Физиология гипоталамо-гипофизарной системы

Содержание

Слайд 2

План лекции Эндокринная функция гипоталамуса Эндокринная функция аденогипофиза Нейрогипофиз Регуляция гипофизарной секреции

План лекции
Эндокринная функция гипоталамуса
Эндокринная функция аденогипофиза
Нейрогипофиз
Регуляция гипофизарной секреции

Слайд 3

1. Эндокринная функция гипоталамуса

1. Эндокринная функция гипоталамуса

Слайд 4

Гипоталамо-гипофизарная область Гипоталамус рилизинг-факторы (статины, либерины) Гипофиз АКТГ, ТТГ, ГТГ (ФСГ,

Гипоталамо-гипофизарная область

Гипоталамус
рилизинг-факторы (статины, либерины)
Гипофиз
АКТГ, ТТГ, ГТГ (ФСГ, ЛГ), СТГ, пролактин

АДГ, окситоцин

Периферические железы внутренней секреции

Слайд 5

Гипоталамические гормоны семь рилизинг факторов: поступают в гипофиз через систему портальных

Гипоталамические гормоны
семь рилизинг факторов:
поступают в гипофиз через систему портальных сосудов
стимуляторы

(5) и
ингибиторы (2) секреторной функции аденогипофиза
два гормона (поступают в нейрогипофиз и там накапливаются и хранятся):
антидиуретический (АДГ) - нейроны супраоптического ядра,
окситоцин (OT) - нейроны паравентрикулярного ядра,
Каждое ядро также продуцирует небольшое количество других гормонов
Слайд 6

Рилизинг гормоны гипоталамуса – регуляторы гипофиза Гормоны Эффекты 1.ТРГ: тиротропин-рилизинг гормон

Рилизинг гормоны гипоталамуса – регуляторы гипофиза
Гормоны Эффекты
1.ТРГ: тиротропин-рилизинг гормон ↑ секреции
ТТГ

и пролактина
2. КРГ: кортикотропин-рилизинг гормон ↑секрецию АКТГ
3. ГТРГ: гонадотропин-рилизинг гормон ↑ секрецию ФСГ и ЛГ
4. ПРРГ: пролактин-рилизинг гормон ↑ секрецию пролактина
5. ПРИГ: пролактин ингибирующий гормон ↓ секрецию пролактина
6. СТРГ: соматотропин-рилизинг гормон ↑ секрецию СТГ
7. СИГ: соматостатин ингибирующий гормон ↓ секрецию СТГ и ТТГ
Слайд 7

Рецепторы рилизинг факторов в большинстве случаев серпентиноподобные G- протеинсвязанные мембранные рецпторы

Рецепторы рилизинг факторов в большинстве случаев
серпентиноподобные G- протеинсвязанные мембранные рецпторы
На рисунке

действия пример кортикотропин рилизинг гормона ТРГ через G-протеинсвязанные мембранные рецепторы кортикотрофов аденогипофиза
Слайд 8

2. Эндокринная функция гипофиза

2. Эндокринная функция гипофиза

Слайд 9

Нейрогипофиз (задняя доля) содержит массу нейроглиальных клеток и нервные волокна от

Нейрогипофиз (задняя доля) содержит массу нейроглиальных клеток и нервные волокна от

тел нейронов гипоталамуса - гипоталамо-гипофизарный тракт
Гипоталамические нейроны:
синтезируют секретируют гормоны, которые затем
транспортируются по ножке мозга и накапливаются в
нейрогипофизе
Слайд 10

Аденогипофиз (передняя доля) связан с гипоталамусом портальной системой сосудов: Первичная сеть

Аденогипофиз (передняя доля) связан с гипоталамусом портальной системой сосудов:
Первичная сеть капилляров

захватывает гормоны гипоталамуса,
Вены доставляют эти гормоны к передней доле аденогипофиза,
Гормоны покидают портальную систему во второй капиллярной сети в аденогипофизе.
Слайд 11

Гормоны гипофиза Передняя доля синтезирует и секретирует 6 гормонов : Фолликулостимулирующий

Гормоны гипофиза
Передняя доля синтезирует и секретирует 6 гормонов :
Фолликулостимулирующий гормон

(ФСГ),
Лютеинизирующий гормон (ЛГ),
Тиреотропный (тиреостимулирующий) гормон (ТТГ),
Адренокортикотропный гормон (АКТГ),
Соматотропный гормон, гормон роста (СТГ), и
Пролактин (ПРЛ).
Тропные гормоны – стимулируют эндокринные клетки периферических желез к выделению их собственных гормонов.
ФСГ и ЛГ – гонадотропные гормоны (ГТГ).
Слайд 12

