Studiile experimentale cu oprirea (distrugerea) a structurilor individuale ale hipotalamusului și încălcarea conexiunilor sale neuronale cu alte parti ale creierului a relevat faptul că, controlul nervos al hipofizei anterioare prin două mecanisme (niveluri de reglementare).
Primul nivel de reglementare implementează așa-numita regiune gipofizotropnaya din hipotalamus, care controleaza (bazal) secreția inițială de secreție pituitară anterioară și neurohypophyseal. Un al doilea nivel, superior este furnizat de alte regiuni ale creierului și vnegipotalamicheskimi hipotalamic (hipocampus, talamus anterior, midbrain și colab.), Care sunt implicate în stimularea sau inhibarea funcției pituitare. Structurile hipogotalamice ale creierului efectuează un control important neuroendocrin al glandei pituitare și sunt responsabile de ritmul zilnic al secreției hormonale. Mezencefal, hipocamp și nuclee talamici posteriomedial implicate în reglarea secreției de ACTH, gonadotropine, prolactină, hormon de creștere. În plus, hipotalamusul este de asemenea proiectat aferente în sus și legături directe din ochiurile Educației și mezencefal, în cazul în care dopaminergică și alte celule localizate secretoare diferite monoaminelor.
Hipotalamusul are o bogata retea de vase de sange, care, în eminența mediană formează un sistem de portal. Cele mai puternic nuclee supraoptice și paraventriculare vasculare. Histologic, regiunea este o zonă de eminența mediană a contactelor care cuprind neuroni de închidere multiple localizate in aceste nuclee hipotalamice, pentru care produsele de secreție ale acestor neuroni (hormoni gipofizotropnye) ajung la capilarele portal (portal) sistem hipofizar. Venoase sistem portal capilar au gauri speciale (șunturi), creând posibilitatea de compuși de tranziție, cu o greutate moleculară suficientă din sânge în spațiile perivasculare ale eminența mediană.
Hipotalamusul astfel o zonă trasformiruyuschey informațiile furnizate de caile nervoase din părțile superioare ale sistemului nervos, prin schimbarea nivelului de neurotransmitatori (neurotransmitatori), care includ diferite monoamine: epinefrina, norepinefrina, dopamina, serotonina, acetilcolina, gaminobutiric. situatii de stres si alti factori conduc la o modificare a conținutului, sinteza vitezei și eliberarea monoaminelor în hipotalamus, care, la rândul său, alterează rata de secreție și hipotalamici gipofizotropnyh, ceea ce conduce la o modificare corespunzătoare a activității funcționale a hipofizei anterioare.
Se crede ca neurotransmitatori (monoamine) reglementează activitatea hipofizar prin mai multe mecanisme: a) implicate în transmisia sinaptică informații din sistemul limbic într-un neuron care produc hormonii gipofizotropnye (peptide); b) acțiunea asupra membranei neuronale hipotalamic și eliberarea hormonului de proces gipofizotropnogo; c) schimba activitatea funcțională a axonului neuron hipotalamo in capilarele portal (portal) de transport hipofizar modificarea sistemului hormonului gipofizotropnogo în sânge; d) efectul asupra celulelor pituitare anterioare, cu o creștere sau inhibare a activității secretorii sau modificarea răspunsului lor la hormonii de acțiune gipofizotropnyh.
