Часть II. Нейроэндокринология и гипофиз

Глава 6. ФИЗИОЛОГИЯ НЕЙРОЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ

Д. Т. КРИГЕР (D. Т. KRIEGER)

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

В задачи нейроэндокринологии входит изучение: 1 — нервной ре­гуляции эндокринных функций; 2 — гормональных влияний на нервную систему; 3 — общих проблем взаимодействия между цен­тральной нервной системой и окружающей средой в плане его за­висимости от гормональной секреции и влияния на нее. В прошлом основное внимание уделялось нервной регуляции эндокринной сек­реции и поэтому значительная часть рассматриваемого в настоя­щей главе материала касается именно этого аспекта нейроэндокри­нологии, конкретнее — регуляции функций передней доли гипофи­за со стороны центральной нервной системы. Принято было счи­тать, что эта регуляция основана на других принципах и имеет другую анатомическую основу, нежели классические механизмы нервной регуляции функции задней доли гипофиза (см. главу 9). Однако результаты более поздних исследований сосудов гипотала­муса свидетельствуют о том, что эти различия в чем-то стираются, и указывают на возможные взаимосвязи между обеими системами. Результаты дальнейших исследований способствовали не только прояснению эффектов гормонов периферических желез на голов­ной мозг и выявлению гормональных рецепторов в центральной нервной системе, но и позволили обнаружить присутствие в пей гипофизарных и желудочно-кишечных пептидов. В результате встает вопрос об источнике их происхождения и возможных влия­ниях на функцию нервной системы.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Концепция Клода Бернара о постоянстве внутренней среды орга­низма является одной из аксиом физиологии. Однако выяснилось, что это постоянство достаточно относительно, т. е. встречаются как сдвиги в ответ на изменение окружающей среды, так и цир­кадные колебания. Тем не менее представление об относительном

 

Стр. 229-230, т. 1

ются ингибиторными. Обе системы петель обратной связи в основ­ном замкнуты, что обеспечивает саморегуляцию и исключает возможность «перехлеста» продукции любого гормона. Такие си­стемы реагируют и на экстероцептивные и интероцептивные стимулы, хотя, по-видимому, и не они определяют деятельность гипотетических «часов», регулирующих циркадную периодичность концентрации многих гипофизарных и рилизинг-гормонов. Эта пе­риодичность сохраняется в отсутствие периферических желез, проявляясь теми же временными параметрами, что и у здоровых лиц, но на более высоком гормональном уровне; последнее отража­ет отсутствие тормозного влияния периферических желез по меха­низму обратной связи.

При обсуждении функции как длинных, так и коротких петель обратной связи следует несколько коснуться концепции гематоэнцефалического барьера. Она основывается на наблюдениях, соглас­но которым многие физиологические вещества очень плохо или совсем не проникают в центральную нервную систему. Их проник­новение зависит от размеров молекул, связывания с белками плаз­мы, растворимости в жирах, присутствия специфических перенос­чиков и механизмов активного транспорта, а также рецепторов в центральной нервной системе. Общепринято, что за исключением областей, лишенных гематоэнцефалического барьера, т. е. area postrema, срединного возвышения, эпифиза и межколоночного бугор­ка, нервная система непроницаема для пептидов, но проницаема для стероидных и тиреоидных гормонов. Как адено-, так и нейрогипофиз располагаются вне гематоэнцефалического барьера. Во­прос о том, обходят ли гипофизарные пептидные гормоны гематоэнцефалический барьер путем ретроградного транспорта по ворот­ным венам гипофиза в срединное возвышение, а затем через танициты в спинномозговую жидкость, интенсивно изучается.

