Гипоталамо-гипофизарная система и ее функции

Обмен веществ в организме, системы, которые его осуществляют (эндокринная, выделительная, дыхания, кровообращения), а также обеспечивают рост и размножение, регулируются определенной мозговой структурой. Она носит название «гипоталамо-гипофизарная система», объединяет гипофиз и гипоталамус, совместная физиология которых обусловлена присутствием нейросекреторных клеток, выделяющих гормоны, и специальных нервных волокон.

Гипоталамус представляет собой небольшой отдел, который граничит со зрительным перекрестом спереди, сосцевидными телами сзади (подкорковыми центрами обоняния). Сверху проходит гипоталамическая борозда, отделяющая его от таламуса. Снизу отдел представлен серым бугром, вытягивающимся в воронку и переходящим в ножку гипофиза.

Гипофиз представляет собой орган овальной формы размерами чуть более горошины. Он заключен в специальную оболочку из соединительной ткани, благодаря которой фиксируется в турецком седле – костной выемке клиновидной кости.

Гипоталамус вместе с таламусом (подкорковым центром чувствительности), эпиталамусом (железой внутренней секреции) и метаталамусом (подкорковым центром зрения) входит в состав промежуточного мозга.

Установление связи между этими двумя отделами происходит посредством ножки гипофиза и системы кровообращения. Гипофиз состоит из двух частей (третья, промежуточная, является слаборазвитой у человека), каждая из которых выполняет свои определенные функции. Передняя доля (аденогипофиз) продуцирует гормоны под воздействием определенных веществ гипоталамуса: рилизинг-факторы (либерины) стимулируют этот синтез, статины угнетают его. Задняя доля (нейрогипофиз) не производит самостоятельно, но накапливает гипоталамические гормоны. В связи с этим физиология гипоталамуса редко рассматривается отдельно от гипофиза.

Гипоталамус и аденогипофиз

Вся гипоталамическая зона обладает обильным кровоснабжением. Группы клеток в гипоталамусе образуют ядра, которых у человека насчитывается 32 пары (в них продуцируются гормоны). Каждая клетка этих ядер связана с несколькими капиллярами, обладающими большой проницаемостью для питательных веществ и других соединений из-за отсутствия глиальной прослойки.

Физиология кровообращения этой структуры такова, что позволяет передней доле гипофиза и гипоталамусу сообщаться друг с другом посредством воротной системы кровеносных сосудов. Артериолы в области серого бугра распадаются на сеть капилляров, которые, в свою очередь, собираются в воротные вены, идущие по гипофизарной ножке в переднюю долю, и образуют вторичную капиллярную сеть.

Посредством кровообращения в переднюю долю гипофиза направляются либерины, функции которых заключатся в том, чтобы помочь гипофизу синтезировать гормоны, и статины, останавливающие этот процесс. Так устанавливается гипоталамо-аденогипофизарная связь.

В настоящее время известно о 7 веществах гипофиза, 7 рилизинг-факторах и 3 статинах гипоталамуса.

1. Гонадотропные (фолликулостимулирующий и лютеинзирующий) гормоны, регулирующие овуляцию и работу яичников у женщин, сперматогенез у мужчин, образуются благодаря гонадолиберинам (фоллиберину и люлиберину). Их недостаток грозит человеку бесплодием.
2. Соматотропин, функции которого заключаются в обеспечении роста и развития человека, стимулируется соматолиберином. Его нехватка у ребенка грозит развитием карликовости. Взрослый человек может ощущать ее, когда чувствует сильную слабость и снижение работоспособности. Рилизинг-фактор может угнетаться под воздействием соматостатина.
3. Пролактин, стимулирующий выработку молока в молочных железах женщины, продуцируется благодаря пролактолиберину. Его активность возрастает в беременность и послеродовой период, а недостаток ведет к отсутствию или слабой лактации. Подавляться он может под воздействием пролактостатина.
4. Тиреотропин, который необходим для полноценной функции щитовидной железы, вырабатывается благодаря тиролиберину.
5. Адренокортикотропин, ответственный за работу коры надпочечников образуется под воздействием кортиколиберина. Его недостаток грозит надпочечниковой недостаточностью.
6. Меланотропин, являющийся гормоном промежуточной доли, которую часто относят к структуре аденогипофиза, отвечает за увеличение количества пигментных клеток. Это регулируется меланолиберином и меланостатином.

