Трансгипофизарная регуляция через нейрогипофиз.

В супраоптических и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса образуются антидиуретический гормон (вазопрессин) и окситоцин. (В пептиде-предшественнике они находятся вместе.)

В результате аксонного транспорта эти гормоны поступают в нейрогипофиз и депонируются в нем (окончания аксонов расположены на базальной мембране капилляров).

Из нейрогипофиза АДГ и окситоцин секретируются в околокапиллярное пространство и затем поступают в кровь, а также через III желудочек мозга в цереброспинальную жидкость (влияют на поведение и память).

Прямой нервный контроль секреции гормонов осуществляется в мозговом слое надпочечников, эпифизе, гипоталамусе (в его нейросекреторных ядрах); в клетках этих желез происходит преобразование нервного импульса в нейросекреторный процесс.

Эндокринная (негипофизарная) регуляция осуществляется в результате влияния гормонов периферических эндокринных желез друг на друга (например, торможение кортизолом секреции тироксина, соматостатином – секреции инсулина и глюкагона).

Гуморальная регуляция секреции инсулина, альдостерона, паратгормона осуществляется соответственно уровнем глюкозы, Na⁺ и Ca²⁺ в крови.

Соматотропный гормон (СТГ) (образуется соматотропоцитами аденогипофиза, концентрация в плазме 1 – 10 мкг/л).

Влияние СТГ на опорно-двигательный аппарат.

Стимулирует транспорт аминокислот и глюкозы через мембрану клеток, синтез белков (а также антител в лимфоидной ткани), липолиз (совместно с глюкокортикоидами).

Вызывает гипертрофию мышечных и скелетных тканей.

Стимулирует синтез в клетках печени семейства полипептидов, получивших название соматомедины (наиболее изучен инсулиноподобный фактор роста I или соматомедин С), через которые СТГ осуществляет свои влияния на ткани опорно-двигательного аппарата. Эффекты соматомединов:

стимулируют зону роста эпифизарного хряща за счет увеличения поглощения сульфата (образование хондроитинсульфата), аминокислот (синтез белков) и увеличения количества митозов;

стимулируют регенерацию тканей, заживление ран, компенсаторную гипертрофию после удаления одного из парных органов;

стимулируют секрецию соматостатина в гипоталамусе.

Метаболические эффекты СТГ.

Метаболизм белков. СТГ влияет на скелетные и сердечную мышцы, в клетки которых стимулирует транспорт аминокислот и глюкозы, в них активируется синтез ДНК, РНК и белков.

Метаболизм жиров. СТГ обладает катаболическим эффектом на жировую ткань. Он стимулирует мобилизацию из нее жирных кислот, уменьшая содержание в ней триглицеридов и повышая содержания жирных кислот и глицерола в крови. СТГ увеличивает окисление жирных кислот в печени до кетоновых тел.

Метаболизм углеводов. СТГ оказывает антиинсулиновый эффект и способен вызывать гипергликемию. Она связана преимущественно со способностью СТГ вызывать повышение в плазме крови жирных кислот, что активирует глюконеогенез в печени. В результате антиинсулинового эффекта СТГ подавляет транспорт глюкозы в жировую ткань.

Метаболизм электролитов. СТГ вызывает почечную реабсорбцию ионов кальция, фосфата и натрия, что участвует в его влиянии на костную и хрящевую ткани.

Регуляция продукции СТГ.

Основным стимулятором продукции СТГ является соматолиберин гипоталамуса, а основным ингибитором – соматостатин (рис. 6.6), через которые преимущественно и действуют различные физиологические и патологические факторы. Активирует секрецию СТГ также сон (особенно фаза медленного сна), умеренная мышечная нагрузка, стресс, гипогликемия, аминокислоты аргинин и лизин и др.

Ингибируют секрецию СТГ соматостатин гипоталамуса, мелатонин эпифиза и соматомедин С печени. Секреция СТГ снижена у тучных людей, а также в конце беременности (его роль выполняет хорионический соматомаммотропин).

Адренокортикотропный гормон (АКТГ) (образуется кортикотропоцитами аденогипофиза, суточный ритм секреции: максимум перед пробуждением, минимум перед сном; содержание в плазме 25 – 100 нг/л). Мишень для АКТГ – преимущественно пучковая зона коры надпочечников.

Эффекты АКТГ.

Гипертрофия и гиперплазия коры надпочечников. Усиление продукции глюкокортикоидов (в результате усиления синтеза ферментов стероидогенеза), в меньшей степени увеличивается продукция минералкортикоидов.

