 |
Адренокортикотропный гормон (АКТГ).
|
|
|
|
Окситоцин.
Образуется преимущественно в нейронах паравентрикулярного ядра гипоталамуса -> аксоны -> нейрогипофиз -> кровь.
Основные мишени:
· мышечный слой матки (миометрий)
· мышечные клетки протоков молочных желез и семенников.
Стимулирует сокращение мускулатуры матки, способствует изгнанию плода при родах, усиливает лактацию.
Возбудитель секреции: раздражение рецепторов сосков при лактации. Уровень повышается в конце беременности -> продвижение плода к шейке матки. После родов секреция тормозится.
В молочные железы поступает с током крови.
Увеличивает перистальтику мышцы, поднимающей яичко. Стимулирует гладкую мускулатуру семенных протоков при эякуляции.
Антагонист – вазопрессин.
Ухудшает обучение, память.
Гипоталамус
Расположен под третьим желудочком, под таламусом (зрительные бугры). Вырабатывает специфические продукты нейросекреторными клетками (нейросекреция). Эти клетки объединяют свойства нейронов и эндокринных клеток. Способны генерировать, передавать по аксонам нервный импульс. В цитоплазме – синтез гормонов: пептиды, видоизмененные аминокислоты. У животных большая часть нейрогормонов вырабатывается в гипоталамусе.
Есть 2 группы крупных клеток, которые образуют:
· супраоптическое ядро
· паравентрикулярное ядро
Под действием внутренних и внешних факторов начинает усиленно синтезировать гормоны и транспортировать их к окончанию в виде гранул – нейрогемальные области. В них нейросекрет попадает в кровяное русло и переносится к мишеням.
Важнейшие нейрогемальные области:
· нейрогипофиз
· срединное возвышение (гипоталамус)
В задней доле гипофиза нет синтеза гормонов, только выделение гормонов гипоталамуса. В гипоталамусе образуются вещества пептидной структуры -> кровь -> аденогипофиз -> регуляция биосинтеза и выброса гормонов.
|
|
|
Гипоталамо-гипофизарная область функционирует как одно целое.
Вещества, стимулирующие образование гормонов аденогипофиза – либерины, тормозящие – статины.
Кортиколиберин – кортикотропин + бета-тропин.
Соматолиберин = соматотропин.
Поступают в венозное возвышение –> гипофиз –> воздействуют на продукцию.
2 системы:
· Гипоталамо-нейрогипофизарная
· Гипоталамо-аденогипофизарная (либерин/статин, контроль гормональной функции передней, средней долей гипофиза)
Гипоталамус – коллектор стимулов из внутренней и внешней среды. На него проецируется влияние подкорковых областей (мозжечок и тд). Влияют железы: щитовидная, половые, надпочечники.
Нейроэндокринная система: гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы.
Кортиколиберин – кора надпочечников.
Тиролиберин/тропин – тиреоидные гормоны.
Гонадолиберин, фоллитропин, лютропин – половые гормоны.
Функциональная роль (гипоталаммуса?) – поддержание постоянства внутренней среды, гомеостаз. Связующее звено между нервной и эндокринной системами: трансформация нейроэндокринного импульса в нейрогормоны. Место взаимодействия нервной и эндокринной систем. Регуляция ряда эндокринный функций – «эндокринный мозг». В нем грань между нервной и эндокринной системами стирается.
Гипофиз происходит из той же эмбриональной закладки, что и гипоталамус.
Еще ф-ции:
· Возможно, стимулирует и переднюю долю гипофиза (АКТГ)
· Регуляция температуры тела
· Регулятор аппетита (подавляет его)
Этот участок (регулятор аппетита) определяет уровень глюкозы в крови. При его падении – желание ЖРАТЬ.
· Регулирует цикл сон/бодрствование
Следит за сменой времени суток (ок. 24ч). Смещение цикла приводит к нарушению регулярности питания и сна. Депривация сна вызывает нарушение координации ЦНС. Отсутствие сна убивает быстрее, чем отсутствие пищи. Летаргический энцефалит -> длительная кома. Трипасономия – сонная болезнь.
|
|
|
· Центр удовольствия
Гипофиз
(нижний мозговой придаток)
· Аденогипофиз
· Нейрогипофиз
К аденогипофизу относят переднюю, среднюю, тубелярную зоны.