То, что для гонадотропных, адренкокортикотропного, тиреотропного гормонов не указаны статины, не означает, что их не существует: в настоящее время осуществляется их поиск и идентификация.

Гипоталамус и нейрогипофиз

Гипоталамо-нейрогипофизарная связь устанавливается благодаря взаимодействию аксонов (отростков) нейросекреторных клеток крупных ядер гипоталамуса и задней долей гипофиза через гипофизарную ножку. Физиология нейрогипофиза отличается от таковой передней доли: в этой области не продуцируются гормоны гипоталамуса, а накапливаются, после чего попадают в кровоток.

Нейроны супраоптических ядер вырабатывают вазопрессин, основные функции которого – сохранение воды в организме человека и сужение кровеносных сосудов.

Действием этого гормона обусловлена физиология выведения воды почками (его еще называет антидиуретическим). Отсутствие или недостаточное продуцирование вазопрессина ведет к развитию редкого серьезного заболевания – несахарного диабета, который характеризуется выделением больным 15–20 л мочи ежесуточно и повышенной жаждой. Пожизненная терапия предполагает прием аналога вазопрессина.

Кроме того, он отвечает за повышение артериального давления, тонус гладких мышц внутренних органов, обладает кровоостанавливающим эффектом.

Известны случаи, когда благодаря синтетическому препарату вазопрессина восстанавливалась память у страдавших амнезией после травм. Введенный в малых дозах, он ускоряет выработку новых умений и навыков, улучшает воспроизведение информации.

Нейроны паравентрикулярных ядер отвечают за продуцирование окситоцина, который имеет ключевое значение в родовой деятельности, сокращая матку, и в период грудного вскармливания, способствуя транспорту молока.

Влияние на поведение

Гипоталамо-гипофизарная структура в совместной работе способна объединять жизненные функции в сложные комплексы, которые обеспечивают поведение, направленное на выживание человека. Мотивационное возбуждение, побуждающее к осуществлению определенных действий, зарождается в гипоталамических отделах.

Центры голода и насыщения локализуются в районе вентромедиальных гипоталамических ядер. Патологические процессы, затрагивающие их, ведут к извращению пищевого поведения – резкое увеличение потребления пищи или отказ от нее.

Зона супраоптических ядер является центром потребности в воде, ее нарушение ведет к повышенной жажде или отказу от воды.

Гипоталамо-гипофизарная система влияет на половые функции. Например, новообразования в этой области могут привести к ускоренному половому созреванию, нарушению менструального цикла и овуляции, импотенции и подобному.

Физиология сна также частично подвергается воздействию гипоталамуса в связи с гипофизом: происходят изменения мышечного тонуса и висцеральных процессов, которые сопровождают переход от сна к бодрствованию. Точно так же эта область влияет на аффективные проявления: сигналы от нее идут в средний мозг и нижележащие отделы для того, чтобы активизировать вегетативные и моторные эмоциональные реакции.

Подведем итог. Гипоталамо-гипофизарная система, которая находится в головном мозге, является по своим размерам небольшим отделом, но при этом выполняющим жизненно важные вегетативные и эндокринные функции. Гормоны, вырабатываемые гипоталамусом, накапливаются в задней доле гипофиза или являются основой для синтеза веществ в передней доле. Установление связи между двумя органами происходит посредством воротной системы кровоснабжения и аксонов нейросекреторных клеток.

Рекомендуем

Функции гипофиза

Какие функции выполняет мозжечок?