ферментов окислительного фосфорилирования, Na+ , К+ -АТФазы, повышение потребления кислорода, увеличение теплопродукции).

Под влиянием тиреоидных гормонов ускоряется всавывание глюкозы в кишечнике, усиливается поглощение и окисление глюкозы в мышцах и печени; активируется гликолиз, в органах уменьшается содержание гликогена. Иодтиронины усиливают выведение холестерола, поэтому содержание его в крови снижается. Снижается также содержание триацилглицеролов в крови, что объясняется активацией окисления жирных кислот.

29.3.2. Нарушения гормональной функции щитовидной железы. Гиперфункция щитовидной железы (тиреотоксикоз или базедова болезнь ) характеризуется ускоренным распадом углеводов и жиров, повышением потребления О2 тканями. Симптомы заболевания: увеличение основного обмена, повышение температуры тела, потеря в весе, учащённый пульс, повышенная нервная возбудимость, пучеглазие (экзофтальм).

Гипофункция щитовидной железы, развивающаяся в детском возрасте, носит название кретинизм (выраженная физическая и умственная отсталость, карликовый рост, непропорциональное сложение, снижение основного обмена и температуры тела). Гипофункция щитовидной железы у взрослых проявляется как микседема . Для этого заболевания характерны ожирение, слизистый отёк, нарушение памяти, психические расстройства. Основной обмен и температура тела снижены. Для лечения гипотиреоза используют заместительную гормонотерапию (иодтиронины).

Известен также эндемический зоб - увеличение размеров щитовидной железы. Заболевание развивается вследствие недостатка йода в воде и пище.

29.4. Гормоны, участвующие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена.

Контроль уровня ионов кальция и фосфатов в организме осуществляют гормоны щитовидной железы и расположенных в непосредственной близости от неё четырёх паращитовидных желез. Эти железы продуцируют кальцитонин и паратгормон.

29.4.1. Кальцитонин - гормон пептидной природы, синтезируется в парафолликулярных клетках щитовидной железы в виде препрогормона. Активация происходит путём частичного протеолиза. Секреция кальцитонина стимулируется при гиперкальциемии и понижается при гипокальциемии. Мишенью гормона является костная ткань. Механизм действия - дистантный, опосредованный цАМФ. Под влиянием кальцитонина ослабляется деятельность остеокластов (клеток, разрушающих кость) и активируется деятельность остеобластов (клеток, участвующих в формировании костной ткани). В результате этого тормозится резорбция костного материала - гидроксиапатита - и усиливается его отложение в органическом матриксе кости. Наряду с этим кальцитонин предохраняет от распада и органическую основу кости - коллаген - и стимулирует его синтез. Это приводит к снижению уровня Са2+ и фосфатов в крови и уменьшению выведения Са2+ с мочой (рисунок 10).

29.4.2. Паратгормон - гормон пептидной природы, синтезируемый клетками паращитовидных желёз в виде белка-предшественника. Частичный протеолиз прогормона и секреция гормона в кровь происходит при снижении концентрации Са2+ в крови; наоборот, гиперкальциемия снижает секрецию паратгормона. Органы-мишени паратгормона - почки, кости и желудочно-кишечный тракт. Механизм действия - дистантный, цАМФ-зависимый. Паратгормон оказывает активирующее действие на остеокласты костной ткани и угнетает деятельность остеобластов. В почках паратгормон повышает способность образовывать активный метаболит витамина D3 - 1,25-дигидроксихолекальциферол (кальцитриол). Это вещество повышает всасывание в кишечнике ионов Са2+ и Н2 РО4 - , мобилизует Са2+ и неорганический фосфат из костной ткани и увеличивает реабсорбцию Са2+ в почках. Все эти процессы приводят к повышению уровня Са2+ в крови (рисунок 10). Уровень неорганического фосфата в крови не повышается, так как паратгормон тормозит реабсорбцию фосфатов в канальцах почек и приводит к потере фосфатов с мочой (фосфатурия).

Рисунок 10. Биологические эффекты кальцитонина и паратгормона.

29.4.3. Нарушения гормональной функции паращитовидных желёз.

Гиперпаратиреоз - повышенная продукция паратгормона паращитовидными железами. Сопровождается массивной мобилизацией Са2+ из костной ткани, что приводит к переломам костей, кальцификации сосудов, почек и других внутренних органов.

Гипопаратиреоз - пониженная продукция паратгормона паращитовидными железами. Сопровождается резким снижением содержания Са2+ в крови, что приводит к повышению возбудимости мышц, судорожным сокращениям.

9.5. Половые гормоны.

29.5.1. Женские половые гормоны (эстрогены). К ним относятся эстрон, эстрадиол и эстриол. Это стероидные гормоны, синтезируемые из холестерола главным образом в яичниках. Секреция эстрогенов регулируется фолликулостимулирующим и лютеинизирующим гормонами гипофиза (см. таблицу 2). Ткани-мишени - тело матки, яичники, маточные трубы, грудные железы. Механизм действия - прямой. Основная биологическая роль эстрогенов заключается в обеспечении репродуктивной функции в организме женщины.

29.5.2. Мужские половые гормоны (андрогены). Главными представителями являются андростерон и тестостерон. Предшественником андрогенов является холестерол, синтезируются они главным образом в семенниках. Регуляция биосинтеза андрогенов осуществляется гонадотропными гормонами (ФСГ и ЛГ). Андрогены - гормоны прямого действия, они способствуют синтезу белка во всех тканях, особенно в мышцах. Биологическая роль андрогенов в мужском организме связана с дифференцировкой и функционированием репродуктивной системы. Распад мужских половых гормонов осуществляется в печени, конечными продуктами распада являются 17-кетостероиды.

29.6. Эйкозаноиды - биологически активные метаболиты арахидоновой кислоты.

29.6.1. Из мембранных фосфолипидов под действием фосфолипазы А2 образуются свободные полиненасыщенные жирные кислоты. Наибольшее значение среди этих жирных кислот имеет арахидоновая кислота, которая является предшественником простагландинов и других биологически активных соединений (см. рисунок). Гормоны надпочечников глюкокортикоиды тормозят включение арахидоновой кислоты как в циклооксигеназный, так и в липооксигеназный пути метаболизма. Аспирин, индометацин блокируют циклооксигеназу и снижают скорость синтеза простагландинов. Ингибирование обусловлено ковалентной модификацией (ацетилированием) аминогруппы одной из субъединиц фермента циклооксигеназы.

Рисунок. Схема метаболизма арахидоновой кислоты.

29.6.2. Биологические эффекты метаболитов арахидоновой кислоты представлены в таблице 5.

Таблица 5

Основные биологические эффекты метаболитов арахидоновой кислоты