I. Патофизиология гипоталамуса

Патология гипоталамуса и гипофиза, или гипоталамо-гипофизарной системы, обычно рассматривается комплексно, так как одни и те же патологические процессы могут развиваться как при поражении гипоталамуса, так и при нарушениях в гипофизе. Особенно тесно связана с гипоталамусом задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз, представляющий собой вырост нервной ткани, а не железу, как таковую. Нейроны гипоталамуса с инкреторной функцией локализованы в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах. Они вырабатывают вазопрессин (аргинин-вазопрессин), или антидиуретический гормон (АДГ) и окситоцин. Избыточная продукция или дефицит АДГ приводят, соответственно, к синдрому Пархона – неадекватной секреции АДГ и несахарному мочеизнурению (см. ниже).

Через воротную систему кровообращения гипоталамус связан с передней доле гипофиза, куда поступают синтезируемые им регулирующие нейропептиды – нейрогормоны, или рилизинг-факторы. Кроме того, гипоталамус является центром регуляции метаболических процессов в организме, и патология самого гипоталамуса может сопровождаться сочетанием эндокринных расстройств с обменными. Такая патология получила наименование нейроэндокринных заболеваний, типичным примером которой являются адипозо-генитальная дистрофия.

Адипозо-генитальная дистрофия, или болезнь Фрелиха, возникает в результате ослабления гонадотропной активности гипофиза и гипоталамуса, которая сочетается с нарушениями гипоталамической регуляции жирового обмена. Она проявляется (1) задержкой полового развития, (2) гипоплазией половых органов и (3) аменореей или крипторхизмом. Нарушения метаболических процессов выражается в ожирении с характерным отложением жира в области плеча, груди, живота, бедер (масса тела может достигать 500 кг). Ожирение обусловлено усилением синтеза липидов, снижением основного обмена, постоянным чувством голода, перееданием, гиподинамией, гипотермией. Среди других проявлений заболевания отмечают полиурию и полидипсию.

II. Патофизиология гипофиза

Гипофиз имеет три отдела, или доли: переднюю (аденогипофиз), заднюю (нейрогипофиз) и промежуточную. Функции аденогипофиза связаны с 5 группами хромафильных клеток, которые вырабатывают следующие гормоны: соматотропин, или гормон роста (ацидофильные красные клетки, или соматотрофы), пролактин (ацидофильные желтые клетки, или лактотрофы), тиротропин (базофильные тиротрофы), гонадотропины – фоллитропин, или фолликулостимулирующий, и лютропин, или лютеинизирующий, гормоны (базофильные гонадотрофы), кортикотропин, или адренокортикотропный гормон (базофильные кортикотрофы). В базофильных кортикотрофах промежуточной доли образуются β-эндорфин и меланотропин. Кортикотропин, гонадотропины, тиротропины обеспечивают гипофизарную регуляцию, соответственно, коры надпочечников, половых желез и щитовидной железы, а соматотропин и пролактин действуют на ткани-мишени организма.

Функции кортикотропина. Кортикотропин – продукт расщепления в базофильных кортикотрофах гликопротеина проопиомеланокортина. Кроме кортикотропина, этот белок служит источником синтеза меланотропина и липотропина. Липотропин, расщепляясь, дает меланотропин и морфиноподобный пептид – эндорфин. Эндорфин – важнейший фактор антиноцицептивной (антиболевой) системы мозга и модулятор секреции гормонов аденогипофиза. Кортикотропин стимулирует (через системы аденилатциклаза-цАМФ и Са²⁺-кальмодулин) клетки пучковой зоны коры надпочечников, секретирующие глюкокортикоиды (кортизол и кортикостерон). В меньшей степени гормон активирует продукцию минералокортикоидов и половых стероидов клетками клубочковой и сетчатой зон. Вне надпочечников кортикотропин действует липолитически на жировую ткань, повышая секрецию инсулина и соматотропина, вызывает гиперпигментацию из-за сродства молекулы гормона с меланотропином.

