Гіпоталамо-передньогіпофізарна система

 

Основне призначення гіпоталамо-передньогіпофізарної системи — здійснення зв'язків між гіпоталамусом і гіпофізом.

У дрібних нейросекреторних клітинах гіпоталамуса, розташованих в так званій гіпофізотропній зоні, відбувається вироблення пептидних гормонів, які регулюють функцію залізистих клітин аденогіпофізу.

Гормони, які стимулюють синтез і вивільнення гормонів гіпофіза, називають рилізинг-гормонами або ліберинами, а гормони, що гальмують ці процеси — інгібуючими гормонами (або чинниками)або статинами.

Гіпофізотропні гормони

Функція залізистих клітин гіпофіза знаходиться під регулюючим впливом шести рилізинг-гормонів і трьох гормонів гіпоталамуса, що інгібірують (таблиця 7.1).

Свою назву вони отримали від назв тих гормонів гіпофіза, виділення яких вони регулюють. Два гормони гіпоталамуса, стимулюючий та інгібіруючий, виробляються в основному в тих випадках, коли відповідний гормон гіпофіза діє не на периферичну ендокринну залозу, що синтезує гормони, а на орган- або тканини-мішені.

У гіпоталамусі, як і в інших ділянках мозку, постійно виробляються моноаміни, що є необхідною ланкою в процесах функціонування нервових клітин і секреції. В даний час показано, що в гіпоталамусі міститься більше моноамінів, чим, наприклад, в гіпофізі.

 

 

Таблиця 7.1 - Гіпофізотропні гормони гіпоталамуса

 

Скорочена назва	Повна назва	Діє на клітини гіпофіза, що виробляють:
Рилізинг-гормони, ліберини
ТРГ	Тіреотропін-рилізинг-гормон тироліберин (трипептид)	ТТГ
ЛГ-РГ (ГТГ)	Рилізинг-гормон лютеїнізуючого гормону, люліберин (декапептид) (гонадотропін-рилізинг-гормон)	ЛГ, ФСГ, ПТ
КРГ (КРФ)	Кортикотропін-рилізинг-гормон (чинник), кортиколіберин	АКТГ
ГР-РГ	Рилізин-гормон гормону зростання соматоліберин	ГР
ПРЛ-РГ	Рилізинг-гормон (чинник) пролактину, пролактоліберин	ПРЛ
МСТ-РГ	Рилізинг-гормон (чинник) меланоцитостимулюючого гормону, меланоліберин	МСГ
Інгібуючі гормони, статини
ГР-ИГ- (СИФ)	Чинник гормону росту, що інгібірує, соматостатин (тетрадекапептид)	ГР
ПРЛ-ЯРЕМ (ПИФ)	Гормон (чинник) пролактину, що інгібірує, пролактостатин	ПРЛ
мст-ярем	Інгібуючий гормон (фактор) меланоцитостимулюючого гормона, меланостатин	мСт

Примітка. У сучасній літературі при позначенні гормонів гіпоталамуса використовують обидві номенклатури.

Гормони гіпофізу

Гіпофіз, або нижній мозковий придаток, є ендокринною залозою, функції якої регулюються гіпоталамічними гормонами.

Отже, це важливий регуляторний центр, який об'єднує нервовий і ендокринний компоненти координуючої системи організму.

У гіпофізі людини виробляється сім гормонів, чотири з них діють на периферичні ендокринні залози і називаються тропними гормонами, три гормони — ефекторні — впливають безпосередньо на органи- і тканини-мішені.

При видаленні гіпофіза в організмі розвиваються симптоми гормональної недостатності, оскільки гормони аденогіпофізу в цьому випадку не здійснюють стимулюючого впливу на ряд ендокринних залоз і функцій.

 

Таблиця 7.2 - Гормони гіпофіза

 

Повна назва	Скорочена назва
Тропні гормони
Фолікулостимулюючий гормон	ФСГ
Лютєїнізуючий гормон	ЛГ
Тиреотропний гормон	ТТГ
Адренокортикотропний гормон	АКТГ
Ефекторні гормони
Гормон росту, соматотропний гормон	ГР, СТГ
Пролактин (лютеотропний гормон)	ПРЛ (ЛТГ)
Меланоцитостимулюючий гормон	МСГ

 

У аденогіпофізі розрізняють різні типи клітин, кожен з яких виробляє відповідний гормон. Ацидофільні клітини виробляють гормон росту і пролактин, базофільні клітини — гонадотропні гормони (ФСГ і ЛГ) і тиреотропний гормон, хромофобні клітини є попередниками ацидофільних і базофільних клітин.

