Как гипоталамо-гипофизарная система обеспечивает взаимодействие нервной и эндокринной систем


Гипоталамо-гипофизарная системаГипоталамо-гипофизарная система связывает эндокринную систему с нервной.

Она регулирует в организме синтез гормонов, необходимых для корректной работы органов.

Нарушение функций гипоталамо-гипофизарной системы приводит к патологиям со стороны внутренних органов и даже может стать причиной смерти.

Зачем нужна гипоталамо-гипофизарная система

Правильная работа всего организма невозможна без правильной работы нервной и эндокринной систем. Нервная система, образованная непосредственно нейронами (клетками нервной ткани), нейроглией (вспомогательными клетками, составляющими около 40% объема нервной системы) и соединительной тканью, пронизывает весь организм. Нейроны проводят нервные импульсы. Нейроглия окружает нервные клетки, защищая их и обеспечивая условия для передачи и образования импульсов, а также выполняет часть метаболических процессов нервных клеток. Соединительная ткань необходима для связи частей нервной системы. Центральную нервную систему (ЦНС) образуют головной и спинной мозг, а периферическую – лежащие за их пределами нервы и нервные узлы.

Даже примитивные животные, например, коралловые полипы, имеют нервную систему.

Эндокринная система регулирует работу внутренних органов, используя гормоны. Эндокринные клетки присутствуют в большинстве тканей организма. Правильное функционирование эндокринных желез дает организму способность адаптироваться к условиям окружающей среды, одновременно поддерживая скоординированную работу органов самого организма.

Слаженное взаимодействие нервной и эндокринной систем обеспечивает гипоталамо-гипофизарная система, образованная гипофизом и ножкой гипоталамуса. Гипофиз отвечает за выработку гормонов, которые регулируют обмен веществ, рост тканей, репродуктивную функцию. Это маленькая, массой менее грамма, область, расположенная у основания головного мозга и состоящая из трех долей. Гипоталамус находится в промежуточном мозге и связан почти со всеми отделами ЦНС. Список его функций обширен:

  • терморегуляция тела;
  • формирования эмоционального ответа;
  • формирование особенностей поведения.

Гипоталамус связывает нервную систему с эндокринной системой через гипофиз. Гипоталамо-гипофизарная система формируется рано, еще на первых неделях внутриутробного развития. Тогда же запускается и синтез гормонов.

Гипоталамо-гипофизарная система

Механизм работы

В гипоталамусе находятся специальные нейросекреторные клетки – нечто среднее между эндокринными клетками и нейронами. Они совмещают функции обоих видов клеток, воспринимая поступающие из разных областей нервной системы сигналы и выделяя в кровь нейросекреты, занимающие промежуточную позицию между гормонами и нейромедиаторами. Они называются рилизинг-гормонами.

Рилизинг-гормоны разделяются на освобождающие (либерины) и останавливающие (статины). Первые способствуют секреции гипофизом, а под действием вторых она, соответственно, приостанавливается.

Под действием рилизинг-гормонов гипофиз выделяет гормоны, контролирующие работу секреторных желез. Если некоторые железы выделяют слишком много или, наоборот, слишком мало определенных гормонов, гипоталамус фиксирует отклонение от нормы их концентрации в крови и тормозит либо стимулирует активность гипофиза, таким образом регулируя деятельность желез.

Иными словами, вся система работает по механизму отрицательной обратной связи. Рост (или снижение) уровня гормона какой-либо эндокринной железы вызывает приостановку (или усиление) синтеза соответствующего гормона в гипофизе и торможение (либо стимуляцию) производства гормона определенной железой. Например, при увеличении концентрации в организме тироксина, ассоциированного со щитовидной железой, происходит угнетение синтеза тиреотропина в гипофизе, что вызывает торможение гормонообразующей функции самой щитовидки. Подобные функциональные нарушения при их продолжительном течении вызывают морфологические изменения в эндокринной системе. Продолжительный избыток гормона вызывает атрофию железы, а дефицит – патологическое ее разрастание.

На гипоталамо-гипофизарную систему также влияют сигналы нейронов ЦНС. Информация от органов чувств (зрительная, слуховая, обонятельная, осязательная и т. д.) поступает в ЦНС, которая направляет ее в гипоталамус. Там она преобразуется в регулирующий сигнал и гипофиз получает «команду» активизировать или затормозить синтез веществ.

За что отвечает ГГС

За что отвечают вещества

У каждого рилизинг-гормона своя «зона ответственности». Гонадолиберины (фоллиберин и люлиберин) регулируют выработку гонадотропинов – лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормона. От них зависят нормальные уровни эстрогенов, прогестерона и тестостерона. Соматолиберин и соматостатин отвечают за синтез  соматотропина. Пролактолиберин и пролактостатин контролирует синтез пролактина. Тиролиберин влияет на содержание в крови тироксина и трийодтиронина. Кортиколиберин способствует выработке адренокортикотропинов.

Соматотропин образуется в передней доле гипофиза. Гормоны роста способствуют росту тканей. Образование соматотропина зависит от множества факторов, в том числе от физической нагрузки, прочих веществ, приема лекарственных препаратов. Вместе с другими частицами он приспосабливает организм к нехватке пищи, используя свободные жировые кислоты из жировых отложений в качестве источника энергии.

