Гипоталамо-гипофизарная система. Эпифиз

Гипофиз (питуитарная железа) вместе с гипоталамусом составляет гипоталамо-гипофизарную нейросекреторную систему. Он является мозговым придатком. В гипофизе различают аденогипофиз (переднюю долю, промежуточную и туберальную части) и нейрогипофиз (заднюю долю, воронку). Развитие. Аденогипофиз развивается из эпителия крыши ротовой полости. На 4-й неделе эмбриогенеза образуется эпителиальное выпячивание в виде гипофизарного кармана (карман Ратке), из которого вначале формируется железа с внешним типом секреции. Затем проксимальный отдел кармана редуцируется, и аденомер становится обособленной эндокринной железой. Нейрогипофиз образуется из материала инфундибулярной части дна Ш-го желудочка мозга и имеет нейральное происхождение. Эти две разные по происхождению части вступают в контакт, образуя гипофиз. Строение. Аденогипофиз состоит из эпителиальных тяжей — трабекул. Между ними проходят синусоидные капилляры. Клетки представлены хромофильными и хромофобными эндокриноцитами. Среди хромофильных эндокриноцитов различают ацидофильные и базофильные эндокриноциты. Ацидофильные эндокриноциты — это клетки средних размеров, округлой или овальной формы, с хорошо развитой гранулярной эндоплазматической сетью. Ядра находятся в центре клеток. Они содержат крупные плотные гранулы, окрашивающиеся кислыми красителями. Лежат эти клетки по периферии трабекул и составляют 30-35% от общего количества аденоцитов в передней доле гипофиза. Имеется две разновидности ацидофильных эндокриноцитов: соматотропоциты, вырабатывающие гормон роста (соматотропин), и лактотропоциты, или маммотропоциты, продуцирующие лактотропный гормон (пролактин). Соматотропин стимулирует процессы роста всех тканей и органов. При гиперфункции соматотропоцитов может развиться акромегалия и гигантизм, а в условиях гипофункции — замедление роста тела, что приводит к гипофизарной карликовости. Лактотропный гормон стимулирует секрецию молока в молочных железах и прогестерона в желтом теле яичника.