Нейрогипофиз: задняя доля, воронка, срединное возвышение.
Передняя и средняя доли образуются из выроста ротового углубления. Являются наиболее массивной частью, состоят из 3-х типов клеток:
· Главные (хромофобные)
· Оксифильные
· Базофильные
Роль туберальной части до конца не выяснена.
Средняя доля состоит у человека из щелевидных клеток. Выстилающие их клетки синтезируют гормон мелатонин.
Задняя доля – карман желудочка. Составляющие:
· клетки эпендимы (выстилают полости желудочков)
· волокна нейроглии
Гипофиз находится под контролем гипоталамуса.
Соматотропин (СТГ)
Синтез: ацидофильные клетки переднего гипофиза.
Один из самых важных гормонов с широким спектром действия: регулирует все виды обмена.
Функции. Важнейший регулятор ростовых процессов. Оказывает стимулирующее влияние на линейный рост, общие размеры тела, его массу, массу отдельных органов. При его удалении прекращается рост. Инъекции вызывают продолжение ростовых процессов.
Структура. Это белок, состоящий из 191 аминокислотного остатка (2 дисульфидных мостика). Кодируется геном из 17-й хромосомы. Примерно на 85% гомологичен соматомаммотропину и на 20% пролактину.
Образование на ранних этапах. Обнаруживается на 10-14 нед. в/у. С 20-й недели – увеличение концентрации (особенно с третьего месяца). В этот момент концентрация СТГ в 40 раз выше (чем у взрослых?). Остается одинаковой у плодов обоего пола. Перед рождением концентрация снижается в 10 раз.
Особо активен на ранних этапах онтогенеза и до 1 года. Чуть менее активен в период раннего детства.
Существует значительный индивидуальный разброс. Увеличение продукции неравномерно, зависит от возраста и физического развития. Первое значительное повышение в 10-11л, второе – в 14-15л (это 1-й и 2-ой перекрёсты ростовых кривых).
|
|
|
Существуют возрастные особенности чувствительности тканей-мишеней к СТГ. Первые 5-6л она низка -> необходимо увеличение концентрации. После пубертатной волны – снижение уровня, минимальный – к 20-и годам. Зависит от хронологического и биологического возраста. Положительно скоррелирован с линейными и общими размерами тела.
Физиологические эффекты:
1. Анаболический гормон: усиливает синтез белков. Создает условия для лучшего проникновения аминокислот через клеточную мембрану, особенно костей, мышц, печени, почек. Вместе с инсулином – главный белоксинтезирующий гормон.
2. Стимуляция линейного роста. Увеличивается длина трубчатых костей за счет стимуляции клеточного деления и синтеза белков + разрастание хрящевой ткани, эпифизов.
3. Липолитическое действие: стимулирует распад жира, особенно в период активного роста детей.
Высвобождающиеся жирные кислоты используются в качестве источника энергии для синтеза белков. Увеличивается объем мышц, мягких тканей.
Недостаток СТГ ведет к ограничению роста, развитию атеросклероза, активному жироотложению.
Синдром приобретенного СТГ дефицита у взрослых ведет к нарушению пропорций:
· Ожирение (трункальное – в области туловища)
· Остеопороз
· Уменьшение мышечной массы
· Нарушение метаболизма липидов
· Нарушения в сердечно-сосудистой системе
· Изменение психического статуса (депрессия и тд). Одна из причин – лизис дофамина.
4. Регуляция углеводного обмена. Осуществляется бимодально: 1-я фаза – инсулиноподобное действие (воздействует на клетки поджелудочной -> выброс инсулина), снижение потребления глюкозы, гипогликемия -> увеличение выброса СТГ (гипер -> снижение).
2-я фаза: антагонист инсулина; запуск гликонеогенеза. СТГ – диабетогенный гормон.
5. Выраженная лактогенная активность.
6. Адаптивный гормон (особенно во взрослом состоянии).
7. Рост лимфатических желез
8. Регулирует функцию вилочковой железы.
9. Лимфопоэз в красном костном мозгу.