КОНЦЕПЦИЯ ГИПОФИЗОТРОПНОСТИ

Общепринято, что регуляция функций аденогипофиза со стороны центральной нервной системы опосредуется гипофизотропными гормонами или факторами. Хотя из-за быстроты, с которой они по­вышают уровень гипофизарных гормонов в плазме, гипоталамиче­ские факторы называют рилизинг-гормонами (высвобож­дающими), существуют данные, что они стимулируют и синтез гипофизарных гормонов. Электронно-микроскопические исследова­ния показали, что после введения рилизинг-гормонов в гипофизе увеличивается число секреторных гранул. При инкубации с тканью гипофиза in vitro рилизинг-гормоны вызывают увеличение содер­жания в гипофизе соответствующего гормона и повышают вклю­чение меченых предшественников гипофизарных гормонов. Нако­нец, введение рилизинг-гормонов животным с трансплантирован­ным гипофизом приводит к дифференцировке клеток этой ранее неактивной железы, равно как и к секреции ею гормонов.

Считают, что гипофизотропные гормоны являются продуктами специализированных нейросекреторных клеток, которые сконцентрированы в гипоталамусе, но могут быть найдены и вне его. Су­ществуют данные, однако, что функция этих внегипоталамических гипофизотропных гормонов, равно как и регуляция их выделения, отличается от таковых в гипоталамусе, хотя речь идет об одних и тех же гормонах.

Особая роль гипоталамуса подчеркивалась еще ранее в исследо­ваниях, в которых фрагменты ткани передней доли гипофиза трансплантировали в разные участки гипоталамуса гипофизэктомированных и кастрированных крыс. Функция гипофизарной тка­ни сохранялась только в тех случаях, если ее имплантировали не­посредственно в участок гипоталамуса, имеющий полулунную форму и локализованный под перивентрикулярными ядрами книзу и кзади по обе стороны инфрамамиллярной области. Гипофизотропное действие этого участка не зависело от капиллярной систе­мы срединного возвышения (см. далее). Эти данные свидетельство­вали о том, что в телах клеток «гипофизотроппой области» присут­ствует вещество, необходимое для поддержания функции передней доли гипофиза. Полная деафферентация гипоталамуса путем пере­резки всех его нервных связей не нарушает функцию надпочечни­ков и щитовидной железы, хотя у животных некоторых видов при этом утрачивается циклическое высвобождение ЛГ.

Результаты подобных экспериментов, равно как и данные ана­томических исследований, обнаруживших практическое отсутствие иннервации переднего гипофиза, четко свидетельствуют о том, что нервная регуляция функций гипофиза, в качестве своего последне­го звена имеет «гуморальные вещества», которые в норме должны были бы достигать гипофиза по системе его воротных сосудов. Воз­можная роль спинномозговой жидкости в переносе гипофизотроп­ных веществ в область срединного возвышения и, следовательно, в воротную систему гипофиза все еще остается недосказанной. Хотя впервые сформулированное Harris и Jacobson положение о роли системы воротных сосудов гипофиза-в нервной регуляции функций передней доли его полностью сохраняет свою силу, до сих пор еще не решены вопросы о значении различных отделов центральной нервной системы в синтезе, транспорте и высвобождении нейрорегуляторных факторов, контролирующих секрецию гормонов перед­ней доли гипофиза.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

ГИПОТАЛАМУС

 

Рис. 6—2. Фронтальный разрез мозга, на котором изображены основные группы гипоталамических ядер (Krieger D. Т., The hypothalamus and neroendocrinology. Hosp. Pract., 1971, [9] 87).

 

Передняя граница гипоталамуса обозначена ростральным краем перекреста зрительных нервов, задняя граница — сосцевидными телами, боковые — зрительным трактом и бороздами, образованны­ми височными долями, и верхняя (дорсальная) — прилежащим зрительным бугром. Термин «срединное возвышение» от­носится к специальной области гипоталамуса, расположенной под нижней частью III желудочка и макроскопически обозначаемой как серый бугор. Гипоталамус можно подразделить на медиальную, латеральные, переднюю и заднюю части. Передняя гипотала­мическая область сливается с преоптической областью и считается участвующей в регуляции температуры тела, циклической секре­ции гонадотропинов, а также определенных аспектов функции щи­товидной железы и секреции СТГ. Область латерального гипота­ламуса служит, по-видимому, основным пунктом связи между переднемозговым компонентом лимбической системы, с одной сторо­ны, и гипоталамусом и средним мозгом, с другой. Аксоны в преде­лах этой области, равно как в медиальном гипоталамусе, лишены миелиновой оболочки и чрезвычайно тонки. Хотя в латеральном гипоталамусе присутствуют ядерные образования (рис. 6—2), они менее отчетливы, чем в других областях, и состоят из клеток мень­ших размеров, чем классические нейросекреторные клетки пара-вентрикулярных и супраоптических ядер. Такие клеточные тела, особенно в дугообразном и вентромедиальных гипоталамических ядрах, по-видимому, дают начало нейронам, которые входят в тубероинфундибулярный тракт и охватывают нижнюю часть III желудочка, проникая в срединное возвышение гипоталамуса. Другие нервные образования, дающие начало волокнам, оканчи­вающимся в срединном возвышении, менее охарактеризованы, но, по-видимому, они начинаются в супрахиазматическом ядре преоп­тической области и дорсомедиальном ядре гипоталамуса.

Выяснилось, что этот гипофизотропный гормон локализуется не только в данной группе гипоталамических ядер. В качестве об­щего правила можно, по-видимому, сказать, что хотя каждый ги­пофизотропный фактор, изученный в этом отношении, имеет свое­образное распределение в центральной нервной системе, в каждом случае самая высокая его концентрация обнаруживается в средин­ном возвышении. Такое распределение изучалось в основном на крысах, и полученные данные представлены в табл. 6—1.

 

Таблица 6—1. Рилизинг-гормон ЛГ (ЛГРГ) тиротропин-рилизинг гормон (ТРГ) и соматостатин в гипоталамусе крыс

 

Область	ЛГРГ, нг/мг белка	ТРГ, нг/мг белка	Соматостатин, нг/мг белка
Медиальное преоптическое ядро	<0,05	2,0 ±0,1	14,0 ±2,5
Перивентрикулярное ядро	<0,05	4,2±0,7	23,7 ±9,0
Супрахиазматическое ядро	следы (<0,1)	1,8±0,2	8,0 ±0,6
Супраоптическое ядро	следы (<0,1)	0,9 ±0,2	3,2 ±0,6
Переднее гипоталамиче­ское ядро	<0,05	0,8±0,2	8,6 ±1,5
Латеральное переднее ядро	<0,05	0,7 ±0,2	4,9±1,1
Паравентрикулярное ядро	<0,05	2,6 ±0,7	4,4±1,8
Дугообразное ядро	2,9 ±0,8	3,9 ±0,9	44,6±6,1
Вентромедиальное ядро:			14,6 ±2,1
латеральная часть	0,6 ±0,5	3,0 ±0,6
медиальная часть	следы (<0,1)	9,0 ±3,3
Дорсомедиальное ядро	<0,05	4,0 ±0,8	5,4 ±2,1
Перифорникальное ядро	<0,05	2,0 ±0,7	3,8±0,7
Латеральная задняя об­ласть	<0,05	1,2 ±0,5	3,5 ±0,7
Заднее гипоталамиче­ское ядро	следы (<0,1)	1,8 ±0,2	3,8 ±0,8
Дорсальное премамиллярное ядро	<0,05	1,5 ±0,2	4,3 ±0,7
Вентральное премамиллярное ядро	<0,05	1,3±0,3	17,3:1:4,4
Срединное возвышение	22,4 ±2,2	38,4 ±8,3	309,1 ±60,8

 

 

Примечание. Данные Brownstein M. S. и соавт. — Frontiers in Neuroendocrinology. — Vol. 4, p. 1. — New York: Raven Press, 1976. Приведено с разрешения авторов.