Гормоны гипоталамуса и их роль в регуляции эндокринной системы

Эмбрион человека развивается из оплодотворенной сперматозоидом яйцеклетки, в течение девяти месяцев он развивается в матке женщины, после чего плод во время родов выталкивается через родовые пути. Нужно отметить, что с 8 недели развития, когда заканчивается закладка органов и систем, эмбрион человека начинают называть плодом.

Стадии развития эмбрионa

Во время своего развития эмбрион проходит несколько стадий или периодов. Первый, наиболее короткий период – это стадия зиготы. В это время эмбрион представляет собой оплодотворенную яйцеклетку с диплоидным набором хромосом, полученным от родителей.

Вторая стадия или дробление характеризуется делением клетки на более мелкие или бластомеры. Такое деление называют дроблением, потому что в результате образуется шарик из множества мелких клеток морула. Затем внутри появляется полость, и однослойный эмбрион, напоминающий мяч, стенка которого бластодерма, а полость – бластоцеле называют бластулой.

Ткани эмбриона получают дифференциацию, часть из них составляет трофобласт, который впоследствии образует оболочку, участвующую в питании зародыша, другая часть клеток или эмбриобласт, из которого и формируется тело зародыша. Этот период развития называется гаструляцией. Клетки трофобласта с наружной стороны имеют ворсинки, которые прикрепляются к эндометрию матки и его кровеносным сосудам. Это называется имплантацией.

Уже в период гаструляции в эмбриобласте можно выделить три слоя:

  • эктодерму;
  • энтодерму;
  • мезодерму.

Из эктодермы уже на седьмой день развития зародыша образуется амниотический пузырек, часть его похожа на диск и впоследствии из него и трофобласта формируется хорион, плацента. Из энтодермы ко второй неделе образуется желточный мешок, который у эмбриона человека функционирует недолго. Его задача обеспечить на первых этапах развития питание эмбриона, затем он участвует в кроветворении.

Следующая стадия развития эмбриона – это формирование органов и систем организма из различных листков эмбриобласта. Уже на третьей неделе развития происходит закладка нервной трубки или спиной струны. Этот процесс завершается к концу 4-й недели, когда первичная полоска, углубляясь, свертывается, и образуется трубка.

Строение

Гипоталамус является частью промежуточного мозга. Он образует основу и стены нижней части третьего желудочка. Название он получил от греч. гипо- (под, внизу) и таламос (чертог, спальня), так как он располагается под таламусом. Гипоталамус отделен от таламуса гипоталамической бороздой (лат. Борозда hypothalamicus). Анатомические границы гипоталамуса определены недостаточно четко; это связано с тем, что некоторые группы клеток заходят в соседние области, а также с некоторой неопределенностью в терминологии. Считается, что впереди (рострально) гипоталамус ограничен терминальной пластинкой, а его задняя (каудальная) предел — воображаемая линия от задней комиссуры (лат. Commissura — задняя) до каудальной поверхности сосцевидных тел. Дорсолатеральная гипоталамус доходит до медиального края мозолистого тела.

В нижней части гипоталамуса выделяются такие структуры, как сосцевидные тела (лат. Corpus mamillare), серый бугор (лат. Серый бугор) и воронка (лат. Воронка). Воронка отходит от серого бугра, средняя часть воронки поднята и называется срединным возвышением, которое в некоторых классификациях относят к серому бугра, а в некоторых — до Нейрогипофиз. Срединное возвышение содержит кровеносные сосуды, которые переносят выделяемые гипоталамусом вещества в гипофиз. Нижняя часть воронки переходит в ножку гипофиза.

Гипоталамус располагается спереди от ножек мозга и включает в себя ряд структур: расположенную спереди зрительную и обонятельную части. К последней относится собственно подбугорье, или гипоталамус, в котором расположены центры вегетативной части нервной системы. В гипоталамусе есть нейроны обычного типа и нейросекреторные клетки. И те и другие производят белковые секреты и медиаторы, однако в нейросекреторных клетках преобладает белковый синтез, а нейросекрет выделяется в лимфу и кровь. Эти клетки трансформируют нервный импульс в нейрогормональный.