Базофильные эндокриноциты — это крупные клетки, в цитоплазме которых есть гранулы, окрашивающиеся основными красителями (анилиновым синим). Они составляют 4-10% от общего числа клеток в передней доле гипофиза. В гранулах содержатся гликопротеины. Базофильные эндокриноциты подразделяются на тиротропоциты и гонадотропоциты. Тиротропоциты — это клетки с большим числом плотных мелких гранул, окрашивающихся альдегидфуксином. Они вырабатывают тиреотропный гормон. При недостатке в организме тиреоидных гормонов тиротропоциты трансформируются в клетки тиреоидэктомии с большим числом вакуолей. При этом усиливается продукция тиротропина. Гонадотропоциты — округлые клетки, в которых ядро смешено к периферии. В цитоплазме есть макула — светлое пятно, где расположен комплекс Гольджи. Мелкие секреторные гранулы содержат гонадотропные гормоны. При недостатке в организме половых гормонов в аденогипофизе появляются клетки кастрации, для которых характерна кольцевидная форма из-за наличия крупной вакуоли в цитоплазме. Такая трансформация гонадотропной клетки связана с ее гиперфункцией. Различаются две группы гонадотропоцитов, вырабатывающих либо фолликулостимулирующий, либо лютеинизирующий гормоны. Кортикотропоциты — это клетки неправильной, иногда отростчатой формы. Они разбросаны по всей передней доле гипофиза. В их цитоплазме определяются секреторные гранулы в виде пузырька с плотной сердцевиной, окруженного мембраной. Между мембраной и сердцевиной имеется светлый ободок. Кортикотропоциты вырабатывают АКТГ (адренокортикотропный гормон), или кортикотропин, активирующий клетки пучковой и сетчатой зон коры надпочечников. Хромофобные эндокриноциты составляют 50-60% от общего числа клеток аде-ногипофиза. Они располагаются в середине трабекул, имеют небольшие размеры, гранул не содержат, цитоплазма их слабо окрашивается. Это сборная группа клеток, среди которых находятся молодые хромофильные клетки, еще не накопившие гранул секрета, зрелые хромофильные клетки, уже выделившие секреторные гранулы, и резервные камбиальные клетки. Таким образом, в аденогипофизе обнаруживается система взаимодействующих клеточных дифферонов, формирующих ведущую эпителиальную ткань этой части железы. Средняя (промежуточная) доля гипофиза у человека развита слабо, составляя 2% от общего объема гипофиза. Эпителий в этой доле однородный, клетки богаты мукоидом. Местами есть коллоид. В промежуточной доле эндокриноцитами вырабатываются меланоцитостимулирующий гормон и липотропный гормон. Первый адаптирует сетчатку глаза к зрению в сумерках, а также активизирует кору надпочечников. Липотропный гормон стимулирует жировой обмен. Влияние нейропептидов гипоталамуса на эндокриноциты осуществляется с помощью системы гипоталамо-аденогипофизарного кровообращения (портальной). В первичную капиллярную сеть срединного возвышения секретируются гипоталамические нейропептиды, которые далее по портальной вене попадают в аденогипофиз и в его вторичную капиллярную сеть. Синусоидные капилляры последней расположены между эпителиальными тяжами эндокриноцитов. Так нейропептиды гипоталамуса воздействуют на клетки-мишени аденогипофиза. Нейрогипофиз имеет нейроглиальную природу, не является гормонпродуцирующей железой, а выполняет роль нейрогемального образования, в котором накапливаются гормоны некоторых нейросекреторных ядер переднего гипоталамуса. В задней доле гипофиза идут многочисленные нервные волокна гипоталамогипофизарного тракта. Это нервные отростки нейросекреторных клеток супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. Неройны этих ядер способны к нейросекреции. Нейросекрет (трансдуктор) транспортируется по нервным отросткам в заднюю долю гипофиза, где выявляется в виде телец Херринга. Аксоны нейросекреторных клеток заканчиваются в нейрогипофизе нейрососудистыми синапсами, посредством которых нейросекрет поступает в кровь. Нейросекрет содержит два гормона: антидиуретический (АДГ), или вазопрессин (он действует на нефроны, регулируя обратное всасывание воды, а также суживает сосуды, повышая кровяное давление); окситоцин, стимулирующий сокращение гладких мышц матки. Лекарственный препарат, полученный из задней доли гипофиза, называется питуитрином и используется для лечения несахарного мочеизнурения. В нейрогипофизе имеются нейроглиальные клетки, называемые питуицитами. Реактивность гипоталамо-гипофизарной системы. Боевые травмы и сопровождающие их стрессы приводят к сложным нарушениям нейроэндокринной регуляции гомеостаза. При этом нейросекреторные клетки гипоталамуса усиливают выработку нейрогормонов. В аденогипофизе уменьшается количество хромофобных эндокриноцитов, что ослабляет репаративные процессы в этом органе. Число базофильных эндокриноцитов нарастает, а в ацидофильных эндокриноцитах появляются крупные вакуоли, свидетельствующие об их напряженном функционировании. При длительном лучевом поражении в железах внутренней секреции возникают деструктивные изменения секреторных клеток и угнетение их функции.

Эпифиз (верхний мозговой придаток, пинеальная, или шишковидная, железа) расположен между передними буграми четверохолмия. Это нейроэндокринный орган, регулирующий физиологические ритмы, так как секреция его ведущего гормона изменяется от времени суток. У некоторых позвоночных (рыб, амфибий и др.) — это фоторецепторный орган. Развитие эпифиза. В эмбриогенезе человека эпифиз закладывается на 5-6-й неделе как выпячивание крыши промежуточного мозга. В его состав включается также субко-миссуральный орган — производное эпендимы Ш-го желудочка мозга. Строение эпифиза. Эпифиз покрыт соединительнотканной капсулой, от которой отходят перегородки. Они делят паренхиму на дольки, состоящие из тяжей пинеаль-ных клеток (или пинеалоцитов) и клеток нейроглии — глиоцитов.