Слайд 13

Гормоны гипофиза Гормон Орган-мишень эффекты Передний гипофиз ФСГ: фолликулостимулирующий яичники, яички

Гормоны гипофиза
Гормон Орган-мишень эффекты
Передний гипофиз
ФСГ: фолликулостимулирующий яичники, яички ж.: рост

фолликулов, секреция эстрогенов
м.: продукция спермы
ЛГ: лютеинизирующий яичники, яички ж.: овуляция, развитие желтого тела
м.: секреция тестостерона
ТСГ (ТТГ): тиреостимулирующий щитовидная железа рост железы, синтез и секреция Т3 и Т4
АКТГ: адренокортикотропный кора надпочечников рост коры, синтез и секреция кортикостероидов
ПРЛ: пролактин молочные железы, ж.: синтез молока яички м.: рост чувствительности к ЛГ и
секреция тестостерона
СТГ: гормон роста (соматотропин) печень секреция соматомединов,
рост тканей
Задний гипофиз
АДГ: антидиуретический почки задержка воды
ОТ: окситоцин матка, ж.: схватки в родах,
молочные ж. выделение молока;
м.: возможно, эякуляция, транспорт спермы,
сексуальное возбуждение
Слайд 14

Промежуточная доля гипофиза отсутствует у взрослого, но есть у плода Клетки

Промежуточная доля гипофиза отсутствует у взрослого, но есть у плода
Клетки аденогипофиза,

имеющие происхождение из промежуточной доли, продуцируют большой полипептид (121 аминокислота) – проопиомеланокортин (ПРОМК)
Слайд 15

Проопиомеланокортин предшественник АКТГ, в кровь секретируются β-липопротеин, АКТГ, N-пептид, β-эндорфин и

Проопиомеланокортин
предшественник АКТГ,
в кровь секретируются β-липопротеин, АКТГ, N-пептид, β-эндорфин и γ-липопротеин
β-липопротеин

содержит
γ-липопротеин (содержит β- МСГ)
и β-эндорфин (содержит метэнкефалин)
АКТГ* может распадаться на
альфа-меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)
α-МСГ и β-МСГ отвечают за распределение пигментных гранул у многих видов рыб, рептилий и амфибий, вызывая потемнение кожи
кортикотропин-подобный промежуточный пептид (КППП)
*У человека нет промежуточной доли, поэтому образование рассматриваемых гормонов из АКТГ в гипофизе спорно, кроме как у плода и во время беременности
Слайд 16

Меланоцистимулирующий гормон – группа пептидов Синтез у человека в передней доле

Меланоцистимулирующий гормон – группа пептидов
Синтез у человека в передней доле гипофиза
Рецепторы

– G протеинсвязанные, мембранные
Механизм действия – аденилатциклазный, цАМФ, протеинкиназа А
Эффекты клеток-мишеней –
Регуляция секреции кортикостероидов
Участие в регуляции липидного обмена
пигментация
меланоцитов кожи,
пигментного эпителия сетчатки глаза
4. Гиперфункция – усиленная пигментация при первичной недостаточности надпочечников (болезнь Аддисона)
Слайд 17

Слайд 18

Эффекты гормонов аденогипофиза Пролактин (ПРЛ) –лактотропный гормон, лактогенный гормон, маммотропин относится

Эффекты гормонов аденогипофиза

Пролактин (ПРЛ) –лактотропный гормон, лактогенный гормон, маммотропин
относится к семейству

пролактинподобных белков
пролактин, соматотропин, плацентарный лактоген,
секретируется лактотропами (маммотропами), увеличивающимися в числе и размерах при беременности,
основной орган-мишень - молочные железы, но рецепторы есть во всех тканях (?)
функции
секреция молозива, его созревание
стимулирует рост и развитие молочных желез и увеличение числа долек и протоков в них,
уровень растет во время беременности,
после родов
стимулирует синтез молока в молочных железах,
предотвращает наступление новой беременности
Слайд 19

Рецепторы пролактина в молочных железах, сердце, легких, тимусе, печени, селезенке, поджелудочной

Рецепторы пролактина
в молочных железах, сердце, легких, тимусе, печени, селезенке, поджелудочной

железе, почках, коже, матке, надпочечниках, яичниках, яичках, скелетных мышцах, и в некоторых отделах ЦНС,
трансмембранный рецептор – активация Янус-киназы
Регуляция секреции пролактина
биоритмы: макс. в стадии «быстрого сна» или рано утром.
повышение уровня стимулирует физ. нагрузка, приём пищи, половой акт,
пролактинингибирующий фактор (ПИФ) – дофамин,
пролактин-рилизинг-гормоны (ПРГ)
тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ), ангиотензин II,
вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП).
эстрогены - стимулируют секрецию пролактина, рост клеток, выделяющих пролактин
Слайд 20

Функции пролактина тормозит наступление овуляционного цикла, ↓ ФСГ и гонадотропного-рилизинг фактора

Функции пролактина
тормозит наступление овуляционного цикла, ↓ ФСГ и гонадотропного-рилизинг фактора
тормозит наступление

новой беременности,
участвует в формировании сурфактанта эмбриона на последней стадии беременности,
обеспечивает иммунную толерантность эмбриона во время беременности,
участвует в обеспечении оргазма после полового акта,
иммуностимулирующий эффект,
стимуляция разрастания первичных олигодендроцитов
формирования миелина
слабое аналгезирующее действие
Патология по типу гипер- (галакторея) и гипофункции (с-м Шихана, переношенная беременность)
Слайд 21

Эффекты гормонов аденогипофиза Гормон роста (СТГ) – соматотропин - секретируется соматотропами,

Эффекты гормонов аденогипофиза


Гормон роста (СТГ) – соматотропин -
секретируется соматотропами,
короткоживущий

г.: время полураспада 6-20 минут,
инсулино-подобный фактор роста IGFs – около 20 часов.
рецепторы – мембранные с тирозинкиназной активностью
- на многих клетках
функции СТГ
стимулирует митозы и клеточную дифференциацию,
широкие ростовые эффекты в разных тканях (особенно в хрящевой, костной, мышечной и жировой),
индуцирует в печени и других тканях продукцию ростовых факторов:
инсулино-подобных факторов роста (IGF-I и II), или соматомединов,
эффекты особенно важны у плода.
Слайд 22

СТГ (продолжение) Эффекты гормона: Белковый синтез – анаболический эффект Обмен липидов

СТГ (продолжение)

Эффекты гормона:
Белковый синтез – анаболический эффект
Обмен липидов
стимулирует катаболизм

жиров в адипоцитах и выделение СЖК и глицерола в кровь,
протеин-сохраняющий эффект – выделение СЖК и глицерола как источников энергии, что освобождает клетки от использования в этих целях протеинов.
Обмен углеводов: контринсулярный гормон
- накопление углеводов, в том числе гликогена.
Электролитный баланс:
- задержка Na, K, и Cl почками,
- ↑всасывания Ca++ в тонком кишечнике,
- повышение доступности электролитов растущим тканям.
Слайд 23

Возрастные изменения секреции СТГ наибольшая концентрация в плазме крови — 4-6

Возрастные изменения секреции СТГ
наибольшая концентрация в плазме крови — 4-6 месяц внутриутробного

развития,
базовый уровень гормона роста макс. в раннем детстве,
амплитуда пиков секреции макс. у подростков в период интенсивного линейного роста и полового созревания,
секреция постепенно понижается с возрастом
минимальна у пожилых и стариков, у которых снижается как базовый уровень,

Секреция гормона роста
периодическая с пиками в течение суток (каждые 3-5 часов)
наиболее высокий и предсказуемый пик – ночью.

Слайд 24

Стимулируют секрецию СТГ: соматолиберин физические нагрузки потребление большого количества белков с

Стимулируют секрецию СТГ:
соматолиберин
физические нагрузки
потребление большого количества белков с пищей
увеличение андрогенов в пубертатный период
гипогликемия
Подавляют секрецию

СТГ:
соматостатин
высокая концентрация СТГ и инсулиноподобного фактора роста 
гипергликемия
высокое содержание СЖК в плазме крови
глюкокортикоиды
эстрадиол и другие эстрогены.
Слайд 25

3. Нейрогипофиз (задний гипофиз)

3. Нейрогипофиз (задний гипофиз)

Слайд 26

Гормоны заднего гипофиза Синтезируются в ядрах гипоталамуса в супраоптическом преимущественно АДГ,

Гормоны заднего гипофиза
Синтезируются в ядрах гипоталамуса
в супраоптическом преимущественно АДГ,
в паравентрикулярном