Обладает видовой специфичностью. Человеку подходит СТГ приматов.
|
|
|
Классическая схема
Согласно классической схеме регуляция СТГ осуществляется гипоталамусом через соматолиберин (гормон роста/релизинг-гормон) – стимулирующее воздействие. Соматостатины подавляют выработку СТГ.
Вырабатываются нейросекреторными клетками гипоталамуса, достигают гипофиза и влияют на соматотрофы – высоко дифференцированные соматотропные клетки, имеющие рецепторы к сигнальным пептидам и продуцирующие СТГ. Базальный уровень секреции СТГ поддерживается базальным(?) выбросом гипофиза, ритмы суточные, порционные, в соответствии с фазами сна.
Максимум – в ночное время, соответственно 1-й фазе глубокого сна. Для возникновения выброса СТГ требуется одновременное уменьшение секреции соматостатина и увеличение соматолиберина.
Соматостатин – пептид, содержащий кольцевую структуру. Состоит из 14-и аминокислотных остатков. Впервые найден в гипоталамусе, позднее – в ЖКТ, поджелудочной. В островках Лангерганса есть немного дефинитивных клеток (D-клетки), в которых происходит синтез и локализация соматостатина.
Один из его эффектов – торможение секреции инсулина и глюкагона. Подавляет секрецию инсулина, вызванную введением глюкозы. Еще сильнее действует на глюкагон.
Регулятор многих секреторных циклов в организме. Тормозит «избыточные» реакции.
Действует посредством соматомединов (в периферических тканях). Через них оказывает опосредованное влияние на метаболизм. Стимулирует рост, связанный с инсулином.
Соматомедин. Молекулярная масса – 6-8 кДа. Есть формы А, В, С. А и С схожи с инсулином, В имеет своеобразное строение.
При тяжелых заболеваниях печени активность падает (особенно А), тормозится ростовое влияние СТГ.
Соматомедины – факторы роста ИФР-1, ИФР-2. Полагают, что циркулирующий в крови ИФР-1 – основной фактор роста, стимулирует встраивание сульфата в костную ткань.
Секреция происходит относительно равномерно. В плазме связаны со специфическими белками: ИФР-СБ-(1-6). Важный показатель – связывающий белок ИФР-СБ-3.
В основе отставания в росте из-за СТГ лежат разные причины:
1. Абсолютный дефицит СТГ
2. Недостаток соматомедина
3. Пониженная чувствительность клеток периферических тканей (напр. У пигмеев центральной Африки нормальное/повышенное содержание СТГ).
СТГ синтезируется с помощью рекомбинантной ДНК.
Патологии
Большинство – из-за гипо/гиперфункции эндокринной системы. Это приводит к клиническим заболеваниям.
Гигантизм. Возникает при СТГ-продуцирующих опухолях гипофиза. Характерно значительное пропорциональное увеличение роста и массы тела (до 2м 70см, 250 кг и тд). Гиперфункция СТГ начинается еще до закрытия гипофизарных ростовых зон (до 10-и лет) и продолжается в течение всего физиологического роста. Тело пропорционально. Отличаются от конституциональной высокорослости и акселератов (13-15л). Одна из главных причин – эозинофильная аденома передней доли гипофиза. Допускают, что обусловлен реактивной реакцией хрящей на СТГ. Другая причина – инфекции (в т.ч. энцефалиты). Может начаться и в юношестве. Бывает преимущественно у лиц мужского пола. При рождении рост и вес в норме, родители нормальные. Продолжительность их жизни в среднем 21г. Есть данные, что некоторые доживали до 50-и. Если опухоль перерождается – слабость, гиперемия, гиподинамия, высокая вероятность инфекции -> смерть. При отсутствии опухолей сопровождается повышенной мышечной слабостью, утомляемостью.
|
|
|
Акромегалия. Если метафизарные ростовые области уже закрыты, возникает акромегалия. Гиперпродукция СТГ ведет к неравномерному разрастанию тканей скелета: череп, нижняя челюсть, расширение и утолщение кистей рук, ног, ушных раковин и тд. Начинается после окончания ростовых процессов, длится долгие годы.