Гипоталамус контролирует деятельности эндокринной системы человека благодаря тому, что его нейроны способны выделять нейроэндокринные трансмиттеры (либерины и статины), стимулирующие или подавляющие выработку гормонов гипофизом. Иными словами, гипоталамус, масса которого не превышает 5% мозга, является центром регуляции эндокринных функций, он объединяет нервные и эндокринные регуляторные механизмы в общую нейроэндокринную систему. Гипоталамус образует с гипофизом единый функциональный комплекс, в котором первый играет регулирующую, второй — эффекторную роль.

Читайте также:  Как восстановить миелиновую оболочку при рассеянном склерозе

В гипоталамусе залегают также нейроны, которые воспринимают все изменения, происходящие в крови и спинномозговой жидкости (температуру, состав, содержание гормонов и т. Д.). Гипоталамус связан с корой большого мозга и лимбической системой. В гипоталамус поступает информация из центров, регулирующих деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем. В гипоталамусе расположены центры жажды, голода, центры, регулирующие эмоции и поведение человека, сон и бодрствование, температуру тела и т. Д. Центры коры большого мозга корректируют реакции гипоталамуса, которые возникают в ответ на изменение внутренней среды организма. В последние годы из гипоталамуса выделены обладают морфиноподобный действием энкефалины и эндорфины. Считают, что они влияют на поведение (оборонительные, пищевые, половые реакции) и вегетативные процессы, обеспечивающие выживание человека. Таким образом, гипоталамус регулирует все функции организма, кроме ритма сердца, кровяного давления и спонтанных дыхательных движений.

Гипоталамус чувствителен к таким факторам как:

  • Свет: продолжительность дня и фотопериод для регуляции циркадного и сезонного ритмов;
  • Обонятельные стимулы, включая феромонами;
  • Стероиды, включая годанальни стероиды и кортикостероиды;
  • Нервные импульсы, поступающие, в частности от сердца, желудка и от репродуктивных органов;
  • Автономное раздражение;
  • Стимулы, поступающие с кровью, включая лептин, грелин, ангиотензин, инсулин, слизистые гормоны, цитокины, плазменную концентрацию глюкозы и осмотическое концентрацию раствора и тому подобное;
  • Стресс;
  • Микроорганизмы, приводящие к повышению температуры тела.

В свою очередь гипоталамус влияет на

  • проекции нервов и
  • гормоны эндокринной системы.

Деятельность гипоталамуса регулирует гипофиз. Гипоталамус и гипофиз образуют единую гипоталамо-гипофизарную систему — типичный пример тесной взаимосвязи нервного и гуморального способов регуляции функций организма.

Функции гипоталамуса: всех вегетативных функций; эндокринной системы; инстинктивных потребностей (голод, жажда, половое влечение) в эмоциях (страх, гнев); ритмов эндокринных секреций и ритма активности; вегетативных функций со всеми сложными реакциями организма.

Разновидности новообразований

Новообразование классифицируют согласно типу ткани, которая преобладает в структуре:

  • Хондроматозная форма содержит большой объём хрящевой ткани;
  • Липоматозная – преобладает жировая ткань;
  • Лейомиоматозная форма сформирована из гладкомышечных волокон;
  • Ангиоматозный вид состоит из сосудистой ткани;
  • Фиброматозный вид содержит железистый и соединительный вид ткани;
  • Органоидный вариант представлен клетками поражённого органа.

По количеству образований различают единичные и множественные очаги.

На какие органы влияют

Либерины и статины, вырабатываемые гипоталамусом, достигают через систему портальных сосудов гипофиза, где стимулируют биосинтез тропных гипофизарных гормонов. Последние с током крови достигают органов-мишеней и оказывают на них свое действие.

Рассмотрим этот процесс упрощенно и схематично.