– преимущественно окситоцин
накапливаются в мембран-связанных гранулах в аксонах – накапливаются в нейрогипофизе
синтезируются как препрогормоны
Строение гормонов
это нанопептиды (9 аминокислот), сходное строение, отличающееся лишь по двум аминокислотам –
обладают перекрывающимися эффектами.
Слайд 27

Окситоцин нанопептид, подобный АДГ рецепторы – G протеин связанные серпентинные мембранные

Окситоцин
нанопептид, подобный АДГ
рецепторы – G протеин связанные серпентинные мембранные рецепторы
активация секреции

запускается повышение внутриклеточной концентрации Ca2+
Слайд 28

Окситоцин нанопептид, подобный АДГ эффекты на клетку через мембранные рецепторы секреция

Окситоцин
нанопептид, подобный АДГ
эффекты на клетку через мембранные рецепторы
секреция у женщин зависит

от фазы менструального цикла:
эстрогены повышают ответ матки на окситоцин, а
прогестерон – снижает.
чувствительность матки* к окситоцину повышается перед родами
но он не инициирует роды
секреция не увеличивается, пока не начнется родовая деятельность
растяжение влагалища и шейки матки в родах → усиление секреции окситоцина (облегчает роды)
* назначают при слабости родовой деятельности для стимуляции
Слайд 29

Окситоцин ряд ролей в репродуктивной функции: в родах стимулирует сокращение гладких

Окситоцин
ряд ролей в репродуктивной функции:
в родах стимулирует сокращение гладких мышц матки,
у

лактирующих женщин стимулирует выделение молока в ответ на раздражение сосков
у обоих полов важен в формировании сексуального возбуждения и развитии оргазма,
по-видимому, играет роль
в эякуляции у мужчин,
в продвижении спермы по половым путям женщины,
в формировании чувству полового удовлетворения и эмоциональной разрядки.
Слайд 30

Окситоцин и молокобразование регуляция выделения окситоцина нейрогормональный рефлекс раздражение сенсорных рецепторов

Окситоцин и молокобразование
регуляция выделения окситоцина
нейрогормональный рефлекс
раздражение сенсорных рецепторов в соске и

ареоле
сенсорные пути оканчиваются на гипоталамических нейронах
стимуляция этих нейронов - секреция окситоцина.
рефлекс может быть запущен через другие раздражители – вид или звуки рассерженного малыша – это адекватный стимул для секреции окситоцина
секреция может быть заблокирована болью, стрессом или страхом (испугом).
Слайд 31

Другие эффекты Окситоцин стимулирует задержку натрия и антидиурез – слабый антидиуретический

Другие эффекты
Окситоцин стимулирует задержку натрия и антидиурез – слабый антидиуретический эффект
возможно

обладает антиноцицептивным эффектом
антифертильный эффект
психотропное действие
отношения-мать-ребенок
благожелательное отношение к окружающим
при аутизме – дефицит окситоцина
Метаболизм
окситоцин циркулирует в свободном состоянии
время полураспада очень коротко – 3-5 минут
деградация происходит преимущественно в печени и почках
может распадаться и в других тканях, например, в молочных железах.
Слайд 32

Антидиуретический гормон (АДГ), вазопрессин Гипоталамический полипептид из 9 аминокислот – синтез

Антидиуретический гормон (АДГ), вазопрессин
Гипоталамический полипептид из 9 аминокислот – синтез нейронами

супраоптического ядра
Клетки-мишени:
ГМК внутренних органов,
клетки собирательных трубочек почек
ЦНС
Повышает задержку воды в почках, снижает объем мочи, предотвращает дегидратацию,
Вазоконстрикторный эффект при высоких концентрациях (особенно в патологии).
Работает как мозговой нейротрансмиттер – аргинин-вазопрессин (АВП).
Слайд 33

Механизм действия АДГ V1А рецепторы – мембранные Gq протеинсвязанные на гладкомышечных

Механизм действия АДГ
V1А рецепторы – мембранные Gq протеинсвязанные
на гладкомышечных клетках сосудов
внутриклеточный

сигналинг: действуют через Gq белки и цАМФ, фосфолипаза С и повышение внутриклеточного Ca2+
опосредуют вазоконстрикторные эффекты АДГ.
V2 рецепторы – мембранные Gq протеинсвязанные
это преимущественно почечные рецепторы,
внутриклеточный сигналинг: действуют через Gq белок , повышение цАМФ, инозитол трифосфат (ИФ3) и диацилглицерол (ДАГ)
ответственны за транспорт воды в почечных канальцах
Слайд 34