Вненадпочечниковое действие АКТГ: активация липолиза, усиление секреции инсулина, гиперпигментация кожи (АКТГ и МСГ имеют общий предшественник), ускорение запоминания (фрагмент АКТГ_4-10).

Регуляция продукции АКТГ.

Активируют секрецию АКТГ: кортиколиберин гипоталамуса, выделение которого усиливают стрессоры: боль, травма, инфекции, психическая и физическая нагрузка и др. Стимулирует секрецию АКТГ также интерлейкин-6 особенно при воспалительном процессе.

Ингибируют секрецию АКТГ глюкокортикоиды и мелатонин.

Отрицательные обратные связи в саморегуляции секреции: низкий уровень глюкокортикоидов в крови стимулирует секрецию АКТГ и кортиколиберина, высокий – тормозит.

Тиротропный гормон (ТТГ) (образуется тиреотропоцитами аденогипофиза; пик секреции ночью; концентрация в плазме 0,2 – 4 мЕД/л).

Эффекты ТТГ (клетка-мишень – тироциты щитовидной железы). ТТГ действует на рецепторы тироцитов и через вторые посредники (цАМФ, инозитол-3-фосфат, Са²⁺) стимулирует все этапы синтеза и секреции тироидных гормонов.

Регуляция продукции ТТГ.

Активируют секреции ТТГ: тиролиберин, переохлаждение, низкие концентрации тироидных гормонов в крови, норадреналин (через α-адренорецепторы), серотонин, эстрогены.

Ингибируют секрецию ТТГ: соматостатин, СТГ, мелатонин, дофамин, глюкокортикоиды.

Отрицательные обратные связи в саморегуляции секреции: низкий уровень тироидных гормонов в крови стимулирует секрецию ТТГ и тиролиберина, высокий – тормозит.

Пролактин (образуют лактотропоциты аденогипофиза, имеется импульсный тип секреции, пик – в ночные часы; концентрация пролактина в плазме у женщин 8 – 20 мкг/л, у мужчин 5 – 8 мкг/л).

Эффекты пролактина (органы-мишени – молочные железы и гонады).

Стимулирует пролиферацию протоков, развитие долек, гиперплазию молочных желез, секрецию молока за счет активации синтеза казеина и α-лактоглобулина, жиров, углеводов (эффект реализуется в присутствии кортизола, инсулина, тироидных гормонов, СТГ, эстрогенов и прогестерона).

В физиологических концентрациях пролактин способствует нормальному развитию фолликулов в яичнике. При кормлении грудью высокий уровень пролактина в плазме вызывает ановуляторное действие (лактогенная аменорея).

Пролактин влияет на поведение («гормон материнской любви»).

В мужском организме пролактин усиливает действие лютеинизирующего гормона на образование андрогенов в клетках Лейдига, стимулирует сперматогенез и функции простаты.

Регуляция продукции пролактина.

Главными стимуляторами секреции являются тиролиберин гипоталамуса (выполняет функцию пролактолиберина) и эстрадиол яичников.

Физиологические активаторы секреции: беременность и грудное вскармливание (подробно в 31.9, п. 2), сон – максимальное количество в первые часы глубокого сна, стресс.

Ингибиторы секреции пролактина: дофамин (выполняет функцию пролактостатина), ГАМК, прекращение вскармливания ребенка грудью.

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ) (образуют гонадотропоциты аденогипофиза; концентрация в плазме ФСГ 4 – 40 МЕ/л; ЛГ 5 – 30 МЕ/л).

Эффекты ФСГ.

У женщин стимулирует рост и созревание фолликулов и повышает синтез рецепторов ЛГ и чувствительность фолликулов к ЛГ, увеличивает вызванную ЛГ секрецию эстрогенов.

У мужчин в период полового созревания обеспечивает рост и развитие в яичке клеток Лейдига, образующих андрогены. В половозрелом возрасте стимулирует сперматогенез и синтез рецепторов к андрогенам.

Эффекты ЛГ.

У женщин обеспечивает созревание яйцеклетки и овуляцию, развитие желтого тела, продукцию эстрогенов и прогестерона (совместно с пролактином).

У мужчин стимулирует образование андрогенов в клетках Лейдига, через андрогены поддерживает гаметогенез.

Гипоталамический контроль регуляции продукции ФСГ и ЛГ (имеется импульсное выделение гормонов с периодом 1,5 – 2 часа).