Astfel, hipotalamus este site-ul în cazul în care nervii și celulele endocrine interacționează unele cu altele, care efectuează o transmisie rapidă și extrem de eficientă a informațiilor necesare pentru răspuns rapid de sistemele de organe și corpul ca un întreg în organism ordine obepecheniya. Transferul de informații din celulă în celulă este efectuat de mesageri chimici (hormoni și monoamine) și de activitatea electrică. interacțiunile celulă-celulă, așa cum este arătat prin studii în ultimii ani, poate fi realizată prin următoarele mecanisme: transmiterea sinaptică a mesagerului; mecanism hormonal prin intermediul hormonilor circulanți; mecanismul mecanic, adică fără ca hormonul să intre în sânge, ci numai în fluidul intercelular; mecanism autocrin, adică randament hormonului din celula în fluidul extracelular și interacțiunea hormonului cu receptorii de membrană de pe aceeași celulă. Sa demonstrat ca noradrenalina, somatostatină, dopamina, gonadotropin, oxitocina, vasopresina poate acționa ca hormoni secretate de celulele endocrine sau de neuroni, precum si identificate in sinapsele celulelor nervoase și acționează ca un neurotransmițător. Un alt grup de hormoni - glucagon, encefalină, colecistochinina, derivați pro-opiomelanocortină sunt secretate de celulele endocrine, exercitarea funcției hormonale, și este localizată în terminațiile nervoase, au o acțiune neurotransmitator. Iar aceste două proprietăți sunt revelate în alți hormoni ai adenohypofizei. hormonului de eliberare a tirotropinei secretat de neuroni si VIP, dar efectua funcțiile hormonale și terminațiilor nervoase au o acțiune clară neurotransmitator.
Trebuie remarcat faptul că, în plus față de neurotransmițători, în mecanismele de eliberare a hormonilor gipofizotropnyh ia participarea obligatorie a ionilor K + și Ca2 +, prostaglandine, AMP ciclic și alte substanțe.
PRINCIPIUL FEEDBACK ÎN REGLEMENTAREA HORMONELOR
Domestic scientist M.M. Zavadovsky, studiind modelele în reglarea glandelor endocrine, a formulat mai întâi principiul "plus-minus interacțiune" în 1933, care mai târziu a devenit cunoscut ca "principiul feedback-ului".
Prin feedback-ul înseamnă un sistem în care produsul final al activității acestui sistem (de exemplu, un hormon, un neurotransmițător, și alte substanțe) modifică sau modifică funcția componentelor care constituie un sistem la modificările valorii activității produsului final (hormon) sau sistem. funcțiile vitale ale întregului organism este rezultatul funcționării numeroase sisteme de autoreglementare (excretor, circulator, digestiv, respirator, etc.), care sunt la rândul lor, controlate de sistemul imunitar-neuroendocrin. Toate cele de mai sus este, prin urmare, un set de sisteme de autoreglementare diferite într-un anumit grad de dependență și de „subordonare“. Rezultatul final sau activitatea sistemului poate fi modificat în două moduri, și anume, prin stimularea de a crește numărul activității produsului final (hormon) sau efect creșterea, sau prin inhibarea (inhibare) a sistemului pentru a reduce cantitatea sau activitatea produsului final. Primul mod de modificare este numit pozitiv, iar al doilea - feedback negativ. Un exemplu de feedback pozitiv este creșterea nivelului de hormon în sânge, stimulează eliberarea unui alt hormon (creșterea nivelului sanguin de estradiol determină eliberarea de LH de către glanda pituitară), iar feedback-ul negativ, atunci când un nivel ridicat de un hormon de inhibă secreția și eliberarea celuilalt (creșterea concentrației sanguine de hormoni tiroidieni reduce secreția de TSH în glanda pituitară).
Reglementarea hipotalamo-hipofizară se realizează prin mecanisme care funcționează pe principiul feedback-ului, în care se disting clar nivele diferite de interacțiune (figura 2).
Figura 2. Nivelurile de funcționare a feedback-ului.
Prin „lung“ se înțelege o interacțiune buclă de feedback cu hipofizar endocrine periferice și centrele hipotalamice (este posibil ca, cu supragipotalamicheskimi și alte zone ale sistemului nervos central), prin influențarea centrelor menționate anterior concentrațiile de hormoni diferite în sânge circulant.