Функции гонадотропинов. Гонадотропины имеют выраженную цикличность секреции как у мужчин, так и, особенно, у женщин. Молекулы фоллитропина и лютропина защищены сиаловой кислотой и не разрушаются в печени. Эффекты гонадотропинов осуществляются через систему аденилатциклаза-цАМФ. Фоллитропин связывается с рецепторами клеток примордиального фолликула в яичниках и с рецепторами клеток Сертоли в семенниках, приводя к росту фолликулов яичников и пролиферации клеток гранулезы у женщин, росту яичек, пролиферации клеток Сертоли и сперматогенезу у мужчин (морфогенетический эффект). Лютропин вызывает овуляцию и рост желтого тела в яичниках, стимулирует клетки Лейдига в семенниках. Он является ключевым гормоном стимуляции образования и секреции половых гормонов.

Функции тиротропина. Тиротропин связывается с рецепторами фолликулярных клеток щитовидной железы и вызывает метаболические реакции с помощью четырех вторичных посредников: цАМФ, инозитол-3-фосфата, диацилглицерола и комплекса Са²⁺-кальмодулин. Тиротропин в клетках фолликулов щитовидной железы регулирует обмен, захват йода, синтез тиреоглобулина, синтез и секрецию тироидных гормонов, усиливает гидролиз тироглобулина. Тиротропин увеличивает массу щитовидной железы благодаря активации синтеза РНК и белка.

Функции соматотропина. Соматотропин влияет на обмен веществ при участии специальных гуморальных факторов печени и костной ткани – соматомединов. Эффекты соматомединов на обмен веществ во многом сходны с эффектами инсулина. Они проявляются в облегчении утилизации глюкозы тканями, активации в них синтеза белка и жира. В хрящевой ткани соматомедины стимулируют включение сульфата в синтезируемые протеогликаны, тимидина – в образуемую ДНК, активируют синтез РНК и белка. Сам соматотропин обеспечивает дифференцировку прехондроицитов, повышение транспорта аминокислот через их клеточную мембрану. При длительной и чрезмерной секреции соматотропин приобретает контринсулярное действие: вызывает распад гликогена в печени и мышцах, угнетает утилизацию глюкозы в тканях, увеличивает секрецию инсулина островками Лангерганса, но, активируя инсулиназу печени, разрушает инсулин и вызывает инсулинорезистентность тканей. Как антагонист инсулина соматотропин проявляет свои эффекты и в метаболизме липидов. Гормон облегчает действие катехоламинов и глюкокортикоидов и, таким образом, повышает уровень свободных жирных кислот в крови, а также оказывает кетогенный эффект.

Функции пролактина.Пролактин стимулирует развитие специфических тканей и лактацию молочной железы. Вторичным посредником является цАМФ. Лактация связана с синтезом белка лактоальбумина, а также жиров и углеводов молока.

Функции нейрогипофиза. Клетки нейрогипофиза накапливают нейрогормоны супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса – вазопресин и окситоцин, депонируя их в гранулах с белками нейрофизинами.

Функции вазопрессина. Вазопрессин связывается в тканях-мишенях с рецепторами V₁ и V₂. V₁-рецепторы локализованы в стенке кровеносных сосудов, их стимуляция через вторичные посредники инозитол-3-фосфат и кальций-кальмодулин вызывает сужение сосудов. Стимуляция V₂-рецепторов дистальных отделов почечных канальцев через вторичный посредник цАМФ повышает проницаемость стенки канальцев для воды, канальцевую реабсорбцию и концентрирование мочи. Поэтому вазопрессин называют антидиуретическим гормоном. Нейропептид вазопрессин поступает по аксонам экстрагипоталамической системы в другие отделы мозга и участвует в формировании жажды и питьевого поведения в нейрохимических механизмах памяти.

Функции окситоцина. Окситоцин стимулирует сокращение матки при родах, сокращение гладких мышц протоков молочных желез, вызывая выделение молока, регулирует водно-солевой обмен и питьевое поведение.

Функции промежуточной доли. Меланотропин у взрослого человека практически не секретируется. Кортикотропин и липотропин аденогипофиза регулируют синтез меланина, его дисперсию в меланоцитах кожи, повышают пигментацию кожи и волос.