Пинеалоциты — полигональные клетки с отростками, которые посредством булавовидных расширений контактируют с капиллярами. В цитоплазме клеток содержатся крупные митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, везикулы и др. Среди пинеалоцитов выделяют светлые и темные клетки. Предполагают, что это клетки одного типа, но находящиеся в различном функциональном состоянии. Глиоциты имеют длинные отростки и выполняют опорную функцию. Пинеалоциты выделяют следующие гормоны: серотонин, действующий на гладкую мускулатуру сосудов, повышая кровяное давление, служит медиатором в центральной нервной системе, кроме того, он является предшественником мелатонина; мелатонин — действует как антагонист меланоцитостимулирующего гормона аденогипофиза, и наряду с серотонином участвует в механизме "биологических часов" (днем в эпифизе преобладает синтез серотонина, ночью — мелатонина); адреногломерулотропин — гормон, регулирующий секрецию альдостерона в клубочковой зоне коры надпочечников. Эпифиз вырабатывает антигипоталамические факторы (антигормоны), оказывающие действие на гипофиззависимые эндокринные органы. Действие это обратное (тормозящее, ингибирующее) тропным гормонам аденогипофиза. Важное значение имеет выработка пинеалоцитами антигонадотропина, который тормозит секрецию лютропина в аденогипофизе, т. е. выполняет роль гонадостатина. Антигонадотропин эпифиза и гонадолиберин гипоталамуса, действуя как гормоны-антагонисты, совместно осуществляют регуляцию гонадотропной функции гипофиза. Таким образом, имеется определенная связь эпифиза с гипоталамо-гипофизарной системой. В целом эндокринная система находится под регулирующим влиянием нервной системы.

Гипоталамус, называемый "эндокринным мозгом", осуществляет регуляцию всех органов эндокринного комплекса. Он занимает подбугровую область промежуточного мозга и является одновременно нервным образованием и эндокринной частью мозга. Гипоталамус связан с гипофизом посредством гипофизарной ножки. Последняя на дистальном конце образует заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз). Кпереди от гипофизарной ножки утолшение дна III-го желудочка мозга образует срединное возвышение (медиальную эминенцию). Здесь эпендимоциты выстилают полость желудочка, а глиоциты дифференцируются в танициты, которые своими отростками контактируют с первичной капиллярной сетью, связанной, в свою очередь, со вторичной капиллярной сетью передней доли гипофиза. Танициты, поглощая вещества из спинномозговой жидкости, транспортируют их в просвет кровеносных сосудов. Нервные и нейросекреторные клетки гипоталамуса располагаются в виде ядер, число которых превышает 30 пар. В гипоталамусе различают передний, средний (медиобазальный, или туберальный) и задний отделы. Передний отдел гипоталамуса содержит парные супраоптические и паравентрикулярные ядра. Супраоптические ядра располагаются над перекрестом зрительных нервов, а паравентрикулярные — в стенке Ш-го желудочка. Они образованы крупными нейросекреторными клетками. В телах и отростках этих клеток определяются секреторные гранулы, называемые иногда гомориположительными, так как они хорошо окрашиваются по методу Гомори. Нейриты крупных нейросекреторных клеток идут через медиальную эминенцию и гипофизарную ножку в заднюю долю гипофиза. Они образуют гипоталамо-гипофизарный тракт, состоящий из супраоптико-гипофизарного и паравентрикуло-гипофизарного пучков.