СТГ действует через медиаторы. Наиболее чувствительна к нему хрящевая ткань (особенно в эпифизах трубчатых костей). При закрытии этих зон отсутствует реакция на СТГ.
Гипофизарная карликовость (церебральный гипофизарный нонизм). Уменьшение размеров тела.
Формы карликовости:
· Гипофизарная (первичная патология) – 1/15000 населения.
· 
Идиопатическая – около 75% случаев.
Уменьшение бывает:
· Пропорциональное
· Непропорциональное
Гипофизарная карликовость возникает из-за нарушения гипофиза, иногда соматотропная функция вообще отсутствует. Точная причина неизвестна. Возможно это внутриутробное (или генетическое) поражение ЦНС. При рождении карлики имеют нормальные размеры тела, растут до 2-3 лет, затем рост практически прекращается. Задержка развития костей. Ядра подвержены оссификации, зоны окостенения открыты долго (?). Часто отсутствуют вторичные половые признаки, стерильны, непропорциональны, раннее увядание кожи, образование складок. Интеллект обычно не нарушен, но снижена работоспособность. Замкнуты, негативны.
Наблюдается дефицит гонадотропных гормонов (в 94% случаев).
Адренокортикотропный гормон (АКТГ).
Другое название – кортикотропин. В 1955г установлена структура у свиньи.
Структура. Пептид, 4,5 кДа, 39 аминокислотных остатков. За биологические и имунные свойства ответственны четко отграниченные участки. С 4 по 10 остатки (АКТГ4-10) – октон, АКТГ11-14 – гаптон.
АКТГ1-3,15-21,22-24 – защитная и стабилизирующая роль, предохраняет октон и гаптон от разрушительных воздействий. АКТГ25-39 вероятно не имеет биологических эффектов.
Образование и функции. Образуется в базофильных клетках передней доли гипофиза. Нет видовой специфичности. Мишень – кора надпочечников. Стимулирует рост пучковой и сетчатой зон коры и биосинтез их гормонов: глюкокортикоидов и андрогенов.
Основной регулятор биосинтеза и секреции глюкокортикоидов. Секреция АКТГ стимулируется кортиколиберином (гипоталамус) -> в постнатальном развитии функционирует единая система. Длительное введение АКТГ ведет к гипертрофии надпочечников.
Через некоторое время после выброса начинается ответная реакция.
Кортизол и кортикостерон – для приспособления к неблагоприятным условиям, приводящим к стрессу.
АКТГ может оказывать влияние и независимо от коры надпочечников: повышает потребление кислорода, снижает уровень инсулина, стимулирует распад жиров жировой ткани, выход в кровь жирных кислот.
Меланостимулирующее действие: для пигментации кожи, адаптации к темноте.
Оказывает влияние на функции нейронов мозга: способствует формированию долговременной памяти. Даже только АКТГ4-10 в одиночку может проникать в мозг, действовать на ЦНС:
· Усиливает селективность внимания
· Стимулирует запоминание, обучение
· Улучшает настроение (антидепрессивный эффект)
Воздействие прямое, выраженное.
· Стимулирует эмоциональность, двигательную активность
· Усиливает тревожность
· Подавляет аппетит
· Усиливает половое влечение
· Улучшает когнитивные функции
Действует на стероидогенез.
Особенно сильно влияет на реакции стресса. При нарушении секреции – нарушение адаптации к стрессу.
Имеет суточный ритм, но выбрасывается в кровь постоянно. Наибольший выброс – в утренние часы (перед и во время пробуждения). Усиливается его секреция при любых неблагоприятных воздействиях: голод, боль и тд.
Стимулирует синтез прегненолона - основного предшественника стероидов.
Раннее развитие. Функция формируется на ранних стадиях внутриутробного развития. Впервые обнаруживается на 8 нед в/у. К 20-22 неделе содержание увеличивается, возрастает до рождения. Секреция начинается на 9-10 нед. Наиболее высокий уровень: на 12-19 нед (в 4-5 раз больше, чем у взрослых). Перед рождением его уровень падает.