Prin „scurt“ circuit de feedback să înțeleagă această interacțiune în cazul creșterii hormonilor hipofizari tropic (de exemplu, ACTH) modifică și modulează secreția și eliberarea hormonului gipofizotropnogo (CRH în acest caz).
Buclele de feedback "ultra-scurte" sunt un fel de interacțiune în interiorul hipotalamusului, când eliberarea unui singur hormon hipofizar afectează secreția și eliberarea unui alt hormon hipofizar. Acest tip de feedback are loc în orice glandă endocrină. Astfel, eliberarea oxitocinei sau a vasopresinei prin axonii acestor neuroni și prin interacțiunile intercelulare celulare-celulare modifică activitatea neuronilor care produc acești hormoni. Un alt exemplu, eliberarea prolactinei și difuzia sa în spațiile intervalerale conduce la un efect asupra lactotrofelor vecine, urmată de inhibarea secreției de prolactină.
Circuitele de feedback "lungi" și "scurte" funcționează ca sisteme de tip "închis", adică sunt sisteme autoreglabile. Cu toate acestea, ele răspund la semnalele interne și externe, schimbând pentru scurt timp principiul autoreglementării (de exemplu, sub stres etc.). Odata cu aceasta, aceste sisteme sunt influentate de mecanisme care sustin ritmul circadian biologic asociat cu schimbarea zilei si a noptii. Ritmul circadian este o componentă a sistemului care reglează homeostazia organismului și îi permite să se adapteze la condițiile de mediu în schimbare. Informațiile despre ritmul zi-noapte sunt transmise sistemului nervos central de la retina ochiului la nucleele suprachiasmatice, care împreună cu epifiza formează mecanismul circadian central - "ceasul biologic". În plus față de mecanismul de zi și de noapte, în activitățile acestor "ore" sunt implicați alți regulatori (modificări ale temperaturii corpului, odihnă, somn etc.).
Suprachiasmaticele nuclee au un rol integrat în menținerea ritmurilor biologice. Aproximativ 80% din celulele nucleelor suprachiasmatice sunt excitate de acțiunea acetilcolinei. Încercările de a schimba ritmul activității nucleelor prin perfuzarea unor cantități mari de serotonină, dopamină, tiroliberin, substanță P, glicină sau acid g-aminobutiric s-au dovedit a fi ineficiente. Cu toate acestea, în acest domeniu s-au găsit unii hormoni (vasopresin, gonadoliberin, substanța P), care, fără îndoială, participă cumva la mecanismele de menținere a ritmului biologic.
Secreția multor hormoni (ACTH, hormonul de creștere, glucocorticoizi, si altele.) Este expusă în timpul zilei la fluctuații semnificative. În Fig. 3 prezintă un ritm circadian al secreției de GH. Studiul secretiei circadian de hormoni are implicații clinice importante, ca in anumite boli (acromegalie, Cushing - Cushing) violarea ritmului circadian al secreției de hormoni este o caracteristica importanta-diagnostic diferențial, care este utilizat în diferențierea patologiei similare sindromic.
Reglementarea hipotalamică
Hipotalamusul este regiunea sistemului nervos central, care, prin intermediul neurotransmitatorilor, hipotalamică, hormoni gipofizotropnyh, precum și porțiuni simpatici și parasimpatici ai sistemului nervos autonom regleaza activitatea funcțională integrativă hipofizar și glandelor endocrine periferice.
In prezent, hormoni cunoscuți gipofizotropnye hormonii hipotalamici sunt împărțite în intensificatori (eliberator, hormon de eliberare a corticotropinei) și depresive (inhibarea) secreția și eliberarea (separare) a hormonilor tropice respective ale hipofizei anterioare. Nomenclatorul biochimic al Societății Internaționale de Chimie Pură și Aplicată al Comisiei Internaționale a Biochemical Society (1974) a recomandat adoptarea la sfârșitul anului „liberin“ în numele hipotalamici care sporesc eliberarea de hormoni hipofizari tropism relevante (de exemplu, corticotropină), și sfârșitul „statine“, în numele de hormoni efect de inhibare (de exemplu, somatostatina).