Рилизинг-факторы посредством портальных сосудов достигают гипофиза. Нейрофизин стимулирует клетки задней доли гипофиза, усиливая тем самым выделение окситоцина и вазопрессина.

Остальные рилизинг-факторы воздействуют на передний отдел гипофиза. Схема их влияния представлена в таблице:

Рилизинг-фактор

Тропный гормон, вырабатываемый гипофизом

Орган-мишень

Кортиколиберин

Адренокортикотропин

Надпочечники

Тиролиберин

Тиреотропин

Щитовидная железа

Соматолиберин

Соматотропин

Растущие ткани и органы

Пролактолиберин

Пролактин

Молочная железа

Фоллилиберин

Фолликулостимулирующий гормон

Яичники, матка, предстательная железа, семенные пузырьки

Люлиберин

Лютеинизирующий гормон

Яичники, матка

Функции гипоталамуса

Гипоталамус выполняет центральную нейроэндокринную функцию, контролируя переднюю долю гипофиза, что в свою очередь регулирует секрецию гормонов определенных желёз. В ядрах гипоталамуса происходит высвобождение гормонов (рилизинг-факторов), которые затем транспортируются по аксонам в какое-либо срединное возвышение или заднюю долю гипофиза, где хранятся и выпускаются по мере необходимости.

В гипоталамо-аденогипофизной оси происходит выпуск гормонов гипоталамуса, которые затем попадают по гипофизарной портальной системе в переднюю долю гипофиза, где они оказывают регулирующие функции на секрецию аденогипофизарных гормонов. К этим гормонам относят:

  • Пролактин-рилизинг гормон
  • Кортикотропин-рилизинг гормон
  • Дофамин
  • Соматотропин-рилизинг гормон
  • Гонадотропин-рилизинг гормон
  • Соматостатин

Остальные гормоны, такие как окситоцин, вазопрессин, нейротензин и орексин секретируются из срединного возвышения.

Высвобождение гормонов гипоталамуса происходит также в задней доле гипофиза, которая по сути является продолжением гипоталамуса. В данной области вырабатываются гормоны окситоцин и вазопрессин.

Также гипоталамус контролирует большинство гормональных и поведенческих циркадных ритмов, гомеостатические механизмы и поведение.

Установлено, что гипоталамус реагирует на свет и продолжительность светового дня, регулируя таким образом циркадных и сезонные ритмы. Также гипоталамус реагирует на обонятельные раздражители, включая феромоны. Ещё гипоталамус реагирует на стрессовые ситуации для организма, такие как вторжение патогенных микроорганизмов, повышая температуру тела. Гипоталамус является как бы термостатом организма. Он задает определенную температуру тела, стимулируя её повышение или наоборот стимулирует потоотделение, снижая тем самым температуру тела. В редких случаях повреждения гипоталамуса (при инсульте) может приводить к повышению температуры тела. Такое явление называется гипоталамусной лихорадкой.

Большое влияние на гипоталамус оказывают пептидные гормоны, которые для этого должны пройти через гематоэнцефалический барьер.

Также установлено, что крайняя боковая часть вентромедиального ядра гипоталамуса отвечает за прием пищи. При этом стимуляция данной области приводит к увеличению аппетита. В случае двустороннего поражения данной области наблюдается полное прекращение приема пищи. Срединные части данного ядра имеют регулирующие действие на боковые его части. Так например, во время опытов на животных было установлено, что двустороннее поражение медиальной части вентромедиального ядра гипоталамуса приводит к ожирению и вызывает гиперфагию. А поражение боковой части данного ядра приводит к полному прекращению приема пищи. Такое действие объясняется воздействием на гипоталамус гормона лептина. Также считается, что на гипоталамус в данном случае действуют желудочно-кишечные гормоны, такие как глюкагон, ингибирующие потребление пищи. Выделение желудочного сока высвобождает эти гормоны, которые действуют на мозг, вызывая появление чувства сытости.