Нейросекреторные клетки указанных ядер вырабатывают нейрогормоны — вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин. Первый из них образуется преимущественно в клетках супраоптических ядер, а второй (окситоцин) — в паравентрикулярных ядрах переднего гипоталамуса. Средний (медиобазальный) отдел гипоталамуса содержит ряд ядер, состоящих из мелких нейросекреторных клеток и адренергических нейронов различного размера. Обычно мелкие нейросекреторные клетки лежат на периферии ядер. Среди ядер медиобазального гипоталамуса наибольшее значение имеют аркуатные (инфундибулярные) и вентромедиальные ядра, расположенные в области серого бугра. Более крупные из них — вентромедиальные ядра. Нейросекреторные клетки этих ядер вырабатывают аденогипофизарные гормоны. Нейриты клеток в срединном возвышении формируют аксовазальные синапсы на петлях первичной капиллярной сети. Гипоталамические нейрогормоны являются низкомолекулярными белками (олигопептидами), которые или стимулируют, или угнетают синтез и секрецию соответствующих гормонов клетками аденогипофиза. Гипоталамические нейрогормоны называют также рилизинг-факторами, или рилизинг-гормонами (от англ. release — освобождать). Нейрогормоны, стимулирующие освобождение тропных гормонов гипофиза, называются либеринами. Для нейрогормонов — ингибиторов освобождения гипофизарных гормонов предложено обозначение статины. Среди либеринов различают: соматотропин-рилизинг-фактор — соматолиберин; тиреотропин-рилизинг-фактор — тиролиберин; АКТГ-рилизинг-фактор — кортиколиберин; рилизинг-фактор фолликулостимулирующего гормона — фоллиберин; рилизинг-фактор лютеинизирующего гормона — люлиберин; пролактин-рилизинг-фактор — пролактолиберин; рилизинг-фактор меланоцитостимулирующего гормона — меланолиберин. Среди статинов выделяют: соматотропин-ингибирующий фактор — соматостатин; пролактинингибирующий фактор — пролактостатин; ингибирующий фактор меланоцитостимулирующего гормона — меланостатин. Либерины и статины поступают в аденогипофиз через кровоток от первичной капиллярной сети в медиальной эминенции, далее в портальные вены и во вторичную капиллярную сеть гипофиза. Синусоидные капилляры этой сети, окружая аденоциты, обеспечивают воздействие нейрогормонов на клетки аденогипофиза. Функции гипоталамуса находятся под контролем головного мозга. В его разных частях находятся нейроэндокринные клетки, которые вырабатывают нейро-пептиды (более 50). Среди них, например, энкефалин, является интернейрональным медиатором, под воздействием которого по цепочке нейронов происходит выработка нейроаминов — серотонина и норадреналина нейронами лимбической системы и норадреналина нейронами ретикулярной формации. Нейроамины влияют на секрецию гипоталамических нейрогормонов. Действие последних стимулирует или тормозит активность аденоцитов гипофиза. Так возникает тесная функциональная связь нервной и эндокринной систем, обеспечивающая контроль, интеграцию и реактивность живого.

Надпочечник.

Надпочечники представляют собой парные железы, состоящие из коркового и мозгового вещества. Каждая из этих частей является самостоятельной железой внутренней секреции, вырабатывающей свои гормоны — регуляторы защитно-приспособительных реакций организма. Корковое вещество — это аденогипофиззависимая, а мозговое вещество — аденогипофизнезависимая эндокринные железы. Развитие надпочечников. Корковая часть надпочечников развивается на 5-й неделе эмбриогенеза из участка целомического эпителия в области корня брыжейки у краниального полюса правой и левой первичной почки. Отсюда происходит другое название коры надпочечников — интерреналовое тело. Вначале образуется первичная (или феталь-ная) кора, состоящая из крупных ацидофильных эндокриноцитов. Начиная с 10-й недели эмбриогенеза из того же источника формируется дефинитивная кора надпочечников за счет мелких базофильных эндокриноцитов, окружающих снаружи первичную кору. В эмбриогенезе толщина фетальнои коры значительной превосходит таковую дефинтивной коры. Однако после рождения эндокриноциты фетальнои коры погибают механизмом апоптоза, поэтому толщина коры уменьшается. Полное развитие коры происходит после полового созревания. Источник развития коркового вещества надпочечников находится вблизи от зачатка гонад, с чем связана способность клеток сетчатой зоны коры вырабатывать андрогенный гормон близкий по свойствам тестостерону.

Мозговое вещество надпочечников образуется несколько позже (на 6-7-й неделе эмбриогенеза) из общего с симпатическими ганглиями зачатка — нервного гребня. Симпатобласты мигрируют в интерреналовое тело, размножаются, формируя мозговые эндокриноциты хромаффинной ткани. Строение надпочечников. Надпочечники покрыты соединительнотканной капсулой, под которой находится слой малодифференцированных клеток. Корковое вещество состоит из системы эпителиальных тяжей. Между ними по соединительнотканным прослойкам проходят кровеносные капилляры. В коре надпочечника различают три зоны: клубочковую, пучковую и сетчатую. Клубочковая, или наружная, зона располагается под капсулой. Корковые эндокриноциты (адренокортикоциты) образуют здесь аркады, или клубки. В цитоплазме этих клеток хорошо развита агранулярная эндоплазматическая сеть, что вообще характерно для клеток, синтезирующих стероидные гормоны. Эндокриноциты клубочковой зоны вырабатывают минералокортикоиды (альдостерон и другие). Альдостерон регулирует уровень натрия в организме, предотвращая его выведение. Эндокриноциты клубочковой зоны получают сигналы об изменениях уровня натрия в крови через ангиотензиновую систему, и таким образом их деятельность оказывается связанной с функцией юкстагломерулярного гистиона почки. Минералокортикоиды влияют на водно-солевой обмен, усиливают воспаление и образование коллагена. В клубочковой зоне отмечается много митозов эпителиальных клеток. На границе между клубочковой и пучковой зонами расположен суданофобный слой. Здесь также находятся малодифференцированные эпителиоциты.

Пучковая зона надпочечников состоит из светлых кубических или призматических эндокриноцитов, образующих тяжи, или пучки, направленные перпендикулярно к поверхности надпочечника. В цитоплазме клеток определяются капли липидов, после растворения которых образуются вакуоли, а клетки приобретают вид губки (отсюда происходит другое название клеток пучковой зоны — спонгиоциты). В цитоплазме клеток хорошо развита гладкая эндоплазматическая сеть. Число рибосом определяет темный или светлый вид клетки. Это зависит от фазы секреторного цикла. По мере синтеза гормона цитоплазма просветляется и гормон выводится из клетки. Митохондрии эндокриноцитов пучковой зоны содержат кристы в виде пузырьков, извитых и ветвящихся трубочек. В них определяются ферменты, которые обеспечивают превращение холестерина в глюкокортикоидные гормоны — кортикостерон, кортизол (гидрокортизон), кортизон. Эти гормоны регулируют обмен углеводов, уменьшают проницаемость тканей, ослабляют воспаление, фагоцитоз, коллагенообразование. Глюкокортикоиды увеличивают содержание гликогена в скелетных мышцах, печени и миокарде, а также способствуют образованию глюкозы за счет тканевых белков. Глюкокортикоиды повышают сопротивляемость организма к действию повреждающих факторов. Вместе с тем они ослабляют процессы иммуногенеза и применяются, в частности, для подавления реакций несовместимости тканей при трансплантации органов. В отличие от клеток клубочковой зоны эндокриноциты пучковой зоны являются аденогипофиззависимыми клетками. Их деятельность стимулируется АКТГ аденогипофиза и кортиколиберином гипоталамуса.

Сетчатая зона коры надпочечников состоит из эндокриноцитов, образующих рыхлую сеть. Эндокриноциты здесь имеют меньшие размеры, чем в пучковой зоне. Форма их разнообразна. В цитоплазме определяется меньше липидных включений, чем в эндокриноцитах пучковой зоны, и преобладают свободные рибосомы. На границе с мозговым веществом встречаются крупные ацидофильные эндокриноциты, образующие Х-зону (остатки фетальной коры). В сетчатой зоне вырабатываются половые стероиды — андрогенный гормон (близкий по химической структуре и свойствам к тестостерону яичек), эстроген и прогестерон. Секреторная активность сетчатой зоны, так же как и пучковой, контролируется гипоталамо-гипофизарной системой. Мозговое вещество надпочечников состоит из рыхлого скопления и тяжей крупных округлых клеток, называемых мозговыми эндокриноциами, или хромаффиноцитами, вокруг которых располагаются поддерживающие нейроглиальные клетки. Такое название этим клеткам дано в связи с тем, что при обработке их растворами бихромата калия образуется осадок восстановленных окислов хрома. Мозговые эндокриноциты вырабатывают катехоламины — адреналин и норадреналин. В связи с этим различают два вида клеток: светлые эндокриноциты, или эпинефроциты, вырабатывающие адреналин, и темные эндокриноциты, или норэпинефроциты, продуцирующие норадреналин. В цитоплазме этих двух видов клеток содержатся многочисленные секреторные гранулы. Эпинефроциты содержат электронно-плотные гранулы, окруженные мембраной. Эти клетки не флюоресцируют в ультрафиолетовых лучах, не дают реакции с йодом и серебром. Норэпинефроциты, напротив, отличаются от первых тем, что содержат в цитоплазме большие "окаймленные гранулы" с очень плотной сердцевиной, флюоресцируют в ультрафиолетовых лучах, дают реакцию с йодом и серебром. В составе секреторных гранул разных типов кроме катехоламинов присутствуют белки, липи-ды, опиодные пептиды (энкефалины, эндорфин) и др. Адреналин и норадреналин оказывают сходное физиологическое действие, вызывая сужение сосудов и повышая артериальное давление. Вместе с тем в их действии есть некоторые различия. Адреналин является гормоном, а норадреналин — медиатором при передаче нервных импульсов с постганглионарного симпатического нейрона на иннервируемые эффекторные структуры. Адреналин повышает уровень глюкозы в крови за счет мобилизации ее из печени, норадреналин оказывает слабое действие на эти обменные реакции. Сосуды головного мозга и скелетных мышц под влиянием адреналина расширяются, тогда как норадреналин вызывает сосудосуживающий эффект. Адреналин усиливает работу сердца, учащает сердцебиение, а норадреналин замедляет сердцебиение. Адреналин не влияет на секрецию тиролиберина и гонадолиберина, а норадреналин усиливает секрецию этих гормонов и т. д. Эндокриноциты мозгового вещества надпочечников являются видоизмененными симпатическими нейронами и их секреторная активность находится под контролем симпатической нервной системы. Вырабатываемые мозговыми эндокриноцитами катехоламины поступают в кровь. Между тяжами хромаффинных клеток проходят кровеносные сосуды и капилляры синусоидного типа, выстланные фенестрированными эндотелиоцитами. Каждый эндокриноцит, с одной стороны, контактирует с артериальным капилляром, а с другой — с венозным синусоидой. При этом синтезированные катехоламины поступают в венозные синусоиды. В мозговое вещество входят кровеносные сосуды, пронизывающие кору надпочечников и приносящие секреторные продукты корковых эндокриноцитов. Кроме того, в мозговом веществе присутствуют мультиполярные нейроны вегетативной нервной системы. Параганглии, подобно мозговому веществу надпочечников, состоят из хромаффинной ткани, развивающейся из симпатобластов нервного гребня. Различают брюшные, аортальные, каротидные, внутриорганные (в сердце, коже, яичках, матке и т. д.) параганглии. Снаружи они окружены соединительной тканью, прослойки которой проникают между тяжами гранулярных эндокриноцитов. Последние диаметром 10-15 мкм имеют овальную или округлую формы и содержат специфические гранулы разного размера, в которых находятся катехоламины. Эндокриноциты окружены поддерживающими клетками нейроглиального происхождения. Капилляр синусоидного типа с фенестрированными эндотелиоцитами прилежит к группе эндокриноцитов в той части, где отсутствуют поддерживающие клетки. Иннервация органа осуществляется симпатической нервной системой. Реактивность и регенерация. При стрессах, сопровождающихся сильными эмоциональными реакциями страха или ярости, преобладает активность симпатической нервной системы над парасимпатической. При этом повышается не только активность постганглионарных симпатических нейронов, но и секреция клеток мозгового вещества надпочечника. В кровь поступают большие количества норадреналина и адреналина. В результате учащаются и усиливаются сокращения сердца, повышается артериальное давление, увеличивается объем циркулирующей крови в сосудах мышц и центральной нервной системы, в кровь из печени выбрасываются запасы глюкозы. Усиленное выделение адреналина и норадреналина клетками мозгового вещества надпочечника происходит и рефлекторно при резком охлаждении, боли и других видах стресса. Физиологическая регенерация коры надпочечника осуществляется при участии субкапсулярных клеток и клеток суданофобной зоны, которые находятся под контролем АКТГ аденогипофиза. При удалении одного надпочечника наблюдается компенсаторная гипертрофия и гиперплазия железистых клеток другого надпочечника.