Гормоны гипоталамуса

Гипоталамус определяется как подбугорье, которое занимает часть промежуточного мозга, расположенного книзу от таламуса под гипоталамической бороздой, и представляет собой скопление нервных клеток с многочисленными афферентными и эфферентными связями. Гипоталамус - высший вегетативный центр, координирующий функции различных внутренних систем, адаптируя их к целостной деятельности организма. Он имеет существенное значение в поддержании оптимального уровня обмена веществ (белкового, углеводного, жирового, водного и минерального) и энергии, в регуляции температурного баланса организма, деятельности пищеварительной, сердечно-сосудистой, выделительной, дыхательной и эндокринной систем. Под контролем гипоталамуса находятся такие железы внутренней секреции, как гипофиз, щитовидная железа, половые железы, надпочечники, поджелудочная железа.

Регуляция тропных функций гипофиза осуществляется путем выделения гипоталамических нейрогормонов, поступающих в железу через портальную систему сосудов. Между гипоталамусом и гипофизом существует обратная связь, с помощью которой регулируются их секреторные функции. Эту связь принято называть короткой в отличие от длинной, соединяющей железы-«мишени» и гипоталамус или гипофиз, и ультракороткой обратной связи, замыкающейся в той же структуре, в которой идет выделение гормона. Процесс секреции тропных гормонов гипофиза контролируется как со стороны периферических гормонов, так и гипоталамических рилизинг-гормонов. В гипоталамусе обнаружено семь гипоталамических нейрогормонов, активирующих, и три - ингибирующих выделение тропных гормонов гипофиза. Классификация гипоталамических нейрогормонов основана на их способности стимулировать или угнетать выделение соответствующего гормона гипофиза. К первой группе относятся кортиколиберин - рилизинг-гормон АКТГ, или кортикотропные (КРГ); тиреолиберин - тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ); люлиберин - рилизинг-гормон лютеинизирующего гормона (ЛГ-РГ); фоллиберин - рилизинг-гормон фолликулостимулирующего гормона (ФСГ-РГ); соматолиберин - соматотропин-рилизинг-гормон (СРГ); пролактолиберин - пролактин-рилизинг-гормон (ПРГ); меланолиберин - рилизинг-гормон меланоцитостимулирующего гормона (МРГ); ко второй - пролактостатин - пролактинин-гибирующий гормон (ПИФ); меланостатин - ингибируюший гормон меланоцитостимулирующего гормона (МИФ); соматостатин - соматотропин-ингибирующий фактор (СИФ). К гипоталамическим нейрогормонам следует отнести также вазопрессин (ВП) и окситоцин, продуцируемые нервными клетками крупноклеточных ядер гипоталамуса, которые транспортируются по собственным аксонам в заднюю долю гипофиза. Все гипоталамические нейрогормоны представляют собой вещества пептидной природы. Исследования химической структуры нейрогормонов, начатые более 25 лет назад, установили строение только пяти гормонов этой группы пептидов: ТРГ, ЛГ-РГ, СИФ, СРГ и КРГ. Эти соединения состоят соответственно из 3, 10, 14, 44, 41 аминокислоты. Химическая природа остальных гипоталамических рилизинг-гормонов полностью не установлена. Содержание нейро-гормонов в гипоталамусе очень незначительно и выражается в нанограммах. Синтез пяти указанных нейропептидов в больших количествах позволил отработать радиоиммунологические методы их определения и уточнить их локализацию в гипоталамических ядрах. Данные последних лет свидетельствуют о широком распространении нейрогормонов за пределами гипоталамуса, в других структурах центральной нервной системы, а также в желудочно-кишечном тракте. Есть все основания считать, что эти гипоталамические нейрогормоны выполняют эндокринную и нейромедиаторную или нейромодуляторную функции, являясь одним из компонентов физиологически активных веществ, определяющих ряд системных реакций, таких как сон, память, половое поведение и другие.

