Гипоталамо-гипофизарная система как центр интеграции вегетативных и эндокринных процессов

Эндокринные железы (от греч. endo — внутри и krinein — выделять) выделяют в кровяное русло вещества, необходимые для нормального функционирования клеток любых других систем организма. Эти вещества называются гормонами (от греч. hormao — возбуждаю). Гормоны влияют на рецепторы мембран клеток, временно повышая или понижая уровень их функциональной активности.

В состав эндокринной системы входят гипофиз, щитовидная и паращитовидная железы, островковые клетки поджелудочной железы, кора и мозговой слой надпочечников, секреторные клетки кишечного тракта и половые железы. Нас, в контексте изучаемой темы, в первую очередь интересует гипофиз как один из важнейших отделов центральной нервной системы.

Во всех сложных реакциях организма, связанных с функциями гипоталамуса, наряду с нервными механизмами действуют и гуморальные механизмы. Гуморальный компонент таких реакций в первую очередь определяется участием гипофиза, который теснейшим образом связан с гипоталамическими ядрами. Гипофиз состоит из трех долей — передней, промежуточной и задней.

Передняя доля гипофиза выделяет гормональные вещества белковой природы, наиболее важным из которых является кортикотропин, или адренокортикотропный гормон (АКТГ). Это как бы «гормон гормонов», поскольку он стимулирует выделение гормонов коркового слоя надпочечников, оказывающих действие почти на все вегетативные функции. Благодаря этой своей особенности АКТГ занимает центральное положение в регуляции вегетативных функций. Кроме того, передняя доля гипофиза выделяет фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны, регулирующие деятельность половых желез, тиреотропный гормон, регулирующий деятельность щитовидной железы, ростовой гормон, регулирующий нормальный рост, лактотропный гормон, отвечающий за секрецию молока в молочных железах, и т. д. Выделение этих гормонов может изменяться в зависимости от уровня активации гипоталамических структур.

Промежуточная доля выделяет меланофорный гормон, влияющий на пигментные клетки эпителия и тем самым приводящий к изменению цвета кожи. Деятельность этой доли регулируется структурами гипоталамуса приблизительно так же, как и деятельность передней доли.

Задняя доля гипофиза является производным нервной системы. Секрет, который она выделяет (нейросекрет), является продуктом деятельности нервных клеток и выделяется в кровь окончаниями аксонов этих клеток при их возбуждении. Основным веществом, которое выделяется задним гипофизом, является гормон вазопрессин, или антидиуретический гормон, регулирующий водный обмен и процессы всасывания в эпителии почечных канальцев. При его отсутствии организм через почки начинает терять огромное количество воды, и развивается заболевание, известное как несахарный диабет. Кроме того, задний гипофиз выделяет нейросекрет окситоцин, регулирующий родовой акт и секрецию молока грудными железами.

Тесная анатомическая и функциональная взаимосвязь гипоталамуса и гипофиза привели исследователей к тому, что эти две структуры стали рассматривать как единую гипоталамо-гипофизарную систему. Особенно хорошо эта связь проявляется при анализе работы эндокринной системы.

О тесной связи центральной нервной и эндокринной систем говорит уже тот факт, что некоторые из веществ, которые они выделяют, могут выполнять в организме и роль медиаторов (то есть продуктов нервной системы), и роль гормонов (то есть продуктов эндокринной системы) одновременно. Такими веществами двойного действия являются, например, норадреналин, вазопрессин, окситоцин, соматостатин и др.

Прямую связь между функционированием ЦНС и эндокринной системы можно проследить на примере работы гипоталамо-гипофизарной области. Вот один пример. Нейроны гипоталамуса вырабатывают кортиколиберин, который, попадая через кровеносные сосуды в переднюю долю гипофиза, побуждает его клетки к выделению АКТГ. АКТГ стимулирует секрецию кортикостероидов корой надпочечников. Уровень кортикостероидов в крови служит для центральной нервной системы (в частности, для гипофиза) сигналом к прекращению или усилению секреции новых порций кортикотропина.

Известны шесть гипоталамических гормонов, которые могут избирательно влиять на клетки передней доли гипофиза. Все они продуцируются специфическими клетками, расположенными в средней зоне гипоталамуса. Четыре гормона из этой группы стимулируют синтез и секрецию гормонов клетками гипофиза (тиреолиберин, люлиберин, кортиколиберин, соматолиберин), два гормона эту секрецию тормозят (дофамин, соматостатин). В свою очередь гормоны гипофиза стимулируют секрецию других эндокринных желез. Тиреотропный гормон стимулирует выделение щитовидной железой гормона тироксина, повышающего интенсивность обмена веществ. Фолликулостимулирующий гормон влияет на половые железы, и семенники мужчин начинают выделять тестостерон, а яичники женщин — прогестерон и эстрогены. И так далее.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Из каких основных отделов состоит мозжечок? Объясните, в чем коренное анатомическое отличие мозжечка от спинного мозга и стволовых структур.
• 2. На какие основные типы делятся поступающие в мозжечок волокна? Перечислите основные ядра мозжечка и опишите их клеточное строение.
• 3. Что такое ножки мозжечка? Расскажите, с какими структурами посредством афферентных и эфферентных волокон связан мозжечок.
• 4. В осуществлении каких функций мозжечок участвует? Перечислите симптомы нарушений, возникающих при повреждении мозжечка, описанные Л. Лючиани и его последователями.
• 5. Почему мозжечок можно рассматривать, как структуру, дублирующую активность коры при выполнении ею моторных функций? Расскажите о компенсации нарушенных функций мозжечка.
• 6. Какие образования входят в промежуточный мозг? Опишите строение таламуса.
• 7. В чем заключаются функции специфических ядер таламуса? Опишите связи релейных и ассоциативных ядер. Расскажите, чем отличаются функции неспецифических ядер таламуса от неспецифических влияний ретикулярной формации.
• 8. С какими структурами ЦНС связаны ядра гипоталамуса? Опишите, как проявляется тесное взаимодействие клеток гипоталамуса с симпатической и парасимпатической нервными системами.
• 9. Центры каких вегетативных и поведенческих реакций обнаружены в гипоталамусе? Перечислите структуры, контролирующие активность гипоталамуса.
• 10. Из каких долей состоит гипофиз? Перечислите гормональные вещества и нейросекреты, выделяемые его клетками. Опишите их функции.