Важный отдел головного мозга гипоталамус: что это такое и за что он отвечает, причины патологических изменений, диагностика и лечение заболеваний

Где находится гипоталамус

В глубине головного мозга расположены скопления нервных клеток — так называемые подкорковые центры; с их деятельностью связаны многие функции нашего организма. Непосредственно к подкорковым центрам примыкает гипоталамус, или подбугорье. Оно находится ближе к основанию мозга под зрительными буграми.

Тонкой ножкой подбугорье связано с гипофизом, мозговым придатком, являющимся фабрикой и хранилищем гормонов.

Гипоталамус занимает в головном мозгу весьма небольшой участок, но это не помешало природе вместить в него множество клеточных скоплений — нервных ядер, роль которых в жизнедеятельности организма необычайно велика.

На таком ограниченном плацдарме сосредоточены особо чувствительные, исключительно тонко реагирующие нервные и гормональные механизмы, отвечающие за выполнение сложнейших физиологических процессов в клетках, органах и тканях.

В последние годы необычайно вырос интерес исследователей к этой области мозга. Анатомы, физиологи, фармакологи, клиницисты постепенно постигают загадочные особенности подбугорья. Как оказалось, это сложнейший нервный аппарат, с удивительной чувствительностью, воспринимающий колебания состава крови и других межтканевых и межклеточных жидкостей.

Где находится гипоталамус

Гипотериоз третичного типа

Гипотоламо-гипофизарная система включают в себя щитовидную железу, которая является органом вспомогательного характера. Есть такой гормон, который называется тиреотропин, он является высвобождающим, вырабатывает его именно гипоталамус, который в случае необходимости дает сигнал гипофизу о выработке такого гормона. Именно он способен стимулировать щитовидную железу, чтобы она начала выработку гормонов типа Т3 и Т4.

• вторичная форма болезни развивается при нарушении секреции гормона тиреотропного типа;
• третичная форма является свидетельством дефицита тиролиберина или же его подавления.

Те гормоны, которые вырабатываются щитовидной железой, несут ответственность за активность метаболизма. Если они вырабатываются в недостаточном количестве, то метаболическая активность становится подавленной. А это уже сопровождается такими признаками:

• вес человека стремительно растет;
• память, интеллект и речь понижаются;
• артериальное давление понижается;
• ритм сердца подвергается нарушению;
• желудочно-кишечный тракт работает с нарушениями;
• у женщин может быть бесплодие;
• человек становится раздражительным;
• в сердце ощущается боль.

Конечно, такие признаки не свидетельствуют стопроцентно о наличии именно такой патологии.

Характер и основные функции либеринов

Гормоны гипоталамуса и гипофиза отвечают за регуляторные функции. Относительно рилизинг факторов – гонадолиберины отвечают за нормальное функционирование в отношении половой сферы у мужчин и женщин.

Подобные компоненты отвечают за произведение фолликулостимулирующих гормонов и оказывают воздействие на функционирование яичек и яичников.

Наибольшее воздействие на здоровье женщины оказывает люлиберин. Этот компонент обособляет овуляцию и формирует возможность зачатия плода.

Факт! Люлиберин и фоллиберин вырабатывается в малом количестве у женщин, равнодушных к интимной близости.

Кортиколиберин – не менее важный рилизинг-фактор, взаимодействующий с гормонами гипофиза. Этот элемент оказывает воздействие на функционирование надпочечников.

Этот момент крайне важен, потому что люди с недостатком кортиколиберина в организме часто бывают подвержены гипертонии и надпочечниковой недостаточности.

Ингибирующие факторы коррелируют со следующими тропными гормонами гипофиза:

• меланотропин,
• пролактином,
• соматотропин.

Оставшиеся рилизинг-факторы относятся к средней доле гипофиза и аденогипофиза с гипоталамусом, и их соединение с элементами гипофиза не изучено.

Статины и либерины

Либерины и статины представляют собой рилизинг-гормоны. От их содержания в организме во многом зависит функционирование гипофиза.

Они участвуют в процессе выполнения определенных действий периферических эндокринных желез:

• щитовидную железу,
• яичники у женщин ,
• яички у представителей сильного пола.

