Гипофиз. 
Эндокринная и центральная нервная системы, высшая нервная деятельность, анализаторы, этология

Гипофиз, или нижний мозговой придаток, представляет собой железу внутренней секреции, продуцирующую ряд гормонов, которые, в свою очередь, оказывают регулирующее действие на периферические эндокринные железы и некоторые процессы обмена веществ. Гипофиз лежит в ямке турецкого седла задней клиновидной кости черепа и связан с подбугровой областью (гипоталамусом) с помощью гипофизарной ножки. Анатомически состоит из трех долей: передней, наиболее крупной (аденогипофиз); узкой средней (промежуточная); задней (нейрогипофиз) (рис. 12.6). В эмбриогенезе аденогипофиз возникает путем дорсального выпячивания слизистой оболочки ротовой полости (называемой карманом Ратке) и по мере развития утрачивает с ней связь, приближаясь к задней доле. Нейрогипофиз развивается как выпячивание дна III желудочка мозга, т. е. из одного источника с гипоталамусом. Гипоталамус связан с нейрогипофизом гипоталамогипофизарным трактом, который в основном включает отростки клеток нейросекреторных ядер переднего гипоталамуса — супраоптического и паравентрикулярного. Так называемая воротная или портальная сосудистая система состоит из берущего начало от верхней гипофизарной артерии первичного капиллярного сплетения, дренирующего срединное возвышение и переходящего в воротные вены, поступающие в переднюю долю, где они распадаются на мощную сеть вторичного капиллярного сплетения. Благодаря многочисленным контактам терминалей нейросекреторных волокон различных гипоталамических ядер с сосудами первичной капиллярной сети становится возможным осуществление нейрогуморальных влияний на трофные функции аденогипофиза. В гипоталамо-гипофизарной системе кровь всегда течет по направлению.

Рис. 12.6. Схема строения гипофиза:

о — сагиттальный и 0 —фронтальный срезы; А — аденогипофиз; П — промежуточная доля; //— нейрогипофиз от гипоталамуса к гипофизу. Из синусоидов передней доли кровь вытекает через боковые гипофизарные вены в кавернозные синусы. Промежуточная доля гипофиза сравнительно бедна кровеносными сосудами, а кровоснабжение задней доли гипофиза не связано с кровоснабжением передней доли, она получает кровь от нижних гипофизарных артерий и отдает ее через многочисленные вены в кавернозные синусы. Симпатические нервные волокна к гипофизу подходят из верхнего шейного ганглия, сопровождая кровеносные сосуды. Остальные нервные волокна в гипофиз идут из гипоталамуса в составе гипоталамо-гипофизарного тракта, причем большинство его волокон оканчивается в задней доле, но часть проникает в промежуточную и переднюю доли.

Для каждой доли гипофиза характерна своя структурная организация, обеспечивающая выполнение специфической функции в системе координации эндокринных регуляторных влияний.

Аденогипофиз. По своей цитоархитектонике представляет собой сложную железу, образованную тяжами эпителиальных клеток (аденоцитов), разделенных развитой сетью синусоидных капилляров. По данным светомикроскопического, цитохимического и электронно-микроскопического исследований определены структурные и функциональные особенности различных аденоцитов. Выявлено шесть разновидностей клеток, ответственных за синтез определенного тропного гормона (рис. 12.7).

Рис. 12.7. Схема секреторного процесса в аденоците.

Соматотропоциты— ацидофильные клетки, продуцирующие соматотропный гормон (СТГ) — гормон роста. СТГ регулирует синтез нуклеиновых кислот и белка, накопление белка, мобилизацию жира из депо и его расход, накопление в организме кальция, фосфора и натрия, рост костей и хрящей, развитие внутренних органов и молокообразование. Соматотропоциты располагаются по всему аденогипофизу, преимущественно в латеральных областях железы. Локализованные вблизи кровеносных капилляров и вдоль соединительнотканных септ соматотропоциты представляют собой округлые небольшие клетки с центрально расположенным ядром и отчетливой грануляцией цитоплазмы; некоторые клетки могут иметь длинные цитоплазматические отростки, достигающие перикапиллярного пространства. Главной отличительной особенностью соматотропоцитов является наличие в их цитоплазме крупных секреторных гранул диаметром 350…400 нм. Гранулы имеют сферическую форму и равномерную высокую электронную плотность.

Функциональная активность соматотропоцитов проявляется в числе секреторных гранул. При многократном введении гормона роста и происходящем по принципу отрицательной обратной связи подавлении деятельности железы число секреторных гранул, их размеры и размеры самой клетки заметно уменьшаются, а шероховатый эндоплазматический ретикулум и комплекс Гольджи (структурные компоненты клетки, ответственные за синтез и оформление секреторного продукта) редуцируются, т. е. подавляется синтез и выведение СТГ в кровеносное русло. Напротив, при введении гипоталамических экстрактов, содержащих фактор, стимулирующий отдачу СТГ из гипофиза, в соматотропоцитах наблюдается усиленное выведение секреторных гранул в перикапиллярное пространство, а также гипертрофия шероховатого эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи. Несмотря на интенсивное выведение секреторных гранул, их число в клетке не отличается от нормы, что говорит о стимуляции не только выведения, но и синтеза СТГ.

Деятельность соматотропоцитов находится под контролем гипоталамических структур. При развитии ожирения, вызванного электролитическим разрушением вентромедиальных ядер гипоталамуса, обнаруживается заметное накопление секреторных гранул и появление лизосом, способных разрушать неиспользованные секреторные гранулы. При разрушении дорсомедиальных ядер в соматотропоцитах наблюдается уменьшение числа секреторных гранул. Таким образом, торможение выведения секреторных гранул обусловлено подавлением секреции соматолиберина (GRF) после разрушения вентромедиальных ядер, а усиление выведения секреторного продукта из соматотропоцитов при разрушении дорсомедиальных ядер связано со снижением активности фактора, тормозящего выведение гормона роста (соматостатина, GIF).

Лактотропоциты — второй тип ацидофильных клеток, продуцирующих лактотропный гормон (ЛТГ), или пролактин, которые отличаются от соматотропоцитов более крупными размерами и неправильной формой. В цитоплазме лактотропоцитов содержатся немногочисленные секреторные гранулы диаметром 600…800 нм, отличающиеся высокой электронной плотностью и удлиненной формой. Лактотропоциты редко встречаются у половозрелых самцов и самок до достижения ими половой зрелости. Число этих клеток значительно возрастает в аденогипофизе к концу беременности и в период лактации. В лактационный период лактотропоциты содержат высокоразвитый шероховатый эндоплазматический ретикулум, множество связанных рибосом и расширенный комплекс Гольджи с многочисленными незрелыми секреторными гранулами. Зрелые гранулы лежат по периферии клеток вблизи плазматической мембраны.

После прекращения лактации число активных лактотропоцитов снижается, а число структурных компонентов клетки, ответственных за осуществление секреции, существенно уменьшается. Резкое прерывание лактационного процесса — отъем сосунков через 12… 18 ч —приводит к накоплению в цитоплазме зрелых секреторных гранул, а через 24 ч в цитоплазме появляются лизосомы, которые поглощают и переваривают «ненужные» продукты секреции. Если в этот период самкам возвратить потомство, то уже через 5… 15 мин выведение секреторных гранул усиливается и их число в цитоплазме значительно уменьшается. В соответствии с этими ультраструктурными перестройками изменяется и уровень пролактина в плазме крови: прекращение кормления снижает уровень пролактина, а его возобновление повышает.

Тиреотропоциты-ацидофильные клетки, продуцирующие тиреотропный гормон (ТТГ) — тиреотропин, который стимулирует функции щитовидной железы, способствует накоплению в ней йода и образованию гормонов (трийодтиронина и тироксина). ТТГ усиливает распад тиреоглобулина и способствует переходу активной формы гормона в кровь. Тиреотропоциты — это полигональные или отростчатые базофильные клетки, располагающиеся преимущественно в центральной зоне аденогипофиза, их число сравнительно невелико и составляет 1,8…2,9% общего числа секреторных клеток этой доли. Цитоплазма тиреотропоцитов содержит мелкие секреторные гранулы диаметром 80…150 нм; наиболее крупные секреторные гранулы ТТГ обнаружены в аденогипофизе крупного рогатого скота (300…400 нм). Структурные компоненты, участвующие в секреторном процессе в тиреотропоцитах, развиты сравнительно мало. Шероховатый эндоплазматический ретикулум представлен небольшими пузырьками и короткими канальцами, распределенными равномерно по всему пространству цитоплазмы. Комплекс Гольджи занимает околоядерное положение и представлен небольшими вакуолями и микропузырьками. Наиболее значительные ультраструктурные изменения наблюдаются в тиреотропоцитах при выключении функции щитовидной железы (оперативным путем или введением тиреостатических препаратов), т. е. при дефиците тиреоидных гормонов. В первые дни после удаления щитовидной железы число тиреотропоцитов в аденогипофизе быстро увеличивается, а при углублении гипотиреоидного состояния эти клетки трансформируются в клетки тиреоидэкгомии. В расширенных вакуолях этих клеток отмечается накопление крупных электронноплотных гранул, особого развития достигает комплекс Гольджи, и по мере увеличения срока после операции он прогрессивно расширяется. В последующем в цитоплазме появляются лизосомы, контактирующие со структурами комплекса Гольджи и элиминирующие излишние секреторные гранулы. Тиреоидные гормоны, введенные нормальным или тиреоидэктомированным животным, тормозят выделение рилизинг-факторов тиреотропного гормона (TRF), в результате чего в аденогипофизе повышается содержание ТТГ. Дополнительное введение таким животным TRF стимулирует усиление интенсивности выведения секреторных гранул из клеток. При многократном введении TRF количество тиреотропоцитов в аденогипофизе увеличивается, а в клетках наличествуют морфологические признаки интенсификации секреторного процесса.

Кортикотропоциты ответственны за синтез кортикотропина, или адренокортикотропного гормона (АКТГ), который вызывает рост пучковой и сетчатой зон коры надпочечников и стимулирует глюкокортикоидную функцию. По данным иммуноцитохимии с продукцией АКТГ связывают хромофобные (не воспринимающие красители) аденоциты, имеющие неправильную или звездчатую форму. В цитоплазме кортикотропоцитов располагаются немногочисленные секреторные гранулы диаметром 200…260 нм, локализованные вдоль плазматических мембран. Усиление адренокортикотропной функции аденогипофиза морфологически выражается в глубокой дегрануляции кортикотропоцитов и гипертрофии шероховатого эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, что наблюдается при адреналэктомии или введении препаратов, ингибирующих синтез кортикостероидов.

Гонадотропоциты. В гипофизе животных вырабатывается два гонадотропных гормона — фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (Л Г), которые дополняют друг друга в своем физиологическом действии на половые железы. ФСГ, или фоллитропин, у самок регулирует развитие и созревание фолликулов в яичниках, у самцов — сперматогенез. ЛГ, или лютропин, у самок при совместном действии с ФСГ обеспечивает овуляцию и образование желтого тела в яичниках, у самцов стимулирует развитие интерстициальной ткани в семенниках и выработку мужского полового гормона тестостерона.

ФСГ-гонадотропоциты — это крупные округлые базофильные клетки, расположенные вблизи капилляров по периферии аденогипофиза. Отличительной чертой ФСГ-гонадогропоцитов служит наличие в их цитоплазме многочисленных секреторных гранул диаметром 200…300 нм, которые обычно расположены равномерно во всей цитоплазме клеток. Гранулы окружены отчетливо выраженной мембраной, которая либо плотно прилежит к ее содержимому, либо отделена от него узким светлым ободком. Часто на месте распада секреторных гранул непосредственно в цитоплазме клеток остаются мелкогранулярные остатки средней электронной плотности.

Эндоплазматический ретикулум в ФСГ-гонадотропоцитах представлен небольшими вакуолями или уплощенными канальцами, расположенными обычно по периферии клеток. Степень развития эндоплазматического ретикулума значительно варьирует в зависимости от функционального состояния клетки. Комплекс Гольджи особенно хорошо развит и имеет кольцевидную форму, причем внутренняя зона кольца образована уплощенными ламеллами, а наго ружная — мелкими и крупными вакуолями. Внутри кольца находятся многочисленные микропузырьки (гладкие и окаймленные) и секреторные гранулы на различных стадиях созревания.