Гипоталамические нейрогормоны синтезируются в перикарионах нейронов мелкоклеточных структур гипоталамуса, откуда они поступают по аксонам в нервные окончания, где накапливаются в отдельных синаптических пузырьках. Предполагается, что в перикарионах хранится прогормон с большей относительной молекулярной массой, чем истинный гормон, выделяемый в синаптическую щель. Следует отметить некоторую дискретность локализации мест синтеза в гипоталамусе люлиберина (передний гипоталамус) и диффузность тиролиберина и соматостатина. Например, содержание тиреолиберина в гипоталамусе составляет только 25 % от общего содержания его в ЦНС. Дискретность локализации нейрогормонов определяет причастность той или иной области гипоталамуса к регуляции определенной тропной функции гипофиза. Полагают, что передняя область гипоталамуса принимает непосредственное участие в регуляции выделения гонадотропинов. Большинство исследователей считают центром регуляции тиреоидной функции гипофиза область, расположенную в переднебазальной части гипоталамуса, ниже околожелудочного ядра, простирающуюся от надзрительных ядер спереди до аркуатных ядер кзади. Локализация областей, избирательно контролирующих адренокортикотропную функцию гипофиза, изучена недостаточно. Ряд ученых связывают регуляцию выделения АКТГ с задней областью гипоталамуса. Локализация областей гипоталамуса, участвующих в регуляции секреции остальных тропных гормонов гипофиза, остается неясной. Следует отметить, что максимальная концентрация всех известных гипоталамических нейрогормонов обнаруживается в срединном возвышении, т. е. на конечном этапе поступления их в портальную систему. Функциональное обособление и разграничение гипоталамических зон по их участию в контролировании тропных функций гипофиза невозможно провести достаточно четко. Многочисленные исследования показали, что передняя область гипоталамуса оказывает стимулирующее влияние на половое развитие, а задняя область - тормозящее. У больных с патологией гипоталамической области наблюдается нарушение функций половой системы - половая слабость, нарушение менструального цикла. Известно много случаев ускоренного полового созревания в результате чрезмерного раздражения опухолью области серого бугра. При адипозогенитальном синдроме, связанном с поражением туберальной области гипоталамуса, также наблюдаются нарушения половой функции. Снижение или даже полная потеря обоняния при гипогенитализме также сопряжены со снижением содержания люлиберина в обонятельных луковицах.

Гипоталамус участвует в регуляции углеводного обмена - повреждение задних его отделов вызывает гипергликемию. В некоторых случаях при изменениях гипоталамуса наблюдают ожирение, кахексию. Она развивается обычно при поражении верхнемедиального ядра и серобугровои области гипоталамуса. Показана роль надзрительного и околожелудочкового ядер в механизме возникновения несахарного диабета.

Тесные связи гипоталамуса с другими структурами ЦНС обусловливают его участие во многих других физиологических процессах жизнедеятельности организма - терморегуляции, пищеварении и регуляции кровяного давления, чередовании сна и бодрствования. Ему принадлежит главная роль в формировании основных влечений организма - мотиваций. В основе этого лежит способность гипоталамических нейронов специфически реагировать на изменение рН крови, напряжение углекислоты и кислорода, содержание ионов, особенно калия и натрия. Иначе говоря, клетки гипоталамуса выполняют функцию рецепторов, воспринимающих изменение гомеостаза, и обладают способностью трансформировать гуморальные изменения внутренней среды в нервный процесс. Возникающее в клетках гипоталамуса возбуждение распространяется на соседние структуры головного мозга. Это ведет к мотивационному возбуждению, сопровождающемуся качественным биологическим своеобразием поведения.

Гипоталамические нейрогормоны являются высокоактивными физиологическими соединениями, занимающими ведущее место в системе обратных связей между гипоталамусом, гипофизом и железами-«мишенями». Физиологическое действие нейрогормонов сводится к увеличению или снижению концентрации соответствующих тропных гормонов в крови. Следует обратить внимание на отсутствие видовой специфичности у гипоталамических нейрогормонов, что очень важно для медицинской практики.

[1], [2], [3]