В настоящий момент выделяют такие статины и либерины:

• гонадолиберин (люлиберин, фоллиберин),
• мелоностатин,
• тиреолиберин,
• соматостатин,
• дофамин.

В сводной таблице приведены рилизинг-факторы и периферические гормоны, которые им соответствуют.

• Гормон гипоталамуса
• Тропный гормон гипофиза
• Периферические

1. Гонадолиберины
2. Соматолиберин
3. Соматостатин
4. Пролактолиберин
5. Пролактостатин
6. Тиреолиберин
7. Меланолиберин
8. Меланостатин
9. Кортиколиберин
10. Рилизинг-гор

1. Лютеинизирующий гормон
2. Фолликулостимулирующий гормон
3. Соматотропин
4. Пролактин
5. Тиреотропин
6. Меланотропин
7. Адренокортикотропин

1. Эстрогены
2. Прогестерон
3. Тестостерон
4. Трийодтиронин
5. Тироксин
6. Кортизол

Рилизинг-гормоны представляют собой нейросекреты гипоталамуса, их действие нацелено на ускорение выработки тропных веществ гипофиза.

Важно! Рилизинг гормоны отвечают за связь эндокринной системы с отделами ЦНС. По своей природе рилизинг-факторы представляют пептиды

В настоящее время выявлено 3 рилизинг-гормона ингибирующих секреторное действие гипофиза. К подобным веществам относят следующие элементы:

По своей природе рилизинг-факторы представляют пептиды. В настоящее время выявлено 3 рилизинг-гормона ингибирующих секреторное действие гипофиза. К подобным веществам относят следующие элементы:

• меланостатин,
• соматостатин,
• пролактостатин.

К списку веществ, стимулирующих секреторные функции, относят следующие элементы:

• кортиколиберин,
• меланотропин-гормон,
• люлиберин,
• тиреолиберин,
• соматолиберин,
• пролактолиберин,
• фоллиберин.

Некоторые из перечисленных веществ продуцируются не только гипоталамусом, но и другими органами, например, поджелудочной железой.

Функции, которые регулирует подбугорье

Интересные наблюдения сделал шведский физиолог Андерсон.

Слабым электрическим током он раздражал определенные участки гипоталамуса животных и тем самым вызывал у них сильнейшую жажду. Под действием тока клетки гипоталамуса переставали воспринимать сигналы об избыточном поступлении воды в организм, посылали неправильные «распоряжения» в органы и ткани. Животные пили без передышки, поглощая совершенно фантастическое количество воды.

Свои опыты Андерсон проводил на козах, которые от жидкости буквально на глазах раздувались и все же продолжали безостановочно пить. Как только раздражение прекращалось, прекращалась и жажда. Животные переставали пить и очень быстро худели.

Исследования последних лет показали, что температура тела, деятельность сердечнососудистой системы, желудочно-кишечного тракта, обмен воды, солей, белков, углеводов, жиров, мочеиспускание, смена сна и бодрствования в той или иной степени определяются и регулируются гипоталамусом.

Многие ученые пришли к выводу, что состояние подбугорья играет также важную роль в поведении человека и животных, в формировании эмоций.

Тщательно изучено тонкое гистологическое строение гипоталамуса. Оказалось, что в нем есть несколько десятков нервных ядер. Их делят обычно на передние, средние и задние. Это высшие центры вегетативной нервной системы. Причем в регуляции различных функций принимают участие все ядра подбугорья, действующие в тесном контакте.

Подбугорье координирует деятельность желез внутренней секреции. Анатомическая связь гипоталамуса с гипофизом известна давно. Но лишь недавно ученые узнали, что подбугорье само по себе является в какой-то степени эндокринной железой — местом образования ряда гормонов и сходных с ними биологически активных химических соединений.

В ядрах гипоталамуса были обнаружены специальные клетки, обладающие двойной функцией — нервной и секреторной. Гормоны, которые они вырабатывают, поступают в гипофиз, спинномозговую жидкость и в кровь.