Лютеинизирующие гонадотропоциты (ЛГ-гонадотропоциты) относятся к группе базофильных клеток, но при этом способны проявлять некоторую ацидофилию, что позволяет отличать их от ФСГ-гонадотропоцитов, окрашивающихся только основными красителями. Л Г-гонадотропоциты располагаются вблизи доли гипофиза, а также в центре железы, причем эти клетки отличаются от ФСГ-гонадотропоцитов удлиненной или полигональной формой и секреторными гранулами, диаметр которых достигает 250 нм. В отличие от ФСГ-гонадотропоцитов в цитоплазме Л Г-гонадотропоцитов размер секреторных гранул не варьирует и отсутствуют набухающие гранулы низкой электронной плотности. Эндоплазматический ретикулум развит слабо и представлен тонкими канальцами, несущими на своей поверхности рибосомы. Комплекс Гольджи компактный. Если у самцов ФСГ-гонадотропоциты обычно содержат большое количество секреторных гранул, то у самок наличие секреторного продукта в цитоплазме зависит от стадии эстрального цикла. В диэструсе клетки содержат небольшое количество секреторных гранул, в начале проэструса размеры клеток увеличиваются и они заполняются гранулами, при эструсе происходит интенсивная дегрануляция клеток, продолжающаяся в метэструсе. В диэструсе вновь уменьшаются размеры клеток и отмечается незначительное содержание секреторных гранул.

ЛГ-гонадотропоциты редко обнаруживают в аденогипофизе самцов, а у самок эти клетки представлены более значительно и содержание секреторного продукта соответствует фазам эстрального цикла. В диэструсе содержание гранул секрета незначительно, в проэструсе отмечается возрастание секреторной активности, которая снижается в стадии эструс. В метэструсе гранулы вновь появляются, но в диэструсе их количество снова уменьшается. В условиях постоянного эструса, достигаемого введением эстрогенов, секреция ФСГ остается неизменной, в то время как секреция Л Г существенно подавляется. Секреция ФСГ подавляется при постоянном диэструсе, ФСГ-гонадотропоциты содержат редкие секреторные гранулы, в то время как ЛГ-гонадотропоциты выглядят активированными. У кастрированных животных в гонадотропных клетках гипофиза происходят наиболее глубокие ультраструктурные изменения: в ФСГ-гонадотропоцитах отмечается расширение вакуолей эндоплазматического ретикулума и исчезновение крупных секреторных гранул, далее следует интенсивная вакуолизация, гипертрофия комплекса Гольджи и прогрессивная дегрануляция клеток. В дальнейшем расширенные полости эндоплазматического ретикулума сливаются, заполняются коллоидоподобным веществом, в узком ободке цитоплазмы обнаруживаются лизосомоподобные тельца — клетки приобретают вид, характерный для клеток кастрации. ЛГ-гонадотропоииты реагируют на кастрацию значительно слабее: число секреторных гранул несколько увеличивается вплоть до 14сут после операции и лишь затем постепенно уменьшается.

Липотропоциты продуцируют недавно обнаруженный гормон гипофиза — липотропин. Известны две формы этого гормона: альфаи бета-липотропины, обладающие мощным жиромобилизующим действием. В гипоталамусе и гипофизе липотропины служат предшественниками энкефалинов и эндорфинов, обладающих морфиноподобным действием. Иммуноцитохимическими методами выявлено распределение липотропоцитов: либо групповое, либо в стенке фолликулоподобных структур аденогипофиза. Ультраструктурная организация этих клеток отличается высокой степенью развития структурных компонентов клеток, осуществляющих секреторный процесс: плотный цитоплазматический матрикс, обилие органелл и секреторных гранул диаметром 250…500 нм. Методами иммуноцитохимии выявляются и другие более мелкие и менее дифференцированные клетки, которые считают структурами, находящимися на более ранних этапах дифференцировки.

Разработаны тонкие приемы хирургического удаления гипофиза у животных, которые после гипофизэктомии могут жить довольно долго. Не являясь жизненно важным органом, гипофиз все же оказывает существенное влияние на состояние организма, особенно молодых животных. После удаления гипофиза 2-месячные щенки очень отстают в росте, крайне вялы и малоподвижны, основной обмен у них понижен на 20…50%, а температура тела ниже нормальной на 1… 1,5 °С; наблюдается ожирение, половые железы не развиваются, а половые инстинкты не проявляются; размеры щитовидной железы и коры надпочечников остаются значительно меньше обычных, а тимус не подвергается инволюции. У взрослых животных удаление гипофиза приводит к понижению уровня энергетического обмена, изменению обмена белков, жиров и углеводов; размеры щитовидной железы, коры надпочечников и половых желез уменьшаются, а в яичниках прекращается созревание фолликулов, овуляция и образование желтых тел. Трансплантация ткани гипофиза или введение ее экстрактов предотвращают развитие дегенеративных процессов, обычно наступающих у животных при гипофизэктомии. Длительное введение экстрактов вещества гипофиза интактным молодым животным вызывает у них чрезмерный рост, у животных более старшего возраста проявляется акромегалия (усиленный рост трубчатых костей) и появление определенных опухолей.