Регуляция. Регуляция почти не изучена. Видимо, основная роль принадлежит кортикотропину: активация процессов биосинтеза в фетальной коре надпочечников. Гипофункция эндокринных желез матери сначала приводит к гипертрофии соответствующей железы плода, затем к истощению и гипофункции. Та же закономерность для гормонов коры надпочечников: гормональный транспорт в тело матери. На поздних стадиях уровень глюкокортикоидов может влиять на продукцию кортиколиберина – ключевое звено.
Факторы среды для матери: стресс, интоксикация, воспаление -> нарушение гормонов у плода. Уменьшение уровня гормонов – само по себе стресс.
Ганс Солье: введение животным глюкокортикоидов ведет к остановке роста. То же происходит и при стрессе, когда вся система активна. Введение СТГ не показывает обычного эффекта при одновременном введении глюкокортикоидов.
Психоэмоциональные факторы: дефицит эмоций, отказ от кормления, от ребенка – ведет к замедлению в росте, умственном созревании. У таких детей понижен кортикотропин, АКТГ и все гормоны аденогипофиза.
В постнатальном развитии наименьшая концентрация наблюдается в 13 и 16 лет (13л – первый перекрест). Наибольшая концентрация - 14-15 (2-й перекрест) и 17-18 лет. После 60-и лет уровень снижается.
В наибольших количествах обнаруживается в гипоталамусе.
Одна из особенностей системы – суточный ритм. При обычном режиме максимум действия (акрофаза) приходится на первые часы активности. Увеличивается уровень глюкокортикоидов в крови, происходит их экскреция с мочой. В основе этого – смена состояния нервных центров.
Длительное введение АКТГ -> гипертрофия, повышение содержания глюкокортикоидов в крови.
Минимальный уровень чувствительности коры к АКТГ – в 8 лет, максимальный – в 18 (относительно позднее изменение).
Деятельность надпочечников имеет и сезонные колебания. АКТГ не накапливается, а синтезируется и выделяется непосредственно перед действием. Уровень повышается зимой, особенно в январе. То есть зимой эффективность стимуляции надпочечников возрастает.
Концентрация кортизола минимальна в 8л, а АКТГ – максимальна. К 9-и годам кортизол/кортикостерон: 4-1 (???). Максимальная уровень чувствительности коры в 18-19 лет.
Патологии
Болезнь Иценко-Кушинга. Гипертрофия базофилов гипофиза. Симптомы: ожирение (туловищное), стрии (растяжки) на коже, лунообразное лицо с ярким румянцем, артериальная гипертензия, оволошенность и тд.
1 случай на миллион. Возникает в 2-6, 20-40 лет. У женщин в 4 раза чаще. Причина – доброкачественные микроопухоли гипофиза.
Аменорея связана с увеличением продукции андрогенов. При этом в ягодичных и других областях жироотложения не наблюдается. Нарушения психики: расстройство сна, депрессии, эмоциональная нестабильность.
(извините, не удержалась)))))
Гипотоламическое ожирение. Возникает до 35 лет. Ускоряются темпы роста, полового созревания. В основе – повышение АКТГ, СТГ в период полового развития. Происходит задержка формирования вторичных половых признаков. Адипогенная дистрофия. Множественные нарушения тропных функций гипофиза.
Наиболее тяжелая форма – болезнь Симмондса – полное исчезновение подкожного жира, атрофия мышц, потеря веса до 20-25 кг. Уменьшаются внутренние органы, кровообращение.
Надпочечная недостаточность. Слабость, исхудание. Изреженный рост волос, их исчезновение в аксиллярных, лобковой областях.
Пролактин
Синтезируется в аденогипофизе (передняя доля). Белок. Схож по строению с СТГ.
В 1971г выделен в чистом виде. Один из древнейших гормонов.
· обладает лютотропным действием
· стимулирует процесс лактации
· тормозит секрецию ФСГ
· способствует образованию родительских инстинктов
· стимулирует развитие мужских половых органов, продукцию тестостерона.
Вырабатывается при стрессе. Необходим для созревания лёгких у плода. Угнетает половую потенцию (проказник). Необходим для памяти: его содержание понижено у неврологических больных.
У женщин находится в большой зависимости от стадий менструального цикла. Содержание ночью больше, чем днем.