Рецепторы к вазопрессину 3типа: V1A, V1B, and V2 Все G протеинсвязанные

Рецепторы к вазопрессину
3типа: V1A, V1B, and V2
Все G протеинсвязанные мембранные
V1A

и V1B действуют через ИФ3 повышая внутриклеточную концентрацию Ca2+
V2 - действуют также через Gs – повышают уровень цАМФ
Слайд 35

Эффекты АДГ через V2 – задержка воды почками повышение проницаемости собирающих

Эффекты АДГ
через V2 – задержка воды почками
повышение проницаемости собирающих трубочек почек
активация

водных каналов – преимущественно аквапорина 2
Слайд 36

Антидиуретический гормон. Эффекты. 1. Почечные эффекты повышение реабсорбции воды в дистальных

Антидиуретический гормон. Эффекты.
1. Почечные эффекты
повышение реабсорбции воды в дистальных дистальных

отделах нефрона,
повышает уровень реабсорбции хлорида натрия и в толстом отделе восходящей пели Генле.
сокращение мезангиальных клеток - снижение уровня гломерулярной фильтрации - снижение образования мочи.
угнетает выделение ренина.
2. Сердечно-сосудистые эффекты
Высокие концентрации АДГ стимулируют артериолярную вазоконстрикцию.
3. Влияние на адрено-гипофизарную ось
стимулирует секрецию АКТГ прямо и опосредованно (повышение кортикотропной чувствительности к КРГ),
гипофизарно-надпочечниковая активация во время стресса.
4. Возможно влияет на поведение, обучение и память
Регуляция агрессивного поведения
Отцовский инстинкт
Слайд 37

Регуляция секреции Повышение осмолярности плазмы – центральные осморецепторы (изменение на 1%

Регуляция секреции
Повышение осмолярности плазмы – центральные осморецепторы (изменение на 1% осмолярности)
Снижение

ОЦК (напр., при геморрагии) – гиповолемия – волюморецепторы грудных вен и предсердий (изменения на 10-15%)
Стимуляция секреции
состояния стресса и шок, сопровождающиеся при травмах, кровопотерей, болью
психозы
Гиперпродукция АДГ
Синдром неадекватной продукции – гипонатриемия, гиперосмолярная моча, симптомы водной интоксикации
Гипопродукция АДГ
Несахарный диабет – полиурия со слабоконцентрированной мочой
Слайд 38

4. Регуляция секреции гипофиза

4. Регуляция секреции гипофиза

Слайд 39

Передняя доля регулируется рилизинг-факторами гипоталамуса. Эти факторы могут стимулироваться различными факторами:

Передняя доля регулируется рилизинг-факторами гипоталамуса.
Эти факторы могут стимулироваться различными факторами:
холод –

секреция тиролиберина, косвенно усиливающего образование тепла в организме;
стресс – триггер секреции АКТГ, косвенно мобилизующего ресурсы для репарации тканей;
беременность индуцирует продукцию пролактина, готовящего организм к лактации;
высокобелковая пища индуцирует выброс СТГ, облегчающего использование аминокислот.
Слайд 40

Задняя доля гипофиза регулируется Нейроэндокринными рефлексами – выделение окситоцина* в ответ

Задняя доля гипофиза регулируется
Нейроэндокринными рефлексами – выделение окситоцина* в ответ на

сигналы из нервной системы:
сосание младенцем груди матери стимулирует нервные окончания соска

сенсорные сигналы поступают в спинной мозг, ствол и гипоталамус, оттуда к заднему гипофизу

выделение окситоцина и выброс молока

*Плач ребенка – может стимулировать рефлекс выделения молока,

Слайд 41

Секреция АДГ также регулируется нейроэндокринными рефлексами: дегидратация – повышение осмоляльности плазмы

Секреция АДГ также регулируется нейроэндокринными рефлексами:
дегидратация – повышение осмоляльности плазмы -

детекция осморецепторами гипоталамуса - выделение АДГ - задержка воды почками,
повышение давления, стимулирует рецепторы растяжения в сердце и кровеносных сосудах – угнетение выделения АДГ – повышение выделения мочи – нормализация ОЦК и АД,
Снижение АД или ОЦК – активация волюморецепторов грудных вен или предсердий – стимуляция секреции АДГ - задержка мочеобразования и вазоспазм – сохранение ОЦК и повышение давления