Средняя (промежуточная) доля — узкая пластинка многослойного эпителия, отделенная от передней доли гипофизарной щелью, а от нейрогипофиза прослойкой соединительной ткани, содержащей кровеносные сосуды и базальную мембрану. Промежуточная доля гипофиза образует меланоцитстимулируюший гормон (МСГ), называемый также интермедином или меданотропином. Известны две формы: альфаи бета-МСГ, представляющие собой полипептиды, которые в организме обеспечивают пигментный обмен кожи, волос, радужной и сетчатой оболочек глаза. Меланотрофный гормон участвует также в процессах адаптации зрительного анализатора.

Со стороны гипофизарной щели промежуточная доля гипофиза покрыта слоем уплощенных маргинальных клеток. Люменальная (обращенная в просвет гипофизарной щели) плазматическая мембрана содержит короткие микроворсинки и реснички, а соседние маргинальные клетки скреплены соединительными комплексами. За слоем маргинальных клеток находится паренхима промежуточной доли, образованная несколькими рядами железистых клеток; преобладают клетки, вырабатывающие МСГ. Меланотропоциты имеют полигональную форму и соединяются между собой десмосомами. Отличительной характеристикой меланотропоцитов служит наличие в их цитоплазме большого числа секреторных гранул диаметром 200…500 нм. Второй разновидностью железистых клеток промежуточной доли гипофиза являются звездчатые клетки — это редко встречающиеся небольшие клетки, локализованные между крупными меланотропоцитами и простирающие между ними длинные цитоплазматические отростки. Отростки этих клеток соединяются между собой посредством десмосом. Несколько объединившихся звездчатых клеток способны формировать псевдофолликул, полость которого заполняется коллоидным содержимым. Объединенные между собой клетки образуют мощные соединительные комплексы, а на поверхности клеток, обращенной в просвет фолликула, сформированы микроворсинки и реснички. В паренхиме промежуточной доли гипофиза присутствуют также клетки, сходные по ультраструктурной организации с кортикотропоцитами аденогипофиза, но они содержат меньшие по размерам гранулы (менее 200 нм). Эти клетки вблизи от нейрогипофиза образуют значительные скопления в ростральной части, где промежуточная доля переходит в аденогипофиз. При электронно-микроскопическом исследовании в промежуточной доле выявлены нервные волокна и их терминали, образующие синаптоидные контакты с железистыми клетками. Описано три вида окончаний: холинергические, адренергические и пептидергические. Наиболее часто такие контакты присутствуют на поверхности меланотропоцитов и кортикотропоцитоподобных клеток.

Функциональная активность клеток промежуточной доли гипофиза в значительной степени зависит от уровня в крови гормонов коры надпочечника. После адреналэктомии ширина этой доли заметно увеличивается за счет гипертрофии железистых клеток. В меланоцитах происходит глубокая дегрануляция, гипертрофия комплекса Гольджи и эндоплазматического ретикулума. При введении животным кортикостероидных гормонов ширина промежуточной доли, напротив, уменьшается и клетки становятся более компактными. Существует достаточно много оснований к тому, чтобы считать возможным выделение АКТГ и МСГ железистыми клетками промежуточной доли и что это связано с последовательностью синтеза гормонов: вначале синтезируется АКТГ, являющийся прогормоном для альфа-МСГ. Функции МСГ у млекопитающих не ограничиваются только процессами меланогенеза. Наряду с другими гормонами физиологически активные вещества промежуточной доли способны принимать участие в реакциях адаптации организма к нейрогенному и осмотическому стрессу.