Гонадолиберин гипоталамуса стимулирует секрецию ФСГ и ЛГ в аденогипофизе. Центры секреции гонадолиберина в гипоталамусе:

тонический центр (активен у мужчин и женщин), расположен в аркуатных ядра, обеспечивает базовую секрецию ФСГ и ЛГ, имеющую импульсной характер;

циклический центр (функционирует только у женщин после полового созревания), расположен в преоптической области, обеспечивает пик ЛГ и ФСГ перед овуляцией.

Отрицательные обратные связи обеспечивают стабилизацию уровня гормонов: низкие концентрации гормонов половых желез (у мужчин тестостерона, у женщин эстрадиола) стимулируют секрецию ЛГ, ФСГ и гонадолиберина, высокие – тормозят.

Положительная обратная связь в женском организме обеспечивает предовуляторный пик секреции гонадолиберина, выброс ЛГ, ФСГ и овуляцию в ответ на повышение уровня эстрогенов.

Ингибиторы секреции ФСГ и ЛГ: мелатонин, стресс, пролактин, прогестерон, ингибин (пептид, образующийся в яичниках и семенниках).

Меланоцитостимулирующий гормон (α-МСГ) образуют меланотрофы аденогипофиза; он имеет общий предшественник (проопиомеланокортин) с АКТГ, β-эндорфином и β-липотропином.

Эффекты МСГ (мишень – пигментные клетки).

Стимулирует в меланоцитах эпидермисе кожи синтез меланина, образование его гранул, которые накапливаются в кератоцитах в виде «защитного зонтика» над ядром. Обеспечивая пигментацию кожи и волос, регулирует степень УФ-облучения эпидермиса и сопряженные с этим процессы синтеза провитамина D₃ и распада фолиевой кислоты.

Участвует в фоторецепции сетчатки (пигментный слой).

Участвует в механизмах памяти (фрагмент МСГ_4-10).

Регуляция секреции МСГ.

Стимулируют секрецию МСГ: меланолиберин гипоталамуса, сен­сорные стимулы – звук, прикосновение, грудное вскармливание, травма.

Ингибируют секреции МСГ: меланостатин гипоталамуса, кортизол коры надпочечников по механизму отрицательной обратной связи.

Антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин (нонапептид супраоптических и паравентрикулярных ядер гипоталамуса, концентрация в плазме 1 – 13 нг/л).

Эффекты АДГ (вазопрессина).

Увеличивает реабсорбцию воды в дистальных канальцах и собирательных трубках почек, что приводит к уменьшению диуреза (эффект реализуется через V₂-рецепторы, повышение уровня цАМФ и активации водных каналов в клеточной мембране).

В более высоких концентрациях усиливает сокращения гладких мышц и вызывает сужение сосудов (эффект реализуется через V₁-рецепторы и фрсфоинозитидную систему).

Активирует центр жажды и питьевое поведение.

Участвует в механизмах формирования памяти (способствует обучению).

Регуляция секреции АДГ.

Главным регулятором секреции АДГ является осмоляльность плазмы, которая контролируется осморецепторами гипоталамуса, сосудов и тканей. Гиперосмия (более 290 мосм/кг) стимулирует секрецию АДГ, гипоосмия (менее 280 мосм/кг) тормозит секрецию АДГ.

Другими регуляторами секреции АДГ являются колебания объема циркулирующей крови (ОЦК) и артериального давления, которые регистрируются барорецепторами аорты, сонной артерии, легочной артерии, предсердий и вен. Гиповолемия (снижение ОЦК более чем на 5 %) и снижение АД стимулируют секрецию, гиперволемия (увеличение ОЦК) и повышение АД тормозят секрецию АДГ. (Стимулируют секрецию АДГ также симпатоадреналовая система через -ад­рено­рецепторы, ангиотензин II, гистамин, ацетилхолин, тормозят секрецию АДГ натрийуретический гормон предсердий, этанол, переохлаждение.)

Окситоцин (образуется в паравентрикулярных и супраоптических ядрах гипоталамуса, концентрация в плазме 3,2 мМЕ/л).

Эффекты окситоцина реализуются через увеличение концентрации внутриклеточного Ca²⁺:

усиливает сократительную активность матки во время родов (эстрогены увеличивают чувствительность матки к окситоцину, а прогестерон снижает);

усиливает сокращение гладкой мускулатуры протоков молочных желез и выделение молока;

стимулирует продукцию простагландинов в эндометрии, которые совместно с окситоцином вызывают начало родов;

участвует в механизмах формирования памяти (нарушает запоминание).

Регуляция секреции окситоцина: рефлекторная стимуляция секреции с рецепторов растяжения шейки матки и влагалища во время родов, сосков молочных желез при кормлении грудью; условнорефлекторная – на крик ребенка и кормление.