Работа гипоталамуса

Что такое гипоталамус

Гипоталамус представляет собой отдел промежуточного мозга. Он состоит из серого вещества. Это небольшой участок центральной нервной системы. Он составляет всего лишь 5 % от веса мозга.

Гипоталамус состоит из ядер. Это группы нейронов, которые выполняют определенные функции. В ядрах расположены нейросекреторные клетки. Они и продуцируют гормоны гипоталамуса, которые иначе называют рилизинг-факторами. Их выработкой управляет центральная нервная система.

Каждая нейросекреторная клетка снабжена отростком (аксоном), который соединяется с сосудами. Гормоны попадают в кровоток через синапсы, затем проникают в гипофиз и оказывают системное влияние на организм.

Долгое время в медицине считалось, что основной функцией этого отдела мозга является управление вегетативной нервной системой. Гормоны гипоталамуса были открыты только в 1970 годы. Изучение их свойств продолжается до сих пор. Исследования нейросекретов помогают понять причины многих эндокринных расстройств.

Кортиколиберин

Кортиколиберин — это нейросекрет, который стимулирует образование адренокортикотропного гормона (АКТГ) в гипофизе. Он воздействует на работу коры надпочечников. Кортиколиберин продуцируется не только в гипоталамусе. Он также вырабатывается в лимфоцитах. Во время беременности этот нейрогормон образуется в плаценте, по его уровню можно судить о сроке беременности и предполагаемой дате родов.

Дефицит этого нейрогормона приводит к вторичной надпочечниковой недостаточности. Это состояние сопровождается общей слабостью и падением уровня глюкозы в крови через несколько часов после еды.

Если кортиколиберин вырабатывается в чрезмерном количестве, то такое состояние называют вторичным гиперкортицизмом. Оно характеризуется повышенным продуцированием кортикостероидов корой надпочечников. Это приводит к ожирению, повышению АД, появлению угрей и растяжек на коже. У женщин появляется чрезмерный рост волос на лице и теле, расстройства менструального цикла и овуляции. У мужчин возникают нарушения потенции.

Строение

Гипофиз состоит из двух крупных различных по происхождению и структуре долей: передней — аденогипофиза (составляет 70—80 % массы органа) и задней — нейрогипофиза. Вместе с нейросекреторными ядрами гипоталамуса гипофиз образует гипоталамо-гипофизарную систему, контролирующую деятельность периферических эндокринных желёз.

Передняя доля (аденогипофиз)

Передняя доля гипофиза (лат. pars anterior), или аденогипо́физ (лат. adenohypophysis), состоит из железистых эндокринных клеток различных типов, каждый из которых, как правило, секретирует один из гормонов. Анатомически выделяют следующие части:

• pars distalis (бо́льшая часть аденогипофиза)
• pars tuberalis (листовидный вырост, окружающий ножку гипофиза, функции которого не ясны)
• pars intermedia, которую правильнее обозначать как промежуточную долю гипофиза.

Гормоны передней доли гипофиза:

• Тропные, так как их органами-мишенями являются эндокринные железы. Гипофизарные гормоны стимулируют определенную железу, а повышение уровня в крови выделяемых ею гормонов подавляет секрецию гормона гипофиза по принципу обратной связи.
  • Тиреотропный гормон (ТТГ) — главный регулятор биосинтеза и секреции гормонов щитовидной железы.
  • Адренокортикотропный гормон (АКТГ) — стимулирует кору надпочечников.
  • Гонадотропные гормоны:
    • фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — способствует созреванию фолликулов в яичниках, стимуляция пролиферации эндометрия, регуляция стероидогенеза..
    • лютеинизирующий гормон (ЛГ) — вызывает овуляцию и образование жёлтого тела, регуляция стероидогенеза..
• Соматотропный гормон (СТГ) — важнейший стимулятор синтеза белка в клетках, образования глюкозы и распада жиров, а также роста организма.
• Лютеотропный гормон (пролактин) — регулирует лактацию, дифференцировку различных тканей, ростовые и обменные процессы, инстинкты заботы о потомстве.

Из аденогипофиза развиваются аденомы гипофиза.

Задняя доля (нейрогипофиз)

Задняя доля гипофиза (лат. pars posterior), или нейрогипо́физ (лат. neurohypophysis), состоит из:

• нервная доля. Образована клетками эпендимы (питуицитами) и окончаниями аксонов нейросекреторных клеток паравентрикулярного и супраоптического ядер гипоталамуса промежуточного мозга, в которых и синтезируются вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин, транспортируемые по нервным волокнам, составляющим гипоталамо-гипофизарный тракт, в нейрогипофиз. В задней доле гипофиза эти гормоны депонируются и оттуда поступают в кровь.
• воронка, infundibulum. Соединяет нервную долю со срединным возвышением. Воронка гипофиза, соединяясь с воронкой гипоталамуса, образует ножку гипофиза.

Функционирование всех отделов гипофиза тесно связано с гипоталамусом. Это положение распространяется не только на заднюю долю — «приемник» и депо гипоталамических гормонов, но и на передний и средний отделы гипофиза, работа которых контролируется гипоталамическими гипофизотропными гормонами — рилизинг-гормонами.

Гормоны задней доли гипофиза:

• аспаротоцин
• вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) (депонируется и секретируется)
• вазотоцин
• валитоцин
• глумитоцин
• изотоцин
• мезотоцин
• окситоцин (депонируется и секретируется)

Вазопрессин выполняет в организме две функции:

1. усиление реабсорбции воды в собирательных трубочках почек (это антидиуретическая функция вазопрессина);
2. влияние на гладкую мускулатуру артериол.

Однако название «вазопрессин» не совсем соответствует свойству этого гормона суживать сосуды. Дело в том, что в нормальных физиологических концентрациях он сосудосуживающим эффектом не обладает. Сужение сосудов может происходить при экзогенном внедрении гормона в больших количествах или же при кровопотере, когда гипофиз интенсивно выделяет этот гормон. При недостаточности нейрогипофиза развивается синдром несахарного диабета, при котором с мочой в день может теряться значительное количество воды (15 л/сутки), так как снижается её реабсорбция в собирательных трубочках.

Окситоцин во время беременности не действует на матку, так как под воздействием прогестерона, выделяемого жёлтым телом, она становится нечувствительной к данному гормону. Окситоцин способствует сокращению миоэпителиальных клеток, способствующих выделению молока из молочных желез.

Промежуточная (средняя) доля

У многих животных хорошо развита промежуточная доля гипофиза, расположенная между передней и задней долями. По происхождению она относится к аденогипофизу. У человека она представляет тонкую прослойку клеток между передней и задней долями, довольно глубоко заходящую в ножку гипофиза. Эти клетки синтезируют свои специфические гормоны — меланоцитстимулирующие и ряд других.

Рилизинг-гормон – как действует?

Гонадолиберины стимулируют секрецию лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормона в гипофизе.

Важно! Гонадолиберины у мужчин отвечают за активность андрогенов, от которых зависит активность сперматозоидов и уровень либидо. Нейрогормоны у женщин отвечают за адекватное прохождение менструаций, примечательно, что концентрация веществ изменяется в зависимости от фаз менструального цикла

Нейрогормоны у женщин отвечают за адекватное прохождение менструаций, примечательно, что концентрация веществ изменяется в зависимости от фаз менструального цикла.

Факт! Недостаток рилизинг-гормонов приводит к формированию бесплодия и нередко становится причиной импотенции.

Вещества, продуцируемые гипоталамусом, не идентифицированы для тропных элементов гипофиза. Тип их влияния окончательно не определен.

Нарушения работы гипоталамуса

Хотя роль гипоталамуса в организме исключительно велика, но он отнюдь не автономен и не самостоятелен в своей многообразной деятельности. Подбугорье находится под постоянным контролем вышележащих отделов головного мозга. К таким отделам относятся в первую очередь кора больших полушарий, ретикулярная формация, зрительные бугры и ряд других участков мозга.

Когда в результате каких-либо причин нарушается взаимодействие отдельных ядер подбугорья, то нарушаются и многие сложные процессы, происходящие в организме. Это иногда случается при инфекционных заболеваниях, травмах черепа, алкоголизме.