Нейрогипофиз — задняя доля гипофиза. Самостоятельная железа внутренней секреции. Нейрогемальный орган, в котором накапливаются и из которого выводятся в кровеносное русло нейрогормоны — вазопрессин и окситоцин, продуцируемые в крупноклеточных ядрах гипоталамуса. Нейросекреторные клетки супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса наряду с общими чертами строения типичных нейронов обладают и некоторыми характерными особенностями. Диаметр аксона у места отхождения от тела клетки очень велик, что, очевидно, связано с интенсивным аксональным транспортом нейросекрета. Основными структурными компонентами нейрогипофиза служат нейросекреторные аксоны, ихтерминали, заканчивающиеся на капиллярах, и особые глиальные клетки — питуициты. Нейросекреторные волокна диаметром от 400 до 600 нм идут обычно параллельно друг другу и собраны в небольшие группы. Расширения и терминали волокон содержат нейросекреторные гранулы (150…200 нм), микротрубочки и нейропротофиламенты. Окончания нейросекреторных волокон граничат с перикапиллярным пространством, образуя аксоновазальные контакты. Паренхима нейрогипофиза пронизана многочисленными капиллярами, эндотелиальные клетки которых сильно уплощены и содержат большое количество фенестр диаметром около 500 нм, перекрытых тонкими диафрагмами. По размерам и ультраструктуре питуицитов эти клетки разделяются на несколько типов по аналогии с глиальными клетками центральной нервной системы: различают астро-, олигои микропитуициты.

Астропитуициты — наиболее крупные клетки, имеющие длинные цитоплазматические отростки, многие из которых заканчиваются вблизи перикапиллярного пространства и подстилают на некотором протяжении базальную мембрану капилляров.

Олигопитуициты — наиболее часто встречающиеся клетки, в отличие от астропитуицитов имеют меньшее количество отростков, в них более развит шероховатый эндоплазматический ретикулум. Характерная их особенность — наличие в цитоплазме многочисленных липидных капель.

Микропитуициты встречаются относительно редко, имеют небольшие размеры и очень плотное ядро неправильной формы, но отростков у них немного или они вовсе отсутствуют. Цитоплазматические отростки нескольких питуицитов могут соединяться друг с другом с помощью десмосом, формируя своеобразную сеть, в петлях которой находятся группы нейросекреторных волокон и их варикозные расширения (тельца Геринга).

Нейрогормоны задней доли гипофиза непосредственно участвуют в регуляции водно-солевого обмена, и любые сдвиги водносолевого равновесия отражаются в той или иной степени на ультраструктуре органа. В условиях солевой нагрузки быстро уменьшается число нейросекреторных гранул, появляются остаточные гранулы и множество микропузырьков. Аналогичные признаки активации выведения нейросекрета обнаруживаются у животных с наследственным и экспериментальным (аллоксановым) диабетом и после адреналэктомии. В этих случаях в большинстве нейросекреторных волокон отсутствуют нейросекреторные гранулы, и они заполнены большим количеством микропузырьков. Угнетение функциональной активности гипоталамо-нейрогипофизарной системы и блокирование выведения нейрогормонов в кровь наступают при гипергидратации или введении альдостерона. При этом в нейрогипофизе отмечается массивное накопление нейросекреторных гранул в волокнах, их расширениях и крупных тельцах Геринга, а также уменьшение числа нейротрубочек и микропузырьков. Излишек накопленных нейросекреторных гранул может удаляться с помощью лизосомального аппарата.

Рис. 12.8. Схема выведения секреторного материала в терминалях нейрогипофиза

Существуют убедительные доказательства выведения содержимого нейросекреторных гранул из терминалей нейросекреторных аксонов путем экзоцитоза. Мембрана нейросекреторной гранулы сливается с мембраной нейросекреторного окончания, на месте слияния образуется отверстие, через которое содержимое гранулы переходит в перикапиллярное пространство. В результате интенсивного включения мембраны гранул в состав плазматической мембраны нейросекреторного окончания может накопиться излишек мембранного материала, который удаляется за счет специального механизма образования микропузырьков в результате эндоцитоза плазматической мембраны нейросекреторных окончаний. Микропузырьки отходят от аксолеммы и формируют скопления правильной гексагональной формы (рис. 12.8). В условиях, когда выделение нейросекреторных гранул не интенсифицируется, нейросекрет выделяется в виде молекулярных комплексов через неповрежденную мембрану нейросекреторной гранулы и плазматическую мембрану нервного окончания. При резком увеличении выведения нейрогормонов преобладающим становится механизм экзоцитоза. В этом случае активируется деятельность нейротрубочек и нейропротофиламентов, которые обеспечивают перемещение нейросекрета и облетают контакт гранул с аксолеммой.

Продукты секреторной деятельности паравентрикулярного и супраоптического ядер гипоталамуса, выделяющиеся в кровь из задней доли гипофиза, представляют собой октапептиды циклической природы: окситоцин и вазопрессин, или антидиуретический гормон (АДГ). Окситоцин вызывает сокращения гладкой мускулатуры матки и миоэпителия молочной железы. У самок во время родов окситоцин вызывает и стимулирует родовые схватки и изгнание плода.

Степень чувствительности матки к окситоиину зависит от вида животного и его физиологического состояния. Эстрогены (женские половые гормоны) повышают ответную реакцию матки, особенно высока она в середине полового цикла в период овуляции, соответствующий фазе течки. Выделение окситоцина в кровь во время спаривания увеличивает частоту и амплитуду сокращений матки, что обеспечивает перемещение спермы по половым путям в яйцеводы. После овуляции начинает функционировать желтое тело, продуцируется прогестерон и чувствительность матки к окситоцину существенно снижается. Крайне низка ответная реакция матки на окситоцин в начальный период беременности, но в дальнейшем чувствительность повышается, достигая максимума непосредственно перед родами.

Вызванное окситоцином сокращение миоэпителия способствует удалению молока из полости альвеол молочной железы, повышает цистернальное и внутрипротоковое давление, активируя молокоотдачу. У самцов окситоцин, очевидно, увеличивает сокращение спермопроводящих путей, обеспечивая процесс эякуляции. В крови окситоцин быстро разрушается специфическим ферментом окситоциназой. Активность этого фермента достаточно высока у беременных самок и во время родов, но резко снижается в первые дни после родов.

АДГ ответствен за стимуляцию реабсорбции воды из первичной мочи в дистальном отделе почечных канальцев, а также влияет на минеральный обмен, тормозя реабсорбцию калия, натрия и хлоридов. Вместе с этим АДГ вызывает сокращение артериол и капилляров, действуя непосредственно на гладкомышечные клетки, что ведет к общему повышению артериального давления. Следует, однако, заметить, что для повышения кровяного давления необходимы очень большие дозы гормона, значительно превышающие дозы, оказывающие антидиуретический эффект. Действие вазопрессина на чувствительные ткани достаточно кратковременно: через 1…3мин активность введенного гормона снижается вдвое за счет разрушения в печени и почках, а 8… 10% его выделяется с мочой.

Интенсивно развивающийся раздел физиологии, изучающий взаимодействие гормонов и других биологически активных веществ с рецепторами, располагающимися в ЦНС, представляет гипоталамо-гипофизарную систему в совершенно новом аспекте. Пептидные гормоны образуют качественно новый класс эндогенных регуляторов функций нервной системы и организма в целом. Некоторые из них (например, вазопрессин, окситоцин, кортикотропин, тиролиберин) были известны и ранее, но в качестве гормонально-активных субстанций с определенными, узкоспецифичными функциями. Новизна этого класса веществ обусловлена происхождением ряда соединений из одного предшественника — пропиомеланокортина, из которого образуются пептиды, действующие подобно морфину и способные воздействовать на многие функции органов и систем организма. Внимание, восприятие боли, пищевое и половое поведение, обеспечение гомеостаза при стрессовых воздействиях, адаптации организма к экстремальным условиям — это все проявления негормональных функций за счет осуществления связи между нейронами, передача межнейронной информации, модуляция функционального состояния нейронов. Клетки, продуцирующие пептиды, и клетки, чувствительные к ним, образуют мощную гипоталамическую пептидергическую сеть, охватывающую головной и спинной мозг. Влияние эндогенных пептидов на эндокринную систему позволяет им интегрировать множество поведенческих реакций, что говорит о тесной функциональной взаимосвязи между медиаторными и эндокринными системами. Так, вазопрессин и его синтетические аналоги влияют на закрепление условных рефлексов, окситоцин участвует в оптимизации полового поведения, а меланостатин и тиролиберин обладают антидепрессивными свойствами.

Общность определенных участков молекулы АКТГ с эндорфинами и бета-липотропином, обусловленная происхождением из одного предшественника, объясняет воздействие кортикотропина на многие функции организма: подавление агрессивности, благотворное влияние в стрессовых ситуациях, оказание транквилизирующего эффекта. Эндорфины обладают выраженной опиоидной (морфиноподобной) активностью, и их применение весьма перспективно при необходимости достижения анальгетического эффекта. Использование таких веществ для фармакологической коррекции патологических состояний организма возможно, так как выявлены терапевтические свойства пептидов как естественных регуляторов физиологических и биохимических процессов. Весьма перспективно и то, что эти вещества эффективны в очень низких концентрациях, не накапливаются в организме и нетоксичны.