Проведенные исследования также установили, что гипоталамус оказывает влияние на сексуальную ориентацию человека. На сексуальную ориентацию у мужчин оказывает определенное влияние супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Так у гомосексуальных мужчин данное ядро имеет бóльшие размеры, чем у гетеросексуальных мужчин. Установлено реагирование гипоталамуса на половые гормоны выделяемые человеком. Так гипоталамус гетеросексуальных мужчин и гомосексуальных женщин реагирует на эстроген, тогда как гипоталамус гомосексуальных мужчин и гетеросексуальных женщин реагирует на тестостерон.

Некоторые ядра преоптической зоны гипоталамуса имеют половой диморфизм, то есть присутствуют функциональные и структурные различия у мужчин и у женщин.

Определенные различия, такие как половой диморфизм ядра в преоптической части, наблюдаются даже при грубой нейроанатомии. Но все-таки большинство различий достаточно тонкие и заключаются в связях и химической чувствительности отдельных наборов нейронов.

Данные изменения играют важную роль в функциональных различиях мужского и женского организма. В качестве примера можно привести то, что людей противоположного пола влечет друг к другу — мужчинам нравится внешний вид женщины, а женщинам внешний вид мужчины. В этом не маловажную роль играет гипоталамус. Нарушения в половом диморфизме ядер гипоталамуса могут приводить к некоторому стиранию границ между предпочитаемым полом и влиять на сексуальное влечение человека.

С половым диморфизмом гипоталамуса связана секреция гормона роста. Именно поэтому мужчины в большинстве случаев крупнее женщин.

Мужской и женский мозг имеет различия в распределении рецепторов эстрогенов. Такая разница является необратимым следствием неонатального стероидного воздействия. Эстроген-рецепторы и рецепторы прогестерона находятся в нейронах передней и медиабазальной зонах гипоталамуса.

Таламус: функции и строение. Роль таламуса и гипоталамуса в организме

Таламус, который также называют зрительным бугром, находится рядом с III желудочком мозга. Желудочки, в свою очередь, представляют собой полости, в которых происходит циркуляция спиномозговой жидкости (ликвора). Он входит в состав промежуточного мозга (диэнцефалона).

У подавляющего большинства людей таламус разделен на две части, соединенные между собой серым веществом. Вокруг данное образование граничит с внутренней капсулой, которая отделяет его от базальных ганглиев.

Эта капсула состоит из нервных волокон, которые обеспечивают взаимодействие коры головного мозга с нижележащими структурами.

Основные ядра

Строение данного образования является довольно сложным, что объясняется широким спектром выполняемых таламусом функций. Основной составляющей таламуса является ядро, образованное из серого вещества мозга, то есть тел нервных клеток. Всего в таламусе насчитывается около 120 ядер. В зависимости от места размещения ядра классифицируются на следующие группы:

  • Передние.
  • Латеральные. Задняя часть этой группы, в свою очередь, подразделяется на подушку, медиальное и латеральное коленчатые тела.
  • Медиальные.

В зависимости от функций ядра классифицируются на такие группы:

  • специфические;
  • ассоциативные;
  • неспецифические.

Неспецифические ядра

Эти ядра состоят из нервных клеток небольшого размера, принимающих информацию от нейронов других таламических ядер, лимбической системы, базальных ганглиев, гипоталамуса, ствола мозга. По восходящим путям ядра получают сигналы от болевых и температурных рецепторов, а через ретикулярную формацию – практически от всех остальных структур центральной нервной системы.

Таламус: функции и строение. Роль таламуса и гипоталамуса в организме

Основные функции

Таламус – ключевое образование при передаче нервных импульсов в кору головного мозга. При повреждении коры именно благодаря работе таламуса возможно частичное восстановление таких функций, как осязание, ощущение боли и температуры.

Читайте также:  Эмбриональный источник развития сосудов

Еще одна важная функция таламуса – интеграция моторной и сенсорной деятельности. Это возможно благодаря поступлению в таламус информации как от моторных, так и от сенсорных центров нервной системы.

Кроме того, таламус необходим для обеспечения внимания и сознания. Также он принимает участие в формировании поведенческих реакций.