Клетки гипоталамуса перестают нормально, правильно реагировать на поступающие к ним сигналы. В результате дезорганизуются физиологические и биохимические процессы в отдельных клетках, органах, во всем организме.

Такие расстройства проявляются по-разному: в одних случаях — ожирением, в других — резким похуданием, «волчьим аппетитом». А может, наоборот, отвращением к пище, нарушениями сна, менструального цикла и в некоторых других случаях.

Гонадолиберины

Гипоталамус регулирует половую функцию человека. Его нейросекреты активируют продуцирование гипофизом фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормона.

Какие гормоны вырабатывает гипоталамус для управления репродуктивной функцией? Это нейросекреты, которые называют гонадолиберинами. Они стимулируют выработку гонадотропных гормонов.

Гонадолиберины подразделяются на две разновидности:

1. Люлиберин. Активирует образование гормона ЛГ. Этот нейросекрет необходим для созревания и выхода яйцеклетки. Если люлиберин вырабатывается в недостаточном количестве, то овуляции не происходит.
2. Фоллилиберин. Способствует высвобождению гормона ФСГ. Необходим для роста и развития фолликулов в яичниках.

Дефицит гонадолиберинов у женщин становится причиной расстройств месячного цикла, отсутствия овуляции и гормонального бесплодия. У мужчин недостаток люлиберина и фоллилиберина приводит к снижению потенции и либидо, а также к уменьшению активности сперматозоидов.

Краткая характеристика гормонов передней доли

Тиреотропный

Тиреотропный гормон – это белок, который состоит из двух структур α и β. Активностью обладает только β. Основной функцией тиреотропина является стимуляция щитовидной железы для секреции тироксина, трийодтиронина и кальцитонина в адекватном количестве. Тиреотропный гормон значительно колеблется в течении суток. Максимальная концентрация тиреотропного гормона наблюдается в 2-3 часа ночи, минимальная в 17-19 часов. По мере старения нарушается секреция тиреотропного гормона, его становится меньше.

Однако избыток тиреотропного гормона приводит к нарушению функции и строения щитовидной железы, ее ткань постепенно замешается коллоидной. Подобные изменения обнаруживают при УЗИ диагностике щитовидки.

Адренокортикотропный

Адренокортикотропный гормон является основным стимулятором коры надпочечников. Под его воздействием вырабатывается основная масса кортикостероидов, так же он влияет на секрецию минералокортикоидов, эстрогена и прогестерона. Он воздействует на организм человека или животного опосредованно, воздействуя на метаболические процессы, которые регулируют кортикостероиды. Еще одна его функция — участие в секреции пигментов, зачастую это приводит к образованию пигментных пятен на коже. Адренокортикотропный гомон одинаков у человека и животных.

Соматропин

Соматтропин – один из важнейших факторов роста. Нарушение секреции доставки или чувствительности к нему в детском возрасте ведет к непоправимым последствиям. Он отвечает за:

• рост скелета, в особенности за рост трубчатых костей;
• отложение жировой ткани и ее распределение в организме;
• образование белков и их метаболизм;
• рост и силу мышц.

Функцией его является то, что он участвует в обменных процессах и влияет на метаболизм инсулина и на сами клетки поджелудочной железы.

Гонадотропины

Гонадотропные гормоны гипофиза включают в себя фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны. Они состоят из аминокислот и являются белками по своей структуре. Их основной функцией является обеспечить полноценную репродуктивную функцию у мужчин и женщин. ФЛГ отвечает за созревание фолликулов у женщин и сперматозоидов у мужчин. Лютеинизирующий гормон способствует разрыву фолликулов, освобождению яйцеклетки, формированию желтого тела у женщин, и стимулирует секрецию андрогенов у мужчин.

Уровень гонадотропинов у мужчин и женщин репродуктивного возраста не одинаков. У мужчин он примерно постоянен, а у прекрасного пола значительно меняется в зависимости от фазы менструального цикла. В первую фазу цикла доминирует фолликулостимулирующий гормон, ЛГ в этот период минимален, и, наоборот, во вторую активизируется. Их действие непрерывно взаимосвязано, они дополняют друг друга.