Тропні гормони аденогіпофіза. Чотири гормони з семи роблять регулюючий вплив на периферичні ендокринні залози.

Адренокортикотропний гормон (АКТГ) необхідний для розвитку і функції кори надниркової залози (в основному двох її шарів — пучкової і сітчастої зон). АКТГ стимулює вироблення і секрецію глюкокортикоїдів. Для зростання і функції третього шару кори надниркової — клубочкової зони — не вимагається впливу АКТГ. У цій зоні виробляються мінералокортикоїди і ці процеси регулюються іншим шляхом. У відсутність АКТГ кора надниркових піддається атрофії.

АКТГ є поліпептидом невеликих розмірів, що складається тільки з 39 амінокислотних залишків. Здійснений синтез цього гормону. АКТГ не має значної видоспецифічності. Концентрація АКТГ в крові в звичайних умовах невисока
(0 – 5 нг/мл), причому спостерігається чітка циркадна ритміка в його секреції. При стресі вже через декілька хвилин збільшується швидкість секреції АКТГ і його вміст в крові.

АКТГ безпосередньо діє також на не ендокринні органи-мішені. Зокрема, встановлений прямий вплив АКТГ на ліполіз в жировій тканині, причому при надмірному виробленні АКТГ розвивається посилення пігментації шкіри, що пов'язане з близькістю будови АКТГ і МСГ — меланоцитостимулюючого гормону. Синтез і секреція АКТГ регулюються кортикотропін-рилізинг-гормоном гіпоталамуса; гормони кори надниркової на підставі механізму зворотного зв'язку також включаються в регуляцію секреції АКТГ.

Тиреотропний гормон (тиреотропін, ТТГ) є глікопротеїном, що складається з двох субодиниць: альфа і бета. Бета-субодиниця визначає специфічну біологічну активність гормону, альфа-субодиниця схожа в ТТГ і гонадотропінах — ФСГ і ЛГ. Тиреотропін стимулює рост і розвиток щитовидної залози, регулює вироблення і виділення гормонів щитовидної залози — тироксина (Т₄) і трийодтироніну (Т₃). Метаболізується ТТГ головним чином в нирках.

Гонадотропні гормони (ТТГ) представлені двома гормонами з декілька різною сферою дії (таблиця 7.3). Фолікулостимулюючий гормон у жінок стимулює розвиток фолікулів в яєчниках, у чоловіків цей гормон необхідний для розвитку насінних канальців і диференціації сперміїв. Лютєїнізуючий гормон бере участь в овуляції, утворенні жовтого тіла, стимулює секрецію статевих гормонів стероїдогенною тканиною яєчників і сіменників. Проте багато етапів розвитку, дозрівання статевих клітин, овуляції і сперміації є результатом синергічної дії ФСГ і ЛГ.

Отже, основними ефектами гонадотропних гормонів є стимуляція розвитку і дозрівання статевих клітин, стимуляція стероїдогенної тканини гонад, що виробляють статеві стероїди. Розвиток вторинних статевих ознак залежить саме від впливу цих гормонів. ФСГ і ЛГ чоловіків ідентичні цим гормонам у жінок, тобто ці гормони не мають статевої специфічності.

Обидва гормони є гликопротеинами і складаються з двох субодиниць — альфа і бета, як і ТТГ.

 

Таблиця 7.3 - Гормони, що секретуються аденогіпофізом

Гормон і частка гіпофіза	Хімічна природа	Місце дії	Ефект (основний)
Проміжна частка МСГ	Поліпептид	Меланофори або меланоцити	Потемніння шкіри
Дистальна частка АКТГ	То ж	Клітини кори надниркових залоз	Стимуляція кори надниркових залоз, вплив на синтез кортикостероїдів
ПРЛ	Простий білок	Молочні залози і жовте тіло	Стимуляція молочних залоз, збереження жовтого тіла
ГР	Простий білок	Кості, м'язи, жирова тканина	Стимуляція загального зростання тіла
ТТГ	Глікопротеїн	Епітеліальні клітини щитовидної залози	Стимуляція синтезу і секреції Т3 і Т4
ФСГ	Глікопротеїн	Гонади, фолікули яєчників у жінок, насінні канальці у чоловіків	Розвиток і дозрівання статевих клітин, підтримка структури і гормональної секреції гонад
ЛГ	Глікопротеїн	Гонади, жовте тіло, стероїдогенна тканина гонад у чоловіків та жінок	Розвиток і дозрівання статевих клітин, підтримка структури і гормональної секреції гонад

Примітка. У таблиці приведені основні ефекти гормонів аденогіпофізу у ссавців.

 

Ефекторні гормони аденогіпофізу. Ці гормони стимулююче впливають на не ендокринні органи та тканини-мішені. До цієї групи відноситься три гормони: гормон росту (ГР), пролактин (ПРЛ) і меланоцитостимулюючий гормон (МСГ).

Гормон росту (ГР, соматотропний гормон, СТГ) — білок. У людини він складається з 191 амінокислотного залишку. Структура ГР близька до структури пролактину. Цей гормон відрізняється високою видоспецифічністю, тому при необхідності заміщаючої терапії повинен вводитися гормон того ж вигляду. ГР має ряд ефектів: він стимулює загальний ріст тканин, крім того, має ряд метаболічних ефектів.

Вплив ГР на ріст заснований на стимуляції ендохондрального окостеніння — процесу, за допомогою якого кістки ростуть в довжину. У зв'язку з цим для біотестування ГР використовували зміни ширини епіфізарного хряща великої берцової кістки.

Після статевого дозрівання відбувається окостеніння епіфізарних хрящів і ГР перестає впливати на зростання кісток в довжину, він здатний підсилювати лише періостальне зростання кісток і зростання деяких тканин. Коли у дорослих людей відбувається надмірне вироблення гормону росту, у них спостерігаються розростання м'яких тканин, деформація і потовщення кісток. Це захворювання називається акромегалією. Якщо ГР виробляється в надлишку у молодому віці, коли кістки ще здатні рости в довжину, розвивається гігантизм. Навпаки, коли ГР бракує у дитини зростання припиняється після досягнення 1 м. При такій гіпофізарній карликовості пропорції тіла нормальні.

Метаболічні ефекти ГР багаточисельні. Вельми важливий вплив ГР на білковий обмін і перш за все посилення їм синтезу білків. ГР має анаболітичну дією і робить також вплив на обмін жирів і вуглеводів.

Протягом доби спостерігаються коливання концентрації ГР в 10-20 разів, які пов'язані з ендогенним ритмом секреції гормону. Максимум секреції ГР припадає у людини на нічний час і пов'язаний з фазою глибокого сну. Секреція ГР регулюється рилізинг-гормоном (ГР-РГ) і інгібуючим гормоном — соматостатином (ГР-ІГ). Рівень ГР залежить від співвідношення вироблення цих двох гормонів і регулюється вищими центрами мозку, розташованими в області лімбічної системи. На секрецію ГР здійснює вплив вміст енергетичних субстратів в клітинах і тканинах. Крім того, секреція ГР посилюється стресовими стимулами різного характеру.

Пролактин (ПРЛ) — білковий гормон, що складається з 198 залишків амінокислот. ПРЛ стимулює зростання молочних залоз і секрецію молока, а також синтез білків молока і інших його компонентів, прискорює молоковіддачу. Його вміст в крові збільшується під час акту смоктання.

Ефекти ПРЛ вельми різноманітні і можуть бути згруповані в чотири основні напрями:

1. Вплив на водний обмін, мінеральний обмін і осморегуляцію.

2. Вплив на проліферацію і секрецію епідермісу.

3. Участь в регуляції репродуктивної поведінки (перш за все це турбота про потомство).

4. Істотний вплив на жировий обмін.

Меланоцитостимулюючий гормон (МСГ) існує в двох формах — альфа- і бета-МСГ, які є поліпептидами і вельми близькі до АКТГ. Альфа-форма МСГ людини містить 13 амінокислотних залишків, бета — 22.

Основна функція МСГ полягає в стимуляції біосинтезу шкірного пігменту меланіну, а також збільшенні розмірів і кількості пігментних клітин..