Благодаря связи с гипоталамусом, о котором речь пойдет далее в статье, функции таламуса также охватывают запоминание, эмоциональное поведение.

Функции гипоталамуса

Ниже представлен перечень основных функций данной структуры:

  • управление активностью вегетативной нервной системы;
  • организация поведения (пищевое, половое, родительское, эмоциональное поведение и др.);
  • терморегуляция организма;
  • секреция гормонов: окситоцина, повышающего сократительную активность матки; вазопрессина, увеличивающего всасывание воды и натрия в почечных канальцах.

Перечисленные выше функции гипоталамуса обеспечиваются благодаря присутствию в нем разнообразных центров, а также специфических нервных клеток. Они способны реагировать на изменение состояния организма (температуру крови, водно-электролитный состав, количество в ней гормонов, концентрацию глюкозы и др.).

Таким образом, промежуточный мозг (таламус и гипоталамус в основном) имеет множество важнейших функций, благодаря которым возможна нормальная жизнедеятельность.

Основные функции

Таламус – ключевое образование при передаче нервных импульсов в кору головного мозга. При повреждении коры именно благодаря работе таламуса возможно частичное восстановление таких функций, как осязание, ощущение боли и температуры.

Еще одна важная функция таламуса – интеграция моторной и сенсорной деятельности. Это возможно благодаря поступлению в таламус информации как от моторных, так и от сенсорных центров нервной системы.

Кроме того, таламус необходим для обеспечения внимания и сознания. Также он принимает участие в формировании поведенческих реакций.

Благодаря связи с гипоталамусом, о котором речь пойдет далее в статье, функции таламуса также охватывают запоминание, эмоциональное поведение.

Методы лечения нейрональных гамартом гипоталамуса

Существует несколько методов лечения гамартом гипоталамуса.

Хирургический В последнее время, медики избегают удалять гамартомы хирургически — слишком велик процент нейроэндокринных и неврологических осложнений. После операций на мозге высока послеоперационная летальность.
Метод наблюдения и консервативное лечение В случае, если опухоль не имеет больших размеров, быстрого роста и выраженных клинических проявлений, ее просто наблюдают. При наличии эпилептических приступов назначается симптоматическое лечение. Как правило, это комбинация препаратов: депакин, финлепсин, трилептал, ламиктал, топомакс.
Стереотоксическая радиохирургия Эффективный метод лечения эпилептических приступов. Метод стереотоксической радиохирургии практически безопасен, так как редко дает осложнения.

Показания к проведению радиохирургического лечения:

  • Прогрессирование заболевания
  • Малая эффективность противосудорожной терапии
  • Высокий риск при традиционном хирургическом вмешательстве

Лечение с помощью радиохирургической установки «Кибер-нож» показало высокую эффективность — у всех пациентов, прошедших курс терапии был получен клинический эффект, в виде уменьшения числа эпилептических приступов.

Третий желудочек

Строение промежуточного мозга предполагает наличие полости, через которую осуществляется отток спинномозговой жидкости (ликвора). Третий желудочек представляет собой узкое щелевидное образование. Он соединён с первым и вторым желудочками посредством монроевых отверстий, с четвертым – через водопровод. Тут находится хорошо развитое сосудистое сплетение. Опухоль этого отдела чревата тем, что промежуточный мозг не сможет правильно выполнять свои функции. Будет нарушен отток жидкости, могут быть сдавлены зрительные тракты и другие органы данного отдела мозга.

Таким образом, можно выделить пять основных функций, которыми обладает промежуточный мозг:

  • Регуляция деятельности всех основных желез внутренней секреции;
  • Центр адаптации – регулирования температуры, водно-солевого баланса, времени сна и бодрствования, прочих характеристик;
  • Нейрогуморальная регуляция – стимуляция или угнетение деятельности желез внешней и внутренней секреции на основе информации из окружающего мира и состояния организма;
  • Центр полового влечения и удовольствия;
  • Центр формирования защитных рефлексов: кашля, слезотечения, чихания.