Адренокортикотропин способствует выработке и секреции гормонов коры надпочечников. За синтез отвечают передняя и промежуточная доли гипофиза и некоторые нейроны ЦНС. Его секрецию стимулирует любой стресс, от эмоциональных переживаний до хирургических вмешательств.

Тиреотропин необходим для синтеза и секреции йодосодержащих гормонов щитовидной железы. Синтез тиреотропина осуществляется в передней доле гипофиза.

Гонадотропины представлены фолликулостимулирующим и лютеинизирующим гормонами, а также хорионическим гонадотропином плаценты. У мужчин фолликулостимулирующее вещество контролирует сперматогенез, у женщин необходим для роста фолликулов яичника.

Лютеинизирующее вещество у мужчин способствует синтезу тестостерона в яичках, у женщин — синтезу в яичниках эстрогенов и прогестерона. Также он стимулирует овуляцию. Хорионический гонадотропин при беременности участвует в образовании прогестерона.

Пролактин во время полового созревания ускоряет развитие груди у девочек. У взрослых беременных и родивших женщин он стимулирует образование молока. Выработка пролактина осуществляется в передней доле гипофиза. При беременности ее объем увеличивается вдвое за счет роста количества и увеличения размера лактотрофов, клеток, производящих пролактин.

Меланотропины отвечают за пигментацию кожи и слизистых оболочек.

Также в формировании гипоталамо-гипофизарных взаимоотношений участвуют гормоны окситоцин и вазопрессин. Они образуются в гипоталамусе и накапливаются в задней доле гипофиза. Окситоцин необходим при кормлении грудью – он способствует выделению вырабатываемого с помощью пролактина молока. Также он важен для сокращений матки при родах. Окситоцин влияет на психику, вызывая чувство доверия к партнеру, спокойствия и удовлетворения, а также уменьшения страха. Вазопрессин регулирует агрессию и, возможно, связан с механизмами памяти. Кроме того, вазопрессин работает как антидиуретик.

Рилизинг-гормоны, помимо регуляции работы гипофиза, оказывают психотропный эффект. Так, кортиколиберин провоцирует возникновение чувства тревоги. Тиреолиберин оказывает противосудорожное действие. Гонадолиберин регулирует половое влечение и повышает настроение. А вот часть веществ, выделяемых гипофизом, например, фолликулостимулирующий и лютеотропный, способны только воздействовать на эндокринные железы.

Патологии структуры

Органические поражения мозга при воспалительных процессах, опухолях, травмах, кровоизлияниях, тромбозах мозговых сосудов приводят к повреждению  системы и, как следствие, развитию тяжелых эндокринных нарушений. Нарушение синтеза в гипоталамусе определенного либерина или статина вызывает проблемы с выработкой связанного с ним гормона. Также гипоталамо-гипофизарная система может оказаться поражена не напрямую, а при нарушении работы эндокринных желез.

Самая частая причина повреждения – сосудистые нарушения.

Так, сахарный диабет зачастую сопровождается атеросклеротическим повреждением поджелудочной железы.

Среди распространенных патологий деятельности  – отклонения в синтезе соматотропина. Недостаточный или избыточный синтез веществ способствует развитию карликовости или гигантизма соответственно. Гигантизм нередок, он встречается у 1-3 человек из 1000. Симптомы болезни проявляются с началом полового созревания. Избыток соматотропина в уже сформировавшемся, взрослом организме приводит к акромегалии. При этой патологии наблюдаются:

  • расширение кости;
  • увеличение в диаметре пальцев;
  • разрастается соединительная ткань.

Вследствие этого утолщаются и теряют подвижность пальцы, увеличиваются уши, губы, нос. Акромегалия развивается медленно, изменения в организме длятся годами. Она приводит к ухудшению умственных способностей, повышенной утомляемости, головным болям, сдавлению нервов, деформирующему артрозу. Среди знаменитостей, страдавших акромегалией – ставший прообразом мультипликационного персонажа Шрека французский рестлер Морис Тийе и российский боксер Николай Валуев.

На протяжении жизни возможно проявление и карликовости, и гигантизма, и акромегалии – так было с австрийцем Адамом Райнером. До 26 лет рост мужчины составлял 122 см, однако из-за опухоли гипофиза он за несколько лет вырос почти на метр. Не помогло справиться с проблемой даже удаление опухоли. Райнер умер в 51 год, к тому времени его рост достиг 238 см.

Излишняя выработка адренокортикотропного гормона вызывает разрастание коры надпочечников, нехватка же приводит к эндокринной недостаточности надпочечников. Избыточная работа щитовидной железы провоцирует развитие тиреотоксикоза, который вызывает потерю веса, проблемы с сосудами, диарею, нарушения со стороны ЦНС и работы сердца. Нехватка гормонов приводит к гипотиреозу, который сопровождается выпадением волос, отеками, сухостью кожи, сонливостью. В запущенной форме гипотиреоз приводит к коматозному состоянию, которое, при отсутствии неотложной помощи, в 80% заканчивается смертью. Повышение выработки гонадотропинов приводит к слишком раннему половому созреванию, недостаток – к поражению половых желез и бесплодию.

Чтобы скорректировать функциональность, используются препараты, снижающие синтез  либо заместительная терапия. Опухоли мозга подлежат удалению в случае такой возможности.

Читайте ещё
Комментарии