Функциональная организация

Связь между гипоталамусом и гипофизом. Согласно классическому определению эндокринной системы следует считать, что некоторые участки центральной нервной системы функционируют как эндокринные железы: они вырабатывают гормоны и выделяют их в кровь для доставки к органумишени. Одной из таких структур является гипофиз. Он расположен внутри черепа в костной ямке турецкого седла, хорошо защищающей его от повреждения. Гипофиз - это сложный орган, состоящий из трех совершенно разных частей (рис. 17.7). Задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз, образована окончаниями аксонов нервных клеток, тела которых находятся в гипоталамусе. Передняя доля гипофиза, или аденогипофиз, представляет собой не нервную структуру, а скопление клеток, секретирующих гормоны. Передняя и задняя доли гипофиза разделены тонким слоем клеток, обра-

¹⁾ В последние годы многие исследователи приходят к выводу, что рецепторы стероидных гормонов локализованы в ядре, а в цитоплазму они попадают при субклеточном фракционировании (Jasc J. Μ. Baulieu Ε. Ε. J. Steroid Biochem., 24, 177, 1987).- Прим. перев.

Рис. 17.7.Расположение передней (АГ), промежуточной (ПГ) и задней (ЗД) долей гипофиза по отношению к гипоталамусу и воротной системе. Задняя доля гипофиза состоит из терминален аксонов крупных клеток супраоптического и паравентрикулярного ядер (СЯ и ПЯ соответственно) гипоталамуса. Промежуточная доля состоит всего из одного-двух слоев клеток, и у человека, вероятно, не выполняет никакой функции. Передняя доля имеет эпителиальное строение. Активность ее клеток регулируется рилизинг- и ингибирующими нейрогормонами (РГ и ИГ соответственно), секретируемыми клетками гипоталамуса. Гипоталамические нейроны, секретирующие зти нейрогормоны, иннервируются лимбической системой и средним мозгом, а также нейронами самого гипоталамуса. Таким путем клетки гипоталамуса получают информацию о внутренних и внешних воздействиях

зующих промежуточную долю, которая иннервируется нервами, идущими из гипоталамуса. Промежуточная доля имеет большое значение у низших позвоночных и значительно меньшее у млекопитающих. Поскольку неизвестны какие-либо патологические проявления, связанные с промежуточной долей гипофиза, секретируемые ею гормоны не будут рассматриваться в настоящем разделе (см., однако, с. 401).

Гормоны задней доли гипофиза. В гипоталамусе имеются две группы очень крупных клеток, образующих супраоптическое и паравентрикулярное ядра. Аксоны образующих эти ядра нейронов проходят по ножке гипофиза в турецкое седло и образуют здесь заднюю долю гипофиза (рис. 17.7). В расширенных терминалях этих аксонов хранятся

IM ЧАСТЬ IV. ПРОЦЕССЫ НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

Рис. 17.8. Аминокислотные последовательности антидиуретического гормона (АДГ), называемого также вазопрессином, и окситоцина

два гормона - окситоцин и антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин. Название «антидиуретический гормон» предпочтительнее: оно лучше отражает функцию гормона, поскольку у человека он обладает вазопрессорной активностью при очень высоких концентрациях, которые обнаруживаются только в патологических условиях (с. 540).

Из задней доли гипофиза АДГ и окситоцин высвобождаются в общую систему кровообращения. Молекулы обоих гормонов состоят из 9 аминокислотных остатков, два из которых - остатки цистеина. Последние связаны между собой дисульфидным мостиком, в результате чего образуется кольцо из пяти аминокислотных остатков (рис. 17.8).

Только при наличии такого кольца гормоны обладают биологической активностью. Поскольку две молекулы цистеина, соединенные дисульфидной связью, образуют одну молекулу цистина, окситоцин и АДГ обычно называют октапептидами. Установлено, что оба пептида синтезируются не в виде октапептидов. а в виде значительно более крупных молекул-предшественников. С помощью современных методов генной инженерии удалось определить аминокислотную последовательность этих предшественников [4. 14]. Высокомолекулярные предшественники окситоцина и АДГ синтезируются в аппарате Гольджи нейронов крупноклеточных ядер гипоталамуса. Раньше считали, что окситоцин синтезируется только в паравентрикулярном ядре, а АДГ-в супраоптическом, но теперь установлено, что и в том, и в другом ядрах синтезируются оба гормона. Однако в каждой клетке может вырабатываться только один из этих гормонов.

Аксонный транспорт и секреция гормонов. Молекулы предшественников путем аксонного транспорта поступают в заднюю долю гипофиза. В теле нейрона, аксоне и его терминалях АДГ и окситоцин, находящиеся в транспортных гранулах, выщепляются из молекулы-предшественника. Недавно из гранул были выделены крупные пептиды, названные нейрофизинами, и определен их состав. Вначале думали, что нейрофизины синтезируются отдельно от окситоцина и АДГ и служат белками - перенос-

чиками этих гормонов. Однако теперь установлено, что нейрофизины являются составной частью больших молекул-предшественников, от которых отщепляются окситоцин и АДГ. Помимо двух нейрофизинов (один образуется из предшественника окситоцина, а другой-из предшественника АДГ) гранулы содержат другие пептидные фрагменты, роль которых неизвестна.

Окситоцин и АДГ хранятся в гранулах терминальных структур аксонов нейрогипофиза. Потенциал действия, возникающий в клетках супраоптического ядра или паравентрикулярного ядра, передается по аксону в концевую структуру. Деполяризация терминали через механизм сопряжения электрического потенциала с секрецией приводит к высвобождению гормона путем экзоцитоза из нейросекреторных гранул в кровеносную систему.