Если его содержание 100 нг/л -> опухоль пролактилома.
В циркулирующей крови не обнаруживается. В покое – в виде больших мономеров, обладает малой рецептивной активностью. Активируется при превращении в малый мономер (?). Механизм изучен слабо.
Липотропин
Гипофиз. Полипептид. Бета- и гамма-липотропин.
Бета-липотропин – специфический жиромобилизующий гормон передней доли гипофиза. Активирует липолиз, освобождение жирных кислот. Ускоряет обмен глюкозы в жировой ткани.
Состоит из 91 аминокислотного остатка. Имеет фрагменты, сходные с кортико- и меланотропином.
Может расщепляться на фрагменты -> образуются гамма-липотропин, бета-меланотропин, бета-эндорфин (в больших количествах при стрессе). Меланотропин подвергается дальнейшему расщеплению в гипофизе - > бета-эндорфин.
По внутриутробному развитию данных нет. Полагают, что незадолго до родов вырабатывается бета-эндорфин.
Обладает видовой специфичностью.
Обладает кортикотропной, меланостимулирующей активностью.
Меланотропин
Промежуточная доля гипофиза. Есть 2 формы гормон: альфа и бета. В крови встречается только бета.
Состоит из 22 аминокислотных остатков. Бета видоспецифичен, альфа одинаков у всех животных. Последовательность остатков сходна с таковой кортикотропина.
Обнаруживается на 10-11 неделе в/у. Содержание в железе повышается со второй половины беременности. Роль в пренатальном развитии неизвестна.
Действует на меланоциты кожи рыб, амфибий, рептилий. Регулирует распределение меланина в коже человека.
Участвует в формировании памяти. Роль при стрессе не выяснена.
Липо-, кортико-, меланотропин принадлежат к одному семейству, имеют общее происхождение. Обе формы меланотропина имеют последовательность из 7-и аминокислот, сходную с таковой АКТГ. В 60-е группой Ли открыт бета-меланотропин – мощный липотроп, обладает кортикотропной, меланотропной активностью. С помощью высокочувствительных методов установлено, что эти 3 группы содержатся в одних и тех же клетках и секретируются гранулами.
Создана гипотетическая модель, объясняющая происхождение этих 3-х гормонов. Полагают, что в аденогипофизе синтезируется так называемая «стволовая молекула» (31 кДа) – предшественник. Она может расщипляться ферментами на несколько фрагментов. Если отщепить 1-39 -> кортикотропин, выделяется из гипофиза. В средней доле может отщепиться 1-13 -> альфа-меланотропин. 1-9 -> бета-липотропин, из которого может образоваться гамма-липотропин, бета-эндорфины.
Гонадотропины: ФСГ, ЛГ
ФСГ = фолликулотропин, фоллитропин.
ЛГ = лютеинизирующий гормон, лютеотропин, лютропин.
Секретируется гонадотропными клетками передней доли гипофиза. Сложные белки – гликопротеины. Состоят из 2-х ковалентно связанных субъединиц: альфа и бета. Альфа-ФСГ и ЛГ идентичны (?? Возможно, имелось ввиду, что не активны), бета специфичны и определяют биологическую активность. Субъединицы могут циркулировать в крови, но активны только при соединении.
ФСГ стимулируют созревание фолликулов яичников. ЛГ стимулирует разрыв яичников, овуляцию, образование желтого тела. ЛГ исследован лучше. Оба повышают активность гонад. Вырабатываются как у женщин, так и у мужчин, но количество и ритм секреции различны.
Факторы, контролирующие секрецию.
ЛГ-релизинг гормон. Дека-пептид, секретируется гипоталамусом. Используется в терапевтических и диагностических целях. Секретируется в портальную венозную систему гипофиза, где стимулирует образование и секрецию ЛГ (ФСГ в меньшей степени).
Стероидные гормоны. Эстрогены – по принципу «+/-» обратной связи. Увеличение содержания эстрогена в крови увеличивает секрецию ЛГ и подавляет секрецию ФСГ. Считают, что при уменьшении его содержания гонадолиберин стимулирует клетки, синтезирующие ФСГ, при увеличении – синтезирующие ЛГ.
|
|
|