Пролактин

Пролактин также играет огромную роль в реализации детородной функции. Он отвечает за развитие молочных железа в последующем и лактацию, выраженность вторичных половых признаков, отложение жира в организме, созревание желтого тела, рост и развитие внутренних органов, функции придатков кожи.

Действие пролактина двояко. С одной стороны, именно его считают ответственным за формирование материнского инстинкта, поведения беременной и молодой мамы. А с другой стороны избыток пролактина приводит к бесплодию. В период беременности и лактации максимальный эффект лактогенного гормона наблюдается в комплексе с соматотропином и плацентарным лактогеном. Их взаимодействие обеспечивает полноценный рост и развитие плода и здоровье самой беременной.

Меланоцитостимулирующий

Меланоцитостимулирующий гормон отвечает за производство пигмента в клетках кожи. Также считают, что именно он ответственен за неадекватный рост меланоцитов с последующим их перерождение в злокачественные образования.

Определение понятия гормоны и их классификация по химической природе.

Выучите
определение понятия: гормоны–
биологически активные соединения,
выделяемые железами внутренней секреции
в кровь или лимфу и оказывающие влияние
на метаболизм клетки.

Запомните
основные особенности действия гормонов
на органы и ткани:

• гормоны
  синтезируются и выделяются в кровь
  специализированными эндокринными
  клетками;

• гормоны
  обладают высокой биологической
  активностью — физиологическое действие
  проявляется при концентрации их в крови
  порядка 10-6
  — 10-12
  моль/л;

• каждый
  гормон характеризуется присущей только
  ему структурой, местом синтеза и
  функцией; дефицит одного гормона не
  может быть восполнен другими веществами;

• гормоны,
  как правило, влияют на отдалённые от
  места их синтеза органы и ткани.

Гормоны
осуществляют своё биологическое
действие, образуя комплекс со специфическими
молекулами – рецепторами.
Клетки, содержащие рецепторы к
определённому гормону, называютсяклетками-мишенями
для этого гормона. Большинство гормонов
взаимодействуют с рецепторами,
расположенными на плазматической
мембране клеток-мишеней; другие гормоны
взаимодействуют с рецепторами,
локализованными в цитоплазме и ядре
клеток-мишеней. Имейте в виду, что дефицит
как гормонов, так и их рецепторов может
приводить к развитию заболеваний.

Некоторые
гормоны могут синтезироваться эндокринными
клетками в виде неактивных предшественников
– прогормонов.
Прогормоны могут запасаться в большом
количестве в специальных секреторных
гранулах и быстро активироваться в
ответ на соответствующий сигнал.

Классификация
гормонов
основана на их химическом строении.
Различные химические группы гормонов
приведены в таблице 1.

*
Местом секреции этих гормонов является
задняя доля гипофиза (нейрогипофиз).

Следует
иметь в виду, что кроме истинных гормонов
выделяют также гормоны
местного действия.
Эти вещества синтезируются, как правило,
неспециализированными клетками и
оказывают свой эффект в непосредственной
близости от места выработки (не переносятся
током крови к другим органам). Примерами
гормонов местного действия являются
простагландины, кинины, гистамин,
серотонин.

Анатомическое расположение гипоталамуса

Гипоталамус расположен в промежуточном мозге выше гипофиза и ниже третьего желудочка. Афферентные пути подходят к ядрам гипоталамуса, большинство из которых расположены в переднем гипоталамусе, они идут из ствола головного мозга, таламуса, базальных ганглиев, коры головного мозга и обонятельных областей.

Одним из главных эфферентных путей гипоталамуса является гипоталамо-нейрогипофизарный, который соединяет паражелудочковые и супраоптические ядра гипоталамуса с нервными окончаниями в срединном возвышении. Пара-желудочковое ядро вырабатывает окситоцин, а супраоптическое ядро вырабатывает в основном антидиуретический гормон (АДГ) и часть окситоцина непосредственно в кровоток. Гипофиз состоит из аденогипофиза, также известного как передний гипофиз, и нейрогипофиза, также известного как задний гипофиз.