Existența acestor hormoni gipofizotropnyh: 1) luteinizant hormonului de eliberare a hormonului și folicul - GnRH (lyuliberin); 2) corticoliberin de eliberare a corticotropinei; 3) hormon eliberator de somatotropină - somatoliberin; 4) un hormon care inhibă eliberarea hormonului de creștere - somatostatină; 5) hormonul de eliberare a prolactinei - prolactoliberin, a cărui funcție este, probabil, efectuată de tiroliberin și VIP; 6) un hormon care inhibă eliberarea prolactinei - prolactostatinei, a cărui rol este asigurat de dopamină; 7) hormonul eliberator de tirotropină-tiroliberin; 8) un hormon care eliberează un hormon de stimulare a melanocitelor - melanoliberin; 9) un hormon care inhibă eliberarea hormonului stimulant melanocitar - melanostatin. Existența ultimilor doi hormoni la om nu a fost pe deplin dovedită.
Vasopresina este, de asemenea, capabilă să stimuleze eliberarea ACTH, dar acest lucru necesită doze care sunt de mii de ori mai mari decât doza care maximizează efectul antidiuretic. Vasopresina și corticoliberina au un efect sinergie asupra secreției de ACTH. Astfel, vasopresina de 2-3 ori crește capacitatea corticoliberinei de a elibera ACTH (acțiune potențială directă). Studiile au arătat că terminațiile nervoase din vazapressin eminența mediană și corticotropinei aranjate împreună, sugerând o posibilă secreție simultană a acestora în anumite condiții. Efectul potențial al corticoliberinei asupra secreției de ACTH în plus față de vasopresină este de asemenea furnizat de epinefrină și angiotensină II. După cum se știe, vasopresina acționează printr-un sistem de fosfat inositol, iar epinefrina și angiotensina II - prin cAMP. Pe membranele celulelor pituitare anterioare relevat receptori de mare afinitate pentru vasopresină, sunt farmacologic subdivizate în V2 (antidiuretic) și receptorii V1 (presoare).
neuronii Gipofizotropnye secretoare corticotropinei, localizate în arcuită, nucleele dorsomedial, ventromediale, dar cel mai mare număr de ele situate în nucleul paraventricular. Axonii acestor celule se termină în regiunea eminența mediană, de unde hipofiza prin sistemul portal ajunge la celulele corticotropinei biosintezei adenogipofiza.Skorost și eliberarea de monoamine corticotropinei modulate. Astfel, adrenalina, noradrenalina, serotonina, acetilcolina, glutamină, angiotensina II, neuropeptida Y și aspartamin stimulează și arginină vasopresină, gaminobutiric, substanța P, și peptide opioide inhibă eliberarea corticotropinei (schema 12). În plus, colecistochinina, peptida gastrinvysvobozhdayuschy, hormonul natriuretic atrial este de asemenea capabil de stimularea eliberării de ACTH.
Schema 12. Controlul secreției și eliberării corticoliberinei.
KLN este un corticoliberin care sintetizează neuronul; 1 - serotonină; 2 - acetilcolina; Acid 3-gama-aminobutiric; 4 - norepinefrină. Săgeți solide - efect stimulativ, punctat - un efect deprimant asupra secreției de corticoberin.
Astfel, corticotropin stimulează sinteza și eliberarea de ACTH de cAMP și FIF2 sistem (sistem inozitolfosfatnaya), un al doilea mesager vasopresina. O creștere a concentrației de potasiu depolarizează membrana celulară și eliberează ACTH în prezența ionilor de calciu. Această acțiune a corticoliberinei nu necesită sinteza proteinelor. În plus, corticotropin accelerează biosinteza ACTH de novo, iar acest efect poate fi apăsat puromicină și